Recenzja opracowania: Kierunki zmian w szacie roślinnej TPN

Uniwersytet Warszawski
Wydział Geografii i Studiów Regionalnych
Zakład Geoinformatyki, Kartografii i Teledetekcji
ul. Krakowskie Przedmiescie 30, 00-927 Warszawa,
Tel. (+48) 225520654, Fax (+48) 225521521
e-mail: [email protected]
Warszawa, 15 stycznia 2015 r.
Recenzja opracowania:
Kierunki zmian w szacie roślinnej TPN określone na podstawie wykonanych
okresowo materiałów fotogrametrycznych
przygotowanego w ramach:
Planu ochrony obszaru Natura 2000 Tatry i obejmującego go Tatrzańskiego Parku Narodowego
Przedstawione do recenzji opracowanie składa się z dziewięciu stron tekstu (wliczając stronę
tytułową) podzielonego na następujące części: Spis treści, 1. Wstęp, 2. Analiza kierunków zmian
w szacie roślinnej TPN oraz sześciu załączników warstw geometrycznych pokrycia terenu z lat
1955, 1977, 2004, 2009, 2012 (w formie Geobazy).
Opracowanie zostało przygotowane w Krakowie w 2012 przez firmę Krameko Sp. z o.o. przez
zespół w składzie: mgr inż. Marcin Czerny – opracowanie merytoryczne, mgr inż. Tadeusz Szmalec
– opracowanie merytoryczne, mgr inż. Marek Karaś – opracowanie merytoryczne, mgr Sabina
Stanisławska – fotointerpretacja, opracowanie GIS, mgr inż. Kamil Piątek – fotointerpretacja, mgr
inż. Bartłomiej Podolski – opracowanie GIS.
Streszczenie opracowania (struktura, podstawowa treść, główne tezy):
Recenzowane opracowanie ma stanowić ważną część planu ochrony obszaru Natura 2000
wchodzącego w skład TPN. Autorzy we Wstępie przedstawili bardzo skrótowo stan faktograficzny
wykorzystanych do niniejszego opracowania czterech zobrazowań lotniczych oraz jednego
satelitarnego (Ikonos). Następnie w kilku zdaniach zarysowali tło historyczne zmian szaty roślinnej,
w tym procesy wtórnej sukcesji leśnej, zakrzaczeń, hal, polan, skał oraz wód.
W drugim podrozdziale Wstępu Autorzy zarysowali zastosowaną metodykę pracy.
Właściwy rozdział opracowania obejmuje analizę kierunków zmian w szacie roślinnej TPN i składa
się z 4 podrozdziałów: Przywracanie lasu na tereny użytkowane w przeszłości rolniczo (pastersko,
kośnie) w reglu dolnym i górnym; Przekształcanie litych drzewostanów świerkowych regla dolnego
w drzewostany mieszane, złożone z jodły, Jaworu, buka i świerka (zmiana składu gatunkowego);
Powracanie na siedliska zajmowane przez zarośla kosodrzewiny i hale górnoreglowych
drzewostanów świerkowych (podwyższenie górnej granicy lasu); Powracanie na hale zarośli
kosodrzewiny (podwyższenie górnej granicy kosodrzewiny).
Ocena opracowania
Mój stosunek do zaprezentowanego opracowania jest bardzo krytyczny, gdyż merytorycznie nie
spełnia ono kluczowych elementów wartościowej pracy. Najważniejsze zastrzeżenia dotyczą
niewiarygodnej metodyki opracowania, co skutkuje na jakość uzyskanych wyników, które stały się
podstawą dalszych analiz, gdyż:
Autorzy nie podali żadnej wiarygodnej metodyki opracowania, nie powołali się na żadne
dane literaturowe, które pozwoliłyby potwierdzić, że podane rozwiązania są prawidłowe.
Autorzy nie przeprowadzili analizy dokładności wykorzystanych materiałów. Nie ma
pewności, czy poszczególne fotomapy nakładają się na siebie (jaki uzyskano błąd?).
Występuje znacząca różnica między pikselami poszczególnych zobrazowań (piksel Ikonosa
wynosi 1 m, a ortofotomapy z 2012 - 20 cm, co stanowi różnicę wielkości aż 25 razy).
Autorzy nie wykazują czy są autorami opracowań poszczególnych fotomap i ortofotomapy,
czy też materiały zostały dostarczone przez TPN? W przypadku samodzielnego wykonania
fotomap należy przedstawić dokładność opracowania oraz algorytmy przetwarzania danych,
w przypadku pracy na dostarczonym materiale należy przeprowadzić geometryczną ocenę
jakości materiału. Wskazane jest we Wstępie, że firma Krameko wykonała nalot
i ortofotomapę w 2012. Nie podane zostały żadne parametry fotogrametryczne pozwalające
ocenić jakość opracowania.
