Národná inventarizácia a monitoring lesov SR -

potencionálna súčasť informačného systému o životnom prostredí

Prof. Ing. Štefan Š m e l k o , DrSc.Ing. Jaroslav J a n k o v i č , CSc.

Lesnícky výskumný ústav Zvolen––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––-

Prezentácia na konferencii „enviro-i-fórum 2005“, TU Zvolen, 15.-17. 6. 2005

Inventarizácia a monitorovanie lesov vo svete a na Slovensku

Inventarizácia a monitorovanie lesov plnia dve navzájom veľmi úzko prepojené funkcie

Inventarizácia poskytuje informácie o stave lesa k určitému časovému okamžiku Monitorovanie porovnáva stavy lesa zistené vo dvoch a viacerých za sebou

nasledujúcich časových intervaloch, napr. každých 5, resp. 10 rokov, hodnotí vzniknuté zmeny a odvodzuje všeobecné vývojové trendy

Veľký význam majú systémy orientované na väčšie územné celky Ich vykonávanie s  prijateľnými časovými a finančnými nákladmi je možné iba

výberovým spôsobom, čiže na sieti vzorových bodov resp. plôch Vo väčšine štátov Európy, napr. v Škandinávii, v Rakúsku, Švajčiarsku,

Nemecku a Českej republike sú takéto veľkoplošné (celoštátne, národné) inventarizácie už zavedené

Na Slovensku sa v roku 2004 rozhodnutím MP SR započalo s prípravou a realizáciou projektu „Národná inventarizácia a monitoring lesov (NIML)

SR 2005-2006“ Vypracovaním podrobnej metodiky a koordinovaním realizácie projektu bol

poverený Lesnícky výskumný ústav Zvolen

Stručná charakteristika Národnej inventarizácie a monitoringu lesov SR

  Národná inventarizácia a monitoring lesov pre podmienky Slovenska (NIML

SR) je skoncipovaná na základe rozsiahleho domáceho výskumu a poznatkov a skúseností zo zahraničia

Uskutoční sa na všetkých pozemkoch porastených lesnými drevinami, t. j. na lesných pozemkoch, ktoré sú takto vedené v katastri nehnuteľností (ako lesný pôdny fond) i na ostatných zalesnených pozemkoch, vrátane chránených území

Jej cieľom je podávať objektívny, aktuálny a komplexný súbor údajov o lesoch na celoštátnej a regionálnej úrovni tak, aby mohli byť základným východiskom pre rozhodovaciu, plánovaciu, kontrolnú a prognostickú činnosť príslušných riadiacich orgánov, a to nielen v samotnom lesnom hospodárstve ale aj vo všetkých s nim súvisiacich odvetviach, najmä v drevospracujúcom priemysle a v ochrane a tvorbe životného prostredia

Podrobná metodika, spôsob realizácie a očakávané výstupy sú podrobne spracované v dvoch základných dokumentoch – v úvodnom projekte a v pracovných postupoch pre terénny zber údajov NIML SR (Šmelko et al. 2004, 2005)

Stručná charakteristika NIML SRMetóda NIML SR

NIML SR je koncipovaná ako kombinovaná snímkovo - terestrická výberová metóda s pravidelným systematickým rozmiestnením výberových jednotiek po území celého štátu

Sieť výberových jednotiek (hustota 4 x 4 km)

Stručná charakteristika NIML SR Snímková inventarizácia

Snímková inventarizácia sa uskutoční v sieti 2x2 km na ortofotomape Výberovými jednotkami sú interpretačné plôšky 50x50 m

Slúžia na identifikáciu pozemkov (rozlíšenie Les/Neles) a na kategorizáciu porastovej plochy podľa základných triediacich znakov ako je drevinové zloženie, hustota porastu a rastový stupeň

Počet interpretačných plôšok: pre celú SR 12 300, na LPF 4 800 a na ostatných zalesnených pozemkoch cca 1 300, spolu na pozemkoch kategórie LES 6100

Stručná charakteristika NIML SR Terestrická inventarizácia

Terestrická inventarizácia sa vykoná v sieti 4x4 km Výberovými jednotkami sú inventarizačné plochy V teréne sú trvalo ale neviditeľne fixované a umožnia zisťovanie veličín

informačného spektra opakovane na tých istých miestach stále rovnakým spôsobom v dlhom časovom slede

Ich celkový počet: na pozemkoch porastených lesom je 1485, z toho

na LPF 1173, na ostatných zalesnených pozemkoch cca 312 V roku 2005 sa zinventarizuje prvá a v roku 2006 druhá polovica z nich

Stručná charakteristika NIML SR Druhy terestrických inventarizačných plôch

Použijú sa 4 druhy terestrických inventarizačných plôch (A-D):A – základná inventarizačná plocha (konštantný kruh o výmere p = 500 m2 s polomerom r =12,62 m), slúži pre zisťovanie stanovištných, porastových a ekologických charakteristík, zdrojov potravy pre lesnú zver a pre inventarizáciu

mŕtveho ležiaceho dreva a pňov

B – dva konštantné kruhy pre zisťovanie stromových charakteristík s hrúbkou d1,3 > 7 cm:

