7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS

1. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS 7.1. UVOD, DEFINICIJA, PRINCIPI I CILJEVI Daljinska istraživanja (engl. Remote Sensing, njem. Fernerkundung) danas su nezaobilazna metoda u raznim znanstvenim područjima, a dobiveni rezultati, zahvaljujući razvoju računalnih tehnologija, nalaze široku primjenu u različitim disciplinama. Riječ je o metodi prikupljanja i interpretaciji informacija o udaljenim objektima bez fizičkog dodira s objektom. Ova metoda uključuje sve aktivnosti, od snimanja, procesiranja, analiziranja, interpretacije sve do dobivanja informacija iz podataka prikupljenih istraživanjem. Podatci se dobivaju iz velike udaljenosti (od nekoliko stotina do nekoliko tisuća kilometara) instrumentima postavljenim u zračne ili svemirske letjelice. Cilj daljinskih istraživanja je brzo i ekonomično dobivanje preciznih informacija o relativno velikim područjima. Dobivanje informacija postalo je posljednjih desetljeća jedan od najvažnijih zadataka, pri čemu se sve više koriste metode daljinskih istraživanja. Uvođenje modernih tehnologija u potrajno gospodarenje prirodnim bogatstvima i monitoringu trenutačnog stanja na površini Zemlje zahtijeva vjerodostojne informacije o trenutačnom stanju i stvarnim mogućnostima kontrole promjena koje svakodnevno mogu nastupiti. Definicija daljinskih istraživanja uključuje dva temeljna aspekta: prikupljanje podataka i analizu podataka s interpretacijom.

2. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Daljinska istraživanja predstavljaju tehnike dobivanja podataka iz daljine koja može iznositi nekoliko centimetara, stotine metara, stotine pa i tisuće kilometara, instrumentima najčešće postavljenim u zračne i svemirske letjelice. Za sva daljinska istraživanja osnovni zajednički elementi su: - izvor zračenja, - put transmisije (medij kroz koji se reflektirani/emitirani valovi prenose), - cilj - objekt istraživanja, - senzor. Cilj daljinskih istraživanja je brzo i ekonomično dobivanje podataka i informacija zadovoljavajuće preciznosti, prvenstveno o relativno velikim područjima. Ovom tehnikom moguće je po želji veliki dio Zemljine površine slikovito i topografski prikazati i ispitivati, a sustavnim, ponavljanim snimanjem moguće je pratiti i registrirati dnevne, sezonske i godišnje promjene. To se posebno dobro zapaža na snimkama dobivenim pomoću umjetnih Zemljinih satelita.

3. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Mogu se dobro zapažati i pratiti dinamika razvoja različitih fenomena, kao što su šumski požari, vulkanska aktivnost, veća klizanja zemljišta, razvoj usjeva i procjena prinosa, stanje šumske vegetacije, poplave, temperature površine Zemlje na različitim visinama, zatim zagađenje okoliša (kopna, mora i atmosfere), površinska eksploatacija mineralnih sirovina i ostalo. Može zaključiti da je osnovni cilj daljinskih istraživanja prikupljanje željenih informacija na temelju analiza aerosnimaka i satelitiskih snimaka.

4. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Sateliti u polarnoj orbiti (visina oko 900 km) i geostacionarnoj (visina oko 36.000 km), različitih namjena (Meteorological Office-UK).

5. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS 7.4.1. Digitalna aerofotogrametrija – aviosnimanje Fotogrametrija je umjetnost, znanost i tehnologija dobivanja pouzdanih informacija o fizičkim objektima i okolišu procesom snimanja, mjerenja i interpretacije fotografskih slika i uzoraka. Prema stajalištu kamere fotogrametrija se dijeli na: - terestričku fotogrametriju, - aerofotogrametriju, - satelitsku fotogrametriju. Prema položaju osi snimanja dijeli se na: - okomitu (aerofotogrametrija), - vodoravnu (terestrička fotogrametrija), - blago nagnutu (terestrička fotogrametrija), - kosu (aerofotogrametrija). Osnovna karakteristika aerofotogrametrije je ta, što je fotogrametrijska kamera smještena u trup za tu svrhu posebno pripremljenog aviona. Prednost aviona kao letjelice za snimanje je u njegovom velikom radijusu kretanja, pogodne i jednolične brzine, vrlo uspješne navigacije, kao i mogućnosti opterećenja

6. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Avion Commander i Piper Navajo za aviosnimanje. a) Aviosnimanje i adekvatna oprema – brošura – Geodetski zavod d. d. Osijek.

7. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS b) Pravilan razvoj i opremanje za digitalnu fotogrametriju – Geodetski zavod d. d. Osijek.

8. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS 7.3.2. Satelitska fotogrametrija Satelitska fotogrametrija naziv je za daljinsko istraživanje u užem smislu, tj. prikupljanje informacija o Zemljinoj površini s uređajima smještenim u satelitima i interpretaciju tako dobivenih informacija. Unutar satelita smještene su multispektralne kamere, kamere s više objektiva, od kojih svaki ima drugi filtar. U posljednje vrijeme najnovije generacije satelita su u Zemljinu orbitu ponijeli optičke senzore sposobne osigurati digitalne snimke rezolucije od 1 m i niže (za vojne potrebe u putanji oko Zemlje nalaze se sateliti s fotografskim kamerama žarišne daljine 6 m, koje omogućuju da se na snimkama raspoznaju detalji veličine 50 cm). Što je još važnije, rezultati ovih misija na raspolaganju su svim zainteresiranim korisnicima, i to u različitim oblicima. Tehnološka dostignuća dovela su do dramatičnog unaprjeđenja u kvaliteti dobivanja podataka iz svemira, kao i primjeni dobivenih podataka. Površina Zemlje opservira se pomoću satelita Landsat već od 1972. godine, pri čemu se tim satelitima pridružio veći broj drugih, s istim ili sličnim zadatcima. Svi spomenuti sateliti imaju svoj vijek trajanja, poslije čega više nisu upotrebljivi. Obično se prije prestanka rada nekog satelita lansira drugi, koji kontinuirano nastavlja misiju "istrošenog".

9. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Istraživanje Zemlje iz svemira obavlja se posredstvom satelita koji kruže sličnim putanjama. Europska svemirska agencija (ESA) za ove potrebe izradila je scenarij po kojemu će permanentno imati dva satelita u orbiti, jedan "jutarnji" i drugi "popodnevni". Oni će isto područje nadlijetati i snimati prije podne i poslije podne. Rotacija satelita oko Zemlje odvija se po trajektoriji koja se naziva orbita. Satelit u orbiti.

10. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS • 7.5. PRIMJENA DALJINSKIH ISTRAŽIVANJA • 7.5.1. Primjena daljinskih istraživanja u poljoprivredi • Širok je spektar koristi koje pružaju istraživanja pomoću daljinskih metoda u poljoprivredi. •  - utvrđivanje stupnja intenziteta korištenja zemljišnih kapaciteta, • - dobivanje informacija za donošenje relevantnih odluka, • - dugoročne studije vezane za primjenu sustava korištenja zemljišta za industrijske i urbane potrebe, • - proučavanje organizacije zemljišnog prostora, • - studije tla i odvodnjavanja u vezi s uvjetima koji su specifični za pojedine kulture, • - utvrđivanje stupnja saliniteta tla, • - utvrđivanje stupnja zaraženosti i provođenja organizacije zaštite kultura, • - utvrđivanje strukture korištenja površina i stanja vegetacije, • - utvrđivanje šteta od prirodnih nepogoda, • prognoziranje prinosa u različitim fazama vegetacije. • Daljinska istraživanja na brz i relativno jeftin način mogu osigurati pravodobne informacije o nadgledanju usjeva i predviđanju prinosa na većim površinama. Takve informacije se mogu koristiti za određivanja stanja usjeva i njihovog razvoja. • Pri tomu je moguće: • - rano otkrivanje stanja usjeva (zdravstveno stanje i problemi razvoja), te poduzimanje mjera zaštite; • - ciljana intervencija zaštite usjeva i rješavanje drugih problema uz niske troškove; • - simultani monitoring i upravljanje velikim i različitim područjima uz niske troškove i napore; • - rano pretkazivanje uroda i periodično nadgledanje kroz sezonu rasta, prateći dinamiku razvoja; • - analizirati promjene usjeva i njihove značajke, ispravno upravljati i optimizirati proizvodnju.

11. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Satelitiskim istraživanjem također je moguće kartirati kulture i registrirati biofizičke karakteristike za velika i posve različita područja, te identificirati rijetko raslinje i promjene u razvoju koje se inače teško zapažaju ili su nevidljive za ljudske oči. Prepoznavanje i identifikacija određenih objekata i pojava prvi je tip interpretacije snimaka u pedološkom kartiranju. Relativno je jednostavno na odgovarajućim snimkama prepozanti građevne objekte kao što su ceste, kanali, mostovi i kuće. Vrlo često stručnjaci mogu zapaziti ove značajne oblike na terenu, ali je puno teži zadatak identificirati ih. Objekti malih dimenzija ne će biti posebno prikazani na satelitskim snimkama, međutim, skupina malih pojava odražavat će se posebnim karakterističnim obrisima, što će se naročito odraziti u boji tona i teksturi snimke, koje može prepoznati samo stručnjak - interpretator s određenim znanjem iz pedološke struke i dugim interpretacijskim iskustvom. Satelitske snimke u poljoprivredi; gustoća vegetacije (gore), područja s manjkom vode (sredina), zastupljenost usjeva (dolje).

12. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS • 7.5.1.1. Izrada studija uporabe daljinskih istraživanja u poljoprivredi i ekologiji (vlastiti primjeri) • Izgradnja i integracija geoinformacija za potrebe planiranja uporabe prirodnih resursa • Ovaj projekt izrađen je na temelju višegodišnjeg rada na području Baranje i kao rezultat suradnje s J. P. „Kopački rit“ te poljoprivrednim kombinatom „Belje“ d.d. Predloženi GIS slojevi namijenjeni su prvenstveno boljem planiranju gospodarenja prirodnim površinama u Baranji. • Svrha i namjena • Satelitska se snimka danas može javno naručiti, a u narudžbu su uključene koordinate područja od interesa, vrijeme snimanja i svrha. U roku od nekoliko tjedana najažurniji podatak može se imati na zaslonu standardnog PC računala. • Ponuda satelitskih snimki neprestano raste, tako da danas postoji poboljšana rezolucija od oko 1 m (IKONOS) i veća, te razne vrste multispektralnih snimki sa i bez stereoefekta. • Glavna područja primjene GIS alata i tehnologije za područje Baranje grubo se mogu svrstati na tri generalne teme: • 1. Deminiranje i obnova; • 2. Studije razvitka uporabe prirodnih resursa (prostorno planiranje); • prenamjena zemljišta; privatizacija i razvitak obiteljskih gospodarstava; • razvitak ekološki čiste hrane (standardizirane); • razvitak primjene precizne poljoprivrede; • 3. Studije zaštite okoliša i prirodnih bogatstava.

13. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Potrebne su strukovne ili tematske karte ili, bolje rečeno, sustavi informacija (GIS) koji ne samo da pružaju željenu informaciju, već trebaju biti dizajnirani tako da ih je moguće preklopiti, tj. integrirati. Primjerice, u rasterski temeljenom GIS-u neophodno je da su svi GIS slojevi prevedeni na isti grid koji definira veličina piksela, koordinatni sustav te granične koordinate. Za potrebe izgradnje i integracije detaljnih tematskih karata izrađena je radna studija u kojoj se iznose neki opisni podatci područja, zatim radne verzije slojeva kao što su reljef, tla te namjena zemljišta. Razmatrane su i potencijalne mogućnosti i problemi izrade detaljnijih karata. Opis područja Baranje Ukupna površina Baranje je oko 1.060 km2, a granice Baranje su Drava na jugu, Dunav na istoku i granica Hrvatska – Mađarska na sjeveru. Baranja, infrastruktura i osnovne grupe uporabe zemljišta.

14. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Srednja mjesečna temperatura varira između 0°C (siječanj) i 21°C (kolovoz), dok je godišnji prosjek oko 11°C. Ukupna godišnja količina oborina je među najnižima u Hrvatskoj i kreće se 630-750 mm. Podzemna voda varira od močvarnih područja, gdje pokriva površinu do preko 10 m na najvišim terasama. Obično je najviša razina vode u travnju, a najniža u listopadu. Između godina podzemna voda se zna razlikovati od 1 do 4 m. Gospodarenje podzemnim vodama i izgradnja i održavanje kanala su jedni od glavnih čimbenika uspješnog gospodarenja. Zbog toga bi jedan od važnih slojeva GIS-a svakako trebala biti karta podzemne vode prema mjesecima i godišnje variranje. Sezonsko variranje dubine podzemne vode (Ground Water Depth - GWD) u području naplavne ravni.

15. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS GIS slojevi Digitalni model reljefa Digitalni model reljefa (DMR) izrađen je digitalizacijom kontura i kota s geokodiranih topo karata u mjerilu 1:50K. Tla su uglavnom formirana iz pleistocenskih i holocenskih sedimenata. Glavni reljefni tj. geomorfološki oblici mogu se vidjeti na slici. Reljefni oblici vidljivi na DMR-u (gore); shematski prikaz poprečnog presjeka (dolje).

16. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Tematska karta „Vodene površine“ u Baranji izrađena u GIS-u (pankromatski Landsat).

17. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Osnovni tipovi tala te udjel u odnosu na ukupnu površinu Baranje (bez voda i naselja).

18. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS • JU Park prirode "Kopački rit" • Javna udruga Park prirode "Kopački rit" proteže se na površini 239.1 km2 i jedan je od najvećih parkova prirode u Hrvatskoj. Tijekom rata dobar dio Parka prirode je bio miniran, tako da se trenutačno radi na izradi plana gospodarenja i obnove. • Razlikuju se tri zone Parka prirode: • - Zona 1. Posebni zoološki rezervat. • - Zona 2. Granica Parka prirode. • Zona 3. Vanjska okolna zona Parka prirode • (naplavna ravan Dunava). Zone i površine Parka prirode "Kopački rit".

19. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS „Belje“ d.d. Aspekti u kojima su GIS alati značajno doprinijeli: ažurna inventarizacija, izrada dugoročnih planova, praćenje poplava i šteta nastalih od poplava, praćenje i kontrola uspjeha poljoprivredne proizvodnje te racionalnije izvođenje gnojidbe, sjetve, žetve, navodnjavanja, općenito racionalizacija. Prvenstvena ideja je bila unijeti karte „Belja“ d.d. u mjerilu 1:75K (izrađene od strane geodetsko-zemljišnog sektora osamdesetih godina prošlog stoljeća) u digitalni oblik. Nažalost, originalne karte (ili skice karata – vidi sliku) pokazale su se nezahvalnim za geokodiranje pa se samo koristio oblik tabli, a same granice su korigirane na osnovi satelitske snimke. Uz pomoć satelitske snimke izračunat je Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) koji se direktno može korelirati sa zelenim pokrovom. Slika na sljedećem slide-u navodi na zaključak da su beljske table relativno heterogene, te da se stoga i obrada i gnojidba treba prilagoditi. Integracija i ažuriranje podataka u GIS-u. Korigirana geometrija tabli uz pomoć satelitske snimke

20. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Obraslost površina. Iako je prema planu gospodarenja čitava tabla trebala biti pod punom obraslošću, neki dijelovi pokazuju "gole" površine, tj. očigledno podbacivanje. Korištenje dobivenih podataka Projektom se predlaže da se korisnici ovog projekta odluče o nabavci komercijalnih ili besplatnih (ArcExplorer, FreeView7) GIS paketa prije početka uporabe GIS-a. Neki od paketa koji su preporučeni: ILWIS (www.itc.nl/ilwis/) ArcGIS (www.esri.com) ERDAS Imagine (www.erdas.com) Geomatica (www.pcigeomatics.com) GRASS GIS (www.geog.uni-hannover.de/grass/).

21. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Ovaj GIS je pripremljen uporabom Integrated Land and Water Information System (ILWIS) 3.1 paketa (www.itc.nl/ilwis/) i svi podatci u direktoriju /ILWIS_maps/ su u tom formatu i mogu se koristiti isključivo uporabom spomenutog paketa (Unit Geo Software Development). ILWIS je jedan od najjeftinijih GIS paketa na tržištu u Europi, a s obzirom na opseg operacija, zadovoljava sve potrebe gore spomenute primjene. U direktoriju /export/ nalaze se sve karte i prostorni objekti eksportirani u nešto univerzalniji format – shape (vektorski podatci) ili geotif (rasterski podatci). Satelitske snimke se nalaze u *.lan formatu, kao zasad jedinom mogućem univerzalnom formatu. Ova dva formata *.shp i *.tif su manje-više kompatibilni s većinom GIS i sličnih (AUTOCAD) paketa. Namjena i ostali korisnici Postoji puno primjera mogućih projekata, kao što su MATRA projekt Nizozemske vlade za pomoć zemljama srednjoistočne Europe u tranziciji (www.minbuza.nl), projekti Netherlands Management Cooperation Programmea iz Den Haaga i drugi. Često inicijativa za pokretanje projekata danas dolazi iz inozemstva (IAD se trenutno natječe za projekt pod imenom The Croatian and Serbian Danube area: the challenge of alternative water and land management practices).

22. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS GIS slojevi izrađeni za potrebe studije, opis, formati i izvori podataka. *snimka je vlasništvo tvrtke EURONATUR.

23. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Perspektivni pogled na Baranjsku planinu. Satelitska snimka iz 1992. godine je geokodirana i prebačena preko digitalnog modela reljefa (ILWIS). Tipovi pokrova na području JP "Kopački rit" određeni klasifikacijom satelitske snimke.

24. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS • Prostorno planiranje poljoprivredne proizvodnje • projekt „Geoinformatizacija za potrebe unaprjeđenja poljoprivredne proizvodnje na području Osječko-baranjske županije“ • VINOGRADARSTVO • Karta namjene primjenom daljinskih istraživanja - GIS za odabir novih lokacija za sadnju vinograda • U kontinentalnom, a osobito u mediteranskom dijelu Hrvatske postoje izvrsni uvjeti za uzgajanje voćnjaka, vinograda i mediteranskih kultura. Kako bi se poboljšala učinkovitost i konkurentnost poljoprivredne proizvodnje, Vlada RH je još u lipnju 2004. godine donijela operativni program kreditiranja trajnih nasada – vinograda, voćnjaka i maslinika. • Za RH je izuzetno važno da podigne što više trajnih nasada prije ulaska u Europsku Uniju, nakon čega će biti uvedene kvote za maslinu i vinovu lozu koje se više ne će moći bitno mijenjati. Kako bi se sredstva iz ovog programa dodijelili na najbolji mogući način, potrebno je dobro poznavati proizvodne potencijale određenog lokaliteta. • Ova studija daje metodiku bonitiranja zemljišta s obzirom na niz objektivnih limitirajućih čimbenika proizvodnje vinove loze. • Stvarno stanje pokrova inventarizirano je korištenjem skica i planova koje su se pribavile tijekom terenskog prikupljanja podataka. Te skice su zatim georeferencirane i preklopljenje preko LANDSAT satelitskih snimki, kako bi se provjerilo stvarno stanje (metodologija rasterskog GIS modeliranja). • Kako bi se što bolje procijenilo i lociralo trenutno stanje trajnih nasada, snimljen je teren obilaskom glavnih poslovnih subjekata. Pri tomu su obavljene kraće ankete.

25. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Odabir optimalnih lokacija za pojedini tip trajnog nasada može se obaviti korištenjem logičkih prostornih upita. Optimalne lokacije za vinograde definirat će se kao preklapanje lokacija (lokacije gdje se prema prostornom planu nalaze ili vrijedna, osobito vrijedna tla ili ostala obradiva tla i južne ekspozicije reljefa s količinom ukupne godišnje upadne svjetlosti > 1208 kWh m-2 i lokacije gdje nagib reljefa nije veći od 12 % i manji od 2 %. Odnosno, gdje nadmorska visina nije manja od 110 m i gdje tla nisu kiselija od 5,6 pH). To znači da će se naći područja koja zadovoljavaju nekoliko važnih kriterija na istom mjestu. Kao rezultat upita dobivena je jednostavna karta koja pokazuje područja koja ili jesu pogodna za vinogradarstvo (1) ili nisu pogodna za vinogradarstvo (0). Izrađena je karta optimalnih lokacija za vinograde. Prema procjeni i formuli, ukupno je 17.782 ha pogodnih za vinogradarstvo na području Županije. Ako se to usporedi s podatcima o stvarnom stanju (1.612 ha), vidi se da je trenutačna iskorištenost resursa po pitanju vinogradrske proizvodnje oko 10 %. Najveći potencijal za postavljanje novih vinograda uglavnom je na području između Đakova i Našica, uz postojeće i priznate lokalitete Baranjske planine i Erdutskog brda. Područja koja na konačnoj karti nisu obojana zelenom bojom, ne bi se mogla preporučiti kao pogodna za vinogradarstvo, tj. u svakom slučaju ne bi se trebala kreditirati ili poticati od strane države. Podizanje novih trajnih nasada i animiranje potencijalnih proizvođača (pravnih i fizičkih) traži iznimno brzi aganžman na državnoj i županijskoj razini u enormno kratkom razdoblju od nekoliko godina (ulazak u EU).

26. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Jednom kada se izradi kvalitetna baza GIS slojeva iz koje se mogu iščitati edafski, pedološki i slični čimbenici, tu je bazu vrlo lagano pretraživati u GIS-u. Također je moguće modificirati postojeće prostorne upite, te proširivati GIS slojeve. Ne postoje ažurne i detaljne karte područja Osječko-baranjske županije koje prikazuju stvarno stanje uporabe zemljišta, stvarni potencijal prirodnih resursa (tlo, vode, reljef). Niti sve temeljne geodetske podloge, kao što su katastar, aerosnimke i topo karte, također nisu prevedene u digitalni oblik te dostupne ovim službama. Ne rabe se alati za relativno hitno i objektivno praćenje promjena uporabe zemljišta (satelitske snimke), promjene granica poljoprivrednih cjelina (aerosnimke), pozicioniranje (GPS) te općenito stanja prirodnih i ljudskih resursa. Veliki problem primjene geoinformacijskih tehnologija u regiji je nedostatak stručnog kadra i neupućenost potencijalnih korisnika jer se radi o relativno novoj tehnologiji. U Republici Hrvatskoj stanje trajnih nasada je s obzirom na statističke pokazatelje i trendove već duže vrijeme poražavajuće. U kontinentalnom, a osobito u mediteranskom dijelu Hrvatske postoje izvrsni uvjeti za uzgajanje voćnjaka, vinograda i mediteranskih kultura. Statistički pokazatelji ukazuju da Hrvatska nije niti za jedan tip trajnog nasada poljoprivredna velesila, a proizvodnja voćaka i vinove loze nije samodostatna.

27. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Poljoprivredna tla prema novom prostornom planu županije Osječko-baranjske i tipovi matičnog supstrata na području županije.

28. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Metodologija izrade GIS Vinogradi Izrada GIS-a ili GIZIS-a za potrebe planiranja na regionalnoj razini rabi se u Hrvatskoj već od 1994. godine. Do sada je Zavod za pedologiju u Zagrebu već izradio slične studije za potrebe Zagrebačke, Sisačko-moslavačke, Ličko-senjske te Karlovačke županije. Za izračun geomorfoloških parametera rabljena je metodologija parameterizacije reljefa, a za izračun pedoloških varijabli rabljene su pedometrijske metode kartiranja. Stvarno stanje pokrova inventarizirano je korištenjem skica i planova koje su se pribavile tijekom terenskog prikupljanja podataka. Te skice su zatim georeferencirane i preklopljenje preko LANDSAT satelitskih snimaka kako bi se provjerilo stvarno stanje. U cijeloj studiji korištena je metodologija rasterskog GIS modeliranja, što znači da je temeljna jedinica odlučivanja (decision-making) piksel ili grid kvadrat. Terensko prikupljanje podataka Od svake je organizacije traženo da dostave karte koje prikazuju trenutačno stanje i lokacije nasada. Ovdje se obično radilo o skicama ili starim planovima koju su ili manualno precrtani ili fotokopirani i umanjeni s originalnih katastarskih planova.

29. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Priprema tematskih GIS slojeva Pri pripremi GIS slojeva držali smo se nekoliko rasterskih rezolucija: (a) temeljna rezolucija za izračun pogodnosti bila je 100 m; (b) LANDSAT snimka bila je dostupna u rezoluciji od 30 i 15 m; (c) detaljna topokarta 1:100K priređena je također u rezoluciji od 15 m. Granice područja postavljene su na Xmin = 6490027; Ymin = 5005476; Xmax = 6587527; Ymax = 5088076 (Gauβ-Krügerov sustav, zona 6), što znači da je cijelo područje dimenzija 97 × 83 km. Pankromatska snimka rezolucije od 15 m (5508 × 6501 piksela) u tom slučaju zauzima 35,8 MB na računalu. Konačno su izrađeni sljedeći tematski slojevi: Topokarta 1:100K(topo100K) – kao GIS podloga korišteni su listovi 1:100K topokarte koja je skenirana i georeferencirana na radni koordinanti sustav (zona 6). Ukupno je georeferencirano i slijepljeno 19 listova topokarte RH. Skanirane skice (table) – skanirane skice predstavljaju trenutačno stanje trajnih nasada. Ukupno su prikupljene skice i planovi za četiri poslovna subjekta: Kneževi, Erdutski i Đakovački vinogradi te Feravino. Vrlo često su skice bile ispod kvalitete za integraciju u GIS, pa su se radi kontrole koristile i topokarte 1:25K koje također često pokazuju lokacije vinograda. Sve skanirane skice su nakon georeferenciranja prebačene u vektorski format. Digitalni model reljefa i parameteri reljefa (DMR, nagib, svjetlo) – digitalni model reljefa (DMR) proizveden je na osnovi kombinacije SRTM DMR-a (NASA, 2005).

30. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Geomorfološki parametri izračunati na osnovi digitalnog modela reljefa županije. Planirana namjena zemljišta (Namjena) – planirana namjena zemljišta preuzeta je na osnovi prostornog plana izrađenog na Zavodu za prostorno uređenje Osječko-baranjske županije (Zavod za prostorno planiranje Osječko-baranjske županije, 2002.). Radi se o karti u mjerilu 1:100K koja je skanirana, georeferencirana u ILWIS-u i zatim digitalizirana i poligonizirana. Karta planirane namjene zemljišta važna je kako bi ograničili odabir optimalnih lokacija za voćarstvo/vinogradarstvo na lokacije gdje se nalaze vrijedna i osobito vrijedna tla.

31. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Pedološki parametri (tlo_tip, tlo_pH, tlo_karb) – osim tipa tla (duboko, plodno ili šljunkovito, suho) najvažnije je znati sadržaj vapna u zemljištu predviđenom za sadnju i to za dubine 0-30 cm i 30-60 cm. Karte kiselosti tla te sadržaja karbonata su izrađene interpolacijom organičenog broja pedoloških profila. Korištena je baza podataka o tlima Hrvatske; Satelitska snimka (pankromatska) – korištena je LANDSAT pankoromatsai satelitska snimka u rezoluciji od 15 m. Snimka je iz rujna 1999. godine, ali još uvijek aktualna za ovu studiju. Cijena LANDSAT snimki (scena 185  185 km) iznosila je oko 600 € te se mogu naručiti i „skinuti“ (download-ati) on-line putem NASA-inog servera (http://edcimswww.cr.usgs.gov/pub/imswelcome/). Ova snimka osobito je pogodna za ovakve projekte jer se može usporediti s fotomozaikom koji bi trebalo platiti znatno skuplje. Na snimci se jasno vide granice poljoprivrednih tabli, a često i veće prosjeke izrađene unutar samih vinograda. Za lakše prepoznavanje voćnjaka i vinograda trebalo bi u budućnosti rabiti aero ili Ikonos snimke. Unos karata, georeferenciranje i integracija obavljena je korištenjem sljedeće metodologije: - karte se skaniraju u rezoluciji 150 DPI; - skanirane karte se unose u GIS programski paket ILWIS te georeferenciraju na lokalni koordinatni sustav, mjerilo 1:100K; - dijelovi karata se ujedinjuju te prevode u željenu temeljnu rezoluciju i razinu detalja; - različiti tematski slojevi se rabe za jednostavne (npr. karta nagiba) i složenije izračune; - konačno izračunate tematske karte rabe se za donošenje odluka, i to korištenjem prostornih upita;

32. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Unos i provjera starih skica i planova (nakon georeferenciranja karta čestica prikazana je snimkom uz popravak prostorne točnosti; desno - integracija GIS slojeva u ILWIS-u. • Odabir optimalnih lokacija • Nakon što su svi GIS slojevi unijeti i prilagođeni na isti grid, odabir optimalnih lokacija za pojedini tip trajnog nasada može se obaviti korištenjem logičkih prostornih upita. • Primjerice, optimalne lokacije za vinograde definirat će se kao preklapanje sljedećih lokacija: •  - lokacije gdje se po prostornom planu nalaze ili vrijedna, osobito vrijedna tla ili ostala obradiva tla; • - južne ekspozicije reljefa s količinom ukupne godišnje upadne svjetlosti > 1208 kWh m-2; • lokacije gdje nagib reljefa nije veći od 12 % i manji od 2 %; • - gdje nadmorska visina nije manja od 110 m te gdje tla nisu kiselija od 5,6 pH jedinica.

33. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS To znači da će se naći područja koja zadovoljavaju nekoliko važnih kriterija na istom mjestu (i povoljna ekspozicija i povoljan nagib i povoljna nadmorska visina...). Ovakav prostoran upit može se izraziti korištenjem sljedećih ILWIS naredaba (ILWISsytnax): POGODNO_VINOGRADI {dom=Bool} = iff (((namjena = "OSOBITO VRIJEDNO TLO") or (namjena = "VRIJEDNO TLO") or (namjena = "OSTALA OBRADIVA TLA")) and (svjetlo>1220) and (nagib<12) and (DMR>110) and (tlo_pH>5.6), 1, 0) Ovo je tzv. "Booleanska" operacija jer će se kao rezultat upita dobiti jednostavna karta koja pokazuje područja što ili jesu pogodna za vinogradarstvo (1) ili nisu pogodna za vinogradarstvo (0). Ukoliko korisnik želi pooštriti kriterije odabira, može jednostavno promijeniti jedan od parametara direktno u ILWIS komandi (npr. nagib<10 % umjesto <12 %). Naravno, što su kriteriji stroži, to će ukupna površina pogodnih lokacija biti ukupno manja. Alternativa ovom booleanskom pristupu bilo bi korištenje limitirajućih bodova (limitation scores). U tome slučaju svaki parametar, limitirajući agroekološki čimbenik, prevodi se u neki limitirajući bod prema nekoj matematičkoj ili empirijskoj formuli. U ovom slučaju korištenje limitirajućih (negativnih) bodova znatno je složenije, jer su odnosi između negativnih bodova i limitirajućih parametara nepoznati; Osim toga broj agroekoloških čimbenika može biti poprilično velik, što znači znatno opsežnije kalkulacije u GIS-u.

34. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Lista korištenih GIS slojeva u izradi studije.

35. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Vinogradi - trenutačno stanje Stvarne i potencijalne površine pod vinogradima. Trenutačno se vinogradi nalaze na oko 1.612 ha od potencijalnih 17.782 ha. Vinogradi – nove pogodne lokacije Na osnovi formule izrađena je karta optimalnih lokacija za vinograde. Ova karta je konačni rezultat ove studije. Ukupno je 17.782 ha pogodnih za vinogradarstvo na području Županije. Ako se to usporedi s podatcima o stvarnom stanju (1.612 ha), vidi se da je trenutačna iskorištenost resursa u pitanju vinogradarske proizvodnje oko 10 %. Najveći potencijal za postavljanje novih vinograda uglavnom je na području između Đakova i Našica, uz postojeće i priznate lokalitete Baranjske planine i Erdutskog brda.

36. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Područja koja na konačnoj karti nisu obojana zelenom bojom (vidi kartu na kraju studije), ne bi se mogla preporučili kao pogodna za vinogradarstvo, tj. u svakom slučaju ne bi se trebala kreditirati ili poticati od strane županije ili države. Trenutno i potencijalno stanje trajnih nasada Analiza i obrada klimatsko-edafskih parametara ukazuje na vrlo povoljne klimatske i zemljišne uvjete za vinovu lozu, te postojanje velikih resursa i mogućnosti za intenziviranje, kao i racionalizaciju buduće proizvodnje. Kao konačni rezultat ove studije može se zaključiti da je iskorištenost prirodnih resursa za vinogradarstvo oko 10 %, pri čemu su najpovoljnije nove lokacije za sadnju vinograda na području Erdutskog brda, te na brojnim lokacijama između Đakova i Našica. Prednosti GIS alata pri ovom daljinskom istraživanju u poljoprivredi (vinarstvo) Za razliku od metodologije koju koristi Hrvatski zavod za vinogradarstvo i vinarstvo, ova studija kompletno je izrađena u geoinformacijskom sustavu, pri čemu su korišteni i podatci o reljefu i satelitske snimke kako bi se potvrdilo stanje. Ukoliko se aerosnimke pokažu kao preskupo rješenje za izradu županijskih GIS-ova, treba također razmisliti i o korištenju Ikonos snimaka. Prednosti uporabe GIS alata su brojne. Jednom kada se izradi kvalitetna baza GIS slojeva iz koje se mogu iščitati edafski, pedološki i slični čimbenici, tu je bazu vrlo lagano pretraživati u GIS-u.

37. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Sve ovo se u ILWIS-u može postići korištenjem komandne linije. Primjerice, uzgoj sorte "graševina bijela" zahtijeva dovoljne količine Mg, naročito odgovaraju povišeni brežuljkasti tereni i topla klima, što znači da bi prije prostorne analize trebali pripremiti kartu Mg, kartu ekpozicije i nagiba, te kartu potencijalnih mrazišta. Optimalni način izrade prostornih planova za određene kulture bio bi da se zapravo izrade karte negativnih poena za sve kulture, te zatim da se te vrijednosti standardiziraju kako bi za svaku lokaciju znali točno koja je najbolja moguća kultura s obzirom na listu željenih. Ikonos snimka rezolucije od 1 m (brza inventarizacija površina - Erdutski vinogradi).

38. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS GIS karta pogodnosti za vinogradarstvo OB županije (Satelitska snimka SPOT u pozadini i TK M 1:25.000).

39. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Tematski GIS slojevi mogu se onda rabiti kao osnova kreditiranja, savjetovanja o izboru kulture, donošenja odluka o preraspodjeli namjene zemljišta, deminiranja i obnove, prenamjene zemljišta, privatizacije i razvitka obiteljskih gospodarstava, te općenito prostornog planiranja. Dugoročne opće koristi stvaranja GIS-a jedne administrativne jedinice (županije) bit će: - podatci iz različitih profesija se ujedinjuju u isti (digitalni) oblik ili standard, olakšavajući time sve buduće transformacije i nadopune; - stvara se višestrukovna osnova za prostorno planiranje; - informacije svojom kvantitativnom naravi pružaju egzaktniju podršku izradi projekata od izgradnje infrastrukture i gospodarenja prirodnim resursima do zaštite prirode. Stvaranje GIS-a ima i specifične razloge: - GIS i odgovarajući alati su podloga za izradu studije razvitka i plana gospodarenja županije; - brzo i pouzdano prikupljanje te obrada podataka, kao i vremenska dimenzija GIS-a omogućuju bolju kontrolu provođenja hrvatskih zakona i propisa Europske Unije, osobito s obzirom na zaštitu okoliša, povećanje održivosti i socio-ekonomske stabilnosti; - GIS polako je postao međunarodni standard, a time i jedan od preduvjeta za prihvaćanje u europske i svjetske integracije, traženje investicija i sudjelovanje u projektima; - važno je napomenuti da svaki podatak unutar GIS-a ima digitalni oblik, tj. može se nadopunjavati, transformirati, prikazati u različitim oblicima, od karata do tekstualnih podataka, te objavljivati putem izvješća ili interneta.

40. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Danas su GIS tehnologije postale nezaobilazan alat pri urbanom razvoju, jer se pomoću njih omogućuje razmatranje širokog raspona preselektiranih atributa u izboru najbolje lokacije za gradnju i definiranje pravca optimalnog razvoja. 7.6. PROGRAM CORINE (CORINE LAND COVER 2000) Od strane Europske zajednice prihvaćen program za koordinaciju informacija o okolišu i prirodnim resursima pod nazivom CORINE (COoRdination of INformation on the Environment). Svrha CORINE programa je identifikacija i smislena kategorizacija pokrova zemljišta, koja uključuje definiranu nomenklaturu kodiranja i stvaranja kvalitetne baze podataka, potrebne za nadgledanje, organiziranje i upravljanje resursima na regionalnoj i nacionalnoj razini. Podatci o stanju pokrova zemljišta, u kombinaciji s drugim tematskim podatcima, daju novi uvid u stanje i promjene prirodnih resursa na različitim poljima poput poljoprivrede, šumarstva, regionalnog prostornog planiranja, inventarizacije prirodnih resursa i ekologije. Prikaz scena Landsat snimki Image2000 Mozaik Hrvatske.

41. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS CORINE Land Cover Hrvatske (CLC Hrvatske) je projekt koji kao rezultat ima digitalnu bazu podataka pokrova zemljišta prema CORINE nomenklatura s podatcima cijele Europske zajednice. Dobivena baza podataka CLC Hrvatska proslijeđena je Europskoj agenciji za okoliš (EEA -European Environment Agency) koja je zadužena za objedinjavanje baze na razini Europe. Nositelj projekta za vrijeme njegova trajanja bilo je Ministarstvo zaštite okoliša, prostornog uređenja i graditeljstva, koje ga je ujedno i sufinanciralo, zajedno s tvrtkama partnerima GISDATA i OIKON, u okvirima projekta LIFE III – Treće zemlje. Korištenje i održavanje baze na nacionalnoj razini povjereno je nacionalnoj organizaciji, Agenciji za zaštitu okoliša. Tehnologija za izradu baze podataka CORINE Land Cover je temeljen na fotointerpretaciji satelitskih snimki koje su izradili nacionalni timovi zemalja sudionica. U Mađarskom Institutu za geodeziju, kartografiju i daljinska istraživanja (Földmérési és Távérzékelési Intézet - FÖMI) razvijena su programska rješenja zasnovana na ESRI ArcView platformi.

42. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS • Ova računalno potpomognuta tehnologija prihvaćena je od strane Europske Unije i EEA za izradu CLC baze i detekcije promjena za područje Europe. • Novonastale baze usklađene su u svojoj geometrijskoj i atributnoj informaciji zahvaljujući novim tehnologijama i metodama prikupljanja podataka koje omogućuju digitalnu obradu satelitskih snimki, digitalno prikupljanje vektorske baze podataka u GIS (Geographic Information Systems) okruženju. • Navedeni programski GIS paketi omogućuju automatski izračun površina poligona, automatsko otkrivanje poligona manjih od 25 ha (odnosno 5 ha za praćenje promjena). • Nastale baze temelje se na standardnoj metodologiji i nomenklaturi, a podatci moraju biti međusobno usporedivi i ponovljivi u vremenskom slijedu. • Hrvatska je započela rad na CORINE projektu 2002. godine, kada su se za interpretaciju zemljišta koristile ortorektificirane satelitske snimke Landsat 5 TM i Landsat 7 ETM. • Interpretacija je rađena na digitalnim satelitskim snimkama. • Osnovne značajke baze podataka pokrova zemljišta • - izlazno kartografsko mjerilo 1:100.000; • - kartografska točnost 100 m; • - minimalno područje kartiranja je 25 ha; • minimalna širina poligona je 100 m; • Prilikom izrade baze na području Hrvatske detektirano je 38 od 44 klasa definiranih unutar CORINE.

43. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS 7.6.1. Izlazni proizvodi baze pokrova zemljišta Rezultat CORINE Land Covera je nacionalni pokrov zemljišta koji se uklopio u jedinstvenu kartu pokrova zemljišta Europe. Izlazni proizvodi CORINE Land Cover baze za Hrvatsku su 5 digitalnih baza podataka s pripadajućim meta podatcima: - CLC 2000 – referentna baza koja predstavlja pokrov zemljišta za 2000-tu godinu (CLC00_CRO); - CLC 90 – baza koja predstavlja pokrov zemljišta za 1990-tu godinu (CLC90_CRO); - CLC change – baza koja sadrži promjene u pokrovu zemljišta 1990./2000. (CHANG_CRO); - CLC 80 – baza koja predstavlja pokrov zemljišta za 1980. godinu. - baze promjena pokrova zemljišta za 1980./2000. i 1980./1990. Ostali izlazni proizvodi: - nacionalni mozaik ortorektificiranih satelitskih snimki za 2000-tu godinu (Image2000); - satelitske karte u mjerilu : 100.000 za 2000-tu godinu (pdf format); - nacionalne karte CLC2000 u mjerilu 1:100.000 za 2000-tu godinu (pdf format); - nacionalni mozaik ortorektificiranih satelitskih snimki za 1990-tu godinu (Image1990); - satelitske karte u mjerilu 1:100.000 za 1990-tu godinu (pdf format); - nacionalne karte CLC90 u mjerilu 1:100.000 za 1990-tu godinu (pdf format); - nacionalni mozaik ortorektificiranih satelitskih snimki za 1980-tu godinu (Image1980); - satelitske karte u mjerilu 1:100.000 za 1980-tu godinu (pdf format); - nacionalne karte CLC80 u mjerilu 1:100.000 za 1980-tu godinu (pdf format).

44. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Primjena baze u EU CORINE Land Cover baze se mogu upotrebljavati u različitim područjima primjene na europskoj i nacionalnoj razini, kao što su: - klimatske promjene – promjene površina šuma i vlažnih područja i ostalo; - onečišćenje zraka – oblikovanje i bilježenje kritičnih dijelova, lokacije i opisi ekosustava; - vode – karakterizacija utjecajnog sliva rijeka; - tlo – karte erozija, korištenja i oštećenja tla; - očuvanje biodiversiteta; - opis ekosustava i označavanje ekološki osjetljivih područja; - poljoprivreda – održivo obrađivanje tla, očuvanje vrijednosti krajolika, promjene na tlu. Primjena baze u istočnoj Europi - modeliranje onečišćenja zraka u crnom trokutu na njemačko-češko-poljskoj granici; - utvrđivanje opasnosti od erozije tla u Slovačkoj; - utvrđivanje ekonomske vrijednosti slovačkih pokrajina; - modeliranje koncentracije fosfora u rijekama Rumunjske, Slovačke i Mađarske; - razgraničavanje slabije iskoristivih poljoprivrednih zemljišta u Poljskoj; - izrada turističke karte Slovačke; - utvrđivanje promjena pokrova zemljišta slovačkih pokrajina.

45. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS • Primjena baze u Republici Hrvatskoj • Agencija za zaštitu okoliša prepoznaje CLC kao jedan od važnih izvora podataka za obradu pojedinih indikatora praćenja stanja okoliša: • - udjel poljoprivrednih područja u područjima pod zaštitom prirode; • - vrsta poljoprivredne proizvodnje (voćnjaci, ratarske površine, vinogradi, maslinici...); • - promjena korištenja poljoprivrednog zemljišta; • - promjena pokrova poljoprivrednog zemljišta (prenamjena poljoprivrednog zemljišta u poluprirodna i prirodna područja i obrnuto); • - prenamjena šumskog zemljišta; • - trajna prenamjena tla (izgradnja, površinski iskopi i ostalo); • proračun ponora plinova staklenika za potrebe izvješćivanja prema UNCCC • (United Nations Framework Convention on Climate Change); • - za praćenje promjena krajobrazne raznolikosti, šuma i ostalo; • - promjena potencijalne erozije obalnih područja; • - korištenje okolnog zemljišta slivova, jezera i ostalih vodenih površina.

46. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Pokrov zemljišta u Hrvatskoj prema CORINE metodologiji

47. 7. DALJINSKA ISTRAŽIVANJA I GIS Pokrov zemljišta Republike Hrvatske Prema podatcima CORINE Land Cover 2000 za Hrvatsku, dolazi se do zaključka kako u sve tri godine najveći udjel kopnene površine Hrvatske zauzimaju sljedeće klase: 1. Klasa 311 – bjelogorična šuma – 29.8 %, 29.9 % i 30.1 % za godine 2000., 1990. i 1980.; 2. Klasa 242 – kompleks kultiviranih parcela – 17.7 %, 17.9 % i 18.3 % za godine 2000., 1990. i 1980.; 3. Klasa 324 – prijelazno područje šume – 10.6 %, 10.5 % i 10.0 % za godine 2000., 1990. i 1980. Sve ostale klase zauzimaju manje od 10 % kopnene površine. Tijekom godina ljudski utjecaj se značajno povećava (izgradnja naselja, prometne mreže), povećavaju se vodene površine (akumulacije i ostalo), dok se intenzivna poljoprivreda smanjuje. Pregled po kategorijama CLC 2000 Hrvatska Sljedeći prepoznati trend jest napuštanje intenzivne poljoprivrede i rast ekstenzivne poljoprivrede. Ti trendovi su nadalje potvrđeni interpretacijama baza promjena. U bazama promjena 1980./1990. i 1990./2000. najveće promjene dogodile su se unutar šumske vegetacije.