prispevok popisuje niektore etapy projektu LANDCOVER, ktory bol spusteny v rezorte Ministerstva zivotneho prostredia s cielom implementacie udajov dialkoveho prieskumu zo satelitov do GIS a kazdodennej praxe vykonnych institucii v oblasti monitorovania zloziek zivotneho prostredia a nasledneho rozhodovania o sposobe a lokalizacii zasahov cloveka v krajine. Digitalne obrazove udaje zo SPOT Panchromatic georeferencovane na baze know-how, SW a HW z Kanady a Svedska sa dostali na vsetky okresne pracoviska informatikov SAZP. V prostredi ArcView 2 ich mozu uzivatelia vyuzit pri ucelovom regionalnom monitoringu krajiny, v multidisciplinarnych aplikaciach GIS, alebo pri roznorodych prezentaciach vysledkov a tvorbe metainfo.
History tejto akcie siaha az do roku 1991, kedy sa na stoloch skupiny DPZ na Malom Javorniku zacal tvorit navrh na projekt LANDCOVER. Cielom tohto projektu je dostat postupne udaje zo satelitov do kazdodennej praxe funkcnych zloziek Ministerstva zivotneho prostredia (MZP SR). V tom case na Slovensku nebola ucelena technologia na digitalne spracovanie udajov zo satelitov a nebol ani archiv tychto udajov suvisle pokryvajuci uzemie Slovenska. MZP SR podporilo zakupenie potrebnych udajov zo senzorov LANDSAT TM (30 metrov v terene v siestich spektralnych pasmach a 120 metrov v termalnom pasme) a SPOT Panchro (10 metrov v terene).
V rokoch 1992-93 boli postupne do vykonnych zloziek rezortu
zakupene a distribuovane mapove sekcie vojenskeho a civilneho diela
v strednych mierkovych urovniach. S ohladom na stav oboch diel a vyvoj
zaclenovania sa do Europskych a globalnych projektov sme sa nakoniec
rozhodli georeferencovat obrazove udaje zo satelitov do suradnicoveho
systemu S42 v zobrazeni Gauss-Kruger. Tento system je standardne
definovany v beznych GIS moduloch alebo v SW na obrazovu analyzu
udajov DPZ ako Transverse Mercator, a preto je aj operativne
transformovatelny do inych projekcii a nad ine referencne telesa.
Zaklady S42 su povazovane aj za kvalitnejsie v porovnani s civilnym
systemom JTSK.
Klad georeferencovanych scen SPOT panchro nad Slovenskom. Tento klad sa lisi od nominalneho kladu vertikalnych scen zo satelitov SPOT,pretoze boli vybrate aj sceny so sikmym pohladom senzorov HRV
Georeferencovanie obrazovych udajov zo satelitov bolo mozne
uskutocnit viacerymi sposobmi. Uloha mala riesit georeferencing nad
celym uzemim Slovenska, co je cca 33 scen SPOT (60x60 km) a 6 scen
LANDSAT TM (180x180 km) a vstupovalo do nej viacero casovych
horizontov. Vysledna presnost mala splnat podmienku maximalnej chyby
mensej ako rozmer 0.5 pixela. Tym sa zabezpeci predpoklad pre
priradovanie dalsich casovych horizontov, ktore budu vstupovat do
analyz casovych radov. Vtedy najpresnejsi pristup bolo riesenie ulohy
na baze orbitalnych elementov drah satelitov, orientacie senzorov,
definicie kartografickeho zobrazenia a implementacie modelu reliefu.
Tender na riesenie georeferencovania nakoniec vyhral SATELLITBILD
Kiruna, ktory je sucastou Swedish Space Agency.
Pre riesenie ulohy bolo potrebne vygenerovat siet toposekcii pre
vsetky mierkove urovne vojenskeho kartografickeho diela, zabezpecit
zakladne transformacie medzi geografickym zobrazenim, 6-stupnovymi
pasmi Gauss-Kruegera a JTSK navzajom a nakoniec integrovat digitalny
model terenu (DTM) nad celym uzemim Slovenska v rastri 100x100 metrov.
