Geografické informačné systémy a geoinformatika hrajú dôležitú rolu v rade oblastí ľudskej činnosti. Typicky sú aplikované v životnom prostredí (v rámci neho aj v lesníctve), v geoodvetviach (geografia, geológia, geofyzika, geodézia), ale výnimkou nie je ani bankovníctvo, marketing, humanitné alebo demografické výskumy, medicína či biológia, a to v dôsledku možnosti lokalizácie objektov a javov. Veľmi zjednodušene možno povedať, že užívateľ má v rámci GIS možnosť pripájať svoje informačné údaje (databázy, obrazové a textové dokumenty) k najrôznejším grafickým objektom v digitálnej mape. Pre vymedzenie pojmu GIS môžeme hovoriť o počítačovom systéme schopnom ukladať, spracovať, spravovať, analyzovať a interpretovať údaje popisujúce miesta a objekty na zemskom povrchu.

 

Aktuálnosť frontálneho zavádzania počítačovej grafiky do informačného systému LH je podmienená historický širokým a všestranným využívaním klasických metód a technológií pri vypracovaní grafických diel v LH. V širšom slova zmysle rozumieme pod počítačovou grafikou nielen vytváranie a zobrazovanie grafických objektov, ale aj analýzu vzťahov medzi týmito objektmi a ich atribútmi vo forme textových alebo numerických informácií.

 

V lesníctve možno podľa účelu a použitých metód a prostriedkov vylíšiť tri základné oblasti aplikácií počítačovej grafiky:

 

A. Oblasť štatistických aplikácií počítačovej grafiky, ktorá zahrňuje všetky druhy rovinných aj priestorových grafov pre interpretáciu kvantifikácie štatistických veličín, závislostí, trendov vývoja a prognóz. Programové vybavenie pre zobrazovanie štatistických grafov je zabudované v štandardných aplikáciách na osobných počítačoch. Najmä v štatistických systémoch (napr. STATGRAPHICS), ale v rôznej miere aj v databázových systémoch (napr. FOX GRAF) a v kancelárskych systémoch (napr. Microsoft Office). Užívateľské aplikácie sú zriedkavejšie a pôvodne vznikli prevážne na strediskových počítačoch.

 

B. Oblasť projektovania pomocou počítača s využitím grafických CAD - systémov (napr. AUTOCAD, MICROSTATION) pre projektovanie lesných stavieb, strojov, zariadení, komunikácií a i.

 

C. Oblasť územných aplikácií počítačovej grafiky, ktoré rozlišujeme podľa úrovne využívania grafických systémov na:

 

- Digitálne spracovanie (analýza) obrazu. Obraz vzniká scanovaním alebo priamo digitálnym záznamom a slúži pre úpravu, analýzu a reprodukciu rastrového zobrazenia územia. Sofistikované aplikácie analýzy obrazu v lesníctve sú zamerané najmä na zisťovanie lesnatosti, na posúdenie zdravotného stavu lesov a na kvantifikáciu drevinovej a vekovej štruktúry lesov.

 

- Digitálne mapovanie založené na automatickej registrácii terestrických meraní, na vyhodnotení leteckých a kozmických snimkov a na vektorizácii analógových mapových podkladov. Slúži najmä pre zobrazenie geodetických a fotogrametrických výpočtov, tvorbu máp a priestorových modelov terénu.

 

- Územný informačný systém umožňuje realizáciu väzieb medzi grafickou a numerickou databázou. Využíva sa najmä pri automatizovanom spracovaní katastrálnych máp a evidencií vlastníckych vzťahov.

 

- Geografický informačný systém (GIS) je objektovo orientovaný a dovoľuje na základe známej topológie analyzovať vzťahy medzi objektami, predstavuje novú kvalitu vyhodnotenia dlhodobo budovaných textových a numerických databáz vo väzbe na geografické objekty. Funkcionalita GIS umožňuje spracovanie rastrového aj vektorového zobrazenia a poskytuje efektívne nástroje pre analýzy digitálneho obrazu a digitálneho modelu terénu

 

S ohľadom na charakter informácií v LH, ktoré sa prevažne vzťahujú na geografické objekty, predstavuje GIS významnú racio­nalizáciu v IS LH. Poskytuje možnosti komplexných analýz informácií vo vzá­jomných vzťahoch a prezentácie ich výsledkov. Interdisciplinárny charakter GIS vyžaduje úzku spoluprácu a prechod na digitálne technológie u všetkých zainteresovaných odborov. Sú to predovšet­kým informatika, geodézia, fotogrametria, diaľkový prieskum zeme, kartografia. Spolu s metódami štatistiky, systémami riadenia báz dát, systémami počítačového projektovania vytvárajú predpoklady pre efektívnu implementáciu a využívanie GIS v lesnom hospodárstve.

 

Prostredím lesníckeho geografického informačného systému sú lesy Slovenska, ktoré zaberajú približne 41% rozlohy štátu. Na toto územie sa vzťahujú informácie ekologického charakteru, informácie o výrobnom a produkčnom procese, o zdravotnom stave lesov, o životnom prostredí, o vlastníctve a užívaní lesov, prognózach vývoja a i. Rôzne druhy informácií vznikajú na rôznych stupňoch agregácie pre rôzne veľké územné celky. Rozlišovacia schopnosť informácií určuje aj zodpovedajúce zdrojové kartografické mierky referenčných digitálnych lesníckych máp.

