Projekt Kamčatka

„GIS pro Kamčatku“

Informace o projektu řešeném v období let 1996 až 1999.

Stručná charakteristika projektu.

Náš ústav se již v minulosti podílel na mnoha rozvojových programech, převážně v tzv. „třetím světě“. K nejznámějším akcím tohoto druhu patřila například inventarizace lesů v Kongu v letech 1974 - 1988, šetření stavu lesů v Angole a Laosu v letech 1978 - 80, či dlouhodobé akce za účasti našich odborníků v Kamerunu, Guinei, nebo v Mosambiku.

V devadesátých letech v našem ústavu postupně vzniká technologie pro jednotný sběr, organizaci a využívání dat lesních hospodářských plánů (LHP) v digitální podobě, a to včetně digitální podoby lesnických map, jako nedílné součásti dnešních LHP. Z programu „TopoL“ firmy Help Service, nástroje na prostou digitalizaci, tedy na převod map do formy zpracovatelné počítačem, je dnes geografický informační systém (GIS), který umožňuje pořizování grafických dat, jejich propojování s číselnými údaji vyjadřujícími stav příslušné části lesa, vznikající v programu „TAX“ Ing. Malíka a kvalitní mapové výstupy v podmínkách jednotlivých pracovišť. Postupně byl program doplněn o speciální nadstavby, které vlastní práci s pořízením dat usnadňují a omezují množství chyb, které dnes tvoří firma Topol PRO.

Česká republika má dnes vypracovaný systém pro tvorbu LHP digitální cestou - základ komplexního GIS, což nám umožňuje využívat tyto metody i na jiných místech naší zeměkoule.

Proč právě Kamčatka ? Samozřejmě nebyla vybrána náhodou. Již v roce 1990 se pracovníci našeho ústavu zapojili do tehdejší akce skupiny nadšenců kolem firmy Ekoflóra. Touto akcí byla expedice CHINA - KAMCHATKA 1990 za gesce Ministerstva životního prostředí (MŽP). Cílem tehdejší expedice bylo přivést sadební materiál původních lesních dřevin z lokalit trvale exponovaných v oblastech aktivní sopečné činnosti Kamčatky a pokusit se tímto způsobem řešit problémy v exhalačních oblastech tehdejšího Československa.

Expedice probíhala od poloviny června do konce listopadu, její účastníci najeli na vozidle Škoda LIAZ plných 42 000 km a přivezli 55 druhů semen, 27 druhů sazenic a 11 druhů řízků lesních dřevin.

Tento projekt nadále trvá a je ve stadiu pozorování růstu sazenic jednotlivých přivezených ekotypů, jak v lesních školkách, tak již na exhalačních plochách. Vzhledem k dlouhodobosti podobných programů v lesním hospodářství, je zatím předčasné komplexně projekt hodnotit, ale některé výsledky již dnes vypadají slibně. Po předběžných konzultacích se dá reálně počítat se začleněním projektu do mezinárodního programu biodiverzity a zachování původních ekosystémů lesních dřevin na naší planetě. O projektu je pravidelně vydávána průběžná zpráva. S nějakou masovou výsadbou těchto dřevin se dnes příliš nepočítá, jelikož od roku 1991 nejen stoupl obecně odpor vůči introdukci dřevin ale zároveň klesá i množství imisí. A tak lze jen doufat, že vše zůstane opravdu jen v rámci probíhajícího výzkumu, neboť není cílem, aby se příroda měnila podle toho, jak my lidé se k ní chováme, ale abychom se naučili žít tak, aby vedle nás mohly žít i druhy rostlin a živočichů, které tu na Zemi byly dávno před námi.

Poloostrov Kamčatka leží zhruba na 160° V.D. a mezi 51 a 62° S.Š. Území má rozlohu asi 480 000 km2. Žije zde 300 000 obyvatel. Pro Rusko Kamčatku objevil v roce 1697 Vladimír Atlasov. V době našeho projektu tomu bylo právě 300 let. Podrobně popsána a zmapována byla však až za Beringových výprav počátkem 18. století. Dnes je součástí Ruské federace.

Není již na naší planetě mnoho takových míst, kde by vědci mohli zkoumat přírodní ekosystémy v nezměněné podobě a která jsou vlastně takovou „ekobankou“ pro další generace.

