ROCZNIKI GEOMATYKI 2008 m TOM VI m ZESZYT 3

Transkrypt

1 Monitoring POLSKIE zian pokrycia TOWARZYSTWO i u ytkowania INFORMACJI terenu na podstawie PRZESTRZENNEJ wieloczasowych... ROCZNIKI GEOMATYKI 2008 TOM VI ZESZYT MONITORING ZMIAN POKRYCIA I U YTKOWANIA TERENU NA PODSTAWIE WIELOCZASOWYCH OBRAZÓW TELEDETEKCYJNYCH 1 LAND-USE / LAND COVER MONITORING BASED ON MULTITEMPORAL REMOTE SENSING IMAGES Wojciech Drzewiecki Wydzia³ Geodezji Górniczej i In ynierii Œrodowiska Akadeia Górniczo-Hutnicza w Krakowie S³owa kluczowe: teledetekcja, pokrycie terenu, u ytkowanie terenu, onitoring œrodowiska Keywords: reote sensing, land use, land cover, environental onitoring Wprowadzenie Rozpoznanie kierunków zian pokrycia i u ytkowania terenu wraz z okreœlenie ich dynaiki stanowi istotny eleent wspoagaj¹cy racjonalne gospodarowanie przestrzeni¹. Jest to jednak e zadanie trudne, zarówno ze wzglêdu na z³o onoœæ badanego probleu, jak i z uwagi na brak odpowiednich ateria³ów kartograficznych. To ostatnie ograniczenie o e zostaæ skutecznie przezwyciê one dziêki wykorzystaniu wieloczasowych obrazów teledetekcyjnych. Obrazowe dane teledetekcyjne stanowi¹ obiektywny zapis krajobrazu, kopleksow¹ rejestracjê jego koponentów i zachodz¹cych poiêdzy nii relacji, zw³aszcza przestrzennych (por. Mularz i in., 2007). Posiadaj¹ one zró nicowany potencja³ kartoetryczny i fotointerpretacyjny, deterinowany przede wszystki przez charakter i rozdzielczoœæ obrazowania, uo liwiaj¹cy ich wykorzystanie do opracowywania ap pokrycia i u ytkowania terenu w ró nych skalach i o ró ny stopniu szczegó³owoœci wydzieleñ. Zdalne obrazowanie tego saego fragentu terenu o e byæ powtarzane w ró nych odstêpach czasowych. Pozyskany w ten sposób zestaw danych obrazowych okreœlany jest iane obrazów wieloczasowych b¹dÿ ultiteporalnych. Interpretacja wieloczasowych obrazowych danych teledetekcyjnych stwarza o liwoœæ wykrycia i przeœledzenia zian, jakie zasz³y w przestrzeni poiêdzy datai ich rejestracji. Badanie zian pokrycia i u ytko- 1 Praca finansowana ze œrodków na naukê w latach jako projekt badawczy Badanie zian przestrzennych struktury u ytkowania i funkcji krajobrazu w oparciu o wieloczasowe obrazy teledetekcyjne jako wsparcie dla planowania krajobrazu (N /2621).

2 132 Wojciech Drzewiecki wania terenu w oparciu o wieloczasowe obrazy teledetekcyjne (zw³aszcza zdjêcia lotnicze) jest powszechny podejœcie w badaniach krajobrazu, zarówno za granic¹ jak i w Polsce (por. np. Drastad i in., 2002; Hietel i in., 2004; Bielecka i Cio³kosz, 2001; Bia³ach, 2001). O zapotrzebowaniu na aktualne bazy danych przestrzennych o pokryciu i u ytkowaniu terenu œwiadczy iêdzy innyi szerokie wykorzystanie baz CORINE Land Cover. Wykonane zosta³y one w oparciu o obrazowe dane satelitarne wed³ug jednolitych zasad we wszystkich nieal krajach europejskich (por. Cio³kosz i Bielecka, 2005). Pierwsza z nich (CLC90) obrazuje stan pokrycia i u ytkowania terenu w roku 1990, druga (CLC2000) w roku W