Diaľkový prieskum zeme
Hoci v obmedzenej miere v lesníckom mapovaní si v poslednej dobe našlo uplatnenie aj využitie materiálov diaľkového prieskumu Zeme (ďalej DPZ). V súčasnosti v oblasti DPZ sú dostupné už údaje s rozlišovacou schopnosťou menšou ako jeden meter, problémom však zostávajú nepomerne vyššie náklady oproti LMS. Satelitné snímky s menším rozlíšením zase nespĺňajú podmienky dodržania presnosti lesníckeho mapovania.
V lesníckom mapovaní tak hlavný prínos týchto údajov je hlavne pri operatívnom zisťovaní aktuálneho stavu pri mimoriadnych udalostiach ako sú napr. kalamity. Po veľkej vetrovej kalamite v roku 2004 boli na niektorých územiach práve pri mapovaní použité satelitné snímky, keďže sa nepodarilo realizovať letecké meračské snímkovanie v požadovanom rozsahu. Z dôrazom na dosiahnutie čo možno najvyššej presnosti a s dôrazom na kvalitu snímky z hľadiska oblačnosti podkladom pre vyhodnotenie boli satelitné snímky SPOT 5 v panchromatickom móde s rozlíšením 5 m. Tieto boli spracované do podoby ortofotomáp.
Na základe rozlišovacej schopnosti, ktorú poskytuje satelitná snímka predmetom vyhodnotenia však mohla byť len kalamita plošného charakteru. Hranice kalamitných plôch sa vyhodnocovali vizuálnou metódou – interaktívne sa vektorizovali v prostredí MicroStation a I/RAS C pri súčasnom zapracovaní do aktuálnych porastových máp. Nelesná plocha a porasty vo vekovej triede do dvadsať rokov boli zvlášť zvýraznené, aby nedošlo k chybnej interpretácii situácie, javiacej sa na satelitnej snímke ako kalamita. Na dodatočnú identifikáciu a upresnenie kalamitných plôch sa využívali aj ortofotomapy LPIS-u, na základe ktorých sa porovnávala situácia pred a po kalamite. Na základe tohoto porovnania sa eliminovali prípady do kalamity chybne zaradených plôch. Problematická bola identifikácia kalamitných plôch v zmiešaných porastoch, a tak boli na základe údajov z databanky informačného systému lesného hospodárstva (ďalej IS LH) z kalamity vylúčené porasty so zastúpením listnatých drevín väčším ako 70 %. Jednoznačným prínosom bolo aj terénne šetrenie, kde sa približne zakreslili kalamitné plochy pred vyhodnotením. Tento zákres bol konfrontovaný a následne upresnený na satelitnej snímke. Dodatočne boli tiež dovyhodnotené kalamitné plochy na území, ktoré nebolo možné pri terénnom šetrení, vzhľadom na snehovú pokrývku preveriť. Vyhodnotená situácia bola spätne preverovaná terénnym šetrením. Výsledkom vyhodnotenia bolo upresnenie lokalizácie kalamitných plôch na podklade porastových máp a kvantifikácia ich rozsahu.
Rozvoj metód GIS a diaľkového prieskumu Zeme pre potreby lesníctva
Informácie o lesoch sú plošného charakteru a sú definované v priestore a čase. Pre efektívne spracovanie a manažovanie týchto údajov, ich analýzu a odvodzovanie nových informácií je nutné implementovať, využívať a rozvíjať moderné nástroje ako sú geografické informačné systémy (GIS) a metódy diaľkového prieskumu Zeme (DPZ).
Národné lesnícke centrum (NLC) – Lesnícky výskumný ústav vo Zvolene využíval metódy diaľkového prieskumu Zeme pri riešení nasledujúcich úloh a projektov:
A)Klasifikácia drevinového zloženia lesov SR zo satelitných záznamov Landsat TM Klasifikácia bola realizovaná k obdobiu roku 1996. Aplikované boli metódy klasifikácie s využitím apriórnych poznatkov o zastúpení lesných drevín podľa lesných oblastí, vyhodnotených bolo spolu 19 kategórií drevín.
B)Hodnotenie defoliácie zo satelitných záznamov Landsat TM Hodnotenie defoliácie bolo realizované na základe prepojenia pozemného výberového zisťovania na trvalých monitorovacích plochách a informácií obsiahnutých v kozmických záznamoch Landsat TM. Celoplošné vyhodnotenie zdravotného stavu lesov SR sa realizovalo k rokom 1990, 1996, 1998, 2000, 2002 a čiastočne 2005.
C)Vyhodnotenie poškodenia smrečín zo satelitných scén SPOT Hynutie smrečín je v súčasnosti najvýznamnejším problémom v oblasti lesníctva na Slovensku. Je spôsobené komplexom faktorov – klimatickými zmenami, vetrovými polomami, premnožením podkôrneho hmyzu, hubovými ochoreniami a imisným tlakom. Úloha bola riešená na podnet najväčšieho obhospodarovateľa lesov na Slovensku – Lesov Slovenskej republiky, štátneho podniku (LSR). V roku 2007 NLC zakúpilo 6 satelitných záznamov SPOT 4 a 5. Tieto záznamy pokrývajú prevažnú časť územia s výskytom smrečín na Slovensku. Na nich boli vyklasifikované ihličnaté porasty a metódou dvojfázového výberu s regresiou bola pre ne stanovená úroveň aktuálneho poškodenia vyjadrená pomocou straty a zmeny sfarbenia asimilačných orgánov. Výstupy za územie spravované objednávateľom boli odovzdané LSR pre potreby plánovania činností a operatívneho riadenia technologických opatrení.