Právě otevření celé oblasti, které je bezesporu politickým úspěchem demokratického světa, po konci studené války, spolu s tíživou ekonomickou situací celé Ruské federace, bude klást zvýšený nápor na přírodní ekosystémy a to nejen pro to, že dřevo a nerostné suroviny jsou nejsnadněji dosažitelné zdroje financí, ale i z důvodů nutného zpřístupnění jednotlivých lokalit. Stejně nebezpečný je i nekontrolovaný a neřízený turistický ruch v podmínkách velmi nestabilních geologických poměrů.

Ochrana přírody, stejně jako míru ve světě, či boj proti nemocím, hladu a negramotnosti, je dnes globálním problémem. Z hlediska zachování biodiverzity v celosvětovém měřítku je případná ztráta jakéhokoliv druhu kdekoliv na světě neomluvitelnou chybou. Je potěšitelné, že ač máme, viděno našima očima, doma velké ekologické i jiné problémy, svět nás začal řadit, přijetím do Organizace pro vzájemnou spolupráci a rozvoj (OECD), mezi ty země, které pomoc v různých oborech a podobách poskytují.

Po přijetí naší země do OECD bylo z podnětu naší vlády vypracováno mnoho návrhů z rozličných oblastí lidské činnosti pro různé části světa. Náš tříletý kooperační projekt „GIS pro Kamčatku“, těžící ze znalosti tamního prostředí a do velké míry i osobních kontaktů, byl nakonec přijat a v roce 1996 proběhla jeho první část.

Předpokládaná exploatace a nástup podnikatelských aktivit, které přinesou zátěž životnímu prostředí a křehké rovnováze zdejších jedinečných ekosystémů nás vede k projektu, který by měl ověřit, zda naše zpracovávání informací o lesních ekosystémech doplněných o další údaje, jak z oblasti ochrany přírody, tak z dalších oblastí lidské činnosti, napomohou k lepšímu řízení a rozhodování.

GIS dnes všude ve světě pomáhají řešit složité otázky ve vzájemných souvislostech tak, jak tomu doposud nemohlo být. Pomáhají při ochraně ohrožených druhů zvířat sledováním jejich pohybu, umožňují uchovávat informace v závislosti na místě výskytu příslušného jevu, či napomáhají při rozhodování kudy vést případnou komunikaci, nebo kde postavit výrobní, či rekreační objekt.

Toto všechno jsou problémy, před které bude Kamčatka v blízké době postavena a je na okolním světě, aby se zde neopakovaly chyby známé z jiných, překotně se rozvíjejících oblastí světa. Oblast sama, ani Ruská federace na tyto věci nemá, resp. z politicko - ekonomických důvodů směřují prostředky do jiných oblastí, často právě do oblastí, či činností, směřujícím k ničení přírody, pokud se k nim přistupuje bez náležité rozvahy.

Celý projekt je navržen na tři roky a tak jsme jej rozdělili do tří etap, které se však vzájemně prolínají.

V prvním roce projektu, jsme podnikli rekognoskační a osvětovou cestu do příslušné oblasti a obnovili kontakty z doby konání expedice v roce 1990. Naše návštěva na Kamčatce proběhla od 24.9. do 15.10. 1996. Jednalo se o seznámení tamních pracovníků ochrany přírody a lesního hospodářství s naší technologií GIS. Dalším úkolem bylo vytipovat vhodné lokality, na kterých chceme předvést použití našich metod v podmínkách Kamčatky. Vybrali jsme dvě lokality v Bystryjském leschozu, ve střední Kamčatce, z toho jednu v v lesích ochranných a druhou v hospodářsky využívaných lesích. Třetí lokalitou pro ověření technologie je část původních modřínových porostů v Kronockém zapovědniku, severovýchodně od Kronockého jezera.

Snažili jsme se vybrat místa pro danou oblast, typická a pokud možno přístupná. První dvě lokality jsou dostupné terénním automobilem, třetí je dostupná, stejně jako celý Kronocký zapovědnik pouze vrtulníkem. Ve všech těchto lokalitách by měl být zpracováván nový LHP.

Mimo dat z příslušných lokalit, jsme se snažili přivést i geografické informace vztahující se k celé Kamčatce, jako je např. oblast hospodářsky využitelných lesů, zákres té jejich části, která je zatím zachovaná v původním stavu, plochy a lokality významné z hlediska ochrany přírody atd.

Celý projekt se budeme snažit z geografického hlediska držet ve dvou rovinách:

Podrobné zpracování vybraných vzorových lokalit.

Globální pohled na celý poloostrov.

