w Państwowym Gospodarstwie Leśnym Lasy Państwowe

Transkrypt

1 Wykorzystanie danych przestrzennych w Państwowym Gospodarstwie Leśnym Lasy Państwowe przygotowali: J. Przypaśniak, E. Wiśniewska - Wydział Urządzania Lasu DGLP Starachowice, listopada 2015 r.

2 Agenda 1. Budowa SIP w LP 2. Standaryzacja leśnej mapy numerycznej 3. Limes przeglądarka LMN 4. Bank Danych o Lasach (BDL) 5. Wielkoobszarowa Inwentaryzacja Stanu Lasów (WISL) 6. Projekt dot. oszacowania lesistości kraju na postawie wieloźródłowych danych przestrzennych 2 Zespół Zadaniowy ds. LMN 2

3 Proces wdrażania LMN Kamienie milowe Początek lat 90-tych XX wieku koncepcja wdrożenia w LP Systemu Informatycznego Lasów Państwowych (SILP). Lata prace eksperymentalne nad zbudowaniem map numerycznych dla nadleśnictw: Brzeziny, Wipsowo, Ujsoły, Świerklaniec, Radymno, Białowieża, Browsk, Hajnówka, Kliniska i Złotów. Rok 2001 wprowadzenie standardu leśnej mapy numerycznej (zarządzenie nr 74 z 23 sierpnia 2001 r. w sprawie zdefiniowania standardu leśnej mapy numerycznej dla poziomu nadleśnictwa oraz wdrażania systemu informacji przestrzennej w nadleśnictwach) 3 Zespół Zadaniowy ds. LMN 3

4 Proces wdrażania LMN Zespół Zadaniowy ds. LMN 4 4

5 Standaryzacja LMN Zarządzenie nr 74 z dnia 23 sierpnia 2001 r. w sprawie zdefiniowania standardu leśnej mapy numerycznej dla poziomu nadleśnictwa nictwa oraz wdrażania ania systemu informacji przestrzennej w nadleśnictwach Nowy, obowiązujący standard LMN: Zarządzenie nr 55 z dnia 21 listopada 2011 r. w sprawie Instrukcji urządzania lasu ( Instrukcja urządzenia lasu część I ) 5 Zespół Zadaniowy ds. LMN 5

6 SIP LP Centralny System Informatyczny Lasów Państwowych (SILP) (zmiany w funkcjonowaniu LMN) Serwery w jednostkach SIP LP Centralny SILP SIP LP SILP LMN SILP LMN Zespół Zadaniowy ds. LMN 6 6

7 SIP LP - SLMN DGLP Dane stałe globalne RDLP Dane stałe globalne LMN Nadleśnictwo Dane podstawowe Zespół Zadaniowy ds. LMN 7 7

8 Standaryzacja LMN Zarządzenie nr 55 z dnia 21 listopada 2011 r. w sprawie Instrukcji urządzania lasu Dane zewnętrzne LMN Dane wewnętrzne Zespół Zadaniowy ds. LMN 8 8

9 Zawartość merytoryczna 1. kategoria ewidencja gruntów i budynków: graniczniki, użytki ewidencyjne w działce, działki ewidencyjne, obręby ewidencyjne, gminy, powiaty, województwa, budynki 2. kategoria ewidencja leśna: wydzielenia, oddziały, leśnictwa, obręby leśne, nadleśnictwa, regionalne dyrekcje LP, lokalizacje siedzib leśnictw, nadleśnictw i rdlp 3. kategoria sytuacja na terenach w zarządzie LP: drogi, cieki, infrastruktura liniowa 4. kategoria obiekty związane z opisem taksacyjnym: wydzielenia siedliskowe, osobliwości przyrodnicze, powierzchnie niestanowiące wyłączeń 5. kategoria obiekty wynikające z planów oraz zdarzeń gospodarczych i losowych: działki zrębowe, kierunki cięć, powierzchnie próbne, granice pożaru, miejsca powstania pożaru 6. kategoria inne obiekty istotne w prowadzeniu gospodarki leśnej: strefy operacyjne jednostek straży pożarnej, obwody łowieckie, mezoregiony przyrodniczo-leśne, regiony pochodzenia leśnego materiału podstawowego, leśny materiał podstawowy, formy ochrony przyrody, szlaki turystyczne, inne obiekty punktowe i powierzchniowe 9 Zespół Zadaniowy ds. LMN 9