prograie CORINE opracowanie bazy danych pokrycia terenu prowadzone by³o z dok³adnoœci¹ odpowiadaj¹c¹ apie w skali 1: (wydzielano obszary o wielkoœci in. 25 ha i szerokoœci co najniej 100 ). Opracowano równie bazê (CLC-Change) przedstawiaj¹c¹ obszary, na których zidentyfikowano ziany pokrycia terenu (w ty przypadku inialna wielkoœæ wydzielanych obszarów wynosi³a 5 ha). Bazy te pozostaj¹ do dnia dzisiejszego jedyny spójny Ÿród³e inforacji o pokryciu i u ytkowaniu terenu o zasiêgu europejski, a w przypadku wielu krajów (w ty równie Polski) równie o zasiêgu krajowy. Jako takie znajduj¹ one szereg zastosowañ w analizach prowadzonych na potrzeby szeroko rozuianego zarz¹dzania przestrzeni¹, zarówno w Polsce (por. np. Cio³kosz i Bielecka, 2005) jak i w Europie (np. European Environent Agency, 2005; European Environent Agency, 2006). Racjonalne gospodarowanie przestrzeni¹ wyaga posiadania inforacji o pokryciu i u ytkowaniu terenu (oraz jego zianach) o skali, pozioie szczegó³owoœci i horyzoncie czasowy dostosowany do specyfiki realizowanego zadania. Szczegó³owoœæ baz danych CO- RINE wystarczaj¹ca dla wspierania polityki przestrzennej w skali europejskiej czy krajowej nie jest wystarczaj¹ca dla skali lokalnej czy nawet regionalnej. Rozwi¹zanie o e byæ tworzenie baz danych o wiêkszej rozdzielczoœci przestrzennej i wiêkszy stopniu szczegó³owoœci wydzieleñ. Niestety, inforacja zawarta na klasycznych apach u ytkowania i pokrycia terenu nie zawsze jest wystarczaj¹ca dla oceny procesów zachodz¹cych w przestrzeni. Mapy takie stanowi¹ zobrazowanie przestrzennego uk³adu for pokrycia i u ytkowania terenu zgodnych z przyjêty scheate (struktur¹) wydzieleñ, odpowiedni dla przyjêtej skali. Pewne procesy zachodz¹ce w krajobrazie wyykaj¹ siê jednak stosowany scheato klasyfikacyjny. Dobry przyk³ad stanowiæ og¹ procesy urbanizacji. Z jednej strony przejawiaæ og¹ siê one w przeznaczaniu pod zabudowê nowych obszarów, a ziany tego rodzaju og¹ zostaæ zidentyfikowane na klasycznych apach pokrycia i u ytkowania terenu. Z drugiej jednak strony og¹ one równie przybieraæ postaæ dogêszczania zabudowy, rozwoju infrastruktury, itp. Zianie w ty przypadku ulega nie tyle kategoria u ytkowania, do której zaliczony jest dany fragent terenu (np. zabudowa jednorodzinna typu iejskiego czy wiejskiego), co raczej proporcje pokrycia terenu wewn¹trz tej kategorii. Dla uchwycenia tego rodzaju procesów konieczna staje siê ziana podejœcia do konstrukcji ap przedstawiaj¹cych pokrycie terenu. Prowadzenie skutecznego teledetekcyjnego onitoringu procesów urbanizacji w skali regionalnej czy lokalnej wyaga zate jednoczesnego stosowania rozwi¹zañ dwojakiego rodzaju. Z jednej strony polegaj¹ one na zwiêkszaniu szczegó³owoœci tworzonych ap pokrycia i u ytkowania terenu, z drugiej zierzaj¹ w kierunku alternatywnego sposobu przedstawiania inforacji o pokryciu terenu w postaci ap przedstawiaj¹cych procentowy udzia³ okreœlonych rodzajów pokrycia na obszarze klasyfikowanego piksela.

