Projekti / Programi
Samodejni postopki identifikacije sprememb dejanske rabe kmetijskih zemljišč
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.17.00 |
Tehnika |
Geodezija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T181 |
Tehnološke vede |
Daljinsko zaznavanje |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.07 |
Tehniške in tehnološke vede |
Okoljsko inženirstvo |
dejanska raba zemljišč, kmetijska zemljišča, daljinsko zaznavanje, samodejna identifikacija sprememb, metodologija
Raziskovalci (13)
Organizacije (3)
Povzetek
Skupna kmetijska politika je ena od najpomembnejših politik Evropske skupnosti. Mehanizmi skupne kmetijske politike vključujejo med drugim tudi neposredna plačila, ki predstavljajo stalen dohodek za kmetovalce in imajo pozitiven vpliv na ohranjanje kmetijske pridelave v Sloveniji, kakor tudi za ohranjanje kulturne krajine.
Trenutno predstavlja osnovni vir za ugotavljanje upravičenosti do pridobitve neposrednih plačil podatek o dejanski rabi kmetijskih in gozdnih zemljišč, ki se posodablja na podlagi državnih ortofoto posnetkov v triletnih ciklih. Na nekaterih območjih so lahko podatki o dejanski rabi starejši od treh let, kar povzroča težave pri procesu ugotavljanja upravičenosti do neposrednih plačil. Zato je nujna uvedba alternativnega vira podatkov o dejanskem stanju v prostoru in optimizacija procesa vzdrževanja podatkov.
Samodejni postopki identifikacije sprememb pokrovnosti tal z uporabo različnih podatkov daljinskega zaznavanja so še neizkoriščen potencial za izboljšanje kakovosti podatkov o dejanski rabi prostora kmetijskih in gozdnih zemljišč. Z uporabo samodejnih postopkov zaznave sprememb pa lahko pripomoremo tudi k izboljšanju učinkovitosti postopkov vzdrževanja. S predlaganim projektom želimo prispevati k izboljšanju ažurnosti in kakovosti podatkov dejanske rabe ter k zmanjšanju nepravilnosti pri prijavi kmetijskih upravičencev za posamezne ukrepe skupne kmetijske politike.
Ažurnost podatkov dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč je tesno povezana z razpoložljivostjo državnih ortofotov, ki so izdelani v okviru državnih projektov Ciklično aerofotografiranje Slovenije (CAS). Vsako leto se namreč obnovi podatke dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč le za del državnega ozemlja, za katerega je bilo v tekočem letu izvedeno aerofotografiranje in so na voljo ortofoti (izveden CAS). Aerofotografiranje se izvaja v obdobju dveh do štirih let, v izrednih okoliščinah se perioda lahko še podaljša, zaradi na primer neugodnih vremenske razmer v času snemanja. Tako državni ortofoti, kot osnovni vir podatkov, občasno ne zadoščajo zahtevam glede ažurnosti dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč. Možno rešitev predstavlja uporaba alternativnih virov podatkov daljinskega zaznavanja kot so optični satelitski posnetki, radarski posnetki in lidarski podatki.
Vzdrževanje dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč temelji na fotointerpretaciji državnih ortofotov in množici pomožnih podatkov. Obnova podatkov poteka dvostopenjsko, in sicer na prvi stopnji posamezen poligon pregleda in po potrebi obnovi operater-zajemalec, na drugi stopnji pa obnovljene podatke potrdi in po potrebi popravi operater-kontrolor. Dvostopenjska obnova podatkov sicer zagotavlja kakovostne podatke, vendar je časovno in kadrovsko zelo potratna. Možne spremembe postopka vzdrževanje predstavljajo delno samodejne metode, kjer se s samodejnimi postopki identificira spremembe, nato pa operater te spremembe preveri in zajame z metodo fotointerpretacije. Operater bi tako ciljano popravljal samo območja, kjer se je s samodejno metodo zaznalo spremembe. Na ta način bi lahko optimizirali zajem sprememb dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč.
Predlog raziskovalnega projekta temelji na uporabi alternativnih virov podatkov in delno samodejnih postopkih vzdrževanja dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč. Predvidoma se bomo osredotočili na samodejno identifikacijo ključnih sprememb pokrovnosti na območju kmetijskih in gozdnih zemljišč: zaraščanje kmetijskih zemljišč, širjenje urbanih površin na kmetijska zemljišča, krčitve gozdov, sadovnjakov in vinogradov. Rezultati samodejne identifikacije sprememb bodo zasnovani tako, da jih lahko končni uporabniki neposredno uporabijo v postopku vzdrževanja dejanske rabe ter pri kontroli ukrepov skupne kmetijske politike.
