GIS v lesnictví a zemědělství: konference GIS LZE

konference GIS LZE 2010

Na zámku Křtiny nedaleko Brna se ve dnech 25. a 26. listopadu 2010 konal první ročník odborné konference „Praktické využití GIS v lesnictví a zemědělství“. GIS jsou v dnešní době téměř nepostradatelné, usnadňují a zefektivňují procesy řízení a kontroly. To bylo také cílem pořadatelů – ukázat možnosti GIS v zemědělství a lesnictví se zaměřením na ekonomiku a ekonomické zhodnocení.

Pořadateli společně s firmou GEODIS BRNO byly Mendelova univerzita v Brně a Nadace Partnerství. Akce se konala pod záštitou ředitele ochrany přírody DG Envi Evropské komise a exministra životního prostředí ČR Ladislava Mika a ministra zemědělství České republiky Ivana Fukse.

První den

S úvodním referátem vystoupil František Pásek, vedoucí oddělení hospodářské úpravy lesů Ministerstva zemědělství ČR. Zmínil systém identifikace zemědělské půdy LPIS a možnosti využití GIS v lesním a vodním hospodářství.

Rezortní geoinformační systémy MZ ČR je nutné vnímat také jako službu veřejnosti a lze pomocí nich dosáhnout zapojení veřejnosti do agend příslušných rezortních orgánů a přispět k lepšímu poznání a rozvoji spravovaných regionů.

Za pořádající společnost GEODIS BRNO vystoupila Drahomíra Zedníčková, která přiblížila činnost společnosti a ve stručnosti představila přístroje a technologie využívané pro skenování a monitorování terénu jako jsou například digitální kamera VEXCEL UltraCamXp, nebo letecký laser Leica ALS 50-II.

Ukázala kompletní letecký park, který GEODIS BRNO při leteckém snímkování využívá a zmínila rovněž šikmé snímkování PixoView, neboli snímkování budov ze všech stran. Tato technologie nabízí snímky ve vysokém rozlišení z alespoň 4 světových stran, což sebou přináší efektivní a cenově dostupnou dokumentaci parků, budov, komunikací nebo celých měst.

Díky PixoView získá zákazník detailní obrazy bočních stěn budov s rozlišením 10 až 20 centimetrů, v krajním případě dokonce až s 5 centimetry.

Mezi další zajímavosti, které přítomným Drahomíra Zedníčková představila, patřil letecký a pozemní laserový skener. Ten funguje na principu vyslání laserového paprsku, měřícího vzdálenost od skeneru k povrchu snímaného objektu a zároveň zaznamenáním směru paprsku pomocí diferenciálního GPS a inerciální navigace.

Zmínila možnosti termovizního snímkování pomocí termokamery GbTherm. Při termovizním způsobu sběru dat je snímáno vyzařované teplo, takže lze určit polohu teplovodů, zjistit tepelné ztráty na teplovodech či budovách.

Došlo také na ortofotomapy. U nich je důležitým faktorem nejen barevný model (běžné RGB nebo infračervené spektrum, díky němuž se dá zjišťovat zdravotní stav vegetace), ale také rozlišení snímkování.

Původně GEODIS BRNO nasnímal celé území ČR v rozlišení 50 centimetrů na obrazový bod (pixel). V současnosti je už k dispozici nová ortofotomapa ČR v rozlišení 20 centimetrů na bod. To sice na jedné straně klade větší nároky na zpracování, na druhé straně je výsledná ortofotomapa ostřejší a přesnější, takže se s ní dají provádět nové prostorové úlohy.

Na téma ortofotomap navázal Michal Pospíšil z Asociace soukromého zemědělství, který upozornil na problematiku erozně poškozených ploch, mokřadů a bažin, které působí potíže nejen zemědělcům.

Zmínil se o možnosti jejich vytyčení a vynětí z orné půdy. Zaujal také snímkem prezentace s vykreslenými jízdami všech strojů po poli pomocí GPS technologie, kde na snímku přiblížil posluchačům problém s utužením půdy.

O utužení půdy mluvil také ve svém referátu Pavel Milata ze společnosti Leading Farmers CZ. Představil možnosti optimalizace pojezdů po zemědělské půdě a související problém utužení půdy kvůli velkému tlaku těžkých strojů na zeminu.

Zvyšování počtu operací na pozemku totiž vede k utužení půdy, s čímž přímo souvisí horší průsak dešťové vody do půdy a možnost půdní eroze. Milata představil systém CTF – Controlled Traffic Farming, neboli systém řízeného provozu po poli s pomocí navigace GPS.

Systém CTF se v současnosti používá zejména v Austrálii. Vychází ze stragie vytvoření stálých kolejových řádků, které zůstanou na pozemku nastálo. Díky tomu by se utužení půdy po přejezdech na poli všemi směry eliminovalo, a projevilo by se pouze na zavedených kolejových řádcích, což by způsobilo utužení půdy jen v kolejích, a tím by se zmenšil valivý odpor pneumatik.

Důležitým předpokladem pro využívání systému CTF by bylo sjednocení rozchodu kol u všech strojů v daném podniku a výběr odpovídajícího nářadí s potřebnou šířkou či jejími násobky.

