POLSKIE TOWARZYSTWO INFORMACJI PRZESTRZENNEJ. ROCZNIKI GEOMATYKI 2004 m TOM II m ZESZYT 3

Transkrypt

1 POLSKIE TOWARZYSTWO INFORMACJI PRZESTRZENNEJ 58 Janusz Ogrodniczak ROCZNIKI GEOMATYKI 2004 m TOM II m ZESZYT 3 DZIA ALNOŒÆ NAUKOWA I DYDAKTYCZNA W ZAKRESIE LEŒNEJ GEOMATYKI NA WYDZIALE LEŒNYM AKADEMII ROLNICZEJ W POZNANIU RESEARCH AND TEACHING IN THE FIELD OF FOREST GEOMATICS AT THE FACULTY OF FORESTRY OF THE AGRICULTURAL UNIVERSITY OF POZNAÑ Pawe³ Strzeliñski Katedra, Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu S³owa kluczowe: nauka, dydaktyka, geomatyka, leœnictwo, Poznañ Keywords: science, teaching methods, geomatics, forestry, Poznañ Historia geomatyki na Wydziale Leœnym w Poznaniu Historia badañ i prac projektowych zwi¹zanych z systemami informacji przestrzennej na Wydziale Leœnym Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu ma swoje korzenie ju w pocz¹tkach lat 70. Wówczas to, przy wspó³pracy Zak³adu Instytutu Badawczego Leœnictwa i Katedry na Wydziale Leœnym AR w Poznaniu realizowany by³ projekt badawczy dotycz¹cy wykorzystania metod informatycznych w urz¹dzaniu lasu. W efekcie powsta³ projekt systemu informatycznego leœnictwa (SIL). Pocz¹tkowo system ten mia³ byæ wykorzystywany w urz¹dzania lasu, jednak z czasem, w trakcie rozbudowy i doskonalenia zosta³ wykorzystany w budowie Systemu Informatycznego Lasów Pañstwowych (SILP) (Miœ i in., 2001). W tym okresie, a konkretnie w roku akademickim 1975/1976 na Wydziale Leœnym, prof. dr hab. Edward ó³ciak w ramach wyk³adów z przedmiotu Urz¹dzanie lasu prezentuje tematykê zastosowania fotogrametrii w inwentaryzacji lasu. Wyk³ady te s¹ przez prof. E. ó³ciaka prowadzone do roku akademickiego 1988/1989. Drugim etapem rozwoju geomatyki na Wydziale Leœnym AR w Poznaniu jest po³owa lat 90., kiedy to pod kierunkiem prof. Ryszarda Misia z Katedry jego doktoranci (Pawe³ Strzeliñski i Andrzej Wêgiel) rozpoczynaj¹ cykl szkoleñ, maj¹cy na celu wdro enie w Katedrze technologii geomatycznych.

2 Metody przyrostowe w przetwarzaniu danych batymetrycznych Trzeci etap to zainicjowanie w 1999 roku dzia³añ zmierzaj¹cych do powstania na Wydziale Leœnym Pracowni SIP i Fotogrametrii. Pracownia ta powstaje w 2001 roku, a jej kierownikiem zostaje dr in. Pawe³ Strzeliñski. Jednoczeœnie podjête zostaj¹ starania o utworzenie Regionalnego Centrum Edukacyjnego Systemów Informacji Przestrzennej. Niestety wnioski z³o one do Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Œrodowiska i Gospodarki Wodnej oraz Komitetu Badañ Naukowych nie zosta³y zaakceptowane. W roku 2001 zespó³ autorów prof. dr hab. Ryszard Miœ, dr in. Pawe³ Strzeliñski i mgr in. Andrzej Wêgiel wydaje podrêcznik Systemy informacji geograficznej w leœnictwie i ochronie œrodowiska (Miœ i in., 2001). Równie w 2001 roku w Katedrze, pod kierunkiem prof. dr. hab. Ryszarda Misia powstaje pierwsza praca magisterska z zakresu geomatyki Leœna mapa numeryczna jako przyk³ad zastosowania SIP w leœnictwie. Autorem jest Dariusz Gajewski, student Wydzia³u Leœnego na kierunku gospodarka leœna, który uzyska³ za ni¹ II nagrodê w konkursie Wykorzystanie technik komputerowych w technologiach, projektowaniu i us³ugach zorganizowanym przez Federacjê Stowarzyszeñ Naukowo-Technicznych NOT w Poznaniu. Mgr in. Dariusz Gajewski jest