Mapování 5 miliard stromů na území Polska pomocí FME a dat z LiDARu

Přečtěte si naši případovou studii o společnosti MGGP Aero a Regionální mapě korun stromů.

O projektu

V této případové studii se seznámíte s průlomovým projektem, v němž společnost MGGP Aero využila sílu platformy FME ke zpracování více než 19 TB dat, včetně dat z LiDARu, a k vytvoření Regionální mapy korun stromů, rozsáhlé databáze zahrnující více než 5 miliard stromů v Polsku.

Obsah:

Odvětví: GIS
Země: Poland
Řešení: FME Form, FME Flow

Společnost MGGP Aero byla založena v roce 2001 v polském Tarnově a specializuje se na pořizování vertikálních a šikmých leteckých snímků, satelitních snímků, hyperspektrálních dat, termálních snímků a dat LiDAR. Společnost vyniká vytvářením soupisů, prováděním analýz městských oblastí a přírodního prostředí pomocí metod dálkového průzkumu Země a poskytováním služeb 3D modelování.

Kontext

V návaznosti na novelizaci geodetických a kartografických zákonů v červenci 2020 vydal Ústřední úřad geodézie a kartografie svůj Centrální geodetický a kartografický zdroj. Veřejně přístupné se staly zdroje geoprostorových dat, mapy, topografické a inženýrské informace, 3D modely a další zdroje. Mezi zveřejněnými daty představovalo zásadní milník klasifikované mračno bodů LiDAR pokrývající celou zemi, pořízené leteckým laserovým skenováním.

MGGP Aero využila této příležitosti pro svůj výzkumný a vývojový projekt, Regionální mapu korun stromů, využívající uvolněné mračno bodů a data LiDAR.

Co inspirovalo vizi Regionální mapy korun stromů?

Inspirací pro vytvoření Regionální mapy korun stromů bylo poskytnout bezplatný přístup ke komplexním informacím o polských stromech a jejich umístění.

Mapa stromů byla vytvořena především z důvodů ochrany přírody. Vybavuje nejen správce krajiny podrobnými informacemi o stromech, ale vychází vstříc i obyvatelům, kteří touží zlepšit své znalosti o stavu životního prostředí ve svém okolí. Poskytování podrobných a snadno dostupných údajů o stromech v celé zemi je nepostradatelné pro různá odvětví, včetně lesnictví, zemědělství, ochrany životního prostředí a plánování infrastruktury.

Mapa stromů funguje jako dynamický nástroj, který zachycuje kolísání počtu stromů v čase a umožňuje polské společnosti přijímat informovaná rozhodnutí o svém životním prostředí. Projekt také představuje skvělou příležitost k prezentaci potenciálu leteckého dálkového průzkumu Země a zdůrazňuje možnosti leteckých a satelitních dat.

01_geodeti_v_lese

„Jako ochránci přírody si stále více uvědomujeme, že stromy hrají klíčovou roli v adaptaci měst na změnu klimatu. Kromě estetického vzhledu jsou stromy nepostradatelné pro zachování biologické rozmanitosti zemědělských ploch, ochranu přírodního prostředí a zlepšení celkové kvality našeho života. Jejich mnohostranný přínos, od zmírňování hluku a znečištění po regulaci teploty a vlhkosti, podtrhuje jejich význam. Náš závazek spočívá v zajištění toho, aby osoby odpovědné za zelené plochy měly snadný přístup ke komplexním informacím o stromech, což jim umožní přijímat rozhodnutí, která podpoří udržitelnou správu ploch, na něž dohlížejí.”