Pavel Milata zdůraznil, že kvůli utužení kolejových řádků a tím způsobenému menšímu valivému odporu pneumatik lze uspořit až 40 procent nafty. Po tomto referátu se na semináři rozpoutala velká diskuze, jak je uvedená technologie úspěšná a kde všude se využívá. Na otázku, co dělat s hlubokými vyježděnými kolejovými řádky, odpověděl Milata, že vyjeté koleje lze zpět zahrnout a srovnat s okolním terénem a opět je využívat jako pevně zvolené kolejové řádky pro všechny typy operací, prováděných na poli.

Mojmír Macek, generální ředitel společnosti Sitewell, svůj následující referát věnoval tematice evidence zemědělské půdy v systému LPIS, resp. jeho novému technologickému řešení. LPIS je postaven na centrální databázi se základní evidenční jednotkou farmářského bloku, představující souvislou plochu zemědělské půdy užívanou jedním farmářem s jednou kulturní plodinou. Jedná se o celoplošný systém, kde aktualizace databáze probíhá online, tedy v reálném čase, tudíž v jeden okamžik může k území existovat jedna verze dat. LPIS byl navržen tak, aby mohli i samotní zemědělci v krátkém čase nahlížet a přistupovat k údajům o jimi užívaných blocích půdy. Aktualizaci registru zpracovávají již od roku 2004 přímo pracovníci 63 regionálních pracovišť Ministerstva zemědělství, což vede k velké úspoře nákladů na administraci.

Mojmír Macek uvedl také další možnosti LPIS, například tvorba map geneticky modifikovaných plodin nebo ochranná pásma včelího moru. Podotkl, že celý LPIS je nyní jednodušší, omezila se chybovost v evidenci a celkově stoupla kvalita dat.

Dalším přednášejícím byl Michal Synek z Ústavu pro hospodářskou úpravu lesů Brandýs nad Labem (ÚHÚL). Představil činnosti ÚHÚL, mezi které patří inventarizace lesů ČR, zajišťování jednotného typologického systému lesů ČR, nebo vyhotovování a správy dat oblastních plánů rozvoje lesů. Zmínil také nasazení a využívání GIS v činnostech ÚHÚL a plánovaný vývoj provozního využití GIS v budoucnu.

Petr Dvořáček ze Zeměměřického úřadu zasvětil posluchače do státního mapového díla a vysvětlil výhody používání bezešvé mapy. V referátu také představil ZABAGED, digitální geografický model území České republiky.

Za Státní zemědělský intervenční fond vystoupily Darina Kratochvílová a Gabriela Vítová. Představily možnosti kontrol a způsob vyplácení dotací na zemědělskou půdu jednotlivým žadatelům. Snažily se přiblížit metody ověřování výměry – na tom se podílejí jak data z letecké fotogrammetrie a DPZ, tak přímo inspektoři, kteří provádějí cílenou kontrolu v terénu.

Snahou bylo poukázat na problémy se špatným začleněním zemědělské půdy a neoprávněnými nároky na žádost o dotaci.

Referát, který měl Jakub Kučera z Ústavu zemědělské ekonomiky a informací (ÚZEI), byl zaměřen na méně příznivé oblasti pro zemědělství, označované jako LFA. Zmínil problém obdělávání znevýhodněných oblastí a vynakládání velkých finančních prostředků na toto opatření, které činí v ČR kolem 2,6 miliard korun ročně. V roce 2007 Evropská komise společně s odborníky ze Společného výzkumného centra EU (Joint Research Centre) zpracovala sadu společných biofyzikálních kritérií, která by měla shodně napříč státy EU vymezit jiné než horské méně příznivé oblasti, aby bylo dosaženo jednotného přístupu ke stanovení LFA v členských státech.

Do roku 2010 byly členské země povinny nově vymezit LFA na základě nových kriterií, jejichž platnost se předpokládá od roku 2013. ÚZEI ve spolupráci s dalšími institucemi vyhodnotil využitelnost nově předložených kriterií a zpracoval vstupní data. Stanovil rovněž územní jednotku, na níž bylo LFA vymezováno.

S využitím nástrojů GIS vyřešil způsob výpočtu podílu znevýhodněných území v místech, kde dochází k překryvu více znevýhodňujících kriterií, a zohlednil území, kde bylo přírodní znevýhodnění překonáno technickými prostředky nebo specifickou výrobní strukturou.

Závěrem byl stanoven podíl znevýhodněné zemědělské půdy a rozhodnuto o zařazení územních jednotek do LFA. Bylo vypočteno, že aplikací nově stanovených společných biofyzikálních kritérií by v České republice bylo do LFA zařazeno téměř 58 procent zemědělské půdy, v případě zohlednění aridních oblastí dokonce až 62 procent zemědělské půdy.

Jana Tylová z Výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy se ve svém referátu věnovala problematice ohrožení půdy vodní erozí, což je v poslední době hojně diskutované téma.