obecnie doktorantem Katedry AR w Poznaniu. W 2003 roku w Katedrze dokonane zostaj¹ pierwsze zakupy pakietów GIS-ArcView i ERMapper. Zostaje zakupiony tak e nowy sprzêt komputerowy z oprogramowaniem do wydzia³owej pracowni oraz do sali dydaktycznej przy Katedrze Urz¹dzania Lasu. Od tego momentu badania oraz dydaktyka z zakresu systemów informacji przestrzennej na Wydziale Leœnym w Poznaniu zaczynaj¹ rozwijaæ siê coraz bardziej intensywnie. Dydaktyka z zakresu geomatyki Po blisko 10-letniej przerwie, od czasu zakoñczenia wyk³adów z fotogrametrii prowadzonych przez prof. dr. hab. Edwarda ó³ciaka z Katedry, przedmioty z zakresu geomatyki ponownie pojawi³y siê na Wydziale Leœnym w Poznaniu w roku akademickim 1997/ Wówczas to dla studentów na kierunku ochrona œrodowiska (specjalizacja: ochrona œrodowiska leœnego) na Wydziale Rolniczym uruchomiono przedmiot (najpierw w randze fakultetu, nastêpnie w randze przedmiotu koñcz¹cego siê egzaminem) Systemy INFO w ochronie œrodowiska. Pocz¹tkowo wyk³ady z tego przedmiotu by³y prowadzone przez prof. dr. hab. Ryszarda Misia z Katedry. Æwiczenia prowadzili wówczas mgr in. Pawe³ Strzeliñski i mgr in. Andrzej Wêgiel (równie z Katedry ). Od roku akademickiego 2003/2004 wyk³ady s¹ prowadzone przez P. Strzeliñskiego. Zajêcia te czêœciowo prowadzone s¹ przy wspó³pracy z brzeskim oddzia³em Biura i Geodezji Leœnej, najczêœciej na zasadzie jednodniowych wyjazdów studentów, w trakcie których, prezentowane s¹ technologie wykorzystywane przez Biuro w pracach urz¹dzeniowych. Epizodycznie zajêcia z przedmiotu Systemy INFO w ochronie œrodowiska zrealizowane by³y tak e przy wspó³pracy z Laboratorium GIS i Teledetekcji (na Wydziale Leœnym AR w Krakowie). Dziêki uprzejmoœci kierownika Laboratorium dr. in. Piotra Wê yka, w roku 2002 odby³y siê ca³odniowe zajêcia z zakresu obs³ugi oprogramowania ArcView, analiz teledetekcyjnych z wykorzystaniem cyfrowych stacji fotogrametrycznych VSD-AGH oraz pomiarów GPS. Prowadz¹cymi byli dr in. Piotr Wê yk oraz mgr in. Krystian Kozio³ (równie pracownik Wydzia³u Leœnego AR w Krakowie).

3 60 Janusz Ogrodniczak W semestrze letnim 2001 roku dla studentów Wydzia³u Leœnego uruchomiono fakultet Mapa numeryczna w nadleœnictwie. Prowadzony on jest przez dr. in. Paw³a Strzeliñskiego i dr. in. Andrzeja Wêgla z udzia³em zapraszanych prelegentów g³ównie pracowników Biura i Geodezji Leœnej (BULiGL). Kolejne dwa przedmioty dla studentów Wydzia³u Leœnego (kierunek gospodarka leœna) zosta³y uruchomione w semestrze letnim 2002 roku (równie semestr letni). By³y to: SIP i fotogrametria (dla studentów IV roku) oraz SIP w urz¹dzaniu lasu (dla studentów IV roku magistrantów z bloku urz¹dzania lasu). Wyk³ady z przedmiotu SIP i fotogrametria od jego uruchomienia prowadzone s¹ przez Paw³a Strzeliñskiego. Zajêcia z przedmiotu SIP w urz¹dzaniu lasu, prowadzone pocz¹tkowo wspólnie przez Paw³a Strzeliñskiego i Andrzeja Wêgla (od 2004 roku wy³¹cznie przez Andrzeja Wêgla), realizowane s¹ g³ównie we wspó³pracy i na terenie oddzia³ów BULiGL w Poznaniu i Brzegu. Tabela l. Wykaz przedmiotów i fakultetów z zakresu geomatyki realizowanych na Wydziale Leœnym AR w Poznaniu N azwa Wydzia³, kierunek Przedmioty geomatyczne F otogrametria isip leœny, Fotogrametria isip S ystemy INFO w ochronie œrodowiska