Globální pohled má z hlediska geografického problém v souvislém zobrazení, jelikož jde o rozsáhlé území, které nejde bez určitého zkreslení plošně zobrazit.

Lokalita v oblasti ochranných lesů Kamčatky.

Již dnes by se daleko více pozornosti mělo na Kamčatce věnovat ochranným lesům. Druhou naší vytypovanou lokalitou je právě oblast typických ochranných lesů Kamčatky s převahou klečovité olše (Alnus) a limby (Pinus pumila), dále s břízou kamennou (Betula ermani), modřínem, vrbami a topoly. Lokalita se nachází na severním úpatí Kozirevského hřbetu, který je součástí rozsáhlého Středního kamčatského hřebene, poblíž osady Esso. Celá oblast je dnes součástí nově ustaveného Bystriňského paku, který má chránit zdejší unikátní přírodu. Jedná se o území po obou stranách potoka, který se vlévá do řeky Bystraja. I z této oblasti jsme přivezli kopie map a části údajů hospodářské knihy a očekáváme, že budeme moci pracovat i s leteckými snímky.

Lokalita v oblasti hospodářských lesů Kamčatky.

Ač se na Kamčatce jedná jen o zhruba 6% její rozlohy, jde o oblast ekologicky již dnes velmi zatíženou. Plocha je v oblasti opakovaně poškozené rozsáhlými požáry v dolině řeky Kamčatky poblíž lesnatého vrcholku Lachmačka. Vyskytují se zde fragmenty původních, z hospodářského hlediska, vysoce kvalitních modřínových porostů (Larix kuriliensis) s vtroušeným smrkem (Picea ajanensis) , s průměrným věkem 150 let a různě staré nárosty, či mlaziny na plochách poškozených požáry. Zde je zastoupena převážně bříza (Betula platyphylla), v místech kde požár přežil nějaký dospělý modřín je i modřín. Dále se zde nachází osika a různé druhy topolů a vrb.

Z této lokality jsme přivezli kopii porostní mapy a výpisy příslušné části hospodářské knihy s údaji LHP. Jelikož zde probíhala právě obnova LHP, viděli jsme i letecké snímky. Pokud se podaří finančně zajistit návštěvu odborníků z Kamčatky u nás, je možné že budeme mít letecké snímky k dispozici a sami místní odborníci si je zde budou zpracovávat.

Z této lokality bychom také rádi získali družicový snímek, na kterém bychom předvedli unikátní technologii vyhodnocování firmy Stoklasa Tech., na které náš ústav spolupracuje a celkové využití technologií dálkového průzkumu Země (DPZ).

Bude bezesporu zajímavé a pro kolegy na Kamčatce jistě přínosné, jak relativně levně a bez větších nároků na venkovní šetření, což má v podmínkách nesmírných rozloh a vzdáleností na Kamčatce velký význam, se dá pomocí leteckých a kosmických snímků vyhodnotit změněná situace.

Lokalita v Kronocké biosférické rezervaci.

Kronocká rezervace je oblast s nejvzácnějšími fragmenty kamčatské přírody a tak bylo zcela přirozené, že třetí lokalitu jsme vybrali, nehledě na obtížnější přístup, právě zde. Předpokládáme, že vzhledem k proslulosti oblasti se při prezentaci v mezinárodním měřítku budou odborníci zajímat převážně o tuto lokalitu. Vybrané území se nachází severovýchodně od Kronockého jezera. Jde o nejvýchodnější přirozený výskyt modřínu na Kamčatce. Celá rezervace má rozlohu přes 1 000 000 ha. Dále je na Kamčatce navrženo dalších 8 „zapovědniků“ o celkové ploše přes 6 000 000 ha.

Z této lokality jsme získali nejen porostní mapu a data LHP, ale i letecké snímky.

Koncem roku 96 jsme začali zpracovávat data z vybraných lokalit a upravovat technologii podle místních potřeb, hlavně s hlediska plánovaného vrcholového informačního systému na Kamčatce v ochraně přírody, kterým je ARC/INFO. Přehledově jsme zpracovali v lokalitě č.3 - cca 120 000 ha, v detailu „kvartal“ 13 (u nás oddělení), který má pro zajímavost 5 575 ha.

V roce 1997 jsme dokončili zpracování vzorových dat z vybraných lokalit a dále pracovali na návrhu technologie.