3 Monitoring zian pokrycia i u ytkowania terenu na podstawie wieloczasowych MOLAND przyk³ad prograu onitoringu w skali lokalnej Jako przyk³ad wykorzystania obrazów teledetekcyjnych do onitorowania przekszta³ceñ przestrzeni na obszarach zurbanizowanych w skali lokalnej s³u yæ o e realizowany przez Centru Badañ Wspólnotowych UE projekt MOLAND (Monitoring Land Cover /Land Use Dynaics). Progra ten stanowi kontynuacjê realizowanego wczeœniej (od roku 1998) prograu MURBANDY (Monitoring Urban Dynaics). Cele prograu MOLAND jest ocena, onitorowanie i odelowanie przesz³ego, obecnego i przysz³ego rozwoju iast i regionów, z punktu widzenia rozwoju zrównowa onego (Barredo i in., 2003). Z technicznego punktu widzenia okreœlono dla prograu trzy cele szczegó³owe (Lavalle i in., 2002): uzyskanie dla obszarów testowych inforacji o charakterze iloœciowy dotycz¹cych zian sposobu u ytkowania terenu i rozwoju sieci transportowej, pocz¹wszy od lat 50. XX wieku; opracowanie etod analizowania historycznych trendów rozwojowych, przy uwzglêdnieniu aspektów spo³eczno-ekonoicznych, wp³ywu obowi¹zuj¹cych rozwi¹zañ prawnych, itp.; opracowanie odeli pozwalaj¹cych na syulowanie scenariuszy dalszego rozwoju w skali regionalnej i lokalnej. Realizacja projektu przebiega w trzech fazach odpowiadaj¹cych wyieniony celo szczegó³owy. Prace rozpoczynaj¹ siê od opracowania dla badanych obszarów przestrzennych baz danych dotycz¹cych u ytkowania terenu i sieci transportowej. Zazwyczaj opracowywane by³y cztery stany czasowe: stan referencyjny (poiêdzy rokie 1998 a 2000) i trzy stany historyczne (po³owa lat piêædziesi¹tych, koniec szeœædziesi¹tych i lata osiedziesi¹te). U ywany w projekcie MOLAND scheat klasyfikacyjny stanowi uszczegó³owienie wydzieleñ stosowanych w bazach CORINE (odpowiada czwarteu pozioowi CORINE Land Use). Minialna powierzchnia wydzielanych obszarów wynosi 1 ha dla terenów antropogenicznych i 3 ha dla pozosta³ych, a dok³adnoœæ opracowywanych ap odpowiada skali 1: Mapy u ytkowania dla poszczególnych stanów czasowych opracowywane s¹ na drodze fotointerpretacji obrazów teledetekcyjnych dla lat 90. s¹ to obrazy satelitarne (IRS, SPOT lub IKO- NOS), dla stanów wczeœniejszych zwykle wykorzystywane s¹ zdjêcia lotnicze lub zdjêcia z satelitów wojskowych. Oparcie procesu budowy baz danych o wieloczasowe obrazy teledetekcyjne pozwala na pokrycie znacznego przedzia³u czasu przy jednoczesny zapewnieniu jednolitych kryteriów klasyfikacyjnych. Dziêki teu o liwe jest nie tylko prowadzenie analiz dotycz¹cych zian u ytkowania w poszczególnych badanych obszarach, ale równie dokonywanie porównañ poiêdzy obszarai (Lavalle i in., 2002). W raach prograu MOLAND wykonano dotychczas bazy danych o u ytkowaniu terenu dla ponad dwudziestu europejskich iast i kilku wiêkszych obszarów (regionów, korytarzy transportowych). aden z obszarów badawczych nie znajdowa³ siê na terytoriu Polski. Opracowane bazy danych przestrzennych dotycz¹cych u ytkowania terenu i sieci transportowej oraz odpowiadaj¹ce i (tzn. odnosz¹ce siê do tych saych lat) dane o charakterze spo³eczno-ekonoiczny, poddawane s¹ w drugiej fazie projektu analizo aj¹cy na celu uzyskanie ró norodnych wskaÿników stanu przestrzeni i jej zian. U ywanych jest oko³o 50

4 134 Wojciech Drzewiecki indykatorów (European Environent Agency, 2006), przy czy jedynie czêœæ z nich opracowano w raach projektu, a pozosta³e zaczerpniêto z innych Ÿróde³ (np. Europejska Agencja Œrodowiska czy EUROSTAT).Wykorzystywane wskaÿniki podzieliæ o na na trzy kategorie (Lavalle i in., 2002): podstawowe wskaÿniki obliczane dla poszczególnych punktów czasowych, np. procentowe udzia³y poszczególnych klas u ytkowania w ca³oœci analizowanego obszaru, indeksy rozcz³onkowania krajobrazu; wskaÿniki dynaiki odnosz¹ce siê do zachodz¹cych zian, np. wielkoœci obszarów, na których zasz³y okreœlonego rodzaju ziany u