Mapa użytkowania i pokrycia fragmentu Gorczańskiego Parku Narodowego opracowana w oparciu o fotointerpretację cyfrowych ortofotomap lotniczych CIR z 2011 roku

• Autorzy: Wężyk P. , Mucha M. , Szostak M.

Warianty tytułu

EN

Land use and land cover map of the part of Gorce National Park based on photointerpretation of CIR digital aerial ortophotomaps from 2011

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obserwowane w ostatnich latach globalne zmiany klimatu i towarzyszące mu ekstremalne zjawiska pogodowe (wysoka temperatura, susza atmosferyczna i glebowa, gwałtowne wiatry itp.) prowadzą bezpośrednio (np. wiatrowały) lub pośrednio (np. gradacje szkodliwych owadów) do dynamicznych przemian w drzewostanach, szczególnie we wrażliwych ekosystemach górnoreglowego boru świerkowego. Celem prezentowanej pracy było opracowanie aktualnej cyfrowej mapy użytkowania i pokrycia terenu (ang. Land Use Land Cover; LULC) obejmującego fragmenty: Doliny Kamienicy, masywu Kudłonia oraz Jaworzyny Kamienickiej w centralnej części Gorczańskiego Parku Narodowego (GPN), ze szczególnym uwzględnieniem klas drzewostanów będących w fazie zamierania lub już zniszczonych. Pozyskane w procesie fotointerpretacji dane w postaci wektorów zasilić miały bazy danych systemu GIS w GPN w celu wykonania analiz przestrzennych. W ramach prac kameralnych dokonano fotointerpretacji archiwalnych stereomodeli zdjęć lotniczych CIR z 1997 roku oraz cyfrowej ortofotomapy lotniczej z 2011 roku (CIR, GSD 0,25 m). Szczególną uwagę zwrócono na obszary objęte rozpadem drzewostanów świerkowych w latach 1979-1987 na południowych zboczach Kudłonia, Wierchu Spalone oraz Jaworzyny Kamienickiej. Wylesienia zarejestrowane na archiwalnych zdjęciach CIR z 1997 roku obejmowały w minionym okresie zaledwie 114,11 ha (4,37%).Wyniki wektoryzacji zasięgu klas LULC na ortofotomapie z 2011 roku wskazują, iż na obszarze badań (2611,42 ha) wystąpiło aż 1604 sztuk gniazd kornikowych. Łącznie klasy uszkodzonych drzewostanów zajęły 374,48 ha (14,34% całego obszaru analiz), przy czym drzewostany świerkowe bez wyraźnych oznak uszkodzenia występowały na 434,01 ha (16,62%). Przeprowadzone badania potwierdziły dużą dynamikę przemian drzewostanów, tj. ich zamierania lub rozpadu powodowanego przez wiatry, ale wskazały także, iż wtórna sukcesja leśna zachodząca na polanach oraz regeneracja lasu w obszarach poklęskowych są gwarantem istnienia drzewostanów w Gorcach, choć już nie wszędzie jako monokultur świerkowych. Zdjęcia lotnicze i produkty ich przetwarzania czyli ortofotomapy cyfrowe kolejny raz udowodniły ogromną przydatność do kartowania klas pokrycia terenu i różnych form jego użytkowania czy kondycji ekosystemów leśnych. Ze względu na niskie koszty pozyskania cyfrowych zdjęć lotniczych, zaleca się wprowadzenie w GPN na stałe monitoringu drzewostanów opartego na fotointerpretacji bądź nawet półautomatycznej klasyfikacji ortoobrazów cyfrowych. Wyniki kartowania zasilając bazy danych GIS dawałyby pełną wiedzę o procesach zachodzących przestrzennie i w czasie w Gorczańskim Parku Narodowym.

EN

Recently observed global climate changes and associated extreme weather events (high temperature, atmospheric and soil drought, strong winds, etc.) can lead directly (e.g. windfalls) or indirectly (e.g. insects breakouts) to dynamic changes in mountainous stands, especially in sensitive upper forest belt composed of Norway spruce. The aim of this work was to develop the up-to-date digital Land Use and Land Cover map (LULC) including parts of: Kamienica Valley, Kudłoń and Jaworzyna Kamienicka massive located in the central part of Gorce National Park (South Poland), with particular emphasis on dying or already destroyed forest stand classes. Vector data acquired in the process of photointerpretation was the input data for GIS databases with the goal to perform GIS spatial analysis. The archive CIR aerial photos from 1997 and the digital orthophoto from 2011 (CIR, GSD 0.25 m) were elaborated in the frames of this project. Particular attention was paid to the areas covered by the spruce stands in the period 1979-1987 on the southern slopes of Kudłoń, Wierch Spalone and Jaworzyna Kamienicka. Deforestation interpreted and mapped on the archive CIR stereo models from 1997, covered 114.11 ha (4.37%) only. The results of photointerpretation workout of the LULC classes borders (the orthophoto from 2011) indicate that in the test area (2,611.42 ha) occurred 1604 pcs. of the, so-called, „bark beetle nest’s” (Ips typographus L). In total, the classes of damaged forests occupied 374.48 ha (14.34% of the total test area), the Norway spruce with no obvious signs of damage occurred on 434.01 ha (16.62%) only. The performed study confirmed the high dynamics of forest stands dieback or decay caused by winds or insects and also indicated that secondary forest succession occurring in clearings and regeneration of forest on post-disaster areas are a kind of the guarantee of forest existence in the Gorce Mountains, though not everywhere as Norway spruce monocultures. The CIR aerial photographs or digital orthophotomaps once again proved a huge usefulness as the geodata for mapping the LULC classes in mountain environment. Due to low costs of digital aerial photographs acquisition it is recommended to introduce in the Gorce National Park the permanent monitoring of forests based on photogrammetric 3D workout or even semi-automatic image analysis (orthophoto). Supplying the GIS databases the mapping results would provide a comprehensive understanding of spatial processes occurring in the Gorce National Park in time.

