LESNICKÁ TAXACE PO ROCE 2000
Ing. Richard Slabý - IDC ÚHÚL, Brandýs nad Labem
RNDr. Karel Charvát - Centrum pro strategická studia
Za mnoho let, kdy lesnická taxace neodmyslitelně patří k hospodářskému využití lesní půdy se ustálilo pravidlo obnovy lesních hospodářských plánů (LHP) po 10 letech. Toto je doba, po které je nutno projít veškeré plochy příslušného lesního majetku, reambulovat hranice lesnické mapy, zjistit taxační údaje o porostních skupinách a naplánovat hospodářská opatření do dalšího decénnia. S touto obvyklou periodou počítá i dnešní legislativa, i když ji však striktně nevyžaduje. Nejde o to tuto zvyklost nějak zásadně měnit, ale v rámci racionalizace a hledání úspor ve snaze zefektivnit celé naše lesní hospodářství, po kterém se nejen vzhledem k cenám LHP volá, hledat v této oblasti nové cesty.
PŘEDPOKLADY PRO NOVÉ SMĚRY V LESNICKÉ TAXACI
Vážným problémem při vyhotovování LHP je jejich cena, která je dána především vysokým podílem lidské terénní práce. Vysoká cena LHP, zvláště pokud je hrazena přímo vlastníky, vede k výraznému tlaku na snižování rozsahu a kvality plánu. Tento trend se však v budoucnosti může negativně odrazit v oblasti udržitelného rozvoje lesa. Základem myšlenky racionalizace lesnické taxace je využití moderních technologií, které do této tradiční lesnické disciplíny za poslední roky vstoupily.
Předně jde o počítače, které umožnily přechod na plně digitální zpracování LHP (D-LHP), a to jak v numerické, tak mapové části. K těmto datům (základu lesnického GIS) lze také již dnes poměrně snadno postupně připojovat lesní hospodářskou evidenci (LHE). Počítače také ovlivnily práce na růstových modelech a růstových, či hmotových tabulkách.
Dalším momentem je prudký rozvoj dálkového průzkumu Země (DPZ), kde dochází ke zvětšení rozlišovací schopnosti snímacích aparatur. Z ještě nedávno běžného rozlišení 30 m Landsad (TM) jsou dnes dostupné družicové snímky s rozlišením 5 a dokonce 1 m. Jejich využití opět umožňují zvyšující se kapacity pamětí stolních počítačů. Oproti rozlišení 30 m jde totiž o velký nárůst nároků na počítačovou paměť.
Pokud spojíme všechny výše zmiňované prvky do sebe (D-LHP, růstové modely, pečlivě vedenou LHE a DPZ s vysokým rozlišením, eventuálně fotogrammetrii), je možné předpokládat, že minimálně při každém druhém LHP (jednou za dvacet let) by většinu činností, které se dnes vykonávají pochůzkou v porostu mohlo toto spojení nahradit.
Jsou země (např. Kanada), kde většina území je pro nedostupnost po taxační stránce monitorována pouze technologiemi DPZ. Vzhledem k našemu stupni obhospodařování lesní půdy a k vysoké úrovni informovanosti o ní však nejsme závislí pouze na těchto technologiích, ale pokud je vhodně spojíme právě s 10 let starými údaji z D-LHP, růstovými moduly a LHE, můžeme očekávat poměrně uspokojivé výsledky za rozumnou cenu. Právě venkovní šetření se na celkové ceně LHP podílí poměrně velkou mírou.
Vše je nutno prověřit na několika modelových plochách, ale již dnes je možno předpokládat, že s použitím těchto nových moderních technologií, bude nutno navštívit při takto prováděné taxaci jen plochy, které byly v minulém LHP čerstvými holinami nebo nezajištěnými kulturami, a plochy, které DPZ určí jako nově vzniklé holiny. Zcela by měla odpadnout reambulance mapy při venkovním šetření a procházení středněvěkých a mýtných porostů, pokud však vlastník nevyžaduje umístění těžeb. Informace o změnách v těchto porostních skupinách by bylo možno čerpat z pečlivě a pravdivě vedené LHE a růstových modelů.
GIS JAKO ZÁKLADNÍ NÁSTROJ PŘI TVORBĚ PLÁNU
Geografický informační systém (GIS) se stal neodmyslitelnou součástí tvorby LHP. V současné době je využíván především pro tvorbu a tisky map. GIS nám však je schopen poskytnout mnohem širší možnosti. V budoucnosti při tvorbě LHP bude samozřejmě jako dosud plnit úlohu nástroje pro pořizování a prezentaci grafických dat LHP, ale stále více bude narůstat jeho úloha analytického nástroje. GIS je totiž prostředek, který nám efektivně umožní kombinovat informace o rozličných objektech, mající prostorový charakter a porovnávat jejich popisné atributy. Tím nám umožní vytvářet nové analytické vrstvy, které se dříve musely pracně šetřit v terénu. Umožní také detekovat rozdíly mezi jednotlivými informačními zdroji a tím objevit případné nedostatky.
Pro to, aby bylo možno v budoucnosti těchto analytických schopností GIS využívat, je nutno zajistit dokončení celého desetiletého cyklu LHP jednou digitální technologií tak, aby vznikla data, která budou podkladem pro příští LHP. Dalším předpokladem je samozřejmě to, že subjekty, které budou v budoucnosti chtít tuto technologii používat, povedou řádně digitální LHE.
Celý proces využití GIS pro plánování by mohl mít takovouto strukturu. GIS bude ústředním analytickým nástrojem s podpůrnými prostředky pro přípravu dat a datovými zdroji. V prostředí GIS budou tato data integrována a analyzována. Na základě prvotní analýzy budou vytypovány lokality, kde bude nutno provést dodatečné terénní šetření. Po doplnění terénních šetření bude možno přistoupit ke kompletaci LHP. Z podpůrných zdrojů je třeba zmínit: LHE, růstové modely, DPZ, fotogrammetrii, globální polohový systém (GPS).
LESNÍ HOSPODÁŘSKÁ EVIDENCE A RŮSTOVÉ MODELY
Různé uživatelské programy pracující s D-LHP dnes běžně umožňují vedení LHE k jednotlivým porostním skupinám a tím vlastně rozvíjet GIS, jehož základem D-LHP je. Na pečlivosti LHE bude v budoucnu záviset správnost údajů popisovaného, nového D-LHP. Růstové modely vycházejí ze stávajících taxačních charakteristik porostů, do kterých se promítá historie ekologických poměrů - stanoviště. Růstové tabulky jsou vlastně případem Růstových modelů pro vývoj porostů se zakmeněním 10 (Černý, Malík 1995). Informace z těchto zdrojů by měly zajistit dostatek podkladů pro výpočet taxačních údajů pro digitálně zpracovávaný LHP jednou za 20 let.
Předpokladem jsou správné údaje z posledního, 10 let starého D-LHP a pravdivě vedená LHE. Zvláště u probírkových (středněvěkých) porostů lze očekávat poměrně vysokou přesnost zpracování taxačních údajů u hlavních dřevin.
TECHNICKÉ MOŽNOSTI DÁLKOVÉHO PRŮZKUMU ZEMĚ
Aplikace dálkového průzkumu Země (DPZ) pro vyhodnocování lesnických atributů, jako např. zakmenění, výška, věk, struktura, byly intenzivně vyvíjeny během několika posledních let v Evropě pro velkoplošnou i maloplošnou inventarizaci. Dříve bylo věnováno značné úsilí dálkovému průzkumu jako nástroji umožňujícímu monitorování lesních atributů v malých a středních měřítcích, zatímco u nové generace satelitů vysokého rozlišení (prostorové rozlišení okolo 1 m) se očekává, že DPZ bude vhodným nástrojem pro velkoměřítkové mapování. V současné době jsou již na trhu komerčně dostupná černobílá satelitní data indického systému IRS, s rozlišovací schopností 5 m. V druhé polovině minulého roku byl úspěšně vypuštěn systém IKONOS, nabízející rozlišení v panchromatickém snímkování 1 m a v multispektrálním snímkování 4 m. Toto přináší do vyhodnocování dat DPZ zcela novou kvalitu a přibližuje i v naších podmínkách DPZ k přesnosti potřebné pro tvorbu LHP. V souvislosti s tím je ještě vhodné uvést, že pro celou ČR existují z konce 80. let barevné infračervené ruské kosmické snímky K 1000, s rozlišením na úrovni 5 m. Tyto snímky mohou zároveň s údaji ze starého LHP napomoci porovnání minulého a současného stavu a detekci změn.