ytkowania; wskaÿniki rozwoju zrównowa onego uzyskiwane poprzez po³¹czenie danych o u ytkowaniu z danyi spo³eczno-ekonoicznyi oraz danyi odnosz¹cyi siê do stanu œrodowiska. Sposób konstruowania wskaÿników wykorzystywanych w raach prograu MOLAND, ilustruj¹ przyk³adowe indykatory, wykorzystane na potrzeby raportu o rozprzestrzenianiu siê iast (European Environent Agency, 2006): procentowy przyrost powierzchni obszarów zurbanizowanych (z wy³¹czenie terenów zieleni iejskiej) poiêdzy latai 50. a 90.; roczny procentowy przyrost powierzchni obszarów zurbanizowanych (z wy³¹czenie terenów zieleni iejskiej) poiêdzy latai 50. a 90. WskaŸnik obliczono poprzez okreœlenie przyrostów poiêdzy latai, dla których wykonano apy u ytkowania terenu, a nastêpnie podzielenie ich przez liczbê lat; procentowy udzia³ powierzchni terenów zabudowy ieszkaniowej o niskiej gêstoœci (luÿnej) w ca³kowitej powierzchni terenów zabudowy ieszkaniowej powsta³ych od lat 50. Obszary zabudowy ieszkaniowej w bazie danych MOLAND dzielone s¹ na dwie g³ówne kategorie zwart¹ i luÿn¹. Czynnikie decyduj¹cy o zaklasyfikowaniu do poszczególnych klas jest gêstoœæ zabudowy. Teren klasyfikowany jest jako pokryty zabudow¹ zwart¹, jeœli budynki i inne obiekty o charakterze powierzchni nieprzepuszczalnych zajuj¹ ponad 80% jego powierzchni; procentowy wskaÿnik przyrostu powierzchni terenów zabudowy ieszkaniowej, terenów przeys³owych, handlowych i sieci transportowej, poiêdzy latai 50. a 90.; wzrost liczby ieszkañców i przyrost powierzchni terenów zantropogenizowanych poiêdzy latai 50. a 90.; gêstoœæ zaludnienia ierzona jako stosunek liczby ieszkañców do wyra onej w kiloetrach kwadratowych powierzchni obszarów zabudowy ieszkaniowej. Wyniki uzyskane w pierwszej (bazy danych przestrzennych) i drugiej (wyniki analiz przestrzennych, trajektorie zian u ytkowania, zidentyfikowane trendy) fazie dzia³añ, wykorzystywane s¹ nastêpnie do stanowi¹cego fazê trzeci¹ odelowania dalszego rozwoju analizowanego obszaru. W ty celu stosowane jest podejœcie oparte na integracji narzêdzi GIS i autoatów koórkowych (Barredo i in., 2003). Model poyœlany jest jako narzêdzie planistyczne uo liwiaj¹ce porównywanie skutków alternatywnych scenariuszy polityki przestrzennej (European Environent Agency, 2006).

5 Monitoring zian pokrycia i u ytkowania terenu na podstawie wieloczasowych Aktualne progray ogólnoeuropejskie Doœwiadczenia uzyskane w trakcie realizacji prograu MOLAND wykorzystane zosta³y podczas foru³owania za³o eñ do ogólnoeuropejskiego prograu onitoringu powierzchni ziei realizowanego w raach prograu GMES (Global Monitoring for Environent and Security). GMES jest inicjatyw¹ Unii Europejskiej, realizowan¹ wspólnie przez Koisjê Europejsk¹ i Europejsk¹ Agencjê Kosiczn¹, której cele a byæ wsparcie realizacji polityki rozwoju zrównowa onego (por. Lewiñski, 2007). Realizacjê prograu rozpoczêto od zainicjowania tzw. szybkich œcie ek (Fast Track Services, FTS) dotycz¹cych trzech obszarów zastosowañ: onitoringu powierzchni ziei, onitoringu orza oraz nadzwyczajnych zagro eñ œrodowiska (GMES Fast Track..., 2007). Progra, którego realizacjê rozpoczêto w raach szybkiej œcie ki dla tzw. koponentu kontynentalnego stanowi kontynuacjê prograu CORINE Land Cover. W jego raach a powstaæ nowa baza CLC2005 obrazuj¹ca stan pokrycia i u ytkowania ziei w Europie w roku Podobnie jak poprzednie bêdzie ona wykonana z zastosowanie jednostki odniesienia o powierzchni 25 ha (5 ha dla bazy CLC Change). Jednoczeœnie jednak przewidziano wykonanie dwóch nowych warstw teatycznych o zwiêkszonej dok³adnoœci (inialna wielkoœæ powierzchni kartowanych obiektów wynosz¹ca 1 ha) przedstawiaj¹cych obszary zabudowy (z podanie stopnia pokrycia powierzchni terenu powierzchniai o charakterze nieprzepuszczalny) i lasy. Zak³ada siê, i docelowo na ty say pozioie dok³adnoœci kartowane bêdzie 20 klas pokrycia terenu, a nowe bazy danych bêd¹ opracowywane co trzy do piêciu lat (GMES Fast Track..., 2007). Nale y zaznaczyæ, i podobne rozwi¹zanie stosuje siê w bêd¹cy odpowiednikie europejskiego CORINE Land Cover aerykañski prograie National Land Cover Database. W jego raach dla ka dego ze stanów USA oraz Portoryko wykonano apy pokrycia terenu oraz apy przedstawiaj¹ce dla ka dego piksela klasyfikowanego obrazu satelitarnego (w ty przypadku posiadaj¹cego rozdzielczoœæ przestrzenn¹ wynosz¹c¹ 30 obrazu z satelity Landsat) procentowy (w skali od 1 do 100%) udzia³ powierzchni pokrytych roœlinnoœci¹ drzewiast¹ oraz powierzchni nieprzepuszczalnych (Hoer i in., 2007). Szacowana dok³adnoœæ wyników klasyfikacji dla warstw ci¹g³ych wynios³a, w zale noœci od obszaru, od kilku do siedenastu procent (b³¹d œredni). Szybka œcie ka przewidziana w raach koponentu lokalnego LMCS polega na realizacji opartego na doœwiadczeniach prograu MOLAND projektu o nazwie Urban Atlas (GMES Fast Track..., 2007). W jego raach dla 305 iast w Europie, w oparciu o obrazy satelitarne o rozdzielczoœci przestrzennej wynosz¹cej co najniej 2,5 zarejestrowane w latach , wykonane aj¹ zostaæ bazy danych przestrzennych o pokryciu i u ytkowaniu terenu. Podobnie jak w przypadku projektu MOLAND przyjêty scheat klasyfikacyjny stanowi uszczegó³owienie scheatu CORINE Land Cover dla terenów zantropogenizowanych (tab. 1). Zak³adany pozio dok³adnoœci produktu koñcowego odpowiadaæ a skali 1: dok³adnoœæ po³o enia powinna wynieœæ 5, a inialna powierzchnia kartowanego obszaru 0,25 ha dla obiektów nale ¹cych do kategorii 1 (powierzchnie zantropogenizowane) i 1,0 ha dla pozosta³ych. Dla terenów zurbanizowanych wyagana dok³adnoœæ klasyfikacji wynosi 85%, dla pozosta³ych 80% (Mapping Guide..., 2008). Zgodnie z za³o eniai przetargu og³oszonego przez Koisjê Europejsk¹ kopletny atlas powinien powstaæ do koñca 2009 roku (Call for tenders..., 2008). Wœród trzystu piêciu

6 136 Wojciech Drzewiecki Tabela 1. Klasy u ytkowania i pokrycia terenu przewidziane w projekcie Urban Atlas (Mapping Guide..., 2008) Kod Nazwa klasy 1 Powierzchnie zantropogenizowane (sztuczne) 1.1 Strefy zurbanizowane Zabudowa zwarta (udzia³ powierzchni nieprzepuszczalnych > 80%) Zabudowa luÿna Zabudowa luÿna o du y zagêszczeniu (udzia³ powierzchni nieprzepuszczalnych (50 80%) Zabudowa luÿna o œredni zagêszczeniu (udzia³ powierzchni nieprzepuszczalnych (30 50%) Zabudowa luÿna o a³y zagêszczeniu (udzia³ powierzchni nieprzepuszczalnych (10 30%) Pojedyncze obiekty zabudowy 1.2 Strefy przeys³owe, handlowe, us³ug publicznych, wojskowe i kounikacyjne Strefy przeys³owe, handlowe, us³ug publicznych i wojskowe Tereny kounikacyjne i zwi¹zane z kounikacj¹ Szybkie drogi tranzytowe i tereny z nii zwi¹zane Pozosta³e drogi i tereny z nii zwi¹zane Koleje i tereny kolejowe Porty Lotniska 1.3 Kopalnie, wysypiska i budowy Miejsca eksploatacji odkrywkowej, wysypiska i zwa³owiska Place budów Tereny bez okreœlonego u ytkowania 1.4 Zantropogenizowane tereny zielone nie u ytkowane rolniczo Miejskie tereny zielone Tereny sportowe i wypoczynkowe 2 Grunty rolne, obszary roœlinnoœci sei-naturalnej, podok³oœci 3 Lasy 5 Wody iast europejskich, które obejie, znalaz³o siê 27 iast polskich: Warszawa, ódÿ, Kraków, Wroc³aw, Poznañ, Gdañsk, Szczecin, Bydgoszcz, Lublin, Katowice, Bia³ystok, Kielce, Toruñ, Olsztyn, Rzeszów, Opole, Gorzów Wielkopolski, Zielona Góra, Jelenia Góra, Nowy S¹cz, Suwa³ki, Konin, Czêstochowa, Rado, P³ock, Kalisz, Koszalin (Urban Atlas LUZ..., 2007). Przewiduje siê, i powsta³a baza bêdzie utrzyywana jako jeden z eleentów tzw. koponentu lokalnego prograu onitoringu ziei (LMCS Land Monitoring Core Service) w raach GMES i aktualizowana w cyklu trzyletni, a podobne bazy danych powstan¹ równie dla innych obszarów, zw³aszcza tzw. obszarów wra liwych (np. tereny chronione, strefy brzegowe) (GMES Fast Track..., 2007).

