Jak FME wsparło stworzenie mapy zawierającej informacje o ponad
5 miliardach drzew w Polsce
O projekcie
Zobacz, jak Platforma FME umożliwiła firmie MGGP Aero opracowanie ponad 19TB danych pozyskanych m.in. metodą lotniczego skanowania laserowego (LiDAR) i pomogła stworzyć Krajową Mapę Koron Drzew Polski zawierającej informacje o ponad 5 mld drzew.
Spis treści:
Założona w 2001 roku w Tarnowie, firma specjalizująca się w pozyskiwaniu pionowych i ukośnych zdjęć lotniczych, zobrazowań satelitarnych, danych hiperspektralnych, LiDAR i obrazów termalnych. Wykonuje inwentaryzacje i analizy przestrzeni zurbanizowanej oraz środowiska przyrodniczego metodami teledetekcyjnymi. Oferuje usługi z zakresu modelowania 3D oraz tworzenia nowoczesnych aplikacji webowych wykorzystujących dane geoprzestrzenne.
Kontekst projektu
Dzięki nowelizacji prawa geodezyjnego i kartograficznego z 31 lipca 2020, został uwolniony Centralny Zasób Geodezyjny i Kartograficzny GUGiK. Publicznie dostępne stały się m.in.: zasoby danych geoprzestrzennych, mapy, informacje o topografii i uzbrojeniu, modele 3D i inne. Wśród udostępnionych danych znalazła się także sklasyfikowana chmura punktów pozyskana metodą lotniczego skanowania laserowego (LiDAR) dla całego kraju.
To właśnie na niej firma MGGP Aero, w ramach swojego projektu badawczo-rozwojowego, oparła projekt Krajowej Mapy Koron Drzew. Uwolnienie tych danych było ostatnim impulsem potrzebnym do rozpoczęcia prac.
Skąd wziął się pomysł na stworzenie Krajowej Mapy Koron Drzew?
Koncepcja stworzenia Krajowej Mapy Koron Drzew zrodziła się z chęci zapewnienia mieszkańcom Polski dostępu do powszechnej, bezpłatnej i łatwej w odbiorze informacji o drzewach w kraju wraz z rozmieszczeniem ich na mapie.
Mapa Drzew została stworzona przede wszystkim z myślą o ochronie przyrody. Daje ona dostęp do pełnej informacji o drzewach osobom odpowiedzialnym za zarządzanie zielenią. Taki dostęp zyskuje też każdy zainteresowany mieszkaniec. Dzięki Mapie może zdobyć wiedzę na temat stanu przyrody w swoim sąsiedztwie i mieć większy wpływ na to, co dzieje się z drzewami w okolicy.
Wyczerpująca, łatwo dostępna informacja o zasobach drzew w kraju jest też istotna dla takich sektorów jak leśnictwo, rolnictwo, szeroko pojęta infrastruktura czy ochrona przyrody.
Mapa Drzew to narzędzie, które pozwoli zobrazować zmiany w liczbie drzew w czasie (ubytek/ przyrost) i pomoże podjąć lepsze decyzje w przyszłości. Projekt jest też doskonałą okazją do pokazania potencjału teledetekcji lotniczej i danych pozyskanych z pułapu lotniczego lub satelitarnego np. ze zdjęć czy dzięki skanowaniu laserem.
„Jako przyrodnicy zdajemy sobie coraz silniej sprawę z tego, jak ważne są drzewa w procesie adaptacji miast do zmian klimatu, zachowania różnorodności biologicznej terenów rolniczych, ochrony środowiska naturalnego, czy po prostu podnoszenia jakości życia (redukcja hałasu i zanieczyszczeń, regulacja temperatury i wilgotność powietrza). Bardzo zależało nam na tym, aby każdy kto zarządza zielenią mógł szybko uzyskać kompleksową informację o drzewach, a dzięki temu podejmować decyzje prowadzące do zrównoważonego zarządzania obszarami, na których rosną”
Martyna Wietecha, Łukasz Sławik, Dominik Kopeć, Alicja Gadawska, MGGP Aero
Rola drzew w mieście
Drzewa pełnią wiele ważnych ról, m.in. krajobrazową, rekreacyjną, ochronną czy gospodarczą. W przestrzeni rolniczej są istotnym elementem krajobrazu kształtującym różnorodność biologiczną. Wpływają też korzystnie na warunki życia w mieście.
Między innymi:
Wpływ drzew na temperatury w mieście
Porównania temperatur przy ulicy przy której rosną duże drzewa, zacieniające koronami znaczną przestrzeń, do ulicy na której rośnie kilka małych drzew, które jeszcze nie dają cienia o dużej powierzchni.
Wyzwanie
Opracowanie koncepcji Krajowej Mapy Koron Drzew
Uwolnienie danych nie oznacza, że są one automatycznie dostępne i łatwe w użyciu. Jest to szczególnie widoczne w przypadku danych geoprzestrzennych, które często są uwalniane w zamkniętych formatach lub przy użyciu skomplikowanych mechanizmów. Dlatego uzyskanie wolnego dostępu do danych, w tym danych LiDAR było dopiero pierwszym krokiem do stworzenia Krajowej Mapy Koron Drzew.
Określenie finalnych parametrów, koncepcje wizualizacji, produkty i metody zastosowane do opracowania krajowej mapy drzew musiały zostać opracowane od podstaw. Pomogło tu doświadczenie zdobyte podczas realizacji wcześniejszego projektu – Mapy Koron Drzew Dla Warszawy.
