PRZESTRZENI WIEJSKIEJ

Transkrypt

1 XVIII Ogólnopolska Konferencja z cyklu nowe tendencje w teorii i praktyce urządzania terenów wiejskich KSZTAŁTOWANIE PRZESTRZENI WIEJSKIEJ Legnica, wrzesień 2012 r. Doświadczenia Województwa Małopolskiego w monitorowaniu zmian sposobu użytkowania gruntów Gustaw Korta, Beata Szafrańska Urząd Marszałkowski Województwa Małopolskiego r. Legnica

2 Podstawa prawna USTAWA z dnia 17 maja 1989 r. Prawo geodezyjne i kartograficzne Dz.U j.t. Art. 7c. Do zadań marszałka województwa należy w szczególności: 4)analiza zmian w strukturze agrarnej oraz programowanie i koordynacja prac urządzenioworolnych; 5)monitorowanie zmian w sposobie użytkowania gruntów oraz ich bonitacji;

3 Podstawa prawna Nowy podział kraju* na województwa (16), starostwa (379) oraz gminy (2478) uczynił potrzebę stworzenia bazy do oceny tempa rozwoju poszczególnych obszarów wiejskich i prowadzanie niezbędnych stałych badań (monitoringu) w kierunku: 1. Poziomu życia ludności wiejskiej głównie z punktu widzenia rozwoju infrastruktury technicznej i społecznej, 2. Kształtowania się dochodów ludności wiejskiej w tym rolniczej, przy uwzględnieniu grup gospodarstw według obszaru użytków rolnych i kierunku produkcji rolniczej, 3. Ochrony środowiska, oceny stopnia jego degradacji, 4. Zmiany lesistości kraju, 5. Wykorzystania produktów rolniczych. 6. Określenia kierunków rozwoju strategii województwa, powiatu, gminy. * ustawa z dnia 24 lipca 1998r. o wprowadzeniu zasadniczego trójstopniowego podziału terytorialnego państwa

4 Podstawa prawna WYTYCZNE Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi Departament Gospodarki Ziemią Warszawa, grudzień 2000r. Monitorowanie zmian w sposobie użytkowania gruntów oraz ich bonitacji na obszarach wiejskich.

5 Podstawa prawna Monitoring to obserwacja zachodzących zmian i procesów na danym obszarze umożliwiająca szybkie podejmowanie działań, stanowiących reakcję na rozwój powyższych zjawisk. Do oceny zachodzących zmian konieczne jest przyjęcie odpowiednich, przejrzystych i mierzalnych kryteriów i wskaźników. Wskaźnikami realizacji zadania powinny być: Bonitacja gruntów, Struktura użytkowania gruntów, Kompleksy rolniczej przydatności gleb, Powierzchnie gruntów przeznaczonych w miejscowych planach zagospodarowania przestrzennego na: o o o o Zalesienia, Strefy ochronne, Użytki ekologiczne, Przeznaczone na inne cele niż rolne (w tym powierzchnie terenów zalewowych). Przedział czasowy co 2 lata

6 Podstawa prawna Etapy realizacji zadania: 1. Utworzenie bazy danych w oparciu o: Operat ewidencji gruntów, Operat klasyfikacji i kartografii gleb, Wywiad terenowy, Miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego i inne opracowania. Części tabelarycznej (struktura użytkowania gruntów, struktura użytków rolnych, gleboznawcza klasyfikacja gruntów, struktura władania gruntami, gruntów przeznaczonych na inwestycje oraz nie użytkowanych rolniczo), Części graficznej (wykresy lub diagramy, w postaci mapy ewidencyjnej, w systemie informatycznym), skala mapy 1: Opracowanie sprawozdania i sformułowanie wniosków.