Przeprowadzone analizy nie posiadają najmniejszej próby oceny błędów jakie mogłyby się
pojawić przy tego typu analizach, np. RMSE. Z metodycznego punktu widzenia
zaprezentowana praca nie posiada wiarygodnego opisu. W szczególności należałoby
określić sposób przetwarzania danych, opisać sposoby generalizacji oraz analiz
wieloczasowych. Powstają pytania:
o Jaka jest podstawowa wielkość pola podstawowego analizy? Czy dla poligonów
powstałych z fotointerpretacji/klasyfikacji wydzieleń z ortofotomapy zastosowano
generalizację? Czy dokładność opracowania była podobna dla materiałów o
rozdzielczościach 0,2, 0,5 lub 1,0 m? Jeśli nie, czy powstałe różnice nie wpływają na
dokładność uzyskanych wyników?
o W jaki sposób skonstruowano klucz fotointerpretacyjny? Co to oznacza
automatyczna klasyfikacja? Jaka jest jej dokładność na materiałach
panchromatycznych?
o Nie został podany sposób przetworzenia danych. Czy fotointerpretacja była
analogowa, a następnie wyodrębnione poligony zostały zwektoryzowane?
Wspomniana metoda automatycznej digitalizacji jest zupełnie nieprecyzyjna,
podobnie jak cyfrowa fotointerpretacja. W jaki sposób odbywało się sprawdzanie
topologii i kodowania? Jaką uzyskano liczbę, wydłużenie i powierzchnie poligonów?
Miara ta świadczy o naturalności lub antropogenizacji obszaru. Jakie zastosowano
algorytmy przy nakładaniu poszczególnych warstw? Co zrobiono ze „ślizgającymi”
się poligonami?
o Jak można wiarygodnie, w sposób automatyczny klasyfikować panchromatyczne
zdjęcie?
o W jaki sposób barwa wpłynęła na dokładność detekcji obiektów? W dwóch
pierwszych fotomapach (1955, 1977) Autorzy posługiwali się materiałami
panchromatycznymi, w przypadku materiałów z roku 2004 oraz 2012 wykorzystano
oprócz zakresu widzialnego także podczerwień. W przypadku różnych materiałów
o różnych zakresach spektralnych identyfikacja różnych obiektów jest inna.
o Wykonane analizy nie zawierają analizy błędów. Jak oceniono efekty pracy? Jest to
szczególnie istotne, gdyż poszczególne materiały mają różną dokładność (0,20-1 m).
Powinien być wykonany rachunek błędów powstałych przy przetwarzaniu
poszczególnych materiałów. Jaka jest macierz dokładności uzyskanych wyników?
Z racji braku ważnych informacji z zakresu pozyskania i przetwarzania danych, uzyskane wyniki
oraz przeprowadzone na jej podstawie analizy nie są wiarygodne, gdyż nie ma pewności, czy
zaprezentowane wyniki w Tabeli nr 2 są wiarygodne, tym bardziej, że w wielu przypadkach
wartości poszczególnych wydzieleń są podobne, np. zmiany dotyczące powierzchni lasów oscylują
wokół 4 %, kosodrzewiny 5%, hal 10%.
2
Najważniejsze uwagi do wykonanych analiz zmian kierunków w szacie roślinnej TPN:
wskazano, że wykonano analizę siedliskową (strona 7/11). Nic wcześniej o niej nie
wspominano. Na jakich materiałach została ona wykonana, jakie elementy środowiska
abiotycznego zostały wykorzystane?
Autorzy podają scenariusze rozwoju sukcesji (po wycofaniu gospodarki rolnej z terenu
obecnego TPN): nastąpił proces leśnej sukcesji wtórnej (strona 7/11) na jakiej podstawie
stwierdzono kiedy nastąpił zanik gospodarki rolnej?
Autorzy podają przyrost powierzchni o 6,59 ha oznacza to zmianę o 0,031% wobec całej
powierzchni Parku (około 211 km2). Czy nie jest to na pograniczu błędu analizy?
Autorzy w opracowaniu zamieścili dwie ryciny nr 1 (strona 8/11 oraz 11/11). W
najmniejszym stopniu nie wiadomo czemu one służą? Czy jest to materiał kartometryczny?
Jeśli ma to być mapa, to powinna być podziałka liniowa; współrzędne (kilometrowe lub
geograficzne); skala, które określiłyby wielkość analizowanych obszarów; dane pozwalające
zorientować się wewnątrz mapy, czyli ważniejsze szlaki, drogi, stawy.
Autorzy wspominają o przekształceniach składu gatunkowego drzewostanów (strona 9/11).
Na jakiej podstawie to czynią? Gdyż wykonane analizy nie zawierały informacji o składzie
gatunkowym.
Autorzy nie przygotowali żadnej analizy uzyskanych wyników, nie mówiąc o odniesieniu
do danych literaturowych.
Reasumując, uważam, że przedstawione do recenzji opracowanie, pt. Kierunki zmian w szacie
roślinnej TPN określone na podstawie wykonanych okresowo materiałów fotogrametrycznych,
nie posiada cech wiarygodnego opracowania, które powinno zawierać rzetelne uzasadnienie
wyboru danej metodyki, ocenę jakościową wykorzystanych materiałów, analizę popełnionych
błędów, rzetelne przedstawienie wyników oraz analizę uzyskanych wyników.
Przykro mi to stwierdzić, ale Autorzy opracowania popełnili wiele poważnych zaniechań, co
podważa ich kompetencje, a z całą pewnością nie pozwala przyjąć zaprezentowanego opracowania,
gdyż wykonane analizy bazują na niepewnych danych pozyskanych według niesprawdzonej
metody, zresztą jakiej metody?
Z poważaniem
dr hab. Bogdan Zagajewski
3