Martyna Wietecha, Łukasz Sławik, Dominik Kopeć a Alicja Gadawska, MGGP Aero

Role stromů ve městech

Poznejte význam stromů v souvislosti se změnou klimatu a jejich hospodářský, rekreační a ochranný význam:

Regulují teplotu a vlhkost

minimalizují účinky městského tepelného ostrova a městského sucha

Zmírňují negativní důsledky změny klimatu

jako jsou vlny veder

Minimalizují hluk

Snižují znečištění

vzduchu, vody a půdy

Pozitivně ovlivňují psychofyzické podmínky

obyvatel města

Produkují kyslík

a ukládají oxid uhličitý

Vliv stromů na teplotu ve městech

02_porovnani_teplot

Srovnání teplot v oblastech s velkým zastoupením stromů a v oblastech s omezeným zastoupením stromů

Výzvy

Návrh konceptu Regionální mapy korun stromů

Údaje zveřejněné pro projekt společnosti MGGP Aero nebyly snadno dostupné ani uživatelsky přívětivé. To bylo obzvláště náročné vzhledem k jejich povaze geoprostorových dat, která byla distribuována prostřednictvím složitých mechanismů. Zajištění volného přístupu k datům, včetně LiDAR, představovalo pouze počáteční fázi na cestě k vytvoření mapy.

Několik úkolů si vyžádalo počáteční přípravu, která zahrnovala definici konečných parametrů, generování vizualizačních konceptů, návrh produktu a výběr metod pro uvedení Stromové mapy k životu. Poznatky získané při předchozím projektu, Mapě korun stromů ve Varšavě, se ukázaly jako užitečné při řešení těchto složitých úkolů.

Během přípravných fází pro Regionální mapu korun stromů se ukázalo, že evidence zeleně v zemi má určité nedostatky. V té době byla Varšava jediným velkým městem v Polsku, které mělo podrobnou a komplexní evidenci stromů.

03_stromy_ve_meste

Řešení

Společnost MGGP Aero využila platformu FME k vytvoření a vyhodnocení prototypů, vizualizací a konceptů Regionální mapy korun stromů.

Zveřejněná data, včetně mračna bodů ALS a ortofotomapových listů, byla získána z portálu Geoportal. Jejich získání však představovalo značnou výzvu:

  • Celkem se jednalo o desítky terabajtů dat.
  • Zpočátku nebyly k dispozici datové indexy, což si vyžádalo použití FME k získání adres a vytvoření databáze všech URL adres.
  • Rychlost stahování dat závisela na denní době a počtu uživatelů Geoportálu.

Příprava dat pro Regionální mapu korun stromů pomocí platformy FME

Implementace vyžadovala značný výpočetní klastr. Data, včetně LiDAR, DTM, CHM a ortofotomap, byla rozdělena do několika diskových polí.

Platforma FME se podílela na:

Správě produkční databáze

Sledování průběhu zpracování

Orchestraci externích procesů

Spojení výsledků do jediné databáze

Kontrole kvality zpracovávaných dat

Společnost MGGP Aero tak vytvořila:

Databázi stromů

Databázi rozsahu korun stromů

Kvantitativní a plošné statistiky

Rastrovou vizualizaci ve webové aplikaci

Mapový podklad včetně ortofotomapy

Regionální mapa korun stromů s uvedením stromů včetně parametrů, jako jsou umístění stromu, výška stromu a plocha koruny.

Výsledky

Dne 5. října 2021 byla na adrese www.mapadrzew.com spuštěna Regionální mapa korun stromů

Webové stránky byly vytvořeny pomocí technologie OBLIVIEW®, kterou od roku 2019 vyvíjí společnost MGGP Aero. Řešení je veřejně dostupné prostřednictvím otevřené webové aplikace a mobilní aplikace, přičemž se plánuje další rozvoj v modelu crowdsourcingu.

Mapa výšky stromů v aplikaci Regionální mapa korun stromů

Regionální mapa korun stromů je nejdůkladnější bezplatnou databází o polských stromech. Obsahuje informace o více než 5 miliardách stromů vyšších než 4 metry a s korunou větší než 9 metrů čtverečních. Informace zahrnují polohu stromů, jejich výšku a také rozměry a objemy korun. Mapa navíc prezentuje počet stromů a celkové plošné rozměry korun stromů v oblasti definované uživatelem nebo v definovaných výškových rozmezích. Mapa rovněž umožňuje uživatelům analyzovat umístění korun stromů s ohledem na silnice, pozemky, hranice a budovy.

