RAZVOJ MOBILNE GIS APLIKACIJE ZA POPIS …dr. R. ROBEK, doc. dr. M. KOBAL - 83 - UREJANJE POVIRIJ...
Transcript of RAZVOJ MOBILNE GIS APLIKACIJE ZA POPIS …dr. R. ROBEK, doc. dr. M. KOBAL - 83 - UREJANJE POVIRIJ...
dr. R. ROBEK, doc. dr. M. KOBAL
- 80 - UREJANJE POVIRIJ KOT UKREP ZA ZMANJŠANJEEROZIJSKE IN POPLAVNE OGROŽENOSTI
29. MIŠIČEV VODARSKI DAN 2018
dr. Robert ROBEK *
doc. dr. Milan KOBAL**
RAZVOJ MOBILNE GIS APLIKACIJE ZA POPIS VODNO-PREMOSTITVENIH OBJEKTOV NA GOZDNIH PROMETNICAH
POVZETEK
Za Slovenijo je značilna bogata gozdna infrastruktura (gozdne prometnice in drugi objekti v gozdovih,
namenjeni predvsem gospodarjenju z gozdovi) in hkrati gosto omrežje vodotokov. Zaradi razgibanega
reliefa potekajo gozdne prometnice v hribovitih in gorskih predelih pogosto po najnižjih delih dolin, po
katerih naravno tečejo tudi vodotoki, hkrati pa gozdne prometnice prečkajo številne grape in struge
vodotokov. Posledično imamo tako v gozdovih na gozdnih prometnicah številne vodno-premostitvene
objekte, kjer zaradi neustreznega dimenzioniranja ali neprimernega vzdrževanja lahko prihaja do
zamašitve pretočnega profila, posledično pa nastane: a) ojezeritev, ki se praviloma razvije v porušitev
bregov in poplavni val ali b) erozija materialov in strukturnih elementov na gozdnih prometnicah ter njeni
okolici.
V mobilni GIS aplikaciji GRIF (Gozdarski infrastrukturni forum) vodno-premostitvene objekte
obravnavamo kot točkovne objekte in predstavljajo le del celotne baze GRIFa. V atributivno tabelo
točkovnega vektorskega sloja objektov se samodejno beležijo avtor vnosa (potrebna je prijava z
uporabniškim imenom in geslom), lokacija (x, y, z,), datum in ura (LLMMDD – HHMMSS) ter šifra zapisa.
Uporabnik določi skupino objekta, vrsto objekta, dolžino objekta, srednjo višina ali premer objekta,
srednjo širina ali debelina objekta ter stanje objekta po šifrantu. Uporabnik lahko dodatno zajema
fotografije oz. posname video posnetek, kar se kot atribut shrani v atributno tabelo. Pomembna
sestavina popisa je možnost zajetja več stanj istega objekta oziroma možnost priklica preteklih popisov
neposredno na terenu.
UVOD
Gozdna infrastruktura so gozdne prometnice (gozdne ceste, vlake in stalne žičnice) in drugi objekti v
gozdovih, namenjeni predvsem gospodarjenju z gozdovi (Zakon o gozdovih, 1993). Uradni list RS, št.
30/93). Nabor drugih objektov (dalje objektov) sestavljajo strukturni objekti, ki so sestavni del gozdnih
prometnic ter samostojni gradbeno-inženirski objekti izven gozdnih prometnic in praviloma zahtevajo
samostojno dimenzioniranje. Razmerje med njihovo dolžino ter širino in/ali višino in/ali globino je
sorazmerno enakomerno, zato jih obravnavamo v prostoru kot točkovne objekte, čeprav pogosto to niso
(npr. podporni zid). Skladno z definicijo objektov mednje ne sodijo cestna oprema in signalizacija,
naprave za odvodnjavanje meteorne vode (koritnice, jarki, standardni prepusti, dražniki) ter manjše
ograje za pešce).