7 Podstawa prawna Kryteria wyboru wielkości obszaru opracowania: Zapotrzebowanie jednostek samorządu terytorialnego Występujące rozbieżności w sposobie użytkowania gruntów. Podstawową jednostką opracowania jest gmina lub obręb ewidencyjny

8 Charakterystyka województwa Województwo małopolskie: powierzchnia: 15165,2 km² ilość powiatów 22, w tym: 3 powiaty grodzkie 19 powiatów ziemskich Ilość gmin 182, w tym 125 gmin wiejskich 43 gmin miejsko-wiejskich 14 gmin miejskich Ponad 60% pow. woj. stanowią użytki rolne Ponad połowa pow. woj. leży powyżej 500m n.p.m. w woj. małopolskim jest najmniejsza średnia pow. działki w kraju -0,35 ha (0,38 ha-slaskie, 0,59 ha podkarpackie) ilość działek w powiecie nowotarskim tys. jest większa niż w całym województwie lubuskim (701 tys.) pod względem ilości działek - woj. małopolskie jest na drugim miejscu w kraju -4 mln 365 tys. ( mazowieckie 4 mln 907 tys.) 1 gospodarstwo rolne na Podhalu składa się z: działek, a nawet 150 ( średnia pow. działki w powiecie nowotarskim - 0,19 ha) Mapa wektorowa o pełnej treści / granice działek, kontury użytków gruntowych i klas gleboznawczych, kontury budynków/ powierzchnia ha 26% w tym: tereny wiejskie ha 18% tereny miejskie ha Mapa wektorowa o niepełnej treści / granice działek, kontury użytków gruntowych i klas gleboznawczych/ powierzchnia ha 7% w tym: tereny wiejskie ha tereny miejskie 0 ha

9 Rozbieżność danych EGiB ze stanem faktycznym w % gm. Klucze gm. Kozłów gm. Raciechowic e gm. Gręboszów gm. Drwinia gm Dobczyce gm. Koszyce gm. Żegocina gm. Trzciana gm. Bolesław gm. Gdów obr. Sekowa grunty orne uzytki zielone sady tereny zabudowane lasy i tereny zadrzewine grunty orne uzytki zielone sady tereny zabudowane lasy i tereny zadrzewine

10 Synchronizacja wytycznych z charakterystyką województwa małopolskiego

11 Problemy 1. Duże rozbieżności danych opisowych EGiB ze stanem faktycznym, dot. użytkowania gruntów. 2. Koszt inwentaryzacji stanu użytkowania gruntów ha = zł. 2. Brak wektorowej EGiB - 18 % powierzchni obszarów wiejskich posiada mapę wektorową o pełnej treści, 7% o niepełnej treści. 3. Bardzo niekorzystna struktura agrarna w województwie małopolskim. 4. Brak zainteresowania samorządów gmin i powiatów.

12 Mapa zmian sposobu użytkowania 1985/ /11

13 Materiały zestawienie Zobrazowania satelitarne LANDSAT TM oraz pomocniczo LANDSAT MSS Zobrazowania satelitarne: RapidEye , Ortofotomapa lotnicza (PZGiK) 2009 Cyfrowa mapa glebowo rolnicza (WZGiK) Pola zagospodarowania ARiMR (LPIS) Wektorowe warstwy TBD Landsat 4 MSS, Landsat 5 TM,

14 Przeprowadzone operacje i analizy na geodanych Wykorzystane oprogramowanie: W procesie opracowania wyników wykorzystywano następujące oprogramowanie: 1. ERDAS 2010 (Leica); 2. ecognitiondeveloper ver (TRIMBLE GEOSPATIAL); 3. ArcGIS ver. 9.3 oraz 10.0 (ESRI); 4. Excel 2010 (Microsoft) i pakiety biurowe (edycja tekstu).