Osnovni cilji projekta so:
preučiti možnosti uporabe alternativnih satelitskih in letalskih podatkov daljinskega zaznavanja za uporabo v procesu ugotavljanja upravičenosti do pridobitve nepos
Pomen za razvoj znanosti
Raziskovalna naloga je zasnovana popolnoma aplikativno z neposredno uporabnostjo za naročnika, kar je tudi smisel ciljnega raziskovalnega projekta. Vzpostavljena bosta izboljšana metodologija in postopek ugotavljanja sprememb dejanske rabe, ki bosta podprta s praktičnimi navodili za naročnika.
S stališča znanosti in stroke sta ključni inovativna uporaba naprednih metod daljinskega zaznavanja in kombinacija različnih tehnik za pridobitev izvornih podatkov (satelitskih, zračnih). Uporabljeni bodo obstoječi in nekateri novi viri, ki pa ne bodo podražili postopkov pridobivanja podatkov. Z znanstvenega vidika bo bistven premik iz ročnih v samodejne metode identifikacije sprememb s čim večjo verjetnostjo pravilne razpoznave tipa spremembe, kar je nerešen problem tudi v svetovnem merilu. Projektna ekipa ima na tem področju mednarodno odmevne rezultate, ki jih je med drugim pridobila tudi v centru odličnosti Vesolje.si, ki se pripravlja na lansiranje slovenskega mikrosatelita za potrebe daljinskega zaznavanja.
Inovativnost predloga je v delni nadomestitvi klasičnega podatkovnega vira z večinoma prosto dosegljivimi satelitskimi in zračnimi snemanji v postopku ugotavljanja sprememb dejanske rabe tal. Klasični podatkovni vir (digitalni ortofoto) ima namreč fiksirano in zaradi tega predolgo periodo ažuriranja podatkov, kar lahko privede do napačnih odločitev pri dodeljevanju neposrednih plačil kmetijskim gospodarstvom. Uporabljen bo semantično pravilnejši način definicije in klasifikacije vrste sprememb dejanske rabe, saj se kot sprememba dejanske rabe večkrat nepravilno zaznajo moteči objekti in sence. Upoštevani bodo primeri dobrih praks v tujini, kar bo povečalo strokovno relevantnost in mednarodno primerljivost projekta. Priporočeni in predpisani podatki za kontrolo dodeljevanja neposrednih plačil, ki jih zahteva Evropska komisija, bodo nadgrajeni z alternativnimi podatki različnih novih platform (zračno lasersko skeniranje, satelit Sentinel-2, radarski posnetki). Znanstvene ugotovitve namreč kažejo, da se optimalni rezultati pri samodejnem zaznavanju in prepoznavanju objektov in njihovih sprememb dosegajo s kombinacijo podatkovnih virov in ne le z uporabo klasičnih kot je npr. digitalni ortofoto posnetek.
Nadalje bo definicija sloja sprememb fokusirana le na objekte in površine, ki so relevantne za naročnika oz. za kmetijsko pridelavo, kar v metodologiji daljinskega zaznavanja sprememb omogoča uporabo ozko ciljanih metod, ki so lahko učinkovitejše od splošnih metod. Osredotočanje bo izvedeno na najmanj naslednje spremembe: zaraščanje trajnih travnikov, širjenje urbanih površin na kmetijska zemljišča in krčenje gozdov. Novost bo tudi pomensko in numerično definiranje lastnosti sprememb dejanske rabe kot so vrsta spremembe, površina in časovna komponenta spremembe, kar bo povečalo objektivnost in uporabnost rezultatov.
Eksperimentirali bomo tako z brezplačnimi kot tudi komercialnimi satelitskimi posnetki in s podatki zračnega laserskega skeniranja, ki so v Sloveniji brezplačni. Znanstveni prispevek bo v vrednotenju brezplačnih satelitskih posnetkov slabše ločljivosti (»agregatni podatki«) v primerjavi s komercialnimi posnetki visoke ločljivosti. Iskanje kompromisne rešitve bo verjetno dalo optimalni rezultat. Za ugotavljanje sprememb dejanske rabe bodo uporabljeni tudi gosti oblaki točk laserskega skeniranja. Ker so brezplačni (odprti) podatki satelita Sentinel-2 in nacionalnega laserskega skeniranja novost, bo raziskava tudi mednarodno zanimiva, saj podatkov laserskega skeniranja za celotno območje države nimajo povsod, če pa že obstajajo, pa običajno niso brezplačno dostopni.