* dr. Robert ROBEK, u.d.i.gozd., Slovenski državni gozdovi, d.o.o., Rožna ulica 39, 1330 Kočevje, [email protected]
** doc. dr. Milan KOBAL, u.d.i.gozd., Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire, Biotehniška fakulteta UL, Večna pot 83, 1000 Ljubljana, [email protected]
dr. R. ROBEK, doc. dr. M. KOBAL
- 81 - UREJANJE POVIRIJ KOT UKREP ZA ZMANJŠANJE EROZIJSKE IN POPLAVNE OGROŽENOSTI
29. MIŠIČEV VODARSKI DAN 2018
Razlikujemo naslednje skupine objektov:
skupino podporno-opornih objektov; skupino vodno-premostitvene objektov; skupino pomožnih tehnološki objektov; skupino hudourničarskih objektov ter skupino kompleksnih objektov.
Skupino vodno-premostitvenih (VP) objektov sestavljajo:
prečne tlakovane mulde; prečne betonske mulde; cevni prepusti; ločni prepusti; ploščati prepusti (skupne razpetine do 4 m) ter mostovi.
V mobilni GIS aplikaciji za popis vodno-premostitvenih objektov na gozdnih prometnicah vodno-
premostitvene objekte obravnavamo kot točkovne objekte. Sam popis objektov je sicer koristen, bolj
pomembno pa je spremljanje stanja teh objektov. Ker gre pri tem za vsebinsko zelo različne objekte in
zelo različna merila za oceno njihovega stanja, je zelo težko podati kakovostno skupno oceno stanja
objektov na nekem območju. Bolj od njihove povprečne ocene stanja je potrebno locirati tiste objekte,
katerih stanje predstavlja neposredno grožnjo za uporabnike gozdnih cest. Poseben problem predstavlja
gostota teh objektov, saj le ti niso v prostoru razporejeni enakomerno. Njihova pogostost je v veliki meri
pogojena s geološkimi, orografskimi in hidrološkimi danostmi.
RAZVOJ APLIKACIJE
Problematika popisovanja in stanja objektov šele prihaja na dnevni red problemov gospodarjenja z
gozdovi, čeprav so mnogi od teh objektov v naših gozdovih stari že preko pol stoletja. Pričujoče delo
predstavlja prvi korak Oddelka za gozdno gradbeništvo družbe SIDG d.o.o. v smeri odpiranja problemov,
povezanih z vodno-premostitvenimi objekti na gozdnih cestah in je plod sodelovanja družbe SiDG in
Oddelka za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani. Aplikacij je
bila razvita v platformi Survey123 for ArcGIS.
Vsak objekt je samostojen zapis v bazi objektov, ki ga sestavljajo naslednji znaki, ki se določijo
avtomatsko:
popisovalec (potrebno je uporabniško ime in geslo); x koordinata v Gauß-Krüger-jevem koordinatnem sistemu (v m); y koordinata v Gauß-Krüger-jevem koordinatnem sistemu (v m); nadmorska višina (v m); datum (LLMMDD) in ura (HHMMSS) ter šifra zapisa.
Uporabnik v nadaljevanju popisa samo določi:
vrsto objekta (šifrant); dolžino objekta (v m); srednjo višina ali premer objekta (v m); srednjo širina ali debelina objekta (v m) ter stanje objekta (šifrant).
dr. R. ROBEK, doc. dr. M. KOBAL
- 82 - UREJANJE POVIRIJ KOT UKREP ZA ZMANJŠANJEEROZIJSKE IN POPLAVNE OGROŽENOSTI
29. MIŠIČEV VODARSKI DAN 2018
Slika 1: Vnosna maska aplikacije GRIF 0.1.
