Ako pomáhajú satelity identifikovať ilegálne aktivity v krajine

Vedci Slovenskej akadémie vied spolu s Katedrou globálnej geodézie a geoinformatiky Stavebnej fakulty STU a Výskumným ústavom pôdoznalectva a ochrany pôdy NPPC úspešné ukončili projekt Monitorovanie zmien krajinnej pokrývky na identifikáciu potenciálne ilegálnych aktivít na Slovensku (LAnd cover change monitoring for identification of Potential Illegal Activities in Slovakia – LAPIA)ktorý podporila Európska vesmírna agentúra (v rámci šiestej ESA Top-Down výzvy).


Projekt reprezentoval prvý konkrétny prístup identifikácie potenciálne ilegálnych aktivít v krajine založený na báze satelitných údajov na Slovensku. Na jeho riešení participoval Geografický ústav SAV, v. v. i. (koordinačné pracovisko) spolu s Katedrou globálnej geodézie a geoinformatiky Stavebnej fakulty STU a Výskumným ústavom pôdoznalectva a ochrany pôdy NPPC.

Vplyv človeka na krajinu často spôsobuje kategorické zmeny označované ako zmeny využívania krajiny/krajinnej pokrývky (LU/LCC). Keďže takéto zmeny môžu ovplyvniť stav krajiny, je dôležité určiť, kde a v akom rozsahu k nim dochádza. Legálne zmeny v krajine zahŕňajú plánovanie a zápis do katastra nehnuteľností a iných dokumentov. Krajinu však stále častejšie atakujú nelegálne ľudské zásahy a ich sledovanie môže byť zložité pre odľahlosť, sťažený prístup atď.

Cieľom projekt LAPIA bolo navrhnúť inovatívne prístupy monitorovania ilegálnych zmien v krajine. V riešení projektu sa kládol dôraz na využitie údajov diaľkového prieskumu Zeme (DPZ), najmä satelitných snímok Sentinel-1 a Sentinel-2 a údajov z leteckého laserového skenovania. Takýto prístup má pomôcť environmentálnym inšpektorom odhaľovať ilegálne aktivity v krajine – rozorávanie a devastovanie chránených trávnych porastov, výrub nelesnej drevinovej vegetácie v poľnohospodárskej krajine a ilegálne rozširovanie uzavretých sanovaných skládok.

Z reakcie potenciálneho užívateľa – Slovenskej inšpekcie životného prostredia (SIŽP) – na výsledky získané v kontexte riešenia tohto projektu vyplýva, že aktualizované masky chránených trávnych porastov a nelesnej drevinovej vegetácie v poľnohospodárskej krajine sú vhodným vstupom do procesu identifikovania výskytu ilegálnych aktivít využitím údajov DPZ. Identifikovanie prejavu rozoraných a devastovaných trávnych porastov (s priestorovým rozlíšením 10 × 10 m) a výrub nelesnej drevinovej vegetácie v poľnohospodárskej krajine (s priestorovým rozlíšením 5 × 20 m) je prínosné, ale odporúčajú ďalšie testovanie údajov DPZ s väčším priestorovým rozlíšením. Za prínos riešenia projektu považujú zistenie, že pomocou vegetačného indexu NDVI možno určiť časové rozpätie výskytu zmeny (napr. v dňoch) spôsobenej ilegálnou aktivitou v rámci chránených trávnych porastov a nelesnej drevinovej vegetácie. Doteraz sa využívali iba orientačné výpovede svedkov a pod.

Identifikovanie zväčšenia uzavretých sanovaných skládok nelegálnou prevádzkou pomocou údajov Sentinel-1 je limitované priestorovým rozlíšením týchto snímok 10-15 m. Podobne aj využitie údajov Sentinel-2 (s priestorovým rozlíšením 10 × 10 m) považujú v tomto kontexte za nedostatočné. Na druhej strane údaje z leteckého laserového skenovania poskytujú presnejšie informácie nielen o polohových, ale aj o výškových zmenách skládok, čo demonštruje ich vysoký monitorovací potenciál. Napriek svojim nesporným výhodám treba počítať s obmedzenou frekvenciou skenovania, čo môže negatívne ovplyvniť monitorovanie zmien.

Z finalizácie získaných výsledkov vo vzťahu k SIŽP vyplýva, že v budúcnosti bude potrebné zamerať sa na testovanie satelitných údajov s vysokým rozlíšením a na vývoj automatizovaného monitorovacieho systému zmien krajinnej pokrývky. Pokračovanie rozvíjania tohto prístupu však vyžaduje okrem iného zabezpečenie dostatočných finančných prostriedkov na aktuálne satelitné údaje s vysokým rozlíšením.


Text: Ján Feranec, Daniel Szatmári, Tomáš Goga, Šimon Opravil | prevzaté z web SAV