 

GIS LH buduje Národné lesnícke centrum na báze softvérových produktov:

• fotogrametrický systém IMAGE STATION pre vyhodnotenie topografickej situácie na leteckých a kozmických snímkach,

• grafický systém TOPOL pre vyhotovenie digitálnej základnej lesníckej mapy na území, kde sa obnovuje LHP,

• databázový systém ORACLE pre archiváciu numerických, textových a geografických informácií o lesoch Slovenska v dátovom sklade,

• geografický informačný systém GEOMEDIA pre vytvorenie súvislého digitálneho lesníckeho mapového diela na území Slovenska prepojeného na atribútové databázy, pre geografické analýzy, pre distribúciu a integráciu geografických informácií v počítačových sieťach.

 

Digitálna lesnícka mapová báza v GIS LH

 

Súčasné možnosti využívania GIS v LH sú determinované pre­dovšetkým existenciou digitálnych grafických (mapových) databáz. Hierarchickú štruktúru grafickej databázy tvoria tematické vrstvy, ktoré sú prevážne výsledkom lesníckeho mapovania vo vektorovom zobrazení. Zavedením farebných leteckých snímok do lesníckej fotogrametrie v roku 2004 sa s ohľadom na ich vysokú rozlišovaciu schopnosť podstatne rozšírili možnosti kvalitatívnej analýzy obrazu.

 

Hranice lesných hospodárskych celkov sa získávajú a aktualizujú v rámci lesníckeho mapovania pri obnove LHP.

 

Hranice lesných oblastí sa získávajú a aktualizujú v rámci lesníckeho mapovania pri obnove LHP.

 

Organizačné členenie podniku Lesy SR bolo získané digitalizáciou organi­začných máp v mierke 1:25 000 a na lesných pozemkoch je dané vlastníckymi a užívateľskými hranicami.

 

Hranice základných jednotiek rozdelenia lesa sa získavajú a aktualizujú pri obnove LHP v rámci vyhotovenia ZLM v mierke 1:5 000 každoročne na približne 10% územia.

 

Hranice typologických jednotiek boli získané jednorázovou digitali­záciou typologických máp v mierke 1:10 000 a 1:15 000 a ich zosúladením so základnou lesníckou mapou.

 

Hranice pôdnych jednotiek boli získané digitali­záciou pedologických máp v mierke 1:10000, 1:15000 a ich zosúladením so základnou lesníckou mapou.

 

Hranice druhu vlastníctva a užívania lesa sú identifikované vyhodnotením atribútových položiek o vlastníctve a užívaní analytickými funkciami GIS.

 

Vodné toky sa získávajú a aktualizujú v rámci lesníckeho mapovania pri obnove LHP na území LHC ako mapovacej jednotky v mierke 1:5 000.

 

Lesné cesty sa získávajú a aktualizujú v rámci lesníckeho mapovania pri obnove LHP na území LHC ako mapovacej jednotky v mierke 1:5 000.

 

Výškopis - sa postupne získava a aktualizuje vektorizáciou zo separátov vrstevníc alebo na vybraných územiach fotogrametrickým vyhodnotením digitálneho modelu terénu pri obnove LHP v rámci vy­hotovenia ZLM.

 

Tematické vrstvy obsahujúce digitálne mapy SR malej mierky 1:500 000 boli prevzaté z atlasov:

• geomorfologická mapa

• klimatická mapa

• pedologická mapa

Poloha (rozmiestnenie) trvalých monitorovacích plôch v podobe štvorcovej siete 4x4 km boli prevzaté z národnej inventarizácie a monitoringu lesov.

 

Letecké snímky a ortofotosnímky v mierke od 1:10 000 do 1:14 000 sú od roku 2004 k dispozícii vo farebnom prevedení. Do tohto termínu sú archivované čiernobiele letecké snímky.

 

Definícia a rozmiestnenie grafických objektov do vrstiev boli navrhnuté v súlade so štruktúrou báz textových a numerických údajov pochádzajúcich z rôznych informačných zdrojov, ktoré majú rôzny stupeň podrobnosti a rôzne možnosti zovšeobecnenia:

• Bázy údajov špeciálnych prieskumov.

• Bázy údajov národnej inventarizácie a monitoringu lesov.

• Bázy údajov LHP.

• Bázy údajov lesnej hospodárskej evidencie.

• Bázy údajov o poľovníctve.

• Bázy údajov rezortného štatistického výkazníctva.

• Bázy údajov o trhu s lesnými komoditami.

• Bázy údajov evidencie vlastníctva a užívania lesov.

• Bázy údajov o podnikateľských službách v LH.

Uvedená štruktúra číselných a grafických databáz poskytuje bohaté možnosti modelova­nia, analýz a rozborov v GIS (obr. 2.) a v LH sa využíva najmä na:

• generovanie účelových lesníckych máp,

• vyhodnotenie charakteristík produkcie a hospodárenia podľa rôznych kritérií (stanovištné, vlastnícke a užívateľské, geomor­fologické, klimatické, cenové a i.),

• vyhodnotenie zdravotného stavu lesov,

• vyhodnotenie ekonomických štatistických ukazovateľov.

Výstupy GIS majú formu textových a numerických prehľadov, štatistických grafov, tematických (vektorových alebo rastrových) máp, priestorových modelov a kombinácie týchto možností. Archivá­cia grafických databáz v GIS umožňuje zároveň ich veľmi efektívnu aktualizáciu pri obnove lesníckeho mapového diela a distribúciu geopriestorových informácií o lesoch Slovenska v prostredí Internetu.