Cartografierea celor 5 miliarde de copaci din Polonia cu ajutorul FME și date LiDAR

Citiți studiul nostru de caz despre MGGP Aero și Harta Regională a Coroanelor Arborilor.

Despre proiect

În acest studiu de caz, plonjați în proiectul revoluționar în care MGGP Aero a valorificat puterea platformei FME pentru a procesa peste 19 TB de date, inclusiv date LiDAR, și a crea Regional Tree Crown Map, o bază de date extinsă care acoperă peste 5 miliarde de copaci din Polonia.

Conținut:

Industrie: GIS
Țara: Polonia
Soluție: FME Form, FME Flow

Înființată în 2001 în Tarnów, Polonia, MGGP Aero este specializată în achiziționarea de fotografii aeriene verticale și oblice, imagini din satelit, date hiperspectrale, imagini termice și date LiDAR. Compania excelează în realizarea de inventare, efectuarea de analize ale zonelor urbane și ale mediului natural prin metode de teledetecție și furnizarea de servicii de modelare 3D.

Context

În urma modificărilor aduse legilor geodeziei și cartografiei în iulie 2020, Biroul Central al Geodeziei și Cartografiei și-a lansat Resursa centrală de geodezie și cartografie. Resursele de date geospațiale, hărțile, informațiile despre topografie și utilitate, modelele 3D și alte resurse au devenit accesibile publicului. Printre datele publicate, norul de puncte LiDAR clasificat care acoperă întreaga țară, dobândit prin scanare laser aeropurtată, a marcat o etapă crucială.

MGGP Aero a profitat de această oportunitate pentru proiectul său de cercetare și dezvoltare, Regional Tree Crown Map, utilizând norul de puncte lansat și datele LiDAR.

Ce a inspirat viziunea pentru Regional Tree Crown Map?

Inspirația din spatele Regional Tree Crown Map a fost de a oferi acces gratuit la informații complete despre copacii Poloniei și locațiile acestora.

Harta arborilor a fost creată în primul rând din motive de conservare a naturii. Acesta nu numai că echipează gestionarii de peisaj cu informații detaliate despre arbori, dar oferă și locuitorilor dornici să-și îmbunătățească înțelegerea condițiilor de mediu din vecinătatea lor. Furnizarea de date detaliate și ușor accesibile despre copaci din întreaga țară este indispensabilă pentru diferite sectoare, inclusiv silvicultură, agricultură, protecția mediului și planificarea infrastructurii.

Funcționând ca un instrument dinamic, Harta Arborilor surprinde fluctuațiile numărului de arbori de-a lungul timpului, dând putere societății poloneze să ia decizii bine informate cu privire la mediul lor. Proiectul reprezintă, de asemenea, o mare oportunitate de a prezenta potențialul teledetecției aeriene, subliniind capacitățile datelor aeriene și satelitare.

În calitate de susținători ai naturii, recunoaștem din ce în ce mai mult rolul esențial pe care îl joacă copacii în adaptarea urbană la schimbările climatice. Dincolo de atractivitatea lor estetică, copacii sunt indispensabili pentru păstrarea biodiversității spațiilor agricole, protejarea mediului natural și îmbunătățirea calității noastre generale a vieții. Contribuțiile lor multiple, de la atenuarea zgomotului și a poluării până la reglarea temperaturii și umidității, le subliniază importanța. Angajamentul nostru constă în a ne asigura că cei responsabili pentru spațiile verzi pot accesa fără efort informații complete despre arbore, dându-i puterea să ia decizii care să favorizeze managementul durabil al zonelor pe care le supraveghează.

Martyna Wietecha, Łukasz Sławik, Dominik Kopeć, și Alicja Gadawska, MGGP Aero

Rolul copacilor în orașe

Aprofundați studiul despre importanța copacilor în fața schimbărilor climatice și semnificația lor economică, recreativă și de protecție:

Aceștia reglează temperatura și umiditatea

minimizând efectele secetei urbane

Atenuează rezultatele negative ale schimbărilor climatice

precum valurile de căldură

Reduc zgomotul

Reduc poluarea

din aer, apă și sol

Influențează pozitiv condițiile psihofizice

locuitorilor orașului

Ei produc oxigen

și depozitează dioxid de carbon

Impactul copacilor asupra temperaturilor urbane

O comparație a temperaturilor din zonele cu acoperire amplă a copacilor față de zonele cu arbori puțini.

Provocare

Proiectarea conceptului Regional Tree Crown Map

Datele publicate pentru proiectul MGGP Aero nu au fost ușor disponibile sau ușor de utilizat. Acest lucru a fost deosebit de dificil din cauza naturii sale ca date geospațiale, distribuite prin mecanisme complicate. Securizarea accesului gratuit la date, inclusiv LiDAR, a marcat doar faza inițială a călătoriei către realizarea hărții.

Mai multe sarcini au cerut începutul de la zero, cuprinzând definirea parametrilor finali, generarea de concepte de vizualizare, proiectarea produsului și selectarea metodelor pentru a aduce la viață Harta Arborilor. Perspectivele obținute dintr-o întreprindere anterioară, the Warsaw Tree Crown Map, s-au dovedit esențiale în navigarea acestor sarcini complicate.

În fazele pregătitoare pentru Harta regională a coroanei arborelui, a devenit evident că inventarul de verdeață al țării prezenta deficiențe. În acel moment, Varșovia era singurul oraș mare din Polonia cu un inventar detaliat și cuprinzător al arborilor săi.

Soluţie

MGGP Aero a folosit Platforma FME pentru a crea și evalua prototipuri, vizualizări și concepte ale hărții regionale a coroanei arborelui.

The released data, including the ALS point cloud and orthophoto map sheets, were obtained from Geoportal. However, acquiring them posed a significant challenge:

Datele publicate, inclusiv norul de puncte ALS și  hărțile ortofoto, au fost obținute de la Geoportal. Cu toate acestea, achiziționarea acestora a reprezentat o provocare semnificativă:

  • În total, datele au fost egale cu zeci de teraocteți.
  • Inițial, indecșii de date nu erau disponibili, ceea ce a determinat utilizarea FME pentru a extrage adrese și a crea o bază de date cu toate adresele URL.
  • Viteza de descărcare a datelor depindea de ora din zi și de numărul de utilizatori Geoportal.

Pregătirea datelor pentru Regional Tree Crown Map cu platforma FME

Implementarea a necesitat un cluster de calcul substanțial. Datele, inclusiv hărți LiDAR, DTM, CHM și ortofoto, au fost împărțite în mai multe array-uri de discuri.

Platforma FME a jucat un rol esențial în:

Gestionarea bazei de date de producție

Urmărirea progresului procesării

Orchestrarea proceselor externe

Combinarea rezultatelor într-o singură bază de date

Controlul calității datelor prelucrate

Ca rezultat, MGGP Aero a creat:

O bază de date arborescentă

O bază de date de acces la coroanele copacilor

Statistici cantitative și de zonă

O vizualizare raster în aplicația web

Un fundal de hartă care include harta ortofoto

Regional Tree Crown Map care prezintă arbori, inclusiv parametri precum locații, dimensiunile coroanei, înălțimile etc.

Rezultate

Pe 5 octombrie 2021, Regional Tree Crown Map a fost lansat: www.mapadrzew.com

Site-ul web a fost creat folosind tehnologia OBLIVIEW® dezvoltată de MGGP Aero din 2019. Soluția este disponibilă public printr-o aplicație web deschisă și o aplicație mobilă, cu planuri de dezvoltare ulterioară în modelul de crowdsourcing.

Harta înălțimii copacilor în aplicația Regional Tree Crown Map

The Regional Tree Crown Map stands as the most thorough, free database about Polish trees. It includes information about more than 5 billion trees over 4 meters tall and with a crown of over 9 square meters wide. The information encompasses tree locations, heights, as well as crown dimensions and volumes. Additionally, the Map presents the number of trees and total tree crown surface dimensions within an area defined by the user or in defined height ranges. The Map also allows users to analyze tree crown locations in regards to roads, land lots, borders, and buildings.

Additionally, paid access to the service provides an option to calculate statistics for larger numbers of trees and download a selected Map area as a vector layer.

Tree parameters on the Regional Tree Crown Map™

Fun fact

Bradul Douglas „Helena” este unul dintre cei mai înalți copaci din Polonia, măsurând 59,4 metri.

  • Specie: Pseudotsuga menziesii
  • Înălțime: 59.4 m
  • Vârsta: aproximativ 120 de ani
  • Diameteru: 349 cm
  • Latimea Coroanei: 12 m
  • Înălțimea bazei trunchiului deasupra nivelului mării: 343,5 m

În 2021, Harta Regională a Coroanei Arborelui a câștigat primul loc în competiția Head of Geodesy and Cartography. Harta a fost desemnată cel mai bun proiect folosind date deschise în categoria „Aplicație sau site web disponibil public care utilizează date și servicii furnizate de Oficiul Central de Geodezie și Cartografie”.

Harta regională a arborilor în cifre:

MGGP Aero a procesat

19TB de date

Norul de puncte folosit a acoperit

1 523 995 330 400 puncte

Compania a creat un inventar de peste

5 miliarde de copaci

Capacitățile de calcul extraordinare ale Centrului nostru de producție de date au gestionat cu abilități volume mari de date – 19 TB, mai exact. Valorificarea puterii norului cu 1 523 995 de puncte de înălțime extinse ne-a permis să lansăm o hartă cu arbori unică la scara europeană. Am numărat fiecare copac din Polonia, surprinzând detalii precum înălțimi, contururile coroanei și locații precise. În total, am inventariat peste 5 miliarde de copaci.
Karol Krajewski și Łukasz Sławik, MGGP Aero
Ogromna moc obliczeniowa naszego Data Production Center całkiem szybko uporała się z gigantyczną ilością danych (19 TB). Dzięki chmurze punktów wysokościowych, których dla całej Polski było 1 523 995 330 400, udało nam się opracować unikalną w skali europejskiej mapę drzew. Mamy policzone wszystkie drzewa w Polsce, znając ich wysokość, zakres obrysów koron oraz dokładne położenie. Łącznie zinwentaryzowaliśmy ponad 5 mld drzew.
Karol Krajewski, Łukasz Sławik, MGGP Aero

Doriți să obțineți rezultate similare?

Dacă organizația dvs. caută realizări similare, luați în considerare potențialul de transformare al FME. Completați formularul și consultanții noștri vă vor ajuta să descoperiți valoarea FME pentru nevoile dumneavoastră.

Ne puteți contacta și prin e-mail sau telefon:

fme@globema.ro
+ 40 21 232 32 35

    Nume (obligatoriu)

    Adresa email (obligatoriu)

    Număr telefon

    Companie (obligatoriu)

    Funcția (obligatoriu)

    Mesajul dvs.

    Operatorul datelor dumneavoastră cu caracter personal este Globema RO SRL cu sediul social în București. Aveți dreptul de a vă accesa datele cu caracter personal, dreptul de a le rectifica, dreptul de a restricționa prelucrarea acestora, dreptul la ștergerea datelor și portabilitatea datelor, precum și dreptul de a vă opune prelucrării datelor dumneavoastră cu caracter personal. Informații detaliate privind prelucrarea datelor dumneavoastră cu caracter personal sunt furnizate în Politica de confidențialitate.