7 Monitoring zian pokrycia i u ytkowania terenu na podstawie wieloczasowych Zdjêcia satelitarne systeów CORONA i KH-7 cenne dane z lat 60. XX wieku Doœwiadczenia projektu MOLAND wskazuj¹, i w wielu przypadkach, równie cenne jak onitorowanie zian zachodz¹cych obecnie w przestrzeni jest posiadanie wiedzy o jej przekszta³ceniach, jakie ia³y iejsce w przesz³oœci. Dla uzyskania tego rodzaju inforacji o porównywalnej z baz¹ Urban Atlas dok³adnoœci i szczegó³owoœci wykorzystane og¹ zostaæ np. ortofotoapy lotnicze wykonane ze zdjêæ pochodz¹cych z realizowanego w Polsce w po³owie lat 90. prograu PHARE. O ile jednak w raach tego projektu wykonano do koñca lat 90. prawie na ca³y obszarze kraju barwne zdjêcia lotnicze w skali 1: (uo liwiaj¹ce wykonanie ortofotoap w skali 1:10 000), to na wykonanie ortofotoap zdecydowa³y siê jedynie niektóre województwa (np. a³opolskie i œl¹skie). Mo liwoœæ wykonania porównywalnych baz danych przedstawiaj¹cych wczeœniejsze stany przestrzeni uzale niona jest praktycznie od istnienia dla analizowanego obszaru archiwalnych ateria³ów fotolotniczych. Pozyskanie, przetworzenie do postaci ortofotoapy i opracowanie archiwalnych zdjêæ lotniczych jest niestety przedsiêwziêcie czasoch³onny i stosunkowo kosztowny. Ponadto w latach zdjêcia lotnicze w Polsce wykonywane by³y nieal wy³¹cznie na potrzeby wojska i w praktyce do dziœ pozostaj¹ niedostêpne dla zastosowañ cywilnych. Wyienione powy ej przyczyny powoduj¹, i za niezwykle cenne w kontekœcie prowadzenia studiów dotycz¹cych przekszta³ceñ przestrzeni w d³u szy okresie czasu uznaæ nale y odtajnione zdjêcia satelitarne pochodz¹ce z aerykañskich isji wywiadowczych (por. Mularz i Drzewiecki, 2008). W roku 1995 odtajniono zdjêcia pochodz¹ce z realizowanych w latach prograów rozpoznania obrazowego CORONA, ARGON i LANYARD. Spoœród nich na szczególn¹ uwagê zas³uguj¹ zdjêcia prograu CORONA wykonane kaerai serii KH-4B (rys. 1), posiadaj¹cyi terenow¹ zdolnoœæ rozdzielcz¹ wynosz¹c¹ 1,8, co uo liwia³o wykonywanie powiêkszeñ nawet do skali 1:7500. Zdjêciai tego rodzaju pokryto w latach 60. ca³e terytoriu Polski, przy czy wiele obszarów zarejestrowano wielokrotnie w ró nych terinach. Przydatnoœæ fotointerpretacyjna ateria³ów pochodz¹cych z prograu CORONA zosta³a obszernie oówiona w publikacji Skockiego (2004). Siede lat póÿniej odtajniono zdjêcia wykonywane przez dwa kolejne systey satelitarne o kryptoniach KH-7 i KH-9. KH-9 by³ dzia³aj¹cy w latach systee przeznaczony do zastosowañ kartograficznych, pozyskuj¹cy zdjêcia porównywalne z póÿniejszyi panchroatycznyi obrazai satelitów SPOT i IRS. W kontekœcie wykonywania ap pokrycia i u ytkowania terenu obszarów zurbanizowanych o wiele bardziej interesuj¹ce s¹ jednak ateria³y zarejestrowane kaerai systeu KH-7 (rys. 2 4). Przeznaczony przede wszystki do pozyskiwania zdjêæ obiektów o znaczeniu strategiczny syste ten dzia³a³ na przestrzeni lat Terenowa zdolnoœæ rozdzielcza stosowanych w ni kaer wynosi³a pocz¹tkowo 1,2, a od roku ,6. Zdjêcia rejestrowane przez te kaery pod wzglêde potencja³u kartoetrycznego i interpretacyjnego o na uznaæ za porównywalne z obrazai panchroatycznyi pozyskiwanyi przez wspó³czesne wysokorozdzielcze cywilne systey satelitarne (por. np. Drzewiecki i in., 2007). Niestety bezchurne zdjêcia systeu KH-7 wykonane zosta³y na obszarze Polski jedynie dla niektórych iast, w ty Warszawy, Krakowa, Wroc³awia i Trójiasta. Istniej¹ równie zdjêcia obejuj¹ce wybrane

8 138 Wojciech Drzewiecki Rys. 1. Fragent zdjêcia satelitarnego systeu CORONA serii KH-4B; centru Krakowa Rys. 2. Fragent zdjêcia satelitarnego systeu KH-7; centru Krakowa

9 Monitoring zian pokrycia i u ytkowania terenu na podstawie wieloczasowych... Rys. 3. Fragent zdjêcia satelitarnego systeu KH-7; Rynek G³ówny w Krakowie Rys. 4. Fragent zdjêcia satelitarnego systeu KH-7; AGH w Krakowie 139