10 Przeglądarka Limes widok po wczytaniu mapy 10

11 Przeglądarka Limes 11

12 Przeglądarka Limes mapa gospodarcza 12

13 LMN mapa drzewostanowa Mapa tematyczna wyświetlona wraz z opisem taksacyjnym 13 Zespół Zadaniowy ds. LMN

14 Instrukcja Urządzania Lasu (IUL) Mapy to ważny element planu urządzania lasu. Instrukcja Urządzania Lasu (IUL) zawiera między innymi: 1. Standard Leśnej Mapy Numerycznej 2. Instrukcję techniczną sporządzania i wydruku map leśnych (stanowiących załączniki do pul) 14

15 Przeglądarka Limes dodawanie warstw WMS Zespół Zadaniowy ds. LMN 15

16 Przeglądarka Limes Wykorzystanie Geoportalu - dane katastralne 16 Zespół Zadaniowy ds. LMN

17 Repozytorium danych źródłowych Bank Danych o Lasach Mapa Zestawienia i prognozy 17

18 18

19 19

20 20

21 21

22 Mapa rozmieszczenia powierzchni WISL Celem inwentaryzacji wielkoobszarowej jest ocena stanu lasu i kierunku zmian tego stanu I-Cykl II-Cykl III-Cykl

23 23

24 Projekt: Inwentaryzacja rzeczywistej lesistości kraju z wykorzystaniem istniejących danych fotogrametrycznych Temat realizowany na zlecenie Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych przez Instytut Geodezji i Kartografii w Warszawie. Opracowanie to miało na celu : sporządzenie listy wymogów stawianych grupie użytkowników gruntów kwalifikujących się do obliczenia czynnika lesistości, sporządzenie opisu metodyki klasyfikacji teledetekcyjnej przyjętej do wyliczenia lesistości kraju, wskazanie rozbieżności w dotychczasowym wyliczaniu lesistości kraju, sporządzenie tabelarycznych i kartograficznych zestawień. Obliczenie wartości lesistości dla kraju, województw i rdlp podane zostało w odniesieniu do definicji lasu wg ustawy o lasach z 1991 roku oraz w odniesieniu do definicji lasu nawiązującej do Protokołu z Kioto. 24

25 Projekt: Inwentaryzacja rzeczywistej lesistości kraju z wykorzystaniem istniejących danych fotogrametrycznych Analizy zostały wykonane na podstawie wieloźródłowych danych przestrzennych. Wykorzystywane były m.in.: 25 Leśna Mapa Numeryczna (LMN) - wybrano następujące kategorie użytkowania: Lasy (Ls), Grunty zadrzewione i zakrzewione (Lz, Lz-R, Lz-Ł, Lz-Ps); Bank Danych o Lasach (BDL) - wykorzystano następujące kategorie: Lasy, Grunty zadrzewione i zakrzewione; Baza danych obiektów topograficznych BDOT10k wybrano następujące klasy obiektów: Teren leśny i zadrzewiony (PTLZ): las (PTLZ01), zagajniki (PTLZ02), zadrzewienia (PTLZ03); szkółki leśne (PTUT04); Dane z bazy referencyjnej Systemu Identyfikacji Działek Rolnych LPIS (warstwa zalesień gruntów ornych i inne warstwy): Warstwa pól zagospodarowania - wybrano klasy: Las (L), tereny zadrzewione i zakrzewione (Z), Warstwa LPIS - warstwa zalesień opracowana na podstawie wniosków o przyznanie wsparcia na zalesienia;

