Szacowanie szkód w drzewostanach po huraganie w 2017 roku. Sękocin, 13 marca 2019 r.

Transkrypt

1 Szacowanie szkód w drzewostanach po huraganie w 2017 roku Sękocin, 13 marca 2019 r.

2 Huragan z sierpnia 2017 r. Układ burzowy wytworzył huraganowe wiatry o prędkości nawet 150 km/godz. Pas zniszczeń ciągnie się od Wybrzeża po Dolny Śląsk. Spustoszone lasy głównie na Pomorzu i Kujawach. 9,8 mln m 3 powalonych i połamanych drzew, 79,7 tys. ha uszkodzonych lasów, w tym 39,2 tys. ha do całkowitego odnowienia. 2

3 Wprowadzenie Pytania na które chcieliśmy znać odpowiedź: Gdzie powstały zniszczenia? Co zostało zniszczone? Ile zostało zniszczone? 3

4 Pytanie zasadnicze Dlaczego nie zdjęcia satelitarne? Polska widziana z przestrzeni kosmicznej / Źródło: NASA 4

5 Przedsmak: 7 lipca 2017 r. RDLP KATOWICE 5

6 RDLP w Katowicach Szkody od wiatru Rudy Raciborskie lipca - oblot obszaru uszkodzonego przez wiatr (1228 ha) połączony z wstępnym pomiarem uszkodzeń za pomocą aplikacji mlas Inżynier 6

7 RDLP w Katowicach Szkody od wiatru Rudy Raciborskie lipca - w czasie sztabu kryzysowego zapada decyzja o wykonaniu ortofotomapy uszkodzonego obszaru. nalot firma MGGP Aero wykonała tego samego dnia 7

8 RDLP w Katowicach Szkody od wiatru Rudy Raciborskie lipca - w siedzibie MGGP przekazanie otrofotomapy (piksel 3,5 cm) oraz interpretacja pozyskanych materiałów na stacji 3D. 8

9 RDLP w Katowicach Szkody od wiatru Rudy Raciborskie lipca - opracowane w RDLP wyniki zostały przekazane do weryfikacji przez Nadleśnictwo Leśnictwo miąższość drewna [m3] powierzchnia uszkodzonych drzewostanów wg stopnia uszkodzeń [ha] pojedyncze do 25% do 50% do 100% Razem Nędza 26194,1 58,44 90,81 51,6 491,34 692,19 Solarnia ,0 46,35 33,03 23,83 88,76 191,97 Szymocice 59310,6 66,58 109,36 58,29 109,89 344,12 Ogółem ,7 171,37 233,2 133,72 689, ,28 9

10 RDLP w Katowicach Wydruki laminowanych map dla służb terenowych 10

11 RDLP w Katowicach Procedura szacowania szkód podsumowanie: 1. Wstępna inwentaryzacja (samolot, mlas inżynier) 2. Ortofotomapa piksel terenowy 3,5 cm 3. interpretacja pozyskanych materiałów na stacji 3D 4. Klasyfikacja obszarów uszkodzeń zgodnie z przyjętym podziałem 5. Opracowanie wyników w oparciu o zasobność OT- RDLP 6. Weryfikacja wyników Nadleśnictwo 7. Wydruki map materiały terenowe 11

12 Huragan sierpnia 2017r. RDLP SZCZECINEK 12

13 RDLP w Szczecinku Sobota, 12 sierpnia dzień pierwszy patrol dwóch Dromaderów amatorska kamera nagranie 48 minut 13

14 RDLP w Szczecinku Dzień trzeci Podpisanie umów na wykonanie zdjęć lotniczych i na ich podstawie ortofotomapy dla obszaru ha w Nadleśnictwie Bytów i ha w Nadleśnictwie Osusznica. Łącznie: ha GIPRO SZCZECIN 14