10 140 Wojciech Drzewiecki obszary poza g³ównyi iastai, jak nale y donieywaæ interesuj¹ce wówczas Aerykanów ze wzglêdów wojskowych. Wszystkie wyienione powy ej odtajnione ateria³y z aerykañskich zwiadowczych isji satelitarnych pozyskaæ o na za poœrednictwe serwisu internetowego EROS Data Center. Zdjêcia zaawiaæ o na w postaci odbitek lub skanów, po kosztach udostêpnienia. Podsuowanie Racjonalne gospodarowanie przestrzeni¹ wyaga posiadania wiarygodnej inforacji o pokryciu i u ytkowaniu terenu oraz zachodz¹cych w ty zakresie zianach. Maj¹cy w ostatnich latach iejsce znacz¹cy wzrost dostêpnoœci obrazów teledetekcyjnych (zw³aszcza pojawienie siê nowych sensorów wysokorozdzielczych) oraz rozwój etod przetwarzania i analizowania zarejestrowanej na nich inforacji, stwarzaj¹ nowe o liwoœci wykorzystania wieloczasowych obrazów teledetekcyjnych w onitorowaniu zian sposobu wykorzystania przestrzeni. Znajduje to swój wyraz w rozwoju prograów onitoringu. Rysuj¹ce siê w ty zakresie tendencje polegaj¹ z jednej strony na zwiêkszaniu rozdzielczoœci przestrzennej i dok³adnoœci tworzonych baz danych (np. Urban Atlas), a z drugiej na wprowadzaniu do szerszego zastosowania alternatywnych sposobów przedstawienia inforacji dotycz¹cej pokrycia terenu (np. w postaci ap przedstawiaj¹cych procentowy udzia³ okreœlonych rodzajów pokrycia terenu na obszarze stanowi¹cego jednostkê odniesienia piksela obrazu). W kontekœcie analizowania zian pokrycia i u ytkowania terenu ogrone znaczenie posiada równie dostêpnoœæ wiarygodnych archiwalnych ateria³ów kartograficznych, których treœæ topograficzna i teatyczna stanowiæ og³aby t³o referencyjne. Po ¹dane jest przy ty zachowanie jednolitoœci zasad ich opracowania. W przypadku wysokorozdzielczych baz danych o pokryciu i u ytkowaniu terenu wykorzystane og¹ w ty celu zostaæ zarówno archiwalne zdjêcia lotnicze, jak i odtajnione zdjêcia satelitarne pochodz¹ce z aerykañskich isji wojskowych. Wieloczasowe obrazy teledetekcyjne nie tylko stanowi¹ trudne do przecenienia narzêdzie onitorowania zian zachodz¹cych na powierzchni ziei, ale jak pokazuj¹.in. studia przeprowadzone w raach prograu MOLAND, dostarczyæ og¹ równie danych niezbêdnych do budowy zaawansowanych odeli wspieraj¹cych prowadzenie polityki przestrzennej, zarówno w skali lokalnej, krajowej, jak i europejskiej. Literatura Barredo J. I., Lavalle C., Deicheli L., Kasanko M., McCorick N., 2003: Sustainable urban and regional planning: The MOLAND activities on urban scenario odelling and forecast. European Coision, Joint Reseach Centre, Institute for Environent and Sustainability. Office for Official Publications of the European Counities, Luxebourg. Bia³ach M., 2001: Analiza pokrycia terenu Basenu Œrodkowego Biebrzy na podstawie interpretacji zdjêæ satelitarnych wykonanych w latach Fotointerpretacja w geografii, 31. Bielecka E., Cio³kosz A., 2001: Ziany u ytkowania ziei w dorzeczu Odry w œwietle zdjêæ satelitarnych i archiwalnych ateria³ów kartograficznych. Fotointerpretacja w geografii, 31. Call for tenders No ENTR/08/029, 2008: GMES Land Monitoring Core Services Urban Atlas: delivery of land use/cover aps of ajor European urban aggloerations. Open procedure specifications. European Coission, Enterprise and Industry Directorate General. 08_029/specs.pdf

11 Monitoring zian pokrycia i u ytkowania terenu na podstawie wieloczasowych Cio³kosz A., Bielecka E., 2005: Pokrycie terenu w Polsce. Bazy danych CORINE Land Cover. Biblioteka Monitoringu Œrodowiska, Warszawa. Drastad W. E, Fjellstad W. J., Strand G.