Vrednotenih bo več različnih pristopov identifikacije sprememb. Rezultat bo optimalna metodologija glede na stroške, razpoložljivost podatkov in druge parametre. Strokovnost bo zagotovljena s pripravo referenčnega sloja sprememb dejanske rabe na podlagi podatkov digitalnega ortofota, s čimer bo omogočena tudi primerljivost glede na standardno priporo
Pomen za razvoj Slovenije
Sloj dejanske rabe kmetijskih in gozdnih zemljišč zvezno pokriva območje Slovenije in se ciklično vzdržuje. Zaradi teh dveh lastnosti se je ta podatkovni sloj začel posredno ali neposredno uporabljati tudi v drugih procesih, četudi ima za druge namene določene pomanjkljivosti. Na podlagi Zakona o evidentiranju nepremičnin (ZEN, 2006) se podatki z grafičnim presekom povežejo z zemljiškimi parcelami v zemljiškem katastru. Dejanska raba zemljišč je eden od pomembnih podatkov za množično vrednotenje nepremičnin ter posledično določitev davka na nepremičnine. V okviru nadomestila za spremembo namembnosti kmetijskega zemljišča na podlagi Zakona o kmetijskih zemljiščih (ZKZ–D, 2012) je potrebno navesti tudi podatke o vrsti in površini dejanske rabe, na kateri leži tlorisna površina objekta, pri čemer se dejanska raba povzame iz evidence dejanske rabe (člen 3f). Od vrste dejanske rabe je odvisna višina katastrskega dohodka na podlagi Zakona o ugotavljanju katastrskega dohodka (ZUKD-1, Uradni list RS, št. 9/2011, 47/2012). Podatki o lastnostih nepremičnin, med katere sodi tudi podatek o vrsti dejanske rabe, se uporablja kot podatek v socialnih transferjih (61. člen ZSVarPre, 2011 in popravki). Na podlagi Zakona o prostorskem načrtovanju (ZPNačrt, 2007) je v prikazu stanja prostora potrebno prikazati dejansko rabo prostora in razhajanja površin med dejansko ter namensko rabo, pri čemer so pomembne predvsem površine razhajanja med kategorijami pozidanih in sorodnih zemljišč ter načrtovanimi stavbnimi površinami.
Hkrati sta dejanska raba prostora in pokrovnost temeljni podatek na podlagi katerega pridobimo osnovno vedenje o prostoru. Spreminjanje obsega posamezne kategorije rabe in analiza prehajanja med kategorijami so pogosto odraz družbeno ekonomskih sprememb (Antrop, 2005). Zaradi tega dejstva je stanje rabe prostora vedno eno od izhodišč prostorskega načrtovanja ter predmet strokovnih in znanstvenih raziskovanj. Podatki pokrovnosti in rabe prostora so pomembni tudi za statistične analize, ter se uporabljajo v različnih kazalnikih (npr. Tla in površje TP03, kazalci okolja, ARSO). Podatki na ravni države so pomembni v mednarodnem kontekstu, npr. na ravni Evrope (primerjava stanja in sprememb rabe v različnih državah). Prav zaradi poenotenega spremljanja stanja prostora s področja pokrovnosti so se evropske inštitucije združile pod okriljem projekta EAGLE (internet 1) zaradi harmonizacije podatkovnih struktur z možnostjo primerjave podatkov. Dejanska raba prostora je skladno z evropsko direktivo INSPIRE tudi del državne geoinformacijske infrastrukture.
Evidentiranje rabe in pokrovnosti tal ter spremljanje sprememb ni pomembno samo z vidika učinkovitost kmetijske politike, temveč ima širši družbeni pomen, ter se dotika praktično vseh državnih resorjev, pa tudi zasebnega sektorja, predvsem na področju snovanja novih informacijskih storitev. Če dejansko rabo zajemamo, shranjujemo in nato uporabljamo kot časovno vrsto v več zaporednih periodah, postane zanimiva tudi za razvojna IT in geoinformacijska podjetja. Prostorsko-časovne aplikacije preteklih krajin imajo izjemen potencial uporabe v storitvah lokalnega, nacionalnega, čezmejnega in mednarodnega značaja. Časovno-prostorski razvoj dejanske rabe prostora in pokrovnosti je v bližnji in daljnji zgodovini vplival na praktično vse gospodarske in družbene dejavnosti: urbanizacijo, prometne povezave, kmetijstvo, gozdarstvo, vodarstvo, turizem, kulturno dediščino, kakovost bivanja, ekologijo, klimatske in demografske spremembe. Iz dejanske rabe tal lahko izvedemo številna vrednotenja in kazalce prostora, ki so osrednja tematika več evropskih razpisov, saj so čezmejno pomembni. Ko podatki o dejanski rabi prostora postanejo odprti podatki javnega sektorja (skladno z direktivo PSI-Public Sector Information), jih je možno povezovati z ostalimi prostorskimi podatki (linked data, big data). Povezovanje takšnih podatkov je pomembna tema sklopa evropskih razpisov Obzorje 2020 (Horizon 2020), kjer k
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2016,
zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2016,
zaključno poročilo
