Porównanie dokładności metody ”FOTO” z automatyczną analizą danych lotniczego skaningu laserowego dla celów kontroli dopłat bezpośrednich

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

Warianty tytułu

EN

Comparison of the accuracy of the “photo” check method with automatic analysis based on als data for direct control of subsidy payment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Około 1.5 mln producentów rolnych w Polsce składa co roku wnioski o dopłaty bezpośrednie z funduszy UE. Mechanizmy zarządzania i kontroli dopłat bezpośrednich opierają się w dużej mierze na wykorzystaniu technologii geoinformatycznych będących częścią systemu IACS. Kontrola wniosków, tzw. kontrola „na miejscu” realizowana jest dwoma metodami, tj.: inspekcji terenowej lub „Foto”. Obie bazują na danych z LPIS (System Identyfikacji Działek Rolnych). W 2008 roku ok. 107 tys. gospodarstw skontrolowano metodą „Foto” w oparciu o ortoobrazy satelitarne lub lotnicze. Najwięcej nieprawidłowości (ok. 19%) wykazano dla województwa dolnośląskiego. Badania opisane w niniejszym artykule dotyczą obszaru testowego w powiecie Milicz (obręb ewidencyjny Pracze; woj. dolnośląskie). W roku 2007 przeprowadzono dla tego obszaru lotniczy skaning laserowy (ALS) oraz wygenerowano ortofotografię w oparciu o zdjęcia cyfrowe VEXCEL. Pole testowe objęło 68 działek ewidencyjnych (EGiB) o łącznej powierzchni 68.57 ha, składającej się łącznie z 13 klas użytków gruntowych. Według danych EGiB z 2009 roku, użytek Ls zajmował 5.77 ha (14.10%) obszaru testowego. W oparciu o ortofotografię lotniczą (kompozycja RGB; piksel 15 cm) oraz wektor działek EGiB, operator wektoryzował obszary podlegające sukcesji leśnej, które nie podlegają dopłatom bezpośrednim. Wyniki prac wskazują, iż użytek Ls zajmuje w rzeczywistości obszar 19.04 ha, czyli ponad 3 razy więcej niż wykazał EGiB. Równolegle wykonano analizy przestrzenne GIS bazujące na znormalizowanym Numerycznym Modelu Powierzchni Terenu (zNMPT) wygenerowanym w oparciu o chmurę punktów lotniczego skaningu laserowego. Testowano 3 warianty zNMPT, tj. powyżej progu: 1 m, 2 m oraz 3 m nad gruntem, reprezentującego wysokości roślinności. Automatyczne przetwarzanie było możliwe dzięki przygotowaniu odpowiedniego modelu w aplikacji ArcGIS (ESRI). Wyniki wskazują, iż obszary pokryte roślinnością o wysokości powyżej 1 m zajmują 19.84 ha (48.5%). Niewielka różnica powierzchni lasu (0.8 ha) dla modelu zNMPT >1 m, w stosunku do metody „Foto”, wynika z problemów generowania ortoobrazów w oparciu o NMT. Automatyczna kontrola bazująca na klasyfikacji obrazów lotniczych czy satelitarnych wsparta informacją o wysokości obiektów (zNMPT), wydaje się być wręcz koniecznością w kontekście cyklicznego procesu monitoringu i kontroli obszarów rolniczych w Polsce.

EN

Every year about 1.5 mln Polish farmers submit applications for direct subsidies from EU money. The mechanism of management and control of these subsidies is very often based on geoinformation technologies being a part of an IACS system. The verification of the applications submitted is done by field measurements (RFV) or by using the so called „Photo” method. Both of these are based on the LPIS (Land Parcel Identification System) data. During 2008 about 107,000 farms in Poland were checked using the „Photo” method, based on satellite or aerial images. The number of anomalies was highest in the Dolnośląskie voivodeship (19%). The paper presents results from a test site located in Milicz. In 2007 airborne laser scanning was performed and orthophotos were created based on aerial images (VEXCEL camera). The test site consisted of 68 parcels (68.57 ha), divided in 13 classes of land-use type. According to the cadastral system (EGiB), the class forest occupies 5.77 ha (14.1%) of test area. Using orthophoto and vector layer of parcels, the operator vectorized areas with forest succession which are not eligible for subsidies. The results show that the forest class occupies an area over 3 times larger (19.04 ha) than in the EGiB data base. The GIS analyses were also performed based on nDSM generated from the ALS point cloud. Three approaches were used with different heights of vegetation (1, 2 and 3 m). The analysis was done automatically using ArcGIS (ESRI). The results indicate that there is only a small difference between the “Photo” method and the automatic method based on ALS (19.84 ha). Automatic verification based on classification of aerial or satellite images, supported by information about the height of objects, is recommended for periodic monitoring and control of agricultural areas in Poland.