Słowa kluczowe

PL

analiza przestrzenna GIS; fotointerpretacja; wektoryzacja ekranowa; klasy pokrycia i użytkowania terenu

EN

GIS spatial analysis; photointerpretation; manual vectorization; LULC classes

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
• Czasopismo: Roczniki Geomatyki
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 15, z. 1(76)
• Strony: 119--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wężyk P.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Zarządzania Zasobami Leśnymi, Zakład Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa

autor

Mucha M.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Zarządzania Zasobami Leśnymi, Zakład Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa

autor

Szostak M.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Wydział Leśny, Instytut Zarządzania Zasobami Leśnymi, Zakład Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa

Bibliografia

• Boroń A., Jachimski J., 1998: Interpretacja i pomiary obrazów spektrostrefowych z użyciem fotogrametrycznej stacji cyfrowej VSD. Kompleksowe wykorzystanie informacji ze zdjęć lotniczych. Cz. III. Kraków- Sieradz, 17: 1-17.
• Chwistek K., 2010: Zmiany składu gatunkowego i struktury drzewostanów Gorczańskiego Parku Narodowego w latach 1992–2007. Ochrona Beskidów Zachodnich 3: 79-92.
• Corine Land Cover: http://www.eea.europa.eu/publications/COR0-landcover
• Grodzki W., Loch J., Armatys P., 2006: Występowanie kornika drukarza Ips typographus L. w uszkodzonych przez wiatr drzewostanach świerkowych masywu Kudłonia w Gorczańskim Parku Narodowym. Ochrona Beskidów Zachodnich 1: 125-137.
• Kozak J., 2005: Zmiany powierzchni lasów w Karpatach Polskich na tle innych gór świata, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Rozdział 1: 9-25.
• Kozak J., 2005: Zmiany powierzchni lasów w Karpatach Polskich na tle innych gór świata, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Rozdział 9: 93-103.
• Loch J., 2010: Dynamiczne zmiany górnoreglowych świerczyn. Publikacje o świecie przyrody. Dostęp 27.09.2010 r. http://www.gorczanskipark.pl/
• Loch J., Chwistek K., Wężyk P., Małek S., Pająk M., 2001: Natural regeneration versus tree planting in the subalpine spruce forest Plagiathecio-Piceetum Tataricum of the Gorce National Park. Nature conservation 58: 5-15.
• Modrzyński J., Jakubiszak K., 1997: Stopień defoliacji wybranych drzewostanów świerkowych w Tatrach i Beskidzie Wysokim. Sylwan 1: 67-76.
• Różański W., 2006: Historia powstania Gorczańskiego Parku Narodowego i jego znaczenie dla ochrony przyrody w Polsce. Ochrona Beskidów Zachodnich 1: 13–21.
• Wężyk P., 2006: Przemiany środowiska przyrodniczego Gorców na przykładzie użytkowania polan w okresie 1954-1997. Studia Naturae 53, cz. I: 203-213.
• Wężyk P., Guzik M., 2004: The use of Photogrammetry-GIS (P-GIS) for the analysis of changes in the Tatra mountains natural environment. [In:] A Message from the Tatra. Geographical Information System and Remote Sensing In Mountain Environmental Research. Kraków.
• Wężyk P., Mansberger R., 1998: Techniki fotogrametrii cyfrowej i GIS w ocenie degradacji drzewostanów świerkowych w masywie Kudłonia w Gorcach. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 8(21): 1-10.
• Wężyk P., Pyrkosz R., 1999: Użytkowanie polan w Gorcach na przestrzeni lat 1954-1997 na podstawie fotogrametrycznego opracowania zdjęć lotniczych. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 9: 223-232.
• Wężyk P., Wrzodak J., 2005: Integracja technik geomatycznych w badaniach przyrodniczych na przykładzie kartowania szaty roślinnej tatr wysokich. Rocznik Geomatyki t. 3, z. 4: 209-220, PTIP, Warszawa.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).