Zastosowanie technologii GIS w energetyce ekologicznej

Abstract

Praca przedstawia główne aspekty badań z zakresu energetyki ekologicznej, w których podstawowym narzędziami i metodami badawczymi była technologia GIS i teledetekcja satelitarna. Te aspekty badań to: 1 – oceny wielkości zasilania energetycznego systemu ekologiczno-społeczno-ekonomicznego energią kulturową oraz ocena całkowitego zużycia energii, również tej wytwarzanej i wykorzystywanej w badanym systemie przez lokalną społeczność ludzką, 2 – relacje pomiędzy wielkością „metabolizmu kulturowego” a strukturą przestrzenną (mozaikowatością) krajobrazu, 3 – ocena wskaźnika zagarnięcia produkcji pierwotnej i wyparcia biomasy roślinnej (Human Appropriation of Net Primary Production, HANPP) w wyniku działalności gospodarczej miejscowej społeczności, 3 – ocena tzw. kapitału biofizycznego i kosztu negentropijnego na podstawie intensywności produkcji pierwotnej brutto, stanu biomasy roślinnej i aktywnego przepływu wody w roślinach, 4 – syntezy energetyczne dokonywane na poziomie krajobrazu bądź jego poszczególnych ekosystemów, które prowadzą do oceny emergetycznego wskaźnika zrównoważonego rozwoju (Emergy Sustainability Index, ESI) oraz wskaźnika rozwoju krajobrazu (Landscape Development Intensity index, LDI). W pracy przedstawiono wyniki analiz energetycznych przeprowadzonych według powyższych metod dla oceny racjonalności ekologicznej systemów o różnej dominacji człowieka z regionu Bory Tucholskie. Systemami tymi były obszary o wysokim statusie ochrony, jak Park Narodowy „Bory Tucholskie” i Zaborski Park Krajobrazowy, oraz jednostki gospodarcze i administracyjne, takie jak Nadleśnictwo Przymuszewo, obręb leśny Laska, gminy, sołectwa, osady śródleśne, a także pojedyncze uprawy rolne i leśne.The paper presents the main aspects of research in the field of ecological energetics, where GIS technology and satellite remote sensing are basic tools and research methods, i.e. 1 – assessment of the energy supply in the ecological-socio-economic system with the cultural energy and assessment of the total energy consumption, including the energy produced and used in the studied system by the local human community, 2 – relations between the size of “cultural metabolism” and spatial structure (heterogeneity) of the landscape, 3 – assessment of the Human Appropriation of Net Primary Production and displacement of plant biomass as a result of local economic activity, 3 – assessment of the so-called biophysical capital and negentropic cost based on Gross Primary Production, Standing Plant Biomass, and Plant Active Water Flow, 4 – energy syntheses are performed at the landscape level or at the level of individual ecosystems, which lead to assessment of the Emergy Sustainability Index (ESI) and the Landscape Development Intensity index (LDI). The paper presents the results of energy analysis conducted according to the above methods in order to assess the ecological rationality of systems with varying dominance of man in the Tuchola Forest. Those systems are represented by areas of high conservation status, such as Tuchola Forest National Park and Zaborski Landscape Park, economic and administrative units, including the Forest Division of Przymuszewo, the forest district of Laska, rural and urban communes, rural administrative units referred to as “sołectwa”, forest villages, and agricultural and forest crops