Določanje stanja objektov je težko. Ocenjuje se samo funkcionalna ocene stanja glede na namene
vrednotenja. Ta je v našem primeru potreba po izvedbi gozdarskih investicijsko-vzdrževalnih del. Stanje
objektov temelji na pogostosti vidnih poškodb konstrukcije in oceni iztrošenost glavnih materialov v
konstrukciji. Na tej podlagi določa stanje objekta naslednja petstopenjska lestvica:
Stanje 0: Stanja ni mogoče oceniti. Stanje 1: Pogostost poškodb konstrukcija ali iztrošenost materialov neposredno ogroža
uporabnika ceste. Stanje 2: Poškodbe konstrukcije so zelo pogoste (na več kot 30 % površine objekta) Stanje 3: Vidne so posamezne poškodbe konstrukcije ali pa je vidna iztrošenost materialov na
več kot 30 % površine objekta. Stanje 4: Konstrukcija je brez vidnih poškodb, vendar je vidna iztrošenost materialov
konstrukcije na vsaj 10 % površine objekta. Stanje 5: Konstrukcija je brez vidnih poškodb, ni znakov iztrošenosti materialov konstrukcije.
Uporabnik lahko dodatno posname fotografijo oz. video, kar se kot atribut shrani v atributno tabelo.
TESTIRANJE APLIKACIJE NA TERENU
Mobilno GIS aplikacije za popis vodno-premostitvenih objektov na gozdnih prometnicah smo na terenu
testirali v sklopu terenskega pouka (25.10.2018) za študente študijske smeri Gozdarstvo in obnovljivi
gozdni viri (UN, BF UL) pri predmetu Gospodarjenje s povirji in hudourniki na območju porečja Idrijce in
porečju Belce.
dr. R. ROBEK, doc. dr. M. KOBAL
- 83 - UREJANJE POVIRIJ KOT UKREP ZA ZMANJŠANJE EROZIJSKE IN POPLAVNE OGROŽENOSTI
29. MIŠIČEV VODARSKI DAN 2018
Slika 2: Začetek terenskega pouka za študente študijske smeri Gozdarstvo in obnovljivi gozdni viri (UN,
BF UL) pri predmetu Gospodarjenje s povirji in hudourniki na območju Krekovš.
Študentje so se razdelili v 4 skupine po 5 študentov in popisovali vodno-premostitvene objekte in sicer
dve skupini v porečju Idrijce (ena skupina iz Krekovš proti sotočju Idrijce in Belce - dolvodno, druga od
sotočja Idrijce in Belce do Krekovš – gorvodno), dve skupini v porečju Belce (ena skupina iz Krekovš
proti sotočju Idrijce in Belce - dolvodno, druga od sotočja Idrijce in Belce do Krekovš – gorvodno).
Skupno je bilo pisanih 129 vodno-premostitvenih objektov in sicer:
prečne tlakovane mulde: 1 (0,8 %); prečne betonske mulde: 1 (0,8 %); cevni prepusti: 101 (78,3 %); ločni prepusti: 0 (0 %); ploščati prepusti (skupne razpetine do 4 m): 5 (3,9 %); mostovi: 21 (16,3 %).
Stanja ni bilo mogoče oceniti pri 1 objektu. Pogostost poškodb konstrukcija ali iztrošenost materialov
neposredno ogroža uporabnika ceste v primeru prav tako 1 objekta. Poškodbe konstrukcije so zelo
pogoste (na več kot 30 % površine objekta) v primeru 18ih objektih. V primeru 32ih objektih so vidne
posamezne poškodbe konstrukcije ali pa je vidna iztrošenost materialov na več kot 30% površine
objekta. Objektov, kjer je konstrukcija brez vidnih poškodb, vendar je vidna iztrošenost materialov
konstrukcije na vsaj 10% površine objekta je 62. V primeru 15ih objektov je konstrukcija brez vidnih
poškodb, ni znakov iztrošenosti materialov konstrukcije.
dr. R. ROBEK, doc. dr. M. KOBAL
- 84 - UREJANJE POVIRIJ KOT UKREP ZA ZMANJŠANJEEROZIJSKE IN POPLAVNE OGROŽENOSTI
29. MIŠIČEV VODARSKI DAN 2018
Slika 3: Primer spletnega pregledovalnika aplikacije za popis vodno-premostitvenih objektov na gozdnih
prometnicah na ArcGIS Online, ki omogoča različna poizvedovanja in grafične prikaze.
