Krok k pokročilé inventarizaci lesních porostů pomocí laserového skenování a 3D modelování. Lze omezit náročná pozemní šetření?

Základní data projektu

Název: Krok k pokročilé inventarizaci lesních porostů pomocí laserového skenování a 3D modelování. Lze omezit náročná pozemní šetření?
Kód: LUC23023
Rok zahájení: 2023
Rok ukončení: 2025
Odpovědný řešitel VÚKOZ: Ing. Martin Krůček, Ph.D.
Poskytovatel: MSM – Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy (MŠMT)
Program: LU – INTER-EXCELLENCE II (2022 – 2029)
Hlavní příjemce: Ústav výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i.
Projektoví partneři: Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v. v. i.

Odkaz na isvavai.cz: https://www.isvavai.cz/cep?s=jednoduche-vyhledavani&ss=detail&n=0&h=LUC23023

Cíl projektu: Ekologická stabilita (rezistence a resilience) lesních ekosystémů vůči různým druhům disturbancí a stresovým faktorům je do značné míry dána strukturou porostu, ve které se odráží druhová a věková variabilita porostu. Právě strukturální charakteristiky individuálních stromů jako je výška, tvar koruny a nadzemní biomasa mohou být poměrně snadno odvozeny z pozemních šetření, která jsou ovšem náročná na čas a práci a tedy jasně časo-prostorově omezená. Metody využívající bezpilotní a letecké laserové skenování (ULS z angl. unmanned laser scanning a ALS z angl. airborne laser scanning) oproti tomu umožňují opakovaně zmapovat velká území. I tyto metody jsou do jisté míry závislé na pozemních datech. Pozemní data slouží jak pro kalibrování regresních modelů, tak pro jejich nezávislou validaci. Proto je v tomto projektu navržen přístup nahrazující pozemní měření virtuálními 3D lesními porosty. Data pozemního laserového skenování budou použita pro generování realistických 3D rekonstrukcí stromů běžných druhů (smrk, borovice, buk, dub). Z takto rekonstruovaných stromů budou následně sestaveny virtuální lesní scény s velkým rozsahem strukturální variability lesních porostů, na nichž budou simulována data laserového skenování (ULS a ALS) pomocí modelů radiativního transferu (RTM). Simulovaná data budou využita pro odvození spolehlivého algoritmu detekce jednotlivých stromů z ULS dat, vylepšení plošného přístupu (ABA, z angl. area based approach) odhadu lesních charakteristik z ALS dat a navržení nového přístupu hodnocení mechanické stability stromů/porostů. Aktivity tohoto projektu velmi úzce navazují na probíhající COST Akci 3DForEcoTech (CA20118), která si klade za cíl podpořit výzkum ekologie lesních ekosystémů pomocí moderních a neustále se rozvíjejících metod 3D laserového skenování, a tyto metody na nich založené více přiblížit lesnické praxi.