Przygotowania do stworzenia Krajowej Mapy Koron Drzew ujawniły braki w zakresie inwentaryzacji zieleni w skali kraju. Jedynym dużym miastem w Polsce, które w tamtym czasie posiadało szczegółową i kompletną inwentaryzację wszystkich drzew, była Warszawa.
Rozwiązanie
Do stworzenia i poddania ocenie prototypów, wizualizacji i koncepcji Krajowej Mapy Koron Drzew została wykorzystana platforma FME.
Mimo, że potrzebne dane źródłowe, czyli chmura punktów z ALS oraz arkusze ortofotomapy, zostały udostępnione przez Geoportal, problem ich pozyskania był już pierwszym poważnym wyzwaniem.
- Ilość danych łącznie przekroczyła kilkadziesiąt Terabajtów
- Skorowidze dla danych nie były początkowo dostępne – FME zostało użyte do scrapingu adresów i stworzenia bazy danych wszystkich adresów URL
- Prędkość pobierania danych była zależna od pory dnia i liczby użytkowników korzystających akurat z GeoPortalu
Opracowywanie danych do Krajowej Mapy Koron Drzew w FME Platform
Wdrożenie wymagało zaangażowania dużego klastra obliczeniowego, a dane (LiDAR, DTM, CHM, Ortofotomapy, Korony Drzew) zostały podzielone na kilka macierzy dyskowych.
Platforma FME została wykorzystana do:
Zarządzania produkcyjną bazą danych
Śledzenia postępu przetwarzania
Orkiestracji procesów zewnętrznych
Połączenia rezultatów w jedną bazę danych
Kontroli jakości przetworzenia danych
W rezultacie powstały:
Baza danych drzew
Baza danych zasięgu koron
Statystyki ilościowe i powierzchniowe
Wizualizacja rastrowa w aplikacji Web
Własny podkład mapy z ortofotomapą
Krajowa Mapa Koron Drzew. Drzewa wraz z parametrami takimi jak: lokalizacja, powierzchnia korony, wysokość drzewa, etc. pokazane na podkładzie mapowym.
Efekty
5 października 2021 Krajowa Mapa Drzew została udostępniona pod adresem www.mapadrzew.com
Portal został opracowany w technologii OBLIVIEW® rozwijanej od 2019 roku w MGGP Aero. Rozwiązanie jest dostępne publicznie z poziomu otwartej aplikacji webowej. Dostępna jest również aplikacja mobilna. Planowane jest dalsze rozwijanie aplikacji w modelu crowdsourcingu.
Mapa wysokości drzew w aplikacji Krajowa Mapa Koron Drzew
Krajowa Mapa Koron Drzew jest najbardziej kompletną, dostępną bezpłatnie, bazą danych o drzewach w Polsce. Zawiera informacje o ponad 5 miliardach drzew (uwzględnione są te o wysokości powyżej 4 m i powierzchni korony powyżej 9m2) a także o ich lokalizacji, wysokości, powierzchni i objętość korony. Dodatkowo udostępniana jest informacja o liczbie drzew i sumie powierzchni koron drzew znajdujących się w zasięgu zdefiniowanym przez użytkownika lub w określonych przedziałach wysokości. Mapa umożliwia również analizę położenia koron drzew względem dróg, działek ewidencyjnych, granic i budynków.
Płatny dostęp do serwisu dodatkowo umożliwia obliczenie statystyk dla większej liczby drzew oraz pobranie wskazanego obszaru Krajowej Mapy Koron Drzew w formie warstwy wektorowej.
Parametry drzewa w Krajowej Mapie Koron Drzew™.
Ciekawostka
Daglezja Helena – jedno z najwyższych drzew w Polsce, mierzy 59,40 m
- Gatunek: daglezja zielona Pseudotsuga menziesii
- Wysokość drzewa: 59,40 m
- Wiek: około 120 lat
- Obwód drzewa w pierśnicy: 349 cm
- Rozpiętość korony: 12 m
- Wysokość nasady pnia nad poziomem morze: 343,5 m n.p.m.
Krajowa Mapa Drzew zdobyła I miejsce w konkursie GUGiK w 2021 roku na najlepszy projekt wykorzystujący otwarte dane w kategorii: „Ogólnodostępna aplikacja lub serwis internetowy wykorzystujący udostępniane przez GUGiK dane i usługi”
Krajowa Mapa Drzew w liczbach:
Zostało przetworzone
19TB danych
Wykorzystano chmurę punktów wysokościowych składającą się z
1 523 995 330 400 punktów
Zinwentaryzowano ponad
5 mld drzew
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
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
Chcesz osiągnąć podobne rezultaty?
Przekonaj się, czy FME sprawdzi się w Twojej firmie. Wypełnij formularz, a nasz konsultant skontaktuje się z Tobą w celu omówienia Twoich potrzeb i umówienia się na pokaz systemu.
Możesz się z nami również skontaktować mailowo lub telefonicznie:
fme@globema.pl
+ 48 22 848 73 13
Poznaj inne historie klientów
GEOPOZ
Model 3D Poznania, Baza Zieleni Miejskiej, Aktualizacja SIP – Platforma FME w GEOPOZIe
Zobacz, jak GEOPOZ wykorzystuje Platformę FME do budowania modelu 3D miasta, bazy zieleni miejskiej, a także innych, nowoczesnych rozwiązań służących udostępnianiu informacji o przestrzeni miejskiej Poznania.
MPU Łódź
E-Usługi, raporty i miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego
Zobacz jak Miejska Pracownia Urbanistyczna w Łodzi wykorzystuje Platformę FME do tworzenia miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego (mpzp), analiz przestrzennych i nowych rozwiązań.