Představila rozdělení půdy podle ohrožení a výsledky studií. U nejohroženějšího typu půdy může dojít ke splavení až 10 tun na hektar půdy. V diskuzi vysvětlila problematiku splavování půdy na svahu, kdy nezáleží tak moc na svažitosti půdy, jako spíš na délce celého svahu.

Z Mendelovy univerzity se ujal slova Vojtěch Lukas. Posluchačům vysvětlil téma hnojení v precizním zemědělství a s tím související vzorkování půdy a tvorba aplikačních map. Uvedl rozdíl mezi odběrem půdních vzorků pomocí čtvercové sítě a vzorků pomocí nepravidelné sítě, kde probíhá vzorkování na základě měření elektrické vodivosti půdy a leteckého snímkování.

Po Lukasovi mluvil Tomáš Sys ze státního podniku Lesy České republiky. Představil jejich rozsáhlý informační systém a využívání GIS.

Jitka Novotná ze společnosti GEOtest navázala na problém s tzv. „vyháněním“ vody z krajiny v případě nadměrných srážek. Tím se však zvyšuje nebezpečí povodní a nedostatek vody v období sucha. Snahou vodohospodářů, zemědělců a ochránců přírody by mělo docházet k udržení a zpomalení odtoku srážkových vod.

Tomáš Mikita z Mendelovy univerzity se zabýval problémem větrných polomů. Za pomoci geoinformačních technologií a dálkového průzkumu Země simuloval dopad přírodních procesů, jakými jsou například orkány.

Druhý den

V pátek dopoledne se ujal slova Milan Talich z Výzkumného ústavu geodetického, topografického a kartografického (VÚGTK) a představil webovou aplikaci InGeoCalc pro klasifikaci obrazů, vyvíjenou v projektu Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy.

Aplikace umí zobrazit, prohlížet a klasifikovat obrazová data poskytovaná prostřednictvím WMS (Web Map Service) nebo klasické snímky (georeferencované i negeoreferencované). Kombinovat se dají data z různých zdrojů, jednotlivé „vrstvy“ je možné pro lepší názornost různě zprůhledňovat.

Nad daty uživatel může nezávisle na zdroji provádět řízenou klasifikaci, založenou na bayesovském přístupu. Na výběr je několik základních algoritmů klasifikace s možností nastavení parametrů. InGeoCalc má základní analytické nástroje pro výpočet délek, ploch a obvodů na základě klasifikace či uživatelem definovaných polygonů, jednoduché statistické přehledy o klasifikaci (procentuální zastoupení tříd, podíl neklasifikovaných oblastí apod.).

Výsledky klasifikace lze ukládat včetně údajů o georeferenci. Online aplikace používá běžně rozšířené technologie a standardy, jediným požadavkem je webový prohlížeč s podporou formátu SVG.

Milan Talich v referátu jako jedno z možných uplatnění InGeoCalcu uváděl využití v lesnictví a zemědělství při klasifikaci leteckých měřických snímků. Aplikace můžete používat zdarma na webu VÚGTK.

O rozšiřování výskytu bobra evropského se zmiňoval František John z krajského úřadu Olomouckého kraje. Populaci bobra lze efektně modelovat v rámci celých povodí s využitím GIS. Jako vhodná metoda se jeví kombinace využití již existujících geografických dat o území s daty získanými cíleně terénním mapováním či analýzou dat z dálkového průzkumu Země. Příspěvek vyvolal diskuzi co dál s bobrem, vzhledem k jeho ochraně.

Renata Včeláková se vyjádřila ke studii hodnotící vliv změny využívání krajiny na biodiverzitu a míru poskytování ekosystémových služeb.

K problematice polomů, o které byl referát první den, se v pátek vrátil také Lukáš Krejčí z Ústavu geoinformačních technologií Mendelovy univerzity. Zaměřil se na software, pomocí něhož můžete eliminovat důsledky nepříznivých povětrnostních vlivů.

Miloš Cibulka rovněž z Mendelovy univerzity se zaměřil na technologii laserového skenování pro pořízení prostorových dat s takovou kvalitou a rychlostí, které nelze dosáhnout pomocí metod klasické geodézie nebo fotogrammetrie.

Karina Uhlíková ze společnosti ySystem představila systém yLocator, určený pro sledování pohybu osob v náročném a nebezpečném terénu.

Software a řešení pro GIS v lesnictví představil Vladimír Špaček ze společnosti Intergraph CS.

Praktické uplatnění GPS pro navigaci lesnických těžebně dopravních strojů bylo tématem referátu Přemysla Janaty z Mendelovy univerzity. Navigace pomáhá při orientaci operátorů ve složitých terénních a porostních podmínkách, případně zabraňuje nechtěné těžbě mimo hranice zadaného porostu.

V úplném závěru druhého dne vystoupil Juraj Flamik z Nadace Partnerství. Věnoval se šetrné dopravě ve městech a turistice ve volné krajině, zejména pak monitoringem cyklistické infrastruktury a jejího využití.

Do kalendáře

Druhý ročník konference se bude konat ve dnech 24. až 25. listopadu 2011.

Podívejte se, přečtěte si referáty

Fotografie

Referáty – ke stažení ve formátech PDF nebo PPT

Připravil Tomáš Malinka, upravila redakce