Rolniczy, ochr. œr. Semestr Wy- k³ady Æwiczenia Katedra ochr. œr. l X Fakultety geomatyczne M apa numeryczna w nadleœnictwie gosp. bœ. S IPw urz¹dzaniulasu gosp. feœ. x Przedmioty zelementami geomatyki I nwentaryzacja lasu M odelowanie w ochronie œrodowiska Rolniczy, ochr. œr. Modelowanie w monitoringui œrodowiskowych Planowanie przestrzenne ocenach Rekreacyjne zagospodarowanie lasu Rolniczy, ochr. œr. ochr. œr. l ochr. œr. l U rz¹dzanie lasu Urz¹dzanie lasu Urz¹dzanie lasu ochr. œr. l Leœny ZSZ Fakultety zelementami geomatyki I ntemet zagadnienia praktyczne Zalesienia gruntów porolnych ochr. œr. L 35 IX In ynieriileœnej In ynieruleœnej Wyjaœnienia skrótów: gospodarka leœna, ochr. œr. l ochrona œrodowiska leœnego, Z Zaoczne Studium Zawodowe

4 Metody przyrostowe w przetwarzaniu danych batymetrycznych W trakcie spotkañ z pracownikami Biura studenci zapoznawani s¹ z technologi¹ systemów informacji przestrzennej dla nadleœnictw i parków narodowych. Przedmiot SIP i fotogrametria, prowadzony dotychczas na kierunku gospodarka leœna, uruchomiony zostanie w zimowym semestrze 2004 roku równie dla studentów na kierunku ochrona œrodowiska z Wydzia³u Leœnego. Wyk³ady bêd¹ prowadzone przez Paw³a Strzeliñskiego. Elementy geomatyki pojawiaj¹ siê tak e na wyk³adach i æwiczeniach z 8 innych przedmiotów oraz na wyk³adach z 2 fakultetów (tab. 1). Spoœród oœmiu wymienionych przedmiotów, tylko dwa prowadz¹ wyk³adowcy spoza Katedry. Na Wydziale Leœnym zajêcia takie realizowane s¹ jedynie przez pracowników z Katedry In ynierii Leœnej. Kolejne przedmioty bêd¹ wprowadzane sukcesywnie ze zmianami programów studiów dla wydzia³ów leœnych. Prace magisterskie Od czasu obrony (w 2001 roku) przez D. Gajewskiego pierwszej pracy magisterskiej z zakresu geomatyki, do chwili obecnej w Katedrze wypromowano ³¹cznie szeœciu magistrantów: m pod kierunkiem prof. dr. hab. Ryszarda Misia: Gajewski Dariusz, Leœna mapa numeryczna jako przyk³ad zastosowania SIP w leœnictwie m pod kierunkiem dr. in. Paw³a Strzeliñskiego: Pawe³ Szyd³owski, Zastosowanie systemu informacji przestrzennej w ocenie wp³ywu grodzenia upraw na szkody od zwierzyny ukasz Poczekaj, Porównanie przydatnoœci przegl¹darek leœnej mapy numerycznej Mapan 1.1 i Mapnik 2.0 do pracy w nadleœnictwie m pod kierunkiem dr. in. Andrzeja Wêgla: Dariusz Rutkowski, Wykorzystanie systemów informacji przestrzennej do projektowania turystycznych szlaków komunikacyjnych na przyk³adzie Nadleœnictwa Z³otów Boles³aw Garwoliñski, Zakres i mo liwoœci zastosowania map numerycznych i map analogowych w nadleœnictwie Pawe³ Oleszkiewicz, Wykorzystanie systemów informacji przestrzennej w edukacji ekologicznej na przyk³adzie Nadleœnictwa Zlotów Kolejne dwie prace s¹ na koñcowym etapie realizacji: Przemys³aw Tomczak, Waloryzacja funkcji lasu w Nadleœnictwie Wa³brzych, z wykorzystaniem technologii SIP (pod kierunkiem R. Misia) Filip Radtke, Waloryzacja funkcji lasu w Nadleœnictwie Wa³brzych obrêb G³uszyca, z wykorzystaniem technologii SIP (pod kierunkiem P. Strzeliñskiego). Obok realizacji prac typowo geomatycznych, pracownicy Katedry wspomagaj¹ równie magistrantów innych katedr g³ównie poprzez udostêpnienie oprogramowania oraz konsultacje z zakresu wykorzystania i analiz baz danych z nadleœnictw, a tak e parków narodowych.