Vacsinu ulohy je mozne uskutocnit priamo v PC ArcInfo pomocou GENERATE
a PROJECT. Transformacie do JTSK a spat riesi napr. aplikacny SW MAPY,
ktoreho instalacia je napisana tiez pre prostredie PC ArcInfo (Geosoft
a ArcData Praha).
Predmetom integracie DTM boli udaje SHMU, VTOPU a po rozdeleni
CSFR a zablokovani archivov bolo este mnoho sekcii dodigitalizovanych
pracovnikmi skupiny DPZ na Malom Javorniku. Vacsina prac nad DTM
vramci jednotlivych sekcii TOPO25 bola uskutocnena pomocou PC ArcInfo
a IDRISI na dvoch PC a laptope. V polovine roka 1993 prebehla
integracia celeho DTM za pomoci technickeho zazemia, ktore bolo
predmetom grantu z Canady (Easi Pace a IBM RISC/6000). O tomto grante
snad nieco nabuduce, ale tu treba podotknut, ze vsetky nasledujuce
etapy boli uskutocnene v tak kratkom obdobi aj vdaka technologickej
pomoci Kanadskej vlady orientovanej na implementaciu DPZ do GIS.
Orthogonalny pohlad na DTM Slovenska s nalozenim vrstvy hranice statu a hlavnych vodnych tokov v prostredi EASI-PACE software na obrazovu analyzu fy. PCI Inc. Ontario.
V priebehu roka 1994 postupne prichadzali dodavky
georeferencovanych scen zo SATELLITBILDu. Vsetky museli prejst
kontrolami, konverziami a zalohovanim. Niekolko pasok a CD ROM sa
muselo otocit medzi Bratislavou a Kirunou (cca 70km za polarnym
kruhom) viackrat, pre chyby zapisu alebo zlyhanie media a posledne
prisli az koncom roka 1994.
Pracovisko DPZ sa medzitym muselo prestahovat z Maleho Javornika
do Bratislavy a organizacne bolo zaclenene do Slovenskej Agentury
Zivotneho Prostredia. Napriek postupnej nutenej redukcii personalneho
zazemia a limitujucim podmienkam rozpoctov, sa investovalo do
sietoveho prepojenia a postupneho rozsirovania technickeho zazemia.
Neocenitelnou pomocou dalsieho rozvoja bolo napojenie pracoviska DPZ
na siet SANET a zalozenie katalogu ako sucast buduceho metainfo SAZP
na uzle nic.uakom.sk . Vdaka aktivnemu pristupu administratora na
tomto uzle SANETu je priebezne aktualizovany katalog spolu s
roznorodym sprievodnym info dostupny cez ftp, gopher alebo WWW. Archiv
DPZ udajov zo satelitov tak pomaly, ale iste zacal sluzit povodnej
myslienke.
Ukazka jedneho zo suborov povodne ulozenych v katalogu DPZ na uzle nic.uakom.sk v sieti SANET. Kazdy subor zobrazuje prislusnu scenu, hranice statu a prislusne sekcie TOPO50 pripadne hranice okresov
Koncom leta 1994 sa spustilo mozaikovanie a delenie scen podla
sekcii topografickych map 1:50 000. Nasledovali konverzie pod
standardne formaty Erdas resp. do prostredia PC ArcInfo a ArcView 1.
Potom nastalo asi mesacne rozhodovanie. Vianocny darcek pre vsetkych
informatikov na okresnych strediskach SAZP bol pripraveny, ale zaroven
sa cakalo na distribuciu a update ArcView 2. Cela konverzia z .AV
kompozicii ArcView 1 do .APR pre ArcView 2 bola urobena za weekend,
napriek tomu, ze sme mali AV2 v pocitacoch len par hodin. Nakoniec sa
to predsa podarilo a Novorocny pozdrav v podobe SPOT Panchro za
prislusny okres na 88MB SyQuest mediach dostali vsetci spolu s AV2
prostrednictvom firmy ArcGeo a novou grafickou kartou Trident
TVGA-8900D.