D)Monitoring zdravotného stavu lesov SR prostriedkami DPZ V roku 2005 bol zakúpený satelitný záznam Landsat 5 z územia stredného Slovenska. Bola na ňom realizovaná klasifikácia výskytu lesných porastov a hodnotenie ich zdravotného stavu. Satelitné scény SPOT zakúpené v roku 2007 boli využité pre vyhodnotenie zdravotného stavu smrečín na celom zaznamenanom území. Výsledné hodnoty stanovenej defoliácie smrečín v roku 2007 boli preklasifikované do všeobecne používaných defoliačných tried: 0 (0-10%), 1 (10-25%), 2 (25-60%), 3 (60-95%), 4 (95-100%), rozmiestnenie vyhodnotených porastov v týchto defoliačných triedach je graficky znázornené na obrázku.
E)Národná inventarizácia a monitoring lesov SR Národná inventarizácia a monitoring lesov SR (NIML SR) bola na Slovensku po prvý krát realizovaná pomocou výberových metód. Realizácia prebehla na dvoch úrovniach. Terénne hodnotenie bolo realizované na plochách s výmerou 500 m2 pravidelne rozmiestnených v sieti 4 x 4 km. Zisťovanie sa realizovalo na plochách pokrytých lesnými porastmi. Druhá úroveň hodnotenia bola realizovaná vo forme vizuálnej snímkovej interpretácie na plochách s výmerou 2500 m2 pravidelne rozmiestnených v sieti 2 x 2 km. Zisťovanie sa realizovalo na všetkých plochách ležiacich na území SR. Pre snímkovú interpretáciu boli použité ortorektifikované farebné letecké snímky zabezpečené Ministerstvom pôdohospodárstva SR.
F)Rekonštrukcie nepôvodných lesných spoločenstiev V rámci projektu riešiaceho problematiku manažmentu lesných spoločenstiev s pozmenenou drevinovou skladbou oproti pôvodnej drevinovej skladbe boli využité dostupné satelitné záznamy Landsat pre hodnotenie stavu porastov a dynamiky ich zmien. Tieto údaje boli po prepojení s ostatnými údajovými zdrojmi z lesníckych a iných databáz podkladom pre analýzu príčinných súvislostí aktuálneho stavu porastov .
G)Výskum, klasifikácia a uplatňovanie funkcií lesa v krajine Satelitné záznamy SPOT z roku 2007 boli využité pre aktualizáciu krajinnej pokrývky – súčasného výskytu lesných porastov v modelovom území Kysúc, kde sa realizuje modelovanie vplyvu lesov na odtokové pomery zrážkových vôd. Údaje o aktuálnej krajinnej pokrývke sú potrebné pre kalibráciu použitého modelu SWIM (Soil Water Integrated Model).
H)Vplyv globálnej klimatickej zmeny na lesy Slovenska Hodnotenie priestorovej distribúcie, štruktúry a zdravotného stavu lesov zo satelitných záznamov boli využité ako indikátory stavu lesov v podmienkach klimatických zmien. Zisťovanie uvedených indikátorov je v podmienkach Slovenska plne aplikovateľné a časovo efektívne.
I)Projekt ochrany lesov po vetrovej kalamite v Tatrách Satelitné záznamy SPOT a farebné infračervené letecké snímky boli využité pre identifikáciu nového poškodenia lesov podkôrnym hmyzom a identifikácii kritických území. Odvodené údaje slúžili ako podklad pre návrh ochranných opatrení.
J)Reakcia diverzity lesných fytocenóz na zmenu edaficko-klimatických podmienok Slovenska Pre identifikáciu typologických reprezentatívnych plôch pre opakované zisťovanie po približne 50 rokoch boli použité ortorektifikované farebné letecké snímky zabezpečené Ministerstvom pôdohospodárstva SR.
K)Výskum základných aspektov prirodzenej autovegetatívnej obnovy smreka na hornej hranici lesa Pre identifikáciu území pokrytých smrekovými porastmi na hornej hranici lesov s potenciálnou možnosťou autovegetatívnej obnovy smreka boli použité ortorektifikované farebné letecké snímky zabezpečené Ministerstvom pôdohospodárstva SR.
Národné lesnícke centrum (NLC) – Ústav lesných zdrojov a informatiky vo Zvolene využíval metódy leteckého diaľkového prieskumu Zeme pri získavaní podkladov pre aktualizáciu tematického lesníckeho mapového diela, ktorú ročne realizuje na 1/10 územia SR fotogrametrickými metódami. Pre tento účel dodávateľsky zabezpečil a vyhodnocoval farebné letecké meračské snímky.