Słowa kluczowe

PL

dopłaty bezpośrednie; metoda FOTO; ortofotoobrazy; lotniczy skaning laserowy (ALS)

EN

direct subsidies; PHOTO method; orthophoto; airborne laser scanning (ALS)

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 20
• Strony: 445--456
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Wężyk P.

• Laboratorium GIS i Teledetekcji, Wydział Leśny, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

autor

Szostak M.

• Laboratorium GIS i Teledetekcji, Wydział Leśny, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

autor

Tompalski P.

• Laboratorium GIS i Teledetekcji, Wydział Leśny, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Bibliografia

• 1.Agencja Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa, 2009. http://www.arimr.gov.pl de Kok R., Wężyk P., 2008. Principles of full autonomy in image interpretation. The basic architectural design for a sequential process with image objects. [w:] Blaschke Th., Lang S., Hay G.J. (red.), Object-Based Image Analysis. Series: Lecture Notes in Geoinformation and Cartography. Springer Berlin Heidelberg, s. 697-710.
• 2.McGaughey R. J., 2007. Fusion/LDY: Software for lidar data analysis and visualization. Software manual. USDA Forest Service. Pacific Northwest Research Station.
• 3.Rozporządzenie Ministra Rozwoju Regionalnego i Budownictwa z dnia 29 marca 2001 r. w sprawie ewidencji gruntów i budynków (Dz. U. Nr 38, poz. 454 z późn. zmianami).
• 4.Ustawa z dnia 18 grudnia 2003 r. o płatnościach bezpośrednich do gruntów rolnych (Dz. U. z 2004 r. Nr 6, poz. 40).
• 5.Wencel A., Wężyk P., Zasada M., 2008. Możliwości zastosowania naziemnego skaningu laserowego w leśnictwie. [w:] Zawiła-Niedźwiecki T., Zasada M. (red.), Techniki geomatyczne w inwentaryzacji lasu – potrzeby i możliwości, Wydawnictwo SGGW, s. 77-89.
• 6.Wężyk P., Borowiec N., Szombara S., Wańczyk R., 2008a. Generowanie numerycznych modeli powierzchni oraz terenu w Tatrach na podstawie chmury punktów z lotniczego skaningu laserowego (ALS). Geoinformacja obrazowa w świetle aktualnych potrzeb. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 18, s. 651-661.
• 7.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, Vol. 8, s 1-10.
• 8.Wężyk P., Tompalski P., Szostak M., Glista M., Pierzchalski M., 2008b. Describing the selected canopy layer parameters of the Scots pine stands using ALS data. 8th international conference on LiDAR applications in forest assessment and inventory. Sept. 17-19. 2008 – Edinburgh, UK, s. 636-645.
• 9.Wężyk P., de Kok, R., 2007. Putting Research into Practice - Developing the Process Chain for Data Fusion in the Municipality of Krakow. [w:] Car A., Griesebner G., Strobl J. (red.), Geospatial Crossroads @ GI_Forum. Herbert Wichmann Verlag, Hüthig GmbH & Co. KG, Heidelberg, s. 176-181.
• 10.Chain for Data Fusion in the Municipality of Krakow. [w:] Car. A., Griesebner G., Strobl J. (red.), Geospatial Crossroads @ GI_Forum. Herbert Wichmann Verlag, Hüthig GmbH & Co. KG, Heidelberg, s. 176-181.