Jelikož si uvědomujeme, že na „spasení“ ochrany přírody na Kamčatce nemáme sami dost sil, chápeme celý tento projekt, jako ukázku možností a nástin cesty, na kterou je možno navázat a s přispěním dalších účastníků ve vytváření základů GIS pokračovat. Pro zakoupení dostatečného HW a SW je nutno přilákat investice ze světa. Zatím jsme na Kamčatce zanechali 4 verze TopoLu W BASIC, které věnovala jako sponzor projektu firma Help Service s.r.o. Z tohoto hlediska bude velice důležitá náležitá propagace projektu.

Při loňské návštěvě, na přelomu srpna a září jsme prověřili transformace mapových podkladů za pomocí GPS v Kronocké rezervaci. Při rekognoskaci na jednotlivých plochách jsme pomocí GPS zaměřili dnešní skutečný stav hranic jednotlivých společenstev a v budoucnu tak budeme moci ověřit spolehlivost linií získaných z leteckých, či družicových snímků.

Pokud budou výsledky naší práce místními odborníky přijaty a akceptovány, proběhne v roce 1999 zaškolování pracovníků a vytvoření základny pro spolupráci na dalším vývoji SW pro podmínky Kamčatky. Počítáme s tím, že v podmínkách Kamčatky nepůjde jen o způsob zpracování LHP, ale o celý systém ochrany přírody a informací o ní.

Přínos projektu dnes vidíme v několika směrech.

V první řadě jde o bezprostřední pomoc dané oblasti uchránit její jedinečnost a zachovat tak vzácný genofond dalším generacím.

Dalším výsledkem tohoto projektu je propagace ryze Českého produktu a technologie v geograficky vzdálené oblasti v rámci dlouhodobého projektu s touto oblastí „Forest Revita“.

V neposlední řadě jde o drobný přínos k zapojení Ruska, jako potenciálně velkého nebezpečí pro stabilitu světa do globální spolupráce, která snižuje riziko nepřátelství a případného vzniku konfliktů.

Dá se předpokládat, že tak jak se bude vyvíjet vlastní technologie a celý systém v našich podmínkách a v podmínkách vzdálené Kamčatky, bude docházet k vzájemnému ovlivňování a kontinuální spolupráci odborníků obou zemí, což v konečném důsledku vede k vzájemnému poznání a respektování a pomůže ve vývoji GIS i u nás.

Tvorba mapových výstupů v projektu „GIS pro Kamčatku“.

Celý projekt byl postaven na ukázce použití ryze našeho programového produktu TopoL pro tvorbu lesnických účelových map, jako součást LHP v geograficky zcela odlišných podmínkách. Navíc jsme při zájmu místních odborníků rozšířili práce v oblasti digitální kartografie a GIS o práce které se zabývají mapováním výskytu vzácných živočichů a rostlin, případně vylišením lesních společenstev a chráněných území. V souvislosti s programem šlo také o předání technologie a mapových značek.

Základní vrstvy, tak jak byly navrženy a jsou dnes využívány pro tvorbu LHP a LHO nebylo nutno příliš měnit. Velkou změnu samozřejmě doznaly vnitřní a vzdálené databáze, jejíž konečnou podobu by v případě provozního nasazení nutno upravit místními odborníky. Mnoho prvků se v testovacích plochách vůbec nevyskytlo.

Jiná situace byla s kartografickými značkami. Pro projekt jsme získali legendy z místních lesnických map a tak bylo možno vytvořit celou škálu bodových, liniových a plošných značek používaných v místních lesnických mapách. Bodové značky byly editovány v programu PETRKLÍČ, liniové a plošné značky pak v běžném textovém editoru. V rámci předání programu TopoL byly předány i anglické verze programů, které umožňují případnou další editaci, či vytvoření zcela nových značek.

Obecně lze říci, že byla použita stejná zásada, jako v podmínkách našeho lesnictví – mapa v digitální podobě na monitoru a následně jako analogový výstup musí vypadat tak, jak na ni jsou místní lesáci zvyklí. Mapy byly zpracovány programem TopoL pro Windows na základě dat zpracovaných ÚHÚL pobočkou České Budějovice a Lesprojektem východní Čechy s.r.o.

Z projektu byly profesionálně zpracovány dva videodokumenty. Jeden odvysílala ČT v cyklu „Na cestě“ a druhý mapoval vlastní dokument.

17.6.1999

Ing. Richard Slabý & Ing. Antonín Kusbach

ÚHÚL

Nábřežní 1326

250 44 Brandýs nad Labem

tel: 602 200 575

E-mail: slaby.richard@uhul.cz