15 RDLP w Szczecinku Dzień czwarty i piąty Udostępnienie wykonanych zdjęć na serwerze zewnętrznym 15

16 RDLP w Szczecinku Dzień szósty i kolejne Uszkodzone drzewostany oceniane na stacji fotogrametrycznej 3d Kwalifikacja do jednej z 4 kategorii uszkodzeń: Uszkodzone drzewostany będą oceniane na stacji fotogrametrycznej 3d Kwalifikacja do jednej z 4 kategorii uszkodzeń: 1. pojedynczych drzew (przyjęto szkodę 10% zapasu) 1. uszkodzenia pojedynczych drzew 2. uszkodzenia powierzchniowe do 25% 3. uszkodzenia powierzchniowe do 50% 4.uszkodzenia powierzchniowe powyżej 50% zapasu oraz uszkodzenia całkowite. (przyjęto szkodę 10% zapasu) 2. uszkodzenia powierzchniowe do 25% 3. uszkodzenia powierzchniowe do 50% 4.uszkodzenia powierzchniowe powyżej 50% zapasu oraz uszkodzenia całkowite. Wzorem Nadleśnictwa Rudy Raciborskie nie typuje się uszkodzeń do 75% (klasa 51%- 75%). Ze względu na znaczny spadek zadrzewienia większość tak silnie uszkodzonych drzewostanów zostanie usunięta całkowicie. Wzorem Nadleśnictwa Rudy Raciborskie nie typuje się uszkodzeń do 75% (klasa 51%- 75%). Ze względu na znaczny spadek zadrzewienia większość tak silnie uszkodzonych drzewostanów zostanie usunięta całkowicie. 16

17 RDLP w Szczecinku Założenia procedury szacowania ilości i struktury sortymentowej 17

18 RDLP w Szczecinku Dzień dwunasty fotointerpretacja i analiza danych fotogrametrycznych analizowano zdjęcia lotnicze na stacji 3D oraz ortofotomapy każde wydzielenie w obszarze klęski kwalifikowano do jednej z klas uszkodzeń. 18

19 RDLP w Szczecinku ANALIZY Uzyskane w ten sposób dane wektorowe (plik.shp) poddano analizie. Połączono warstwę wydzieleń z warstwą zawierającą informację o klasach uszkodzeń. Z bazy SILP pozyskano dane zawierające opis taksacyjny, przy użyciu raportu. Dla każdego wydzielenia oprócz informacji dotyczących min. typu siedliskowego lasu, rodzaju powierzchni, budowy pionowej czy danych ewidencyjnych dopisano również kluczową informację o wieku i zasobności gatunków w wydzieleniu. Dla określenia masy uszkodzonego drewna, zasobności gatunków z opisu taksacyjnego (brutto) przeliczono wg współczynników zamiennych w korze i bez kory zawartych w programie Taksator. W związku z faktem, iż baza danych w SILP jest aktualna na dzień r. odjęto również masę pozyskanego drewna do dnia wystąpienia klęski (gatunkami w klasach wieku). Tak przygotowaną tabelę połączono z warstwą wydzieleń z opisanymi uszkodzeniami. Dane przygotowane w ten sposób pozwoliły określić wielkość i lokalizację uszkodzeń. 19

20 RDLP w Szczecinku WYNIKI Uzyskano szereg informacji dotyczących: szacowanej masy drewna do pozyskania z podziałem na gatunki w klasach wieku; szacowanej powierzchni do odnowienia z podziałem na leśnictwa i typy siedliskowe lasu; lokalizacji drzewostanów o największej ilości drewna do pozyskania; lokalizacji drzewostanów o największej dymensji; ilości i lokalizacji drewna uszkodzonego na gruntach nieleśnych; wielkości uszkodzeń w gminach i obrębach ewidencyjnych. 20

21 RDLP w Szczecinku Procedura szacowania szkód podsumowanie: 1. Wstępna inwentaryzacja (samolot) 2. Ortofotomapa piksel terenowy około 10 cm 3. interpretacja pozyskanych materiałów na stacji 3D 4. Klasyfikacja obszarów uszkodzeń zgodnie z przyjętym podziałem 5. Opracowanie wyników w oparciu o parametry OT /dane wektorowe 6. Bardzo szybki czas reakcji (zdjęcia po 4 dniach od wichury!!!) 21

22 Huragan sierpnia 2017r. RDLP TORUŃ 22

23 23 RDLP w Toruniu

24 RDLP w Toruniu Ortofotomapa dla ha obszaru nadleśnictw Rogów 2018, Antoni Łabaj SmllGIS, Marcin Leszczyński Nadleśnictwo Runowo 24

25 RDLP w Toruniu Inwentaryzacja uszkodzeń Obserwacje z samolotów, dronów Szacowanie przez służby leśne Wykonanie zdjęć lotniczych Zamówienie opracowania dotyczącego przestrzennej i ilościowej oceny uszkodzeń (firma zewnętrzna) 25

26 RDLP w Toruniu Raporty z oszacowania (produkty) 10 raportów o uszkodzeniach - dla każdego z nadleśnictw oddzielnie Mapy intensywności uszkodzeń Rozliczenie powierzchni i stopnia uszkodzeń Obliczenia masy i sortymentów uszkodzonego drewna do pozyskania według gatunków. 26

27 RDLP w Toruniu Uzyskane raporty: Raport zawiera informacje na temat: ile masy jaki gatunek jaki sortyment w jakim wydzieleniu gdzie można spodziewać się błędów w opracowaniu 27

