DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 73     <-- 73 -->        PDF

PREGLEDNI ČLANCI – REVIEWS Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
UDK 630* 569 + 587


PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ


APPLICATION OF AERIAL PHOTOGRAPHS IN FOREST
MANAGEMENT IN CROATIA


Ivan BALