O pouzdanosti fotogrametrijskih slojnica šumskih područja

Tomašegović, Zdenko

Croatian

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia

O POUZDANOSTI FOTOGRAMETRIJSKJH SLOJNICAŠUMSKIH PODRUČJADr Zdenko TOMAšEGOVIć, ZagrebVeliki dio površine Zemlje prekriven je šumama, koje u većoj ili manjoj m •TrP otežavaju pouzdano kartiranje slojnica tih područja. Naročito posljednjih desetakgodina uslijedilo je više ispitivanja tog kompleksa u nas i u svijetu na koja bismose htjeli ukratko osvrnuti.Jugoslavija je zemlja, koja je otprilike trećinom svoje površine obrasla šum­skom vegetacijom različitih gospodarskih oblika, vrsta i uzrasta tako, da je pred­metna problematika takve naravi, da se naši fotogrametri sreću njome gotovo sva- kodnevno.IRelativno najranije zapazili smo izvode u diplomskoj radnji, koju je izradioinž. Stanko Po ž e ž a ne c na zagrebačkom Geodetskom fakultetu.G. Xxf 8A snimljeno je aerofotogrametrijski uže područje rijeke Kupe s dijelomGorskog Kotara između Broda n. Kupi i Ravne Gore, te Delnica i Brod Moravica.Za potrebe šumarskog fakulteta u Zagrebu kartiran je spomenuti dio Gorskog Ko­tara na autografu Wild A-7 u mjerilu 1:5.000 u Zavodu za fotogrametriju Geodetskogfakulteta u Zagrebu. Korišteni snimci potječu iz ljetne sezone »­ hh mjesec) kad jesva vegetacija bila u punom jeku. Slojnice ,su kartirane sa ekvidistanom od 5 m A Prigodom restitucije u šumskom području markica se vodila preko krošanja.Inž. S. Po ž e ž a ne c bio je uzeo u zadatak da za jedan dio kartiranog po­dručja i to u vrlo teškom (strmom i obraslom) terenu oko Skrada ispita visinskupouzdanost kartiranja slojnica.Iz komparacije visinskih razlika dobivenih stereorestitucijom s jedne, te iztrigonometričke mreže s druge strane, za 7 orijentacionih tačaka (u dva stereo­modela) dolazi autor uvodna do zaključka da srednja pogreška fotogrametrijskihvisina definiranih tačaka iznosi ± 0,30 m (mjerilo snimaka 1:17.000, mjerilo modela1:10.000).Radi ispitivanja tačnosti visinskih podataka kako ih daju slojnice inž. Po ž e­ž a ne c je na terenu postavio i odredio po položaju i visini profil između susjednihzadanih 3 trigonometrijskih tačaka u duljini od oko 2.000 m sa ukupno 79 kontrol­nih tačaka (poligone i detaljne tačke).Kad je taj niz tačaka kartirao na već gotov plan mjerila 1:5000, dobio je uvidu odstupanja visina dobivenih stereorestitucijom i nagnutost terena. Pokušaj, da259se dođe do analitičkog izraza za visinska odstupanja u ovisnosti od visine stabalai nagnutosti terena nije uspio; u opažačkom materijalu nije bilo dovoljne signifi­kantnosti. Iz promatranja veličine odstupanja u ovisnosti samo o visini stabala (H)autor je grafičkom metodom zaključio da je odstupanje visina t.h ovisno o visinistabala približno po ovom zakonu t.h ~ ± 0,2 H. Ovo praktički znači, da sepouzdanosamo preko krošaranja vrlo mladih šumskih sastojina može indicirati morfologijaterena. Ukupna srednja pogreška kartiranih slojnica izračunata iz odstupanja naspomenutih 79 kontrolnih tačaka iznosila je ± 3,7 m dakle više od polovine odabraneekvidistance slojnica. Stoga su i restitutori iscrtali slojnice u šumskom područjuzelenom bojom naglasivši time njihovu ograničenu pouzdanost.IIBaveći se istom tematikom na drugi način godine 1960. dao je svoju diplomskuradnju na Geodetskom fakultetu u Zagrebu inž. z v o nk o Par š i ć. I on je ispiti­vao tačnost fotogrametrijskih slojnica u dijelu šumarije Zalesina u Gorskom Kotaru.Svoje zaključke je postavio ispitivanjem v j e r no s ti mikro- i mezoreljefana temelju usporedbe slojnica dobivenih tahimetrijskom i fotogrametrijskom me­todom. Mjerilo plana kao i u ,slučaju I bilo je 1:5000. Područje ispitivanja nalazilose uglavnom u visokoj jelovoj šumi (predjel Belevina), a bilo je veliko oko 50 HRA Inž. Z. Par š i ć je našao da je bilo mjesta gdje fotogrametrijske slojnice ne dajustvarni reljef, ali da je bilo mjesta gdje ni uz primijenjenu tahimetrijsku metoduterestričko snimanje reljefa nije zadovoljilo. Prvi je slučaj nastupio tamo gdje seradilo o uvalama, odnosno dolmama.sa dovoljno hranivog supstrata tako da jeleu sklopljenoj sastojini doline imadu takve visine, koje se uglavnom izjednačujus manjim visinama stabala s okolnih obala. Prema tome stereoskopski reljef vege­tacije i terena u tom je slučaju različit. Naprotiv kod niske, vrlo guste vegetacijegdje nije bilo jednostavno ući sa tahimetrijskom letvom, a stereoskopska fiziono­mija vegetacije vjerno predočuje i reljef terena, fotogrametrijske slojnice su izve­dene pouzdano.Autor smatra korisnim -za restitutora da prije kartiranja slojnica u ovakvimšumovitim predjelima izvrši prethodna terenska rekognosciranja i da prilikom ste­reoizmjere za kritična mjesta poveća svoju koncentraciju uočavanja eventualnihlokalnih promjena visina, a ne da bude pod utjecajem okolne cjeline u stereomodelu.IIIZa Internacionalni fotogrametrijski kongres u Lisabonu god. 1964. izrađen jebio referat inž. M. Li p s a iz Berna ( »Untersuchung von photogrammetrisch aus­gewerteten Hć:ihenkurven in waldreichem Gebiet als Grundlage ftir kleinrnassta­bliche Kartierungen«) o pouzdanosti fotogrametrijskih slojnica šumskih područjakad se radi o topografskim kartama u mjerilu 1:100.000 i 1:50.000.Mjerilo snimaka eksponiranih kamerom W i 1 d R C 9 iznosilo je 1:75.000. Zarestituciju autografom W i 1 d A 9 odnosno aviografom B 9 izrađeni su diapozitiviu mjerilu 1:150.000.Kartirana su tri područja: 1. Murgenthal sa blagim morfološkim formama inagnutostima O do 350/o sa oko 500/o površinskog učešća mješovitih šuma s visi­nama stabala od XK do 30 m 5 2. područje Weissensteina sa većim padinama; s na­gnutosti i do 909/o te šumom četinjara visokom 15-25 m sa površinskim učešćemod oko 61Y'/o i 3. područje Napf, koje pokazuje velike erodirane površine s mnogoformi reljefa. Tu su nagnutosti dosegle također iznos od 900/o; šuma četinjaras učešćem 650/o visine 15 do 25 m.260Slojnice su u sva tri slučaja kartirane pri vođenju markice po krošnjamastabala. Ekvidistanta slojnica iznosila je 50 m, te iznimno za 1. područje i 25 m.Fotogrametrijski slojnice su fotomehaničkim postupkom deseterostruko pove­ćane i komparirane sa ,slojnicama u preglednim planovima švicarske u mjeriluX+XKAKKK ili sa slojnicama u deseterostrukim povećanjima topografskih karataX+XKKAKKK5 koje su dobivene generaliziranjem i smanjivanih preglednih planova umjerilu X+XKAKKKA Usputna ispitivanja slojnica u povećanjima karte X+XKKAKKK u uspo­redbi s planom X+XKAKKK su pokazale da su slojnice vrlo vjerne.Komparacijom visina na oko 500 tačaka autor je došao do zaključka:a) da su slojnice na kartama mjerila X+XKKAKKK dobivenim na autografu W i 1 de x j aviografu W i 1 d i x po visinama unutar tolerancije propisanim iznosomm 5A = ± »Xo ± oot JR(5 gdje je u kut nagnutosti terena;b) za karte u mjerilu X+f KAKKK samo «8K °/o ispitanih tačaka zadovoljava tole­rancu navedenu pod a);c) za strme terene zbog velikog bogatstva u reljefu bolja je primjena široko­kutnih nego superširokokutnih snimaka;d) vođenje markice po krošnjama sa dizanjem i spuštanjem traži oko 300/nviše radnog vremena nego li metoda kad se markica »uroni« u šumu do tla.h­ Razmjerno vrlo detaljno i temeljito obradio je predmetnu problematiku i0 ti nt h e r S ch u 1 t z u svojoj disertaciji pod naslovom: »Ispitivanje tačnosti foto­grametrij.skih slojnica u šumskim područjima« (štampano u Mtinchenu Xx7f A ČRo fzdanje Bavarske akademije nauka »Untersuchungen der Genauigkeit photograme­trischer Hč:ihenlinien in Waldgebieten« str. 1 do x7 format e ~(A Pisac je geodetskiinženjer, naučni asistent Tehničkog univerziteta u Berlinu, dvogodišnji raniji su­radnik Instituta za uređivanje šuma u Berlinu. U rješavanju numeričkog dijelatematike služi se spoznajama moderne matematičke statistike, te elektronskim ra­čunalom l k dr »l co(A Ispitivanju je bilo podvrgnuto X~ šumskih područja za koja ,su izvršena novafotogrametrijska kartiranja uključujući i kartiranja slojnica. Operati i područjepotječu iz S. R. Njemačke i švicarske. Mjerila tih kartiranja kreću se u granicamaod X+XKKK do X+f KK5 R mjerila pripadnih aerosnimaka (pan- i infra- emulzija) odX+7f KK do Xf AKKKA Srednje nagnutosti pojedinih ispitivanih područja iznose od 16~/.do 7vKCoA Za ta područja postoje većinom od ranije visinski podaci veće tačnosti i totahimetrički određene pojedinačne tačke ili vlakovi, odnosno planovi sa slojnicamakoji su nastali:a) snimanjem geodetskim stolom ilib) numeričkom tahimetrijom ilic) geometrijskim nivelmanom (visinsko snimanje) ilid) fotogrametrijskim kartiranjem (bilo prije ili nakon pošumljavanja).Ako se radilo o Iiščarskirn šumama kartiranja kod d), koja su služila kaoosnova za ispitivanja, izvršena su pomoću aerosnimaka eksponiranih prije proli­štavanja šuma.Kod fotogrametrijskog kartiranja novih slojnica autor se pridržavao ovih r RO- nih smjernica:1. prethodni stereoskopski pregled oblika šumskog pokrova na osnovu posto­jećih aerosnimaka (kontaktnih kopija na fotopapiru),261 2. kartiranje slojnica potrebno je izvršiti uz pomoć asistenca, naročito ondakad ;;;e slojnice - uz konstantan visinski postav markice - kartiraju fragmentamoili dapače samo pomoću pojedinih stereoskopski uviziranih tačaka (u slučaju raz­bitog sklopa sastojine),3. slučajni nesistematski izbor visinskih tačaka ne vodi cilju Tim se tačkamane mogu jednoznačno definirati slojnice, jer takve tačke ne leže baš na morfološkikarakterističnim mjestima4. Kod vrlo dobrog uvida na tlo može za kontrolu pomoći i p.seudoefekt naiz­mjenično sa ortoskopskim efektomIspitivanje tačnosti novih fotogrametrijskih slojnica izvršilo se pomoću visin­ski datih tačaka ili spomenutih slojnica veće tačnosti. Radi identifikacije mjestanR kojima će se komparirati visine sveli su se optički, redreserom Z e i s s A ero­top o gr a p h SE G V, isječci novih planova (koji se ispituju) na isto mjerilo sapostojećom kartografskom podlogom (u većini slučaja radno mjerilo iznosilo je1:1000).ER X~ spomenutih područja ispitane su visine na preko oKKK tačaka, Uz svakotakvo mjerno opažanje dolazi i registracija ovih značajki:o.) vi s ina šume (u razredima od po 5 m)~) tip šume pod kojim autor ujedinjuje kako dominantnu vrstu drvećaCliščari, četinjari, mješovite šume četinjara i liščara) tako i načine gospodarenjakakvi u S. R. Njemačkoj dolaze u praksi '(preborne šume, šuma sa skupinastimoplodnim gospodarenjem i šuma sa rubnom sječom uz prirodno pomlađivanje napruge).y) stupanj zasjenjeno,sti tla (sjena ili gotovo bez sjene), te6) vidljivost