Zastosowanie wybranych atrybutów NMT w przybliżonym określeniu granic wysokościowych pięter roślinnych na przykładzie Nadleśnictwa Piwniczna

• Autorzy: Kozioł K.

Warianty tytułu

EN

Application of selected DTM attributes in approximate delimitation of the boundaries of altitudinal vegetation zones in Piwniczna Forest District

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia sposób wykorzystania atrybutów Numerycznego Modelu Terenu (NMT) dla wyznaczenia przebiegu granic wysokościowych pięter roślinnych. Zakres prac terenowych i kameralnych koniecznych w celu wykreślenia tych granic dla znacznego obszaru charakteryzującego się dużym zróżnicowaniem skłania do poszukiwania rozwiązań opartych na geoprzetwarzaniu. Cechą charakterystyczną metod opartych na analizie danych przestrzennych jest ich powtarzalność, weryfikowalność oraz minimalizacja niezbędnych pomiarów terenowych. Terenem badań wybranym do przeprowadzenia testów związanych z wykorzystaniem atrybutów NMT były lasy Nadleśnictwa Piwniczna. Podstawowym źródłem danych wykorzystanych w projekcie był uzyskany z WODGiK NMT, zapisany w postaci siatki nieregularnych trójkątów (TIN). Na podstawie modelu zostały wyznaczone: ekspozycje stoków, spadki stoków oraz atrybuty opisujące orografię terenu, wśród których na szczególną uwagę zasługuje topograficzny indeks pozycji (ang. Topographic Position Index – TPI) (Jenness, 2006). Na wybranym terenie kierując się kryteriami dendrologicznymi, siedliskowymi oraz fitosocjologicznymi dokonano wyznaczenia punktów przebiegu granic pomiędzy reglem górnym, reglem dolnym oraz piętrem pogórskim. W badaniach wykorzystano fakt wysokiej korelacji pomiędzy przebiegiem granic pięter roślinnych, a izotermami średnich temperatur powietrza. Przyjęta metodyka polegała na określeniu wzoru na obliczenie przybliżonej średniej temperatury na podstawie zmiennych, pochodzących z przetworzenia NMT. W tym celu wykorzystano dane pochodzące ze 139 stacji meteorologicznych PIHM, dla których zostały wyznaczone następujące parametry przestrzenne: długość i szerokość geograficzna, wysokość n.p.m., spadki, ekspozycje terenu, topograficzne indeksy pozycji dla różnej skali oraz klasyfikacje topografii terenu wynikające z wartości TPI. Posiadając wzór łączący wymienione atrybuty ze średnią temperaturą przystąpiono do wyznaczenia izoterm średnich temperatur dla obszaru testowego.

EN

The article presents a way of applying the attributes resulting from the Digital Terrain Model (DTM) for determining the borders of high altitude vegetation zones. The research was part of a project commissioned by the State Forests National Forest Holding under the title “ Specification of borders of high altitude vegetation zones for mountain forests with a division into forest inspectorates and forest areas in southern Poland”, and was implemented in the years 2007/2008 by a team of researchers from the Forest Faculty at the Agricultural University and a Chair (Institute) of Geomatics at the Faculty of Mining Surveying and Environmental Engineering at the University of Science and Technology. The range of field work and indoor work necessary to determine the borders for a large area characterized by a considerable variation prompted us to look for solutions based on geo-processing. Methods based on the analysis of data are characterized by their repeatability, the fact that they can be verified, and the necessary field measurements can be minimized. The area selected for tests connected with the use of DTM attributes covers the forests of Piwniczna Forest Inspectorate. The basic source of data used in the project was the elevation data in TIN format which came from WODGiK. On the basis of the elevation model the following parameters have been determined: aspect, slopes, as well as attributes describing the orography of the area, where the most interesting is Topographic Position Index (TPI). In a given area, following the criteria of dendrology, forest site type and phytosociology, border points were determined between the upper subalpine forest, mountain forests and sub mountain forests. The studies used the fact that a high correlation exists between the borders of the high altitude vegetation zones and the isotherms of average temperature. The method adopted here consisted of determining the formula to calculate the approximate value of the average temperature on the basis of data that it is possible to specify using a DTM. To do this, data from 139 meteorological stations were used, for which the following spatial parameters were specified: longitude, latitude, altitude above sea level, slope, aspect, the Topographic Position Index for various scales, as well as classifications of the area’s topography determined from TPI values. Having a pattern combining the above mentioned attributes with an average temperature, the next step was to determine the isotherms of average temperatures for a test area. Currently some tests are being done to perfect the method suggested and to introduce new attributes of DTM. The solution proposed enables one to supplement and update the Information System for the National Forests.

Słowa kluczowe

PL

automatyzacja; analiza przestrzenna; granice pięter wysokościowych roślinności; TPI; NMT

EN

automatic analysis; spatial analysis; boundaries of altitudinal vegetation zones; TPI; NMT

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 20
• Strony: 215--226
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Kozioł K.

• Katedra Geomatyki, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Akademia Górniczo-Hutnicza

Bibliografia

• 1.Baran S., 1981. Typy siedliskowe lasu w Dolinie Popradu. Maszynopis. KGL UR w Krakowie.
• 2.Bieroński J., Chmal H., Czerwiński J., Klementowski J., Traczyk A., 1992. Współczesna denudacja w górskich zlewniach Karkonoszy. [w:] Kotarba A. System denudacyjny Polski. Prace Geograficzne IGiPZ PAN, 155, s. 151-169.
• 3.Hess M., 1965. Piętra klimatyczne w Polskich Karpatach Zachodnich. Zeszyty naukowe UJ, nr 115, Prace Geograficzne 11.
• 4.Jenness J., 2006. Topographic Position Index (tpi_jen.avx) extension for ArcView 3.x, v. 1.2. Jenness Enterprises.
• 5.Lach J., Kozioł K., 2009. Implementacja algorytmów analiz przestrzennych dla dużych zbiorów danych na przykładzie topograficznego indeksu pozycji z wykorzystaniem środowiska MATLAB. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, vol. 20, s. 247-258.
• 6.Pawłowski B., 1925. Geobotaniczne stosunki Sądecczyzny. Prace Monograficzne Komisji Fizjograficznej PAU, nr 1.
• 7.Siedliskowe Podstawy Hodowli Lasu. 2004. Wyd.: Ośrodek Rozwojowo-Wdrożeniowy Lasów Państwowych w Bedoniu. Opracowanie zbiorowe, Warszawa.
• 8.Suliński J., Jaworski A., Sikorska E., Skrzyszewski J., Pach M., Lasota J., Bednarz Z., Kozioł K., 2009. Raport końcowy projektu: Określenie granic wysokościowych stref roślinnych dla lasów górskich z rozbiciem na nadleśnictwa i obręby leśne południowej Polski, Kraków.
• 9.Weiss, A. D., 2001. Topographic Position Index and Landforms Classification. Indus Corporation. Working draft.
• 10.Zientarski J. 1989. Studia nad górna granicą lasu w Polsce. Roczn. AR Pozn., z. 204, s. 63-68.