Celkovy pohlad na okres Stara Lubovna v prostredi PC ArcView 2 s nalozenim vektorov toposekcii a hranic okresov a SR
Pre zainteresovaneho uzivatela to vsak urcite nestacilo, pretoze
v pripade presadenia novej technologie do praxe desiatok okresnych
pracovisk SAZP, musi byt uloha riesena komplexne. V podstate "za
pochodu" su postupne rozsirovane RAM pamate PC a tlaciarni,
instalovane modemy, dalsie disky atd. Okrem toho treba koordinovat
pracu na roznych tematickych vrstvach, zabezpecovat spolupracu vramci
a mimo rezortu, sledovat upgrade operacnych systemov a aplikacnych SW.
V dnesnej dobe samozrejme na vsetko vecne niesu peniaze a to vedie k
nestabilite personalu, poziadavkam na nove skolenia, a tak kolobeh
zivota informatikov urcite nieje nuda. Tuto mravenciu pracu
zabezpecuje Odbor Informatiky a Monitoringu pri SAZP v Banskej
Bystrici.
Pod skratkou CMS sa casto oznacuju tzv. ciastkove alebo parcialne
monitorovacie systemy, ktore sa postupne tvoria ako sucast buduceho
Informacneho systemu zivotneho prostredia ISZP. Obrazove udaje zo
satelitov Landsat a SPOT su vyuzitelne vo viacerych z nich, ale s
ohladom na rozdelenie kompetencii dane gestorom jednotlivych CMS, sme
sa zamerali hlavne na implementaciu do CMS Osidlenie, Vyuzitie uzemia,
Odpady a Biota. Pritom si treba uvedomit, ze ide o udaje s
rozlisovacou schopnostou 10 metrov (SPOT Panchro) alebo 30 metrov
(LANDSAT TM)v terene, a tak mozu byt vyuzitelne do strednych
mierkovych urovni t.j. maximalne do 1:25 000. Po uvolneni obrazovych
udajov zo satelitov s rozlisenim jeden meter v terene bude mozne
pokryt aj tematicke mapovanie v mierke 1:10 000. A potom bude potrebne
dokladne analyzovat ekonomicke naklady a technicke poziadavky resp.
parametre produktov z leteckeho snimkovania v porovnani s udajmi zo
satelitov.
Vramci CMS "Osidlenie" je poziadavka aktualizovat hranice
zastavanych uzemi, pretoze mnohe rodinne zastavby, blokove sidliska,
polnohospodarske objekty, letiska, parkovacie a odstavne useky
dialnic, zahradkarske oblasti, skladovacie priestory a ine druhy
zastavanych arealov niesu v mapovych podkladoch aktualizovane alebo
su len symbolicky znazornene. Tato uloha sa da priamo riesit pomocou
tvorby shapefile v PC ArcView 2. Digitalizaciou obvodu zastavaneho
uzemia na monitore a jeho naslednou konverziou do ArcInfo vrstvy
(prikazom SHAPEARC) a po vybudovani prislusnej topologie dostanete
novu coverage, ktorou nahradite stary stav zosnimany z mapovych
podkladov. Podobne sa daju aktualizovat rozne zmeny tras pozemnych
komunikacii, ktore su casto v mapach zakreslovane este pocas vystavby
na zaklade projektovej dokumentacie, a skutocny priebeh trasy potom
v dosledku projektovych zmien neodpoveda mapovym podkladom.
Vramci CMS "Vyuzitie uzemia" je poziadavka periodicky mapovat
povrchove objekty a javy, na zaklade ktorych sa nasledne urcuje sposob
vyuzitia uzemia. Tieto podklady su spolu s analyzou casovych radov
a modelovanim vyuzitelne pri popise trendov v krajine a mozu prispiet
k objektivizacii a kontrole zasahov cloveka v krajine. Pre tento ucel
sa pripravuje tematicke mapovanie povrchu vo viacerych casovych
horizontoch. Vlastne prace prebiehaju v prostredi EASI-PACE a vysledky
budu konvertovane pod ArcInfo resp. ArcView . Aktivity a vysledky CMS
Vyuzitie uzemia patria medzi prierezove, a preto sa urcite dostanu do
interakcii s relevantnymi CMS a aktivitami v oblasti lesov, vody atd.