28 RDLP w Toruniu Zastosowania ortofotomap i opracowań Planowanie uprzątania skutków klęski (na każdym poziomie zarządzania) Szacowanie szkód w lasach obcej własności Opracowanie koncepcji odnowienia powierzchni poklęskowych Wykorzystanie produktów w pracach przy sporządzaniu nowych PUL (Nadleśnictwa Rytel i Runowo) Rogów 2018, Antoni Łabaj SmllGIS, Marcin Leszczyński Nadleśnictwo Runowo 28

29 RDLP Toruń Procedura szacowania szkód podsumowanie: 1. Wstępna inwentaryzacja 2. Zlecenie wykonania szacowania szkód firmie zewnętrznej 3. Wykonanie ortofotomapy obszarów klęskowych 4. Opracowanie wyników w oparciu o zasobność OT jak również o algorytmy Wykonawcy opracowania 5. Zestawienia tabelaryczne oraz mapowe przekazane przez Wykonawcę 29

30 Huragan sierpnia 2017 r. RDLP POZNAŃ 30

31 RDLP w Poznaniu W dniach od 12 do 16 sierpnia 2017r. na podstawie informacji przekazywanych z nadleśnictw dokonano wstępnego określenia zasięgu oddziaływania huraganowych wiatrów w nadleśnictwach Gniezno, Jarocin, Czerniejewo i Piaski Na podstawie decyzji podjętej na nadzwyczajnej naradzie w dniu 17 sierpnia 2017 r. zlecono wykonanie nalotów fotogrametrycznych. 31

32 RDLP w Poznaniu Największe uszkodzenia: Nadleśnictwo Gniezno: Powierzchnia ogólna Nadleśnictwa ha Ponad 1/3 powierzchni Nadleśnictwa uległa zniszczeniu Obszar Nadleśnictwa objęty klęską to ok ha 32

33 RDLP w Poznaniu Przyjęta metodyka szacowania skutków wichury: Wstępne szacowanie strat przez leśniczych, wykorzystanie ultralekkiego samolotu Wykorzystanie modułu Zjawiska klęskowe w SILPweb w celu importu danych do Rejestru klęsk w SILP Sporządzenie raportów BO Szacowanie na podstawie zdjęć lotniczych (przypisanie poszczególnym wydzieleniom dotkniętych klęską odpowiednich stopni uszkodzenia) uszkodzenie do 20% uszkodzenie od 21 do 50% uszkodzenie od 51 do 75% uszkodzenie powyżej 75% Przeliczenie zasobności poszczególnych wydzieleń przez odpowiedni stopień uszkodzenia oraz wyliczenie masy netto z podziałem na gatunki liściaste i iglaste. 33

34 RDLP w Poznaniu Nadleśnictwo Gniezno: Zniszczenia w lasach prywatnych 92 lustracje terenowe 88 decyzji dot. lasów prywatnych z terenu Nadleśnictwa Gniezno wydanych przez Starostwo Powiatowe 360 ha zniszczonych lasów 75,63 ha planowanych zrębów zupełnych 34

35 RDLP w Poznaniu Procedura szacowania szkód podsumowanie: 1. Wstępna inwentaryzacja (samolot) 2. Ortofotomapa piksel terenowy około 10 cm 3. Klasyfikacja obszarów uszkodzeń zgodnie z przyjętym podziałem 4. Opracowanie wyników w oparciu o parametry OT /dane wektorowe w nadleśnictwach klęskowych 5. Wstępna inwentaryzacja - wykorzystanie modułu klęsk Web-Silp 35

36 Huragan sierpnia 2017 r. RDLP GDAŃSK 36

37 RDLP w Gdańsku Opracowano metodykę szacowania szkód w drzewostanach po przejściu gwałtownych wiatrów na terenie Nadleśnictw: Kartuzy, Kościerzyna, Lipusz, Lubichowo, Strzebielino, Cewice Procent uszkodzeń Stopień uszkodzeń Do 10 % % % % % % 10 37

38 RDLP w Gdańsku Metodyka obejmowała: Zlecenie nalotów oraz wykonanie ortofotomapy (piksel terenowy 10 cm) Szacowanie szkód na podstawie ortofotomapy wykonane na podstawie wizualnej oceny szkód widocznych na zdjęciach lotniczych Utworzenie warstwy uszkodzeń z przyjętą klasyfikacją uszkodzeń 38