26 Projekt: Inwentaryzacja rzeczywistej lesistości kraju z wykorzystaniem istniejących danych fotogrametrycznych Analizy są wykonywane na podstawie wieloźródłowych danych przestrzennych. Wykorzystywane są m.in.: Wysokorozdzielcza warstwa terenów zadrzewionych (High Resolution Layers HRL) opracowana na podstawie klasyfikacji wysokorozdzielczych zdjęć satelitarnych zarejestrowanych w latach Warstwa powstała w ramach projektu Copernicus (GIO) Land Monitoring. Minimalna powierzchnia kartowania to 20x20 m; Dane ze skaningu laserowego (dane z projektu ISOK dla powiatów: świdnickiego, wyszkowskiego i legionowskiego) - dane wysokościowe (sklasyfikowany zbiór punktów) pozyskane z wykorzystaniem technologii lotniczego skaningu laserowego w dwóch standardach: I (4-6 punktów/m2) i II (12 punktów/m2), NMT o rozdzielczości 1m oraz NMPT o rozdzielczości 0,5 i 1 m. Wyniki zostaną zweryfikowane podczas obserwacji i pomiarów wykonywanych w ramach wielkoobszarowej inwentaryzacji stanu lasu (WISL) prowadzonej na stałych powierzchniach próbnych. 26

27 Projekt: Inwentaryzacja rzeczywistej lesistości kraju z wykorzystaniem istniejących danych fotogrametrycznych Inwentaryzacja rzeczywistej lesistości kraju odnosi się do definicji lasu określonej w Ustawie o lasach z dnia 28 września 1991 r. (Dz. U nr 101, poz. 444, art.3). Obejmuje lasy wszystkich form własności oraz obszary z roślinnością leśną niebędące lasami wg. zapisów ewidencji gruntów i budynków, o zwartej powierzchni 0,1 ha. Na potrzeby projektu definicję ustawową doprecyzowano następująco: powierzchnia powinna mieć minimalną szerokość powyżej 10 m i być pokryta koronami drzew wynoszącym w stopniu nie mniejszym niż 10 %. Inwentaryzacji lesistości wg. ustaleń Protokołu z Kioto podlegają dodatkowo grunty spełniające kryterium wymienione w poprzednim paragrafie, ale przeznaczone lub wykorzystywane na cele mieszkaniowe, rekreacyjne, infrastrukturalne i inne komunalne, przemysłowe oraz tereny zagospodarowane rolniczo (np.: uprawy trwałe sady, plantacje roślin drzewiastych). 27

28 Integracja danych źródłowych Na podstawie przeprowadzonych analiz przyjęto następujące założenia: 1) Zgodnie ze wskazaniami Zleceniodawcy najwyższą wagę otrzymały piksele, których źródłem jest wyłącznie LMN bądź jej kombinacja z innymi danymi (np. LMN+BDOT, LMN+LPIS, LMN+HRL, etc.), 2) Zgodnie ze wskazaniami Zleceniodawcy najwyższą wagę otrzymały również piksele, których źródłem jest wyłącznie PROW (stan na wrzesień 2013 i luty 2015), bądź kombinacją PROW i innych źródeł, 3) Piksele, które pochodzą z 3-4 źródeł, ze względu na bardzo wysokie prawdopodobieństwo poprawności, również otrzymały wysoką wagę, 4) Piksele pochodzące z 2 źródeł o najniższym błędzie pominięcia: BDOT+LPIS otrzymały wysoką wagę, dodatkowo grupy pikseli o powierzchni >1 ha zostały manualnie zweryfikowane. Grupy pikseli o powierzchni <1 ha poddano przestrzennej analizie sąsiedztwa, w wyniku której część poligonów zostało przyłączone do kompleksów leśnych, 5) Pozostałe grupy pikseli pochodzące z 1 i 2 źródeł zostały manualnie sprawdzone. Manualna weryfikacja objęła wszystkie powierzchnie powyżej 5 ha. Następne na podstawie statystyk prawdopodobieństwa wyliczonych z wyników manualnej weryfikacji, część grup poligonów o powierzchni pomiędzy 1-5 ha została wyeliminowana z warstwy rzeczywistej lesistości. Grupy pikseli o łącznej powierzchni < 1ha zostały wyeliminowane, 6) Piksele pochodzące wyłącznie z HRL zostały usunięte ze względu na stosunkowo duży błąd nadmiaru. 28