Vramci projektu "Odpady" je mozne vyuzit tieto obrazove udaje pri
mapovani velkoplosnych skladok, hald alebo povrchovych dolov pripadne
poddolovanych uzemi, ktore su casto v mapovych podkladoch len
schematicky alebo symbolicky lokalizovane a v realnom zivote krajiny
podliehaju castym zmenam v dosledku ludskej cinnosti. Okrem tejto
aplikacie je mozne ich pouzit na posudenie stavu rekultivovanych
velkoplosnych oblasti alebo mapovanie a navrhovanie pristupovych ciest
k skladkam.
Poslednym CMS v gestorstve SAZP je CMS "Biota", kde sa prelinaju
niektore oblasti zaujmu s CMS Vyuzitie uzemia. Tu mozno napriklad
spomenut mapovanie ploch chranenych oblasti alebo vyhladavanie
mokradi. Mnohe aplikacie v jednotlivych CMS tu neboli a nemohli byt
spomenute, avsak kazdy rok sa objavuju nove aplikacie vyuzitia
obrazovych udajov zo satelitov na zaklade diskusii ludi z terenu,
ekologov, pravnikov, ekonomov aj informatikov.
Rozne institucie vramci aj mimo rezortu MZP SR postupne podporuju
rozvoj GIS a implementaciu leteckeho snimkovania alebo DPZ zo
satelitov. Pre mnohe z nich uz boli predspracovane udaje z archivu
obrazovych zaznamov zo satelitov, ktory je v sprave DPZ pri SAZP. Na
okraj tu spomenieme len niektore aplikacie, ktore boli realizovane
alebo su povazovane za potencionalne aplikacie v danej oblasti.
Uzemno-planovacia dokumentacia velkych uzemnych celkov casto
oznacovana v reci urbanistov skratkou UPD VUC, trpi nedostatkom
aktualnych informacii z terenu a tvori sa prave v strednych mierkach.
Pre jej ulohy je casto pozadovana farebna orthofotomapa vyhotovena
spojenim udajov z oboch senzorov, cim sa minimalizuju nevyhody (mensie
rozlisenie TM a siroky rozsah panchro oblasti HRV) a naopak zvyraznia
vyhody technickych parametrov (lepsie rozlisenie HRV a vyber zo 7
pasiem TM) primarnych obrazovych udajov. Spajanie zaznamov z roznych
senzorov tzv. MERGE patri medzi standardne produkty pracoviska DPZ pri
SAZP. Uzivatel si pritom moze definovat zaujmove uzemie, mapove
vyrezy, nalozenie vektorovych vrstiev, upravu popisu, farebne podanie
a pod.
Regionalne uzemne systemy ekologickej stability alebo RUSES je
komplex prac ekologov a roznorodych multidisciplinarnych profesii,
ktore sa vykonavaju tiez v strednych mierkach. Na mapovanie druhotnej
struktury krajiny je mozne vyuzit orthofotomapy v nepravych farbach s
poltonovym prevedenim ako syntezy pasiem volenych podla charakteru
krajiny alebo mapovanej kategorie. Uzivatel tychto syntez ma vacsinou
dobru znalost regionu, a tak si sam robi vizualnu interpretaciu za
pomoci orientacneho obrazoveho kluca dodaneho spolu s orthofotomapou.
Druhou variantou su vysledky klasifikacie druhotnej struktury krajiny
vo forme tematickej mapy s legendou. Sucastou podkladov je posudenie
zdravotneho stavu lesa v danom regione. Tu sa da pouzit modifikovany
vegetacny index a vysledna tematicka mapa obsahuje minimalne tri
kategorie stavu lesa s ohladom na jeho vitalitu a mnozstvo biomasy,
pricom sa berie do uvahy hrube rozdelenie lesa na listnaty, zmiesany a
ihlicnaty. Dalsou ziadanou aplikaciou je posudenie erozie a inych
stresovych faktorov a aj tu moze DPZ zo satelitov priamo alebo
nepriamo pomoct.
