N N309 139739
od: 2010
do: 2013
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
SGGW
dr hab. inż. Michał Zasada
dr hab. inż. Michał Zasada; dr hab. inż. Leszek Jerzy Chmielewski; prof. dr hab. inż. Tomasz Zawiła-Niedźwiecki; dr inż. Paweł Daniel Strzeliński; dr inż. Marcin Bator; mgr Szymon Bijak; dr inż. Rafał Sławomir Wojtan; dr inż. Robert Wincenty Tomusiak; mgr inż. Karol Rafał Bronisz; mgr inż. Agnieszka Bronisz; mgr inż. Krzysztof Jan Stereńczak; dr inż. Michał Brach
260.000,00 PLN
Prowadzenie wielofunkcyjnej i zrównoważonej gospodarki leśnej wymaga dostępu do pełnej, aktualnej i wszechstronnej informacji o lesie. Dlatego też urządzanie lasu, a zarazem inwentaryzacja lasu, powinny w jak największym stopniu opierać się na dokładnych sposobach pomiaru lasu. Podejście to z jednej strony wymaga doskonalenia statystycznych podstaw metod pomiaru, z drugiej zaś – stosowania nowych, dokładniejszych i wydajniejszych technik pomiarów zarówno pojedynczych drzew, jak i całej przestrzeni leśnej.
W problematykę dokładniejszych i bardziej wydajnych technik pomiarów drzew i drzewostanów doskonale wpisuje się wspominana od kilku lat w leśnej literaturze naukowej technologia skaningu laserowego (LIDAR – LIght Detection And Ranging). Należy ona do grupy aktywnych systemów teledetekcyjnych, wykorzystujących do obrazowania promieniowanie najczęściej z zakresu bliskiej podczerwieni, dzięki czemu jest ona uniezależniona od warunków oświetleniowych. W grupie technik LIDARowych na szczególną uwagę zasługuje, intensywnie rozwijany w ostatnim dziesięcioleciu, naziemny skaning laserowy. Technologia ta może znaleźć zastosowanie przede wszystkim przy określaniu cech pojedynczych drzew na powierzchniach próbnych, tj. położenia drzewa w drzewostanie, grubości na różnych wysokościach (w tym pierśnicy), wysokości, wysokości osadzenia korony, liczby gałęzi i ich grubości, uszkodzeń pnia, itd. Dzięki skaningowi naziemnemu możliwe jest także określenie cech dotyczących drzewostanu, przede wszystkim zagęszczenia oraz cech związanych z aparatem asymilacyjnym (np. LAI - Leaf Area Index). Poza tym, po odpowiednich obliczeniach, można uzyskać pochodne cechy drzewostanu (np. pierśnicowe pole przekroju, miąższość, wskaźniki struktury i konkurencji), a ponadto dane do budowy modeli pozwalających na uzyskanie pełniejszej informacji o lesie (np. modeli kształtu podłużnego drzewa czy przestrzennych wskaźników konkurencji wewnątrz- i międzygatunkowej).
W literaturze znaleźć można przykłady zastosowania naziemnego skanowania laserowego do pomiaru drzew i drzewostanów, zwłaszcza obiektów o stosunkowo prostej strukturze. Istnieje nawet oprogramowanie komercyjne (Autostem irlandzkiej firmy TreeMetrics) do automatyzacji pomiarów drzewostanów przy pomocy skanera. W dalszym jednak ciągu dokładność oraz optymalny sposób pozyskiwania i wykorzystywania informacji z naziemnego skaningu nie są dostatecznie poznane. Z tego powodu zagadnienia te będą stanowiły wiodący temat niniejszego grantu badawczego.
Głównym jego celem jest określenie zmienności cech określanych za pomocą skanowania laserowego, a co za tym idzie – ustalenia najlepszych warunków i parametrów pomiaru. Parametry te związane są z wielkością powierzchni próbnej, rozdzielczością pozyskiwania danych, sposobem filtrowania danych, wpływem terminu (pory roku) wykonania zobrazowania oraz z pracochłonnością zbierania danych.
Praktyczne zastosowanie technologii naziemnego skanowania laserowego uwarunkowane jest istnieniem oprogramowania pozwalającego na automatyczne lub półautomatyczne wykonywanie pomiarów. Dlatego w czasie trwania projektu planowane jest wykonanie aplikacji pozwalającej na automatyczne przetwarzanie danych pozyskiwanych za pomocą skanera.