Kot največja pomanjkljivost mobilne GIS aplikacije za popis vodno-premostitvenih objektov na gozdnih
prometnicah se je izkazala natančnost GNSS sprejemnika, ki je v veliki meri odvisen od zmogljivosti
mobilnega telefona oz. tabličnega računalnika. Aplikacija sicer omogoča povezavo z zunanjim GNSS
sprejemnikom s čimer znatno dosežemo višjo natančnost lociranja objektov tudi pod zastorom krošenj,
kar je na gozdnih prometnicah pravilo.
Slika 4: Primer spletnega pregledovalnika aplikacije za popis vodno-premostitvenih objektov na gozdnih
prometnicah na ArcGIS Online, kjer se lepo vidi nenatančnost GNSS sprejemnikov mobilnih telefonov.
dr. R. ROBEK, doc. dr. M. KOBAL
- 85 - UREJANJE POVIRIJ KOT UKREP ZA ZMANJŠANJE EROZIJSKE IN POPLAVNE OGROŽENOSTI
29. MIŠIČEV VODARSKI DAN 2018
NADALJNJI KORAKI
Mobilne GIS aplikacije si utirajo pot v optimizacijo gospodarjenja z vodno-premostitvenimi objekti v
slovenskih državnih gozdovih (SiDG, 2018). Dosedanji razvoj aplikacije GRIF in njena terenska
testiranja so nakazala več možnih smeri uporabe mobilnih GIS-ov v družbi SIDG d.o.o., ki so odvisna
od organizacije tega področja v Sloveniji.
V primeru, da bo v prihodnje ostalo upravljanje z gozdno infrastrukturo v domeni Zavoda za gozdove
Slovenije, potreb za gradnjo in vzdrževanje baze vodno-premostitvenih (in drugih) objektov v SIDG
d.o.o. ni, ampak se bo skelet aplikacije prilagodil potrebam neposredne priprave popisov del in
pripadajočih kalkulacij stroškov izvedbe del na objektih na terenu. Pri tem je nujno dodati klasifikacijsko
polje 'delovni nalog/projekt', ki združuje več posameznih popisov v eno celoto (SiDG, 2018).
Če pa bo družba SIDG d.o.o. v državnih gozdovih v bodoče celovito gospodarila z gozdno infrastrukturo,
bo potrebno poleg kalkulativnega dela aplikacijo nadgraditi tudi s sistemom multitemporalnega
popisovanja stanja vseh objektov. To pa pomeni tudi bistveno večje število uporabnikov, strukturiranje
ravni dostopov do podatkov in integracijo mobilnega GIS-a v celovit informacijski sistem družbe SIDG
d.o.o. V tem primeru pa je vprašanje ali je platforma Survey123 for ArcGIS optimalna.
VIRI IN LITERATURA
Forest road engineering guidebook. 2002. Victoria, British Columbia, Ministry of Forests: 208 str.
Klabus A. 1999. Poškodbe cest zaradi visokih voda hudournikov. Ujma 13: 173−176. http://www.sos112.si/slo/tdocs/ujma/2000/u_clanek22.pdf
Robek R. 2015. Osnutek metodologije za popis stanja objektov na gozdnih cestah. Gozdarski inštitut Slovenije, 16 str.
SiDG. 2018. Gozdarski infrastrukturni forum – GRIF. Interno gradivo.
Zakon o gozdovih, 1993. Uradni list RS, št. 30/93 (http://pisrs.si/Pis.web/pregledPredpisa?id=ZAKO270)