29 29

30 Opracowanie warstwy lesistości wg ustaleń Protokołu z Kioto Maska sady: BDOT: uprawy trwałe PTUT (z wyłączeniem szkółek leśnych) LPIS_PZ: Sad Maska kompleksów przemysłowo-gospodarczych: BDOT: Kompleksy przemysłowo-gospodarcze (KUPG) Maska terenów sportowo-rekreacyjnych i cmentarzy: BDOT: Kompleksy sportowo-rekreacyjne (KUSK), kompleksy sakralne i cmentarze (KUSC) Maska zabudowy: Kombinacja terenów zabudowanych pozyskanych z bazy CORINE Land Cover 2012 i warstwy granic administracyjnych miast uzyskanych z bazy BDOT10K (miasto - ADMS01) HRL: warstwa pomocnicza terenów zadrzewionych w miastach. Niedokładność granic kompleksów sportowo-rekreacyjnych, czy terenów miejskich spowodowała wysmakowywanie fragmentów większych kompleksów leśnych. 30

31 Oszacowana lesistość wg IGiK dla województw dla RDLP 31

32 Porównanie oszacowanej lesistości wg województw 32

33 Analiza lokalizacji powierzchni WISL Liczba powierzchni WISL zlokalizowanych w lesie bądź na obszarze z roślinnością leśną: (środki powierzchni WISL) Wyniki zostaną zweryfikowane podczas obserwacji i pomiarów wykonywanych w ramach wielkoobszarowej inwentaryzacji stanu lasu (WISL) prowadzonej na stałych powierzchniach próbnych w ramach III cyklu inwentaryzacji ( ). 33

34 Wnioski projektu: Inwentaryzacja rzeczywistej lesistości kraju z wykorzystaniem istniejących danych fotogrametrycznych Różnica rzeczywistej lesistości kraju wg GUS i IGiK wynosi ha - wskazane byłoby przeprowadzenie analiz przyczyn rozbieżności na szczeblu wojewódzkim i regionalnym. Przyjęta metodyka pozwoliła na uzyskanie warstwy rzeczywistej lesistości o dokładności 99% (błąd nadmiaru wyniósł 0,42%, błąd pominięcia 0,89%). Dane pomiarowe LIDAR stanowią cenne źródło informacji, które może być wykorzystane jako materiał pomocniczy na potrzeby szacowania lesistości wg. ustaleń Protokołu z Kioto. Kryterium wysokości jest istotnym czynnikiem, który może prowadzić do przeszacowania lub niedoszacowania (zbyt niska / wysoka wartość progowa) powierzchni leśnej za sprawą upraw wysokopiennych / kosztem wyłączenia upraw leśnych oraz powierzchni leśnych, na których prowadzone są prace pielęgnacyjne, wycinki. Niedokładność granic kompleksów sportowo-rekreacyjnych, czy terenów miejskich spowodowała wymaskowywanie fragmentów większych kompleksów leśnych. Zasadnym wydaje się więc zastosowanie np. dodatkowego kryterium powierzchni i zwartości dla kompleksów leśnych na obszarach miejskich. 34

35 Podsumowanie 1. Dane przestrzenne są codziennym narzędziem wykorzystywanym w pracy leśników. 2. Referencyjne dane przestrzenne (BDOT, Geoportal i inne bazy jak np. dane prowadzone przez ARiMR) aktywnie wspierają leśnictwo. Wspomagają one realizację zadań własnych prowadzonych na potrzeby leśnictwa oraz są wykorzystywane w procesach decyzyjnych. 3. Korzystanie z danych wieloźródłowych pozwala na uspójnienie danych oraz na prowadzenie kompleksowych analiz. 35

36 Dziękujemy za uwagę Jacek Przypaśniak Emilia Wiśniewska Dyrekcja Generalna Lasów Państwowych Wydział Urządzania Lasu ul. Grójecka Warszawa tel tel