5 62 Janusz Ogrodniczak Badania Na Wydziale Leœnym AR w Poznaniu w zasadzie nie prowadzi siê specjalistycznych badañ z zakresu geomatyki. Natomiast systemy informacji przestrzennej i elementy teledetekcji oraz fotogrametrii s¹ wykorzystywane jako narzêdzia analityczne w badaniach prowadzonych przez poszczególne katedry. Ze wzglêdu na posiadane oprogramowanie, badania wykorzystuj¹ce metody geomatyczne prowadzone s¹ g³ównie w Katedrze oraz w Katedrze In ynierii Leœnej. W Katedrze In ynierii Leœnej, w ramach pracy doktorskiej Ocena zdolnoœci retencyjnych siedlisk leœnych Parku Krajobrazowego Puszcza Zielonka, realizowanej przez mgr. in. Sylwestra Grajewskiego (pod kierunkiem prof. dr. hab. Antoniego Milera), dla obiektu badawczego (teren Parku) wykonano m.in. uproszczony system informacji przestrzennej. Najszerzej z tematyk¹ geomatyczn¹ koresponduje tzw. temat badañ w³asnych Zagadnienia optymalizacyjne w urz¹dzaniu lasu z wykorzystaniem systemów informacji przestrzennej, realizowany przez dr. P. Strzeliñskiego w Katedrze. Temat zosta³ zaplanowany na lata ; w jego ramach jest realizowana praca habilitacyjna. Jednym z obecnie testowanych w¹tków badawczych jest wykorzystanie systemów informacji przestrzennej nadleœnictw do waloryzacji funkcji lasów oraz do planowania urz¹dzeniowego (Miœ i Strzeliñski, 2004; Strzeliñski, 2004). Badania prowadzone przez Katedrê, wykorzystuj¹ce metody i narzêdzia geomatyczne, s¹ czêsto prowadzone we wspó³pracy z Biurem i Geodezji Leœnej (Oddzia³ w Brzegu oraz Oddzia³ w Poznaniu). Wspó³praca zainicjowana przez prof. R. Misia, dotyczy g³ównie tematyki przebudowy i rekonstrukcji drzewostanów oraz waloryzacji funkcji lasów. Wyniki prac zaprezentowane zosta³y m.in. na konferencjach we Freiburgu (Miœ i R¹czka, 2003a, 2003b), Ustroniu-Jaszowcu (Miœ i Strzeliñski, 2004), Tale (Miœ i R¹czka, 2004a, 2004b; Strzeliñski, 2004). Perspektywy rozwoju Prowadzenie zarówno badañ, jak i dydaktyki z zakresu geomatyki oczywiœcie wymaga odpowiedniego zaplecza w postaci sprzêtu i oprogramowania. Obecnie wyposa enie przedstawia siê nastêpuj¹co: m Wydzia³owa Pracownia SIP i Fotogrametrii: 9 komputerów (zakup lipiec 2003) m Sala dydaktyczna Katedry : 8 komputerów (zakup lipiec 2003) m Oprogramowanie: ArcGIS licencji (zakup 2002/2003) ERMapper licencji (zakup 2003) Mapnik 2.0 l licencja Mapan licencja Zasoby posiadanego oprogramowania niestety nie gwarantuj¹ wiêkszej liczbie chêtnych studentów dostêpu do najnowszych narzêdzi, pozwalaj¹cych na zaawansowane analizy. W zwi¹zku z tym kszta³cenie podstawowe (w zakresie æwiczeñ kameralnych) odbywa siê g³ównie na bazie programów typu freeware, bêd¹cego najczêœciej przegl¹darkami ró nych formatów

6 Metody przyrostowe w przetwarzaniu danych batymetrycznych gisowskich. W zajêciach wykorzystywane jest tak e oprogramowanie zakupione przez Lasy Pañstwowe do transformacji i konwersji wspó³rzêdnych (TraKo); w najbli szym czasie bêdzie wykorzystywane tak e oprogramowanie dotycz¹ce aktualizacji (Aktualizator) i kontroli leœnej mapy numerycznej (Kontrola). Powa nym utrudnieniem przy realizacji tematyki z zakresu teledetekcji i fotogrametrii jest brak sprzêtu i oprogramowania umo liwiaj¹cego analizy stereoskopowe. W zwi¹zku z tym podjête zosta³y kroki zmierzaj¹ce do nawi¹zania wspó³pracy z firm¹ Intergraph Europe Polska Sp. z o.o. celem skorzystania z oferty na zakup edukacyjnych zestawów fotogrametrycznych ImageStationSSK. Niezbêdne s¹ tak e zakupy œredniej klasy odbiorników GPS, umo liwiaj¹ce pomiar pod drzewostanem w czasie rzeczywistym, z dok³adnoœci¹ ok. 3 5 m. Podjête zostan¹ tak e rozmowy z Departamentem Ochrony Przyrody w Ministerstwie Œrodowiska celem otrzymania sprzêtu i oprogramowania w ramach wdra ania sieci NATURA Pomyœlny i dynamiczny rozwój geomatyki na Wydziale Leœnym Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu wymaga nie tylko nak³adów finansowych na zakup sprzêtu i oprogramowania. Niezbêdne