15 Automatyczna klasyfikacja obiektowa Podstawą analizy obiektowej, różniącą ją od metod klasycznych (tradycyjnych, tzw. pikselowej klasyfikacji), jest operowanie nie pojedynczym pikselem, ale ich homogenicznymi zbiorami, tworzącymi tzw. segmenty (obiekty), które zdecydowanie lepiej niż piksele odzwierciedlają encje świata rzeczywistego. Podejście takie pozwala na przybliżenie algorytmicznego przetwarzania danych do sposobu, w jaki ludzka percepcja rozpoznaje dane obiekty, czy też jednostki przestrzenne. Zalety metody: odejście od analizy ograniczonej do piksela posługiwanie się segmentami, przypominającymi jednorodne jednostki otrzymane na drodze manualnej interpretacji lepsze odzwierciedlanie encji rzeczywistego świata możliwości połączenia zalet ludzkiej interpretacji obrazów, z większym obiektywizmem automatycznej analizy danych, ściśle przestrzegającej określonych reguł

16 Przykład klasyfikacji obiektowej

17 Przebieg klasyfikacji obiektowej segmentacja definiowanie klas oraz klasyfikatorów klasyfikacja Segmentacja obrazu (ortofoto + RapidEye) Tworzenie hierarchii klas Definiowanie klasyfikatorów Budowanie reguł klasyfikacyjnych Klasyfikacja OBIA obrazu

18 Dokumentacja fotograficzna w 2011 roku wykonano 7594 zdjęć terenu badań zdjęcia wykonano przy użyciu zestawów GPS Asset Management RICOH główny nacisk kładziono na dokumentację miejsc niejednoznacznych z punktu widzenia klasyfikacji OBIA(sukcesja, erozja, sposoby użytkowania terenu). wsparcie procesów decyzyjnych podczas przeprowadzania klasyfikacji OBIA, sprawdzania poprawności wyników i poszukiwania miejsc występowania sukcesji leśnej. RICOH G700SE + GPS + kompas

19 Dokumentacja fotograficzna- przykłady grunty orne zabudowa użytki zielone wody

20 Dokumentacja fotograficzna- przykłady obszary rolne z sukcesją leśną nieużytki lasy erozja

21 Agregacja zabudowy zabudowa otrzymana z automatycznej klasyfikacji OBIA posiada bardzo duży stopień dokładności warstwa została zgeneralizowana i zagregowana w większe kompleksy obszarów zabudowanych i zainwestowanych

22 RapidEye + TBD (czarne budynki) OBIA zabudowa (czerwone) + TBD

23 Sukcesja leśna wygenerowanie miejsc występowania sukcesji leśnej przeprowadzone metodą wizualnej analizy ortofotomap lotniczych przez operatora (sukcesja leśna jako element składowy mapy erozji gleb i mapy glebowo-rolniczej)

24 Mapa zmian sposobu użytkowania LEGENDA grunty orne lasy liściaste zadrzewienia zbiorniki wodne, rzeki tereny zurbanizowane trwałe użytki zielone lasy iglaste torfowiska tereny różne

25 Mapa zmian sposobu użytkowania pow. dąbrowski

26 Mapa zmian sposobu użytkowania pow. dąbrowski

27 Mapa sposobu użytkowania 1985/86 i 2010/11 LEGENDA grunty orne lasy liściaste zadrzewienia zbiorniki wodne, rzeki tereny zurbanizowane trwałe użytki zielone lasy iglaste torfowiska tereny różne

28 Wyniki grunty orne całkowita zmiana (spadek) powierzchni analizowanej klasy o -4,19%, największy ubytek procentowy tej klasy powiat miasto Nowy Sącz ( -15,62%), największy wzrost procentowy tej klasy powiat oświęcimski (+6,89%).

29 Wyniki użytki zielone: całkowita zmiana (spadek) powierzchni analizowanej klasy o -1,18%, największy ubytek procentowy tej klasy powiat oświęcimski (-10,13%), największy wzrost procentowy tej klasy powiat gorlicki (+4,39%).

30 Wyniki tereny zurbanizowane: całkowita zmiana (wzrost) powierzchni analizowanej klasy o +2,41%, największy wzrost procentowy tej klasy powiat miasto Nowy Sącz (+9,57%).

31 Wyniki rzeki i cieki: całkowita zmiana (spadek) powierzchni analizowanej klasy o -0,04%, największy ubytek procentowy tej klasy powiat wielicki (-0,32%), największy wzrost procentowy tej klasy powiat miasto Nowy Sącz (+0,85%).