tla (uvid na tlo: vrlo dobar, dobar, umjeren, loš).Za svaki od tih ~ skupina predleži spomenutih oKKK opažanja.Kod iznosa r 55 1­ t ;­ P (u stvari popravaka) kojima se autor konsekventnoslužio koji su razlike između visina, koje trebaju biti i koje su dobivene novimkartiranjem uočeno je učešće jednostrano djelujućih pogrešaka. Te potječu ili odpogrešaka u stereomodelu ili od sistematskih pogrešaka subjektivnih (ove oviseo percepciji restitutora u vezi sa viziranjem na objekt šumu) ili objektivnih (kojipotječu od samih objekata odnosno od spomenutih značajki). Iznosi tih objektivnihsistematskih pogrešaka »Č( se kreću za pojedino ispitivano područje u granicamai to: za značajke o.) od -2,1 m do + 2,0 m 5 za B] u granicama od -2,4 m do - c5Km 5 za y) od -4,1 m do +1,5 m 5 a za značajku 6) u granicama od ;85X m (svega 8 opa­žanja za ovaj podatak; bolja ekstremno minus vrijednost -2,5) do - X5x m A Jak jenaročito udio tih sistematskih pogrešaka u jako zasjenjenim predjelima. Sistemat­ske subjektivne pogreške opažač bi trebao postepeno eliminirati vježbanjem naeventualno postojećim test-modelima.Nakon isključenja sistematskih pogrešaka računale su se srednje slučajnepogreške.koje su dale autoru povoda za razmatranje u vezi sa postavljenim problemom.Te slučajne pogreške kretale su se u granicama ± 0,0 m do ± 3,2 m / ponajvišeoko ± 2 m. Odavle autor zaključuje da kod mjerila kartiranja sitnijih od 1:25.000šuma kao objekt sa svojim otežavajućim značajkama nije više u pitanju; kod mje-262rila 1:10.000 te 1:5000 dolazi do ograničenja tačnosti slojnica u šumama. Na osnovunekih evropskih tolerancija (S. R. Njemačka, V. Britanija, Francuska, švicarska)u pogledu tačnosti slojnica (danih u Koppeovom obliku x + y tgđ) autor dolazi dozaključka da je adekvatno, pouzdano kartiranje slojnica preporučljivo samo ondaRČo su nagibi terena u vezi sa značajkama a) do 6) veći od ovih navedenih u tabliciu postocima--------------------------~-----------,' Srednja pogreškam,Jm koje semogu očekivatiZnačajkaPlan 1:5000(njemačketolerance)Karta 1:10.000(švicarsketolerancije)Ako· su visinestabala od 0-10 m 20 Xf ± 1,4Ako su visine!stabala od 10-30~ 1--~---1--7_0__Ako se radi a) očetinjarimavišim od 10 m 35b) liščari (pod listom) 60(bez lista) 15-- -U sjenovitom predjelu 60U predjelima bez sjene 35Ako je vidljivost tladobra 15Ako je vidljivost loša 55± 3,240 ±2,375 1:3,410 ± 1,3----- ----- ......,__75 ± o5~ 35 ± 2,1-- -5 ± 1,270 ± 3,2Obzirom na značajke a) do b) i njihov utjecaj na tačnost ispitivanih slojnicau šumama treba reći ovo:a) Primjenjena spomenuta metodika kartiranja slojnica dala je srednje slu­čajne pogreške slojnice, koje su među ostalim ovisne i o visini stabala. Ta pogreškakod stabala sa visinom manjom od 5 m nije veća od± 1 m; raste sa visinom stabala(20 m) do gotovo ± 3 m te za visine stabala veće od 20 m gotovo stagnira na tomiznosu (podaci sa 6 objekata). Kod manjih visina stabala sistematska je pogreškaispala pozitivna (oko ± 5 m), a kod stabala viših od 15 m otprilike -1 m. Diferen­ciranje navedenih podataka za Iiščare odnosno četinjare autor nije imao p r PžPČT dati, što je za žaljenje.Glede određivanja visina stabala kod gušće ra,slih sastojina napomenuti OR je pretpostavka o jednoličnim visinama čak i na manjim područjima manje ili višenesigurna. Variabilitet visina stabala mogu uzrokovati razni lokalni razlozi (bonitet,nagnutost, ekspozicija, i sl.). Naročito treba voditi računa da su tzv. rubna stablakod srednjedobnih sastojina (smreka na pr. ispod vK Jo OA( obično bar X m nižanego ona u unutrašnjosti sastojine. Kod srednjedobnih i starijih sklopljenih šum­skih sastojina upravo lokalne promjene visine stabala glavnim su uzrokom da segubi čak i mezoreljef kod kartiranja slojnica. Gornja zamišljena ploha krošanjanije naime paralelna sa plohom terena, pa bi i kod savršene stereoskopske defini­ranosti vrhova krošanja ta osobina ostala glavnom zaprekom pouzdanosti u karti­ranju .slojnica kad se markica vodi po gornjoj površini krošanja.263Autor je tri objekta podvrgao ispitivanju u pogledu pridolaska mikroreljefa.Ustanovio je (pomoću Top fer ove vizuelne metode) za ta tri objekta da je uprosjeku (uz djelomično dobar i djelomično loš uvid na tlo) mikroreljef sačuvanu 648/o slučajeva.f3) u pogledu tipa šume bez obzira na druge značajke najpovoljniji su odnosikod liščarskih šuma bez lista i bez većih sjena dakle s vrlo dobrim uvidom natlo (čak do ± 0,1 m, no u prosjeku ± 1,3 m), slijede četinjari i to smrekove sastojine(5 objekata) sa prosječno ± 2,3 m, pa mješovite sastojine četinjara i liščara(±3,0m), te liščarske sastojine (8 objekata) pod listom (u prosjeku ±3,4m).Od gospodarskih oblika najslabije rezultate je dala preborna šuma (takovakod koje su na istoj površini zastupljeni svi dobni razredi stabala) i to ± 3,3 m (201opažanja); bolje rezultate je dala šuma sa skupinastim oplodnim gospodarenjem(sklop šume razbit u „krpe,stim" otvorima unutar kojih može biti podmlatkarazličite visine) tj. srednju pogrešku od ± c5o m »XK~ opažanja). Relativno najboljirezultati postignuti su u šumi sa rubnom sječom s prirodnim pomlađenjem napruge sa srednjom pogreškom slojnice od ± X5x m »xx opažanja).y) za postizavanje pouzdanosti naročito je odsudan elemenat sjena. Za ispitana ~ objekta sa predjelima sa sjenom srednja pogreška se penje do ± o5~ m A Za 7X8 tačaka, koje leže u sjeni nađena je sistematska pogreška od - X5o m A Tuje dakle mjereća markica ostala sistematski iznad stereomodela.6) Stupanj vidljivosti tla ovisan je među ostalim i o slici šumskog pokrova,obraslosti po broju stabala, vremenu snimanja, refleksiji tla itd. ER osnovuprovedene (djelomično ipak subjektivne) klasifikacije postignuti su ovi rezultati:kod dobre vidljivosti ± 1,2 m (832 opažanja), srednje ± 2,4 m (602 opažanja), teloše vidljivosti ± 3,2 m (1740 opažanja).Možemo zaključiti da bi se prema podacima Schultza rezultati u kartiranjuslojnica u šumama mogli relativno popraviti:1) ako se primjene uskokutne aerofotokamere2) ako se snimanje izvrši u doba dana kad su sjene relativno najkraće (nozimski period sa liščarima bez lišča daje za naš klimat relativno dugačke ,sjenečak i u podne).3) Kolikogod su infracrveni snimci za čisto šumsko gospodarstvo kartiranjeobzirom na pouzdanije diferenciranje vrsta poželjni, dotle su kod kartiranjaslojnica zbog relativno male remisije s tla nepoželjni.~( Aerosnimanje bi trebalo u šumskim područjima obaviti onih dana kadnema jakog vjetra. Tako su na pr. zapažene kod rijetkih borovih sa,stojina visokihoK m amplitude kod gibanja stabala uslijed vjetra s iznosom od 40/o od visinestabala, a čak do 100/o kod izoliranih topolovih stabala.5) Za snimke šumovitih predjela potrebno bi bilo primjeniti izjednačenjekontrasta naročito postojećim laboratorijskim instrumentima (sistem jPn t ž5 :o JTt r o nP T(A 264

O pouzdanosti fotogrametrijskih slojnica šumskih područja

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Hrčak - Portal of scientific journals of Croatia