39 RDLP w Gdańsku RDLP w Gdańsku na podstawie przesłanych materiałów przygotowało warstwę wydzieleń przyciętą o powstałe szkody oraz zawierającą informację o zasobności uszkodzenia wydzielenia, szacowanej masie do pozyskania dla wydzielenia (w rozbiciu na gatunki). Warstwa z uszkodzeniami po przeprowadzeniu poprawy topologii i kontroli geometrii została przesłana do nadleśnictw w celu dalszego wykorzystania Opracowanie unikalnego klucza do oceny stopnia uszkodzenia drzewostanów 39

40 RDLP w Gdańsku RDLP w Gdańsku na podstawie przesłanych materiałów przygotowało warstwę wydzieleń przyciętą o powstałe szkody oraz zawierającą informację o zasobności uszkodzenia wydzielenia, szacowanej masie do pozyskania dla wydzielenia (w rozbiciu na gatunki). Warstwa z uszkodzeniami po przeprowadzeniu poprawy topologii i kontroli geometrii została przesłana do nadleśnictw w celu dalszego wykorzystania Opracowanie unikalnego klucza do oceny stopnia uszkodzenia drzewostanów Lokalny WMS z ortofotomapą klęskową 40

41 Unikalny klucz do oceny stopnia uszkodzenia drzewostanów RDLP w Gdańsku 41

42 RDLP w Poznaniu Procedura szacowania szkód podsumowanie: 1. Wstępna inwentaryzacja 2. Ortofotomapa piksel terenowy około 10 cm 3. Klasyfikacja obszarów uszkodzeń zgodnie z przyjętym podziałem 4. Opracowanie wyników w oparciu o parametry OT /dane wektorowe w nadleśnictwach klęskowych 5. Stworzenie unikalnego klucza do oceny stopnia uszkodzenia drzewostanów 42

43 Huragan sierpnia 2017 r. PODSUMOWANIE 43

44 Podsumowanie Techniki teledetekcyjne zostały z powodzeniem wykorzystane do analizy skutków wichury z dnia 11/12 sierpnia 2017r. Jednostki Lasów Państwowych wykorzystały podobne procedury polegające na określeniu obszarów klęskowych oraz stopni uszkodzeń drzewostanów na podstawie ortofotomapy oraz danych opisowych zgromadzonych w bazie SILP. Podsumowanie Warunki pogodowe stanowią istotny element sprawnego przeprowadzenia szacowania skutków zjawisk klęskowych. Na podstawie zdobytych doświadczeń należy dopracować instrukcję na wypadek wystąpienia zjawisk klęskowych. 44

45 Podsumowanie - wnioski Wykonanie zdjęć, szacowanie strat Kluczowe jest wykonanie zdjęć w pierwszych dniach po szkodzie. Wykorzystanie procedur szybkiego udzielania zamówień. Podsumowanie Dopracowanie instrukcji dotyczącej warunków technicznych i pogodowych zamawiania ortofotomapy na potrzeby klęskowe. 45

46 Podsumowanie - wnioski Sugestie w zakresie zamawianych ortofotomap klęskowych: Ortofotomapy do PUL Wystarczające? Bezchmurna pogoda - brak cieni chmur Kąt promieni słonecznych >30st. Dokładność położenia > 3 pix. Rozdzielczość 25 cm Rozdzielczość spektralna -R,G,B,NIR Regulacje geodezyjne Kamera wielkoformatowa Pogoda dobra - dopuszczalne cienie chmur Kąt promieni słonecznych >20st Dokładność położenia > 1 m Rozdzielczość cm Rozdzielczość spektralna R,G,B Bez regulacji geodezyjnych 46

47 Podsumowanie - wnioski Plusy i minusy stosowanej metody Zależność wykonania zdjęć od warunków pogodowych Fotointerpretacja źródłem błędów Zależność wykonania zdjęć od warunków pogodowych Fotointerpretacja źródłem błędów Trudność oszacowania uszkodzeń drzew pochylonych oraz gatunków liściastych Trudność oszacowania uszkodzeń drzew pochylonych oraz gatunków liściastych Oszczędność czasu Oszczędność czasu Bezpieczeństwo nie ma potrzeby przebywania w terenie Dane uzyskane w oparciu o wiarygodne dane: ortofotomapę i opis taksacyjny Pełen zestaw danych opisowych i przestrzennych do dalszych analiz Bezpieczeństwo nie ma potrzeby przebywania w terenie Dane uzyskane w oparciu o wiarygodne dane: ortofotomapę i opis taksacyjny Pełen zestaw danych opisowych i przestrzennych do dalszych analiz 47

48 Dziękuję za uwagę Autorzy prezentacji: Wojciech Czajka, Marcin Leszczyński, Krzysztof Majsterkiewicz, Wojciech Pardus, Agnieszka Ramion-Harkawik, Emilia Wiśniewska, Leszek Rząsa 48