Placený přístup ke službě navíc poskytuje možnost vypočítat statistiky pro větší počet stromů a stáhnout vybranou oblast mapy jako vektorovou vrstvu.

07_parametry_stromu

Parametry stromů na Regionální mapě korun stromů™

08_Helena

Zajímavý fakt

Douglaska tisolistá “Helena” je jedním z nejvyšších stromů v Polsku, měří 59,4 metru.

  • Druh: Douglaska tisolistá
  • Výška: 59,4 m
  • Věk: asi 120 let
  • Výčetní tloušťka: 349 cm
  • Rozpětí koruny: 12 m
  • Výška báze kmene nad hladinou moře: 343,5 m
09_cena

V roce 2021 získala Regionální mapa korun stromů první místo v soutěži Vedoucí geodézie a kartografie. Mapa byla vyhlášena nejlepším projektem využívajícím otevřená data v kategorii “Veřejně dostupná aplikace nebo webová stránka využívající data a služby poskytované Hlavním úřadem geodézie a kartografie”.

Regionální mapa stromů v číslech:

V MGGP Aero zpracovali

19 TB dat

Používané mračno bodů pokrývalo

1 523 995 330 400 bodů

Společnost vytvořila evidenci více než

5 miliard stromů

10_mapa_polska
Skvělé výpočetní možnosti našeho Centra pro zpracování dat si hravě poradily s obrovskými objemy dat – přesněji s 19 TB. Využití síly cloudu s rozsáhlými 1 523 995 výškovými body nám umožnilo vytvořit v evropském měřítku jedinečnou mapu stromů. Započítali jsme každý strom v Polsku a zachytili detaily, jako jsou výšky, obrysy korun a přesná umístění. Celkem jsme zmapovali více než 5 miliard stromů.
Karol Krajewski a Łukasz Sławik, MGGP Aero
Ogromna moc obliczeniowa naszego Data Production Center całkiem szybko uporała się z gigantyczną ilością danych (19 TB). Dzięki chmurze punktów wysokościowych, których dla całej Polski było 1 523 995 330 400, udało nam się opracować unikalną w skali europejskiej mapę drzew. Mamy policzone wszystkie drzewa w Polsce, znając ich wysokość, zakres obrysów koron oraz dokładne położenie. Łącznie zinwentaryzowaliśmy ponad 5 mld drzew.
Karol Krajewski, Łukasz Sławik, MGGP Aero

Chtěli byste dosáhnout podobných výsledků?

Pokud vaše společnost usiluje o podobné zlepšení, zvažte transformační potenciál FME. Vyplňte formulář a naši konzultanti vám pomohou odhalit hodnotu FME pro vaše potřeby.

Také se na nás můžete obrátit e-mailem nebo telefonicky:

info@globema.cz
+420 775 770 801

11_fme

    Jméno a příjmení (povinné)

    Email (povinné)

    Tel.

    Společnost (povinné)

    Pozice (povinné)

    Předmět

    Text

    Správcem vašich osobních údajů je Globema CS s.r.o. se sídlem v Praze. Máte právo na přístup ke svým osobním údajům, právo na jejich opravu, právo omezit jejich zpracování, právo na výmaz údajů a přenositelnost údajů, jakož i právo vznést námitku proti zpracování vašich osobních údajů. Podrobné informace o zpracování vašich osobních údajů jsou uvedeny v Zásadách ochrany osobních údajů.

    Seznamte se s dalšími úspěšnými příběhy

    GEOPOZ


    Transformace městských prostorových dat pomocí FME. Případová studie inovací společnosti GEOPOZ

    Přečtěte si, jak Správa geodézie a katastru měst (GEOPOZ) v Poznani použila FME k vytvoření dynamického 3D modelu města, databáze městských lesů a řady dalších průkopnických řešení.

    MPU Łódź


    E-služby, zprávy a místní územní plány

     

    Přečtěte si, jak Městský úřad pro územní plánování v Lodži využívá platformu FME k vytváření místních územních plánů, územních analýz a nových řešení.