32 Wyniki zbiorniki wodne : całkowita zmiana (wzrost) powierzchni analizowanej klasy o +0,30%, największy ubytek procentowy tej klasy powiat miasto Tarnów (-0,86%), największy wzrost procentowy tej klasy powiat oświęcimski (+2,55%).

33 Wyniki lasy iglaste: całkowita zmiana (wzrost) powierzchni analizowanej klasy o +2,05%, największy ubytek procentowy tej klasy powiat suski (-6,93%), największy wzrost procentowy tej klasy powiat gorlicki (+8,52%).

34 Wyniki lasy liściaste: całkowita zmiana (wzrost) powierzchni analizowanej klasy o +2,92%, największy ubytek procentowy tej klasy powiat nowosądecki (-5,03%), największy wzrost procentowy tej klasy powiat suski (+14,32%).

35 Wyniki zadrzewienia i zakrzewienia : całkowita zmiana (spadek) powierzchni analizowanej klasy o -2,04%, największy ubytek procentowy tej klasy powiat oświęcimski (-5,16%), największy wzrost procentowy tej klasy powiat dąbrowski (+0,59%).

36 Wyniki tereny różne (Rys. 20): całkowita zmiana (spadek) powierzchni analizowanej klasy o -0,19%, największy ubytek procentowy tej klasy powiat miasto Tarnów (-3,44%), największy wzrost procentowy tej klasy powiat miasto Nowy Sącz (+0,69%).

37 Problemy techniczne Wybrane błędy warstwy trwałe użytki zielone pochodzące z danych LPIS trwałe użytki zielone - LPIS trwałe użytki zielone klasyfikacja OBIA

38 Problemy techniczne trwałe użytki zielone - LPIS trwałe użytki zielone klasyfikacja OBIA

39 Problemy techniczne trwałe użytki zielone - LPIS trwałe użytki zielone klasyfikacja OBIA

40 Mapa zmian sposobu użytkowania powierzchnia ogólna grunty orne % użytki zielone lasy % 36% % zadrzewienia i zakrzewienia

41 Podsumowanie Zalety realizacji zadania: 1. Realizacja zadania obejmuje cały obszar województwa małopolskiego. 2. Brak ograniczenia danych do granic administracyjnych gminy czy obrębu. 3. Szybki dostęp do tabeli atrybutów i możliwość generowania analiz, dzięki zastosowaniu oprogramowania GIS, 4. Koszt realizacji zadania ok zł, a nie zł (nieaktualność EGiB w woj. małopolskim) w przypadku inwentaryzacji terenowej. 5. Szybki czas wykonania opracowania, możliwość skorzystania z danych archiwalnych z dowolnego czasookresu. Wady realizacji zadania: 1. Trudności techniczne - znaczna ilość danych wejściowych i ich rozdzielczość spowodowała potrzebę pracy na bardzo dużej ilości poligonów (kilkaset tysięcy dla każdego z terminów analiz), co zwiększyło nakład pracy na ich przetwarzanie. 2. Część wykorzystanych danych teledetekcyjnych (zobrazowania satelitarne) była nieprzydatna do analiz z powodu wysokiego zachmurzenia 3. Wykorzystane obrazy satelitarne, z racji rejestracji w różnych miesiącach (nie tylko latem), miały odmienny kąt oświetlenia, co mogło mieć wpływ na wykonywaną klasyfikację zwłaszcza w terenach o urozmaiconej rzeźbie terenu. 4. Trudności w analizowaniu zobrazowań satelitarnych przysporzyły również tereny dotknięte powodzią, która wystąpiła na przełomie maja i czerwca 2010 r., co wymusiło wygenerowanie na tych obszarach specjalnej maski nieobjętej automatycznymi analizami OBIA.

42 Dziękuję za uwagę Beata Szafrańska Kierownik Zespołu Geodezji Rolnej mail: Tel