Zjišťování rozloh lesních pozemků sestavou TruPulse/Field-Map

Efektivní měření rozloh pozemků vyžaduje zapojení moderních měřících technologií. Při měření zemědělských pozemků je většinou využíván systém založený na měření polohopisných bodů přístrojem GPS. Tento postup poskytuje dostatečnou přesnost, pokud je zaručen kvalitní příjem signálu ze  satelitních systémů a proto je s oblibou využíván při zjišťování rozloh zemědělských pozemků. Při měření lesních pozemků je zajištění kvalitního signálu pro GPS přístroj problematické. Řešním může být využití technologie nezávislé na GPS signálu. Tou může být laserový dálkoměr/sklonoměr v kombinaci s elektronickým kompasem nebo úhloměrným zařízením.

Výhody spojené s využitím dálkoměrných a úhloměrných zařízení

Historicky byly zemědělské pozemky zakládány v příznivých podmínkách a naopak lesní porosty ponechávány v místech s obtížnějším dostupem. Samotný lesní porost a přítomnost terénních překážek průchodnost ještě dále omezuje. Horní korunové patro stromů lesního porostu a podrost nebo prudký svah může významně zhoršit či zcela omezit příjem signálu ze satelitních přístrojů navigačního systému.
Nasazení dálkoměrných a úhloměrných zařízení umožňuje zaměřit hranici lesního pozemku v lokálním souřadném systému. Připojení zaměřeného pozemku do mapové projekce (např. S-JTSK) je následně řešeno zaměřením globálních souřadnic referenčního bodu na hranici pozemku nebo v její blízkosti, a to v libovolném místě s kvalitním příjmem (holina, cesta atd.). Při práci s dálkoměrnými/úhloměrnými přístroji navíc odpadá nutnost pohybu přímo po hranici měřeného pozemku - je možné měřit z libovolného místa v okolí těchto bodů.

Parametry technologie TruPulse/Field-Map

Pro mapování v lesních porostech používá Ústav pro výzkum lesních ekosystémů - IFER s výhodou technologii TruPulse/Field-Map, která sestává z laserového dálkoměru/sklonoměru TruPulse 360 a ze softwarové aplikace Field-Map.
 
TruPulse 360 je kompaktní laserový dálkoměr/sklonoměr kombinovaný s elektronickým kompasem od firmy Laser Technology, Inc. (www.Lasertech.com). Tento přístroj umožňuje měřit šikmé vzdálenosti až do 1000 m s přesností ± 30 cm, azimuty s přesností ± 1° a sklon s přesností ± 0,25°. Šikmé vzdálenosti jsou automaticky přepočítávány na horizontální vzdálenost.
Softwarová aplikace Field-Map od firmy © IFER - Monitoring and Mapping Solutions, Ltd. je mobilním GIS systémem pracujícím v prostředí Windows. Software umožňuje komunikaci s měřícími přístroji, registraci sbíraných dat, jejich průběžnou vizualizaci a obecně navigaci v terénu.

Obr. 1 Ilustrační obrázek testované přístrojové sady

Příslušenství měřící sady sestává z libovolného terénního počítače se systémem Windows, teleskopického monopodu s rámem pro uchycení přístrojů, geodetické výtyčky s odrazkou, dobíjecích agregátů a náhradních baterií. Jednotlivé přístrojové komponenty komunikují buď prostřednictvím BlueTooth nebo pomocí sériových kabelů.
Laserový dálkoměr/úhloměr TruPulse je vybaven tzv. filtrem pro měření při olistění, což zaručuje, že při měření je akceptován pouze paprsek odražený od reflektoru odrazky a rušivé odrazy od okolní vegetace jsou ignorovány.
Základní přístrojová sestava TruPulse/Field-Map váží cca 2,8 kg.
Přístroj TruPulse je napájen prostřednictvím 2 AA baterií. Běžně uváděná výdrž je kolem 12 tisíc záměrů, což postačuje na několik dní práce.
Laserový dálkoměr/úhloměr TruPulse je prachotěsný a odolný proti odstřikující vodě. Odolnost vůči náhodným nárazům je výrazně vyšší než u běžně používanách elektronických měřících zařízení a při dodržení základních pravidel pro práci s elektronickými a optickými přístroji nehrozí jejich poškození.
Výhodou přístroje TruPulse je jeho snadná obsluha. Přístroj je navržen tak, aby jej bylo možno ovládat jednou rukou a kontrolovat jeho práci buď pomocí různě modifikovaných zvukových signálů, nebo vizuálně prostřednictvím informací zobrazovaných přímo v hledáčku přístroje.

Metodologie testování

Přesnost meření sestavy TruPulse/Field-Map byla ověřena testem, který plně respektuje platnou metodiku EU pro ověřování měřících technologií při měření rozloh pozemků. Detailní popis metodiky testování a metodiky zpracování dat je umístěn na stránkách Europian Comission Joint Research Centre - Institute for Environment and Sustainability v sekci GNSS equipment-validation.
Testování bylo provedeno na 6 testovacích polygonech různých velikostí a tvarů. Hranice testovacích polygonů byly viditelně označeny v terénu (1 fixační kolík na 25 m obvodu polygonu). Referenční hodnoty rozloh a obvodů byly zajištěny pomocí měření nezávislou geodetickou firmou s využitím totální stanice Leica TRC 307.
V rámci samotného testování je každý polygon opakovaně zaměřen testovanou technologií, a to několika přístroji a několika operátory. Pracuje se v  sériích o  4 opakováních. Opakováním se rozumí jedno dílčí zaměření hranice polygonu. Počet sérií byl stanoven v souladu s metodikou JRC na 9 sérií na každý testovací polygon.

Obr. 2: Přehledová mapka testovacích polygonů na lokalitě Radlík

Přesnost měření parcel pro účely dotační politiky

Maximální přípustná chyba polohového měření vyjádřená formou šíře buferu je pro lesní pozemky stanovena na 3 m, pro zemědělské pozemky pak 1,5 m. Hodnota zjištěné šíře buferu při použití technologie TruPulse/Field-Map je 0,34 m, což řadí zmíněnou technologii do nejvyšší třídy přesnosti.

Efektivita práce

V lesních porostech s dobrou průchodností je rychlost měření s technologií TruPulse/Field-Map srovnatelná s měřením pomocí GPS přístroje na zemědělských pozemcích. V podmínkách s obtížným průchodem terénem je rychlost měření závislá na rychlosti pohybu. Hustá vegetace spotřebu času navyšuje, ale není faktorem, který by měření zcela znemožnil, tak jako při využití GPS přístroje.

Kompletní podobu článku včetně metodologie testování přesnosti měření a statistické hodnocení výsledků najdete na www.ifer.cz.

E-mail: pavel.malek@ifer.cz, tel.: +420 241 950 607