B1 – veľký kruh pre stromy s d1,3 >12 cm, polomer r = 12,62 m (p =500 m2),

B2 – malý kruh pre stromy s d1,3 >7 cm a < 12 cm, polomer r=3 m (p = 28,3 m2)

C – variabilný kruh pre malé a tenké stromy (nálet, nárasty, kultúry a mladiny) s výškou

od 0,1 m a hrúbkou d1,3 < 7 cm, jeho optimálna veľkosť – polomer r = 1,0m, 1,41m alebo 2,0m sa zvolí individuálne na každom stanovisku podľa konkrétnej hustoty jedincov

D – rozšírená inventarizačná plocha, kruh s polomerom r = 25 m (p = 196,25 m2) pre inventarizáciu okrajov lesa, lesných ciest a vodných zdrojov 

Stručná charakteristika NIML SR Inventarizačné plochy a subplochy

Stručná charakteristika NIML SR Informačné spektrum NIML SR

Spektrum zisťovaných informácií je veľmi široké. Tvorí ho vyše 100 znakov a veličín. Spracujú sa do súhrnných tabuliek a grafov v dohodnutej štruktúre

Triediacimi znakmi budú: štátne lesy, neštátne lesy, kraje, vekové (rastové) stupne, dreviny

Výslednými veličinami budú: - výmera lesa (lesná a porastová), - produkčné charakteristiky (počet stromov, zásoba, sortimenty, vnútorná štruktúra, pestovný a kvalitový stav porastov, obnova lesa), - zdravotný stav a poškodenie lesa, - stanovištné a ekologické charakteristiky (pôdny, lesný, funkčný typ, prirodzenosť, ohrozenie, ekologická stabilita, biodiverzita, mŕtve drevo, potrava pre zver, okraje lesa a i.), - ostatné charakteristiky (dĺžka, hustota a stav lesnej dopravenej siete, početnosť a parametre vodných zdrojov a potokov) 

Stručná charakteristika NIML SR Technológia zberu údajov

Uplatní sa progresívna navigačná, meracia a  záznamová technika a počítačom podporovaná technológia Field-Map

Spôsob zisťovania i zápisu výsledkov je pri všetkých znakoch a veličinách jednoznačne definovaný

Údaje sú podrobené priebežnej kontrole úplnosti a správnosti a automatizovane sú prenášané z terénu do centra NIML

Navigačné zariadenie GPS

Stručná charakteristika NIML SR Realizácia, organizácia a riadenie NIML

Realizáciu prvého cyklu inventarizácie v r. 2005-2006 zabezpečuje Lesnícky výskumný ústav (LVÚ) Zvolen v úzkej spolupráci s Lesoprojektom Zvolen a ďalšími subjektmi

Na organizáciu a riadenie prác sú vytvorené príslušné riadiace a  metodické orgány

Gestorom je Sekcia lesnícka Ministerstva pôdohospodárstva SR Metodickým a koordinačným pracoviskom je LVÚ Zvolen Zber údajov vykonáva 5 inventarizačných skupín zložených z pracovníkov

praktickej hospodárskej úpravy lesov a jedna kontrolná skupina Na spracovanie údajov sa pripravujú zodpovedajúce biometrické a

dendrometrické modely a špecializovaný informačný systém

Potencionálne väzby NIML SR na informačný systém o životnom prostredí

Národná inventarizácia a monitoring lesov sa v uvedenom obsahu a rozsahu uskutočňuje na Slovensku po prvý krát

Po jej ukončení v roku 2006 prinesie ucelený súbor informácií o stave všetkých podstatných zložiek lesných ekosystémov na území celej SR

Preto môže byť dôležitým zdrojom aj pre informačný systém o životnom prostredí, a to

- jednak svojimi konkrétnymi výsledkami o lesných ekosystémoch, - jednak metodickými a technologickými prístupmi k riešeniu problémov, ktoré so životným prostredím priamo alebo nepriamo súvisia Z množstva možných podnetov poukážeme aspoň na niektoré aspekty

Potencionálne väzby NIML SR na IS o ŽPVyužitie údajov o zisťovaných ekologických

charakteristikách lesa

Viac ako polovica znakov a veličín zisťovaných v rámci NIML SR má ekologický charakter

Vyjadrujú zväčša kvalitatívne vlastnosti, mnohé z nich sú nové, doteraz nezisťované

Veľká pozornosť sa venovala ich jednoznačnej definícii a možnostiam kvantifikácie, čo je základný predpoklad ich dlhodobého monitorovania

Pre všetky boli vopred vymedzené kategórie ich možného výskytu, napr. pri hodnotení antropogénnej záťaže lesa sa pre druh záťaže zvolilo 8 rôznych variantov a pre stupeň záťaže 3 varianty

Niektoré veličiny, napr. stupeň prirodzenosti porastu a stupeň ekologickej stability lesa sa sformulovali tak, že už priamo v  definícii je skombinované ich kvalitatívne i kvantitatívne ohodnotenie – indikátory jednotlivých kategórií sú charakterizované slovným popisom a stupeň priblíženia sa k optimálnemu stavu je vyjadrený číselne v rozpätí od nula do 100 %

To umožní jednak jednoznačné zaradenie posudzovanej lokality (inventarizačnej plochy) do príslušnej kategórie, jednak vyjadrenie frekvencie jednotlivých kategórií vhodným číselným ukazovateľom (absolútnou a relatívnou početnosťou, výmerou a pod.) a tým aj objektívne porovnávanie výsledkov v časovom slede

Potencionálne väzby NIML SR na IS o ŽPPoznatky z kombinovaného dvojfázového

výberového zisťovania veličín 

V rámci NIML SR sa pri zisťovaní niektorých veličín (výška stromu, dĺžka koruny, množstvo a biomasa tenkého odumretého ležiaceho dreva) aplikuje nový postup – tzv. dvojfázové výberové zisťovanie

V prvej fáze sa veličina zistí na všetkých jednotkách (stromoch alebo inventarizačných plochách) najprv jednoducho odhadom, čiže menej presne, ale rýchlo a lacno

V druhej fáze sa potom na menšom počte jednotiek (na každej tretej až piatej) vykoná aj presné zistenie priamym meraním

Vzťah medzi obidvomi zisteniami, ktorý je spravidla veľmi tesný, sa následne použije na spresnenie prvotných odhadov

Metóda je veľmi efektívna, zaručuje požadovanú presnosť výsledkov a podstatnú úsporu časových i finančných nákladov

Je rozpracovaná a dostatočne overená aj v našich domácich podmienkach (Šmelko 1990)

Môže nájsť uplatnenie aj pri zisťovaniach v rámci životného prostredia.

Potencionálne väzby NIML SR na IS o ŽPSkúsenosti z aplikácie technológie

Field-Map

Pre navigáciu, mapovanie, meranie a záznam údajov v teréne sa pri NIML SR ako dôležitá súčasť prístrojového vybavenia používa nová komplexná technológia Field-Map

Vyvinuli ju v Českej republike v Ústave pre výskum lesných ekosystémov s r. o. Jílové u Prahy Bola už odskúšaná a úspešne zavedená pri inventarizáciách lesa aj v ďalších

krajinách sveta Bližšie informácie o nej poskytne osobitný príspevok pripravený na

prezentáciu pre Enviro-i-fórum Naše skúsenosti s ňou budú v plnej miere k dispozícii všetkým

potencionálnym záujemcom.

Potencionálne väzby NIML SR na IS o ŽPBiometrický model hodnotenia

a porovnávania údajov Pri koncipovaní NIML SR a pri spracovaní údajov z nej sa dôsledne uplatňuje vlastný

biometrický model vyvinutý dlhoročným výskumom na Slovensku (Šmelko 2000) Vychádza z matematicko-štatistických princípov hodnotenia a porovnávania náhodných

veličín Stav veličiny Y v určitom časovom okamžiku sa charakterizuje priemernou hodnotou

a jej výberovou chybou , čiže pomocou intervalu , v ktorom s 95 % istotou leží skutočná hodnota veličiny Y

Pri porovnávaní stavov veličiny Y v dlhšom časovom rade sa zohľadní aj ich výberová chyba a diferencia , ktorá medzi časovými intervalmi vznikla sa posúdi nasledovne:

- za skutočnú (tzv. štatisticky preukaznú) sa považuje iba vtedy, ak platí - v opačnom prípade je diferencia iba náhodná, pretože je menšia ako bežne očakávaný rozdiel zapríčinený prirodzenou variabilitou a chybami zisťovania V prípade, že vo výberovom dizajne sa použijú trvalo fixované výberové jednotky

(inventarizačné plochy), zabezpečí sa korelácia r1,2 medzi údajmi v časovom rade (na úrovni 0,7–0,8), čo zmenší chybu diferencie o 50 až 60 % - a to je vlastne hlavný zmysel biometrického princípu monitorovania

Takéto posudzovanie výsledkov je vysoko objektívne, rozlišuje podstatné a nepodstatné zmeny vo veličinách a umožňuje ich zovšeobecňovanie so známou (obyčajne 95 %) spoľahlivosťou, preto je dobre využiteľné aj v iných oblastiach, vrátane ŽP

12 yyy yE = 212,122

21 ...2 yEyEryEyE

yyE yEy

y

Potencionálne väzby NIML SR na IS o ŽPÚčelné prepojenie informačných

systémov NIML a životného prostredia Pre spracovanie, zhodnotenie a sprístupnenie výsledkov NIML SR širokému

okruhu užívateľov bude vypracovaný ucelený informačný systém

Jeho podstatná časť bude špecificky lesnícka, ale bude obsahovať aj všeobecnejšie prvky dobre využiteľné v informačných systémoch ostatných súvisiacich odvetví

Počíta sa v ňom aj so zverejnením časti údajov na internete

V záujme účelného prepojenia IS NIML s IS lesného hospodárstva a IS

životného prostredia sa už v jeho prípravnej fáze zabezpečí súčinnosť pri

definovaní veličín a štruktúre vstupných a výstupných údajov

Ďakujeme za pozornosť a tešíme sa na spoluprácu