-H., Mathiesen H. F., Engan G., Stokland J. N., 2002: Developent and ipleentation of the Norwegian onitoring prograe for agricultural landscapes. Journal of Environental Manageent, Vol. 64, 1. Drzewiecki W., G³owienka E., Tokarczyk P., 2007: Ocena o liwoœci wykorzystania obrazów satelitarnych systeu KH-7 do badañ zian u ytkowania na terenach zurbanizowanych. Archiwu Fotograetrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 17a. European Environent Agency, 2005: The European Environent. State and outlook Office for Official Publications of the European Counities, Luxebourg. European Environent Agency, 2006: Urban sprawl in Europe. The ignored challenge. Office for Official Publications of the European Counities, Luxebourg. GMES Fast Track Land Monitoring Core Service. Strategic Ipleentation Plan. Final Version, Hietel E., Waldhardt R., Otte A., 2004: Analysing land-cover changes in relation to environental variables in Hesse, Gerany. Landscape Ecology, 19. Hoer C., Dewitz J., Fry J., Coan M., Hossain N., Larson C., Herold N., McKerrow A., VanDriel J. N., Wickha J., 2007: Copletion of the 2001 National Land Cover Database for the Conterinous United States. Photograetric Engineering and Reote Sensing, 73. Lavalle C., McCorick N., Kasanko M., Deicheli L., Barredo J., Turchini M., 2002: Monitoring, planning and forecasting dynaics in European areas the territorial approach as key to ipleent European policies. 7th Syposiu on Inforation technology in Urban and Spatial Planning and Ipacts of ICT on Physical Space. CORP , Vienna. Lewiñski S., 2007: Obiektowa klasyfikacja zdjêæ satelitarnych jako etoda pozyskiwania inforacji o pokryciu i u ytkowaniu ziei. Instytut Geodezji i Kartografii, Seria onograiczna nr 12. Warszawa. Mapping Guide for a European Urban Atlas, 2008: Issue GSE Land Inforation Services. Mularz S., Drzewiecki W., Pirowski T., 2007: Teledetekcyjne etody rejestracji krajobrazu. Roczniki Geoatyki, T. V, Z. 8. Mularz S., Drzewiecki W., 2008: Interpretacja g³ównych eleentów krajobrazu na teledetekcyjnych obrazach lotniczych i satelitarnych. Czasopiso Techniczne, 24, Seria Architektura Z. 1-A/2008 (w druku). Skocki K, 2004: Analiza pojenoœci inforacyjnej i przydatnoœci obrazów satelitarnych prograu CORO- NA do badañ stanu œrodowiska przyrodniczego Polski i jego zian. Teledetekcja Œrodowiska, 33. Urban Atlas LUZ Priority List, 2007: European Coission, DG-REGIO. calls/files/08_029/priority_list.xls Abstract Optial land anageent needs inforation about land cover and land use scale, level of detail and tie period proper for the given project. In any cases, the inforation about the changes, which the land in question underwent in the past, is as iportant as onitoring the changes at present. In recent years, we witness an increase in the availability of reotely sensed iages (including the appearance of new high-resolution sensors) and developent of ethods of processing and analyzing the inforation covered by the. All this creates new possibilities to use ultiteporal reote sensing iages in land-use onitoring progras. There are tendencies to increase the spatial resolution and detail-level of databases. Other tendencies introduce different ways of presenting land cover, like aps showing the percentage of a given type of land cover on every iage pixel. The availability of reliable archive cartographic aterials plays also an iportant role in analysing the changes of land cover and land-use. They can provide a referential background, as long as they were created according to the sae ethodological rules. In case of high-resolution land-use and land cover databases, both archive air photos and declassified satellite photographs fro US ilitary issions serve this ai.

12 142 Wojciech Drzewiecki The paper presents an exaple of application of ultiteporal reote sensing iages to onitor land-use changes on local scale based on MOLAND (Monitoring Land Cover / Land Use Dynaics), a project run by Joint Research Centre in Ispra. The European land cover onitoring progras realised within GMES Fast Track Services have also been presented. Details of the archive reote sensing aterials fro declassified US satellite reconnaissance issions are given, too. In case of Poland, they provide a rich source of land-use inforation fro the 1960s. dr in. Wojciech Drzewiecki drzewiec@agh.edu.pl tel