Mapovanie liniovej zelene je sucastou oboch spomenutych
aplikacii, avsak niekedy sa pozaduje ako samostatna uloha vramci
pozemkovych uprav. Liniova zelen pozdlz tokov, zavlazovacich kanalov
a komunikacii podlieha velkej frekvencii zmien a v mapovych podkladoch
je len symbolicky lokalizovana. Po obdobi restitucii sa postupne meni
aj polnohospodarska krajina, ktorej celistvost je postupne narusana
fragmentami liniovej zelene vznikajucej pozdlz mensich obrabanych
alebo neobrabanych ploch. Liniova zelen ma velky vyznam pri navrhu
protierozivnych opatreni, ochrannych zasahov na zachovanie
biodiverzity, pri stabilizacii biokoridorov atd. Pre uzivatela na
okrese moze sluzit SPOT Panchro ako podklad pre mapovanie v M 1:25 000
alebo ak potrebuje podrobnejsiu mierku, tak mu urcite SPOT usetri vela
litrov benzinu, pretoze si moze spravit vopred plan trasy vyjazdu na
podrobne mapovanie pri pocitaci.
Podporne mapovanie a monitoring stavu trasovodov je jednou
z najziadanejsich aplikacii v zahranici. Napriek dostatocnej
projektovej dokumentacii povrchovych a podzemnych trasovodov sa vo
velkych a malo osidlenych uzemiach straca prehlad o ich stave. Pre
tento ucel sa periodicky snima ich stav vacsinou v niektorej z
infraoblasti, pricom sa tak nachadzaju useky priesakov, poruseni,
podnych zosuvov alebo v pripade havarii lokalizuju poziare a dosledky
povodni. V podmienkach Slovenska su ziadane aktualizovane navigacne
mapy a 3D virtualne modely trasovodov pre ich letecky monitoring. Pre
tento ucel je postacujuca mozaika 3D pohladov zo SPOT Panchro nad DTM
vytvorenym z vrstevnic projektovej alebo mapovej dokumentacie.
Jednou z poslednych aplikacii, na ktorych spolupracuje pracovisko
DPZ pri SAZP je projekt "Strategia uzemneho rozvoja a usporiadania
Slovenska", pre ktoru sa tvoria prehladove tematicke mapy malych
mierok 1:500 000 a 1:200 000. Tu sa uplatnuju agregovane tvary
fotomozaiky zo satelitov, s nalozenim generalizovanych tematickych
vektorovych vrstiev, DTM produkty, 3D modely a podobne.
S rozvojom sietovych sluzieb, spolupracou na regionalnych a
globalnych projektoch a postupnym prepajanim distribuovanych DBs
vznika stale viac dopyt po roznorodych metainformaciach, ktore sluzia
ako prehlad existujucich udajovych vrstiev, stavu projektov,
organizacneho clenenia institucii, kontaktov na vykonne pracoviska
atd. Pre obrazove metainfo su udaje zo satelitov casto pouzivane ako
podkladova vrstva prostrednictvom WWW mosaic a spristupnene na mnohych
uzloch siete INTERNET.
V sucasnosti mozu informatici na okresnych pracoviskach SAZP
operativne vytvorit ciernobiele orthofotomapy s nalozenim tematickych
vektorovych vrstiev, pricom ich limituje len rozmer tlaciarni (Star
LaserPrinter 8III s 300 dpi). Kvalitnejsie a velkoformatove vystupy na
papier sa vsak tlacia priamo na pracovisku pobocky SAZP Bratislava (HP
DesignJet 650C s 300dpi vo farbe a 600dpi v CB). V oblasti tvorby
metainfo maju v podstate vsetci volne ruky, a tak urcite skor, ci
neskor budu v SANETe k dispozicii prehlady od okresnych pracovisk.
Nada Machkova
machkova@sun.sazp.sk
Poznamka:tento dokument je pracovna verzia prispevku do periodika
GEOINFO 2/95
_______________________________________________________________________ DPZ R S D S A Remote Sensing Dept. at SLOVAK AGENCY OF ENVIRONMENT A Z P odd.DPZ pri SLOVENSKA AGENTURA ZIVOTNEHO PROSTREDIA E _______________________________________________________________________Tajovskeho 28, 975 90 Banska Bystrica, Slovakia, Europe tel.+42(0)88 732157 fax.+42(0)88 732160 email machkova@sun.sazp.sk