jest tak e powiêkszenie odpowiednio wykszta³conej kadry, reprezentuj¹cej (optymalnie) wszystkie dziedziny nauk leœnych. Literatura Miœ. R., Strzeliñski P., Wêgiel A. 2001: Systemy informacji przestrzennej w leœnictwie i ochronie œrodowiska leœnego. Wyd. AR Poznañ. Miœ R., R¹czka G. 2003a: Conversion of lowland forests in Poland. The Question of Conversion of Coniferous Forests. International IUFRO Conference. Freiburg im Breisgau, Germany. Freiburger Forstliche Forschung, Heft 47: 62. Miœ R., R¹czka G. 2003b: Forest reconstruction in Poland. The Question of Conversion of Coniferous Forests. International IUFRO Conference. Freiburg im Breisgau, Germany. Freiburger Forstliche Forschung, Heft 47: 63. Miœ. R., Strzeliñski P., 2004: Rozmiar pozyskania u ytków drzewnych w kraju a spo³eczne funkcje lasu. Konferencja naukowo-techniczna zorganizowana przez GDLP, SITLiD i RDLP Katowice Stan zasobów drzewnych Lasów Pañstwowych i mo liwoœci ich u ytkowania. Miœ R., R¹czka G. 2004a: The valuation of forest functions as a support tool for forest management planning. International IUFRO Conference on Sustainable Harvest Scenarios in Forest Management. Tale, The Low Tatras, Slovakia. Miœ R., R¹czka G. 2004b: The resulfs of the valuation of forest functions in Brzeg Forest Dnision, Poland. International IUFRO Conference on Sustainable Harvest Scenarios in Forest Management. Tale, The Low Tatras, Slovakia. Strzeliñski P. 2004: Research on results of decision about eniargement of protective forests areas in a forest district. International IUFRO Conference on Sustainable Harvest Scenarios in Forest Management. Tale, The Low Tatras, Slovakia. Summary The history of research on spatial information systems at the Faculty of Forestry of the Agricultural University of Poznañ went back to the early 1970s. Then, in cooperation with Forest Research Institute, research project, which concerned information methods in forest management, was carried out. As a result, a project of information system of forestry was created. In the academic year 1975/1976 professor Edward ó³ciak within the lectures of forest management presented issues from the fieid of photogrammetry in forest survey. Professor ó³ciak conducted the above lectures until the academic year 1988/1989.

7 64 Janusz Ogrodniczak In the middle of the 1990s, professor Ryszard Miœ from the Faculty of Forestry and his postgraduate students (Pawe³ Strzeliñski and Andrzej Wêgiel) started a series of courses tending towards implementation of geomatic technologies. In 2001 the Laboratory of SIP and Photogrammetry was founded, and dr Pawe³ Strzeliñski became its head. In 2001 Ryszard Miœ, Pawel Strzeliñski and Andrzej Wêgiel published handbook Geographic information systems in forestry and environmental protection. In the same year the first master`s thesis from the field of geomatics was written Forest numerical map as an example of SIP use in forestry. In total seven master`s theses from the field of geomatics had been written in the Forest Management Department by June In 2003 Forest Management Department bought the first GIS packets Arc View and ERMapper and new computers with software for faculty laboratory and a classroom belonging to the Department. Presently at the Faculty of Forestry employees of Forest Management Department conduct three obligatory courses and two optional lectures on geomatics. Additionally, elements of geomatics are taught within eight other obligatory courses and two optional ones. Two courses are organized by Forest Engineering Department, the rest by Forest Management Department. At the Faculty of Forestry in Poznañ no specialized research on geomatics is conducted. On the other hand, spatial information systems, remote sensing and photogrammetry are used as analitical instruments for research conducted by individual departments. - Pawe³ Strzeliñski strzelin@au.poznan.pl tel fax