Avšak ze satelitních obrazů není možné získat trojrozměrnou (3D) informaci, která by uspokojila lesnickou veřejnost. Vzhledem k současnému stavu digitální fotogrammetrie a satelitní stereoskopie je extrakce přesné 3D lesnické informace z existujících i budoucích satelitních systémů možná, ale problémem je, že je tento postup příliš drahý.
Bylo zjištěno, že takové lesnické atributy jako výška stromů, počet stromů, vertikální stanovištní struktura a podrost mohou být dostatečně přesně zjišťovány pomocí měření profilů (radary nebo laserovými scannery). Avšak lesnická inventarizace založená pouze na měření laserovými scannery, nebo profilová radarová data nedostačují pro takové parametry jako druhy stromů a věkové třídy. Radar může být snadno zkonstruován pro měření od vrcholu stromu k zemskému povrchu, ale požadavky týkající se vysokého prostorového rozlišení jsou snadněji zjistitelné laserem než radarem. Navíc laserové systémy doznaly vysokého rozvoje v posledních 10 letech. Nyní je také cena radaru výrazně vyšší než cena laserového scanneru. Rozlišení laserového scanneru je lepší než rozlišení radaru. To je nyní typicky v řádu 0,1-0,3 m v X, Y, Z. Tím lze očekávat, že integrací satelitních dat velmi vysokého rozlišení (VHR) s laserovými daty vylepší kvalitu vyhodnocení lesních atributů na malých plochách.
FOTOGRAMMETRIE
Budoucí technologie bude samozřejmě předpokládat i nadále využívání leteckého snímkování - fotogrammetrických metod. Lze předpokládat, že dojde k posunu od digitální jednosnímkové fotogrammetrie (ortofot) k digitální stereofotogrammetrii. Právě rozvoj digitální stereofotogrammetrie je schopen nabídnout nové možnosti jako automatizované vyhodnocování počtu jedinců, zjišťování zásoby dřeva apod. V kombinaci s případným infračerveným snímkováním může zajistit vstup mnoha zajímavých informací.
GLOBÁLNÍ POLOHOVÝ SYSTÉM
GPS se stává neodmyslitelným nástrojem pro tvorbu LHP již dnes. Budoucnost však pravděpodobně bude znamenat větší příklon k užití systémů pracujících v reálném čase (on-line). Zde se nabízejí dvě potenciální cesty: užití přenosných polních počítačů; užití on-line spojení s centrálním počítačem, pomocí bezdrátového přenosu dat. Každá z těchto možností má své plusy a teprve budoucnost ukáže, kudy povede cesta.
ZÁVĚR
V předchozím textu byly stručně nastíněny možnosti užití některých technologií pro tvorbu LHP v budoucnosti. Nabízené způsoby aktualizace dat poskytují široké možnosti a mohou se vzájemně doplňovat i nahrazovat. Důležitým úkolem pro jejich využití je provést důkladnou analýzu informací poskytovaných z jednotlivých zdrojů, a to jak na základě subjektivních názorů několika nezávislých odborníků, tak i na základě exaktních matematických metod - matematické statistiky a teorie informace. Má-li se však v nejbližších letech začít využívat těchto technologií pro tvorbu LHP v ČR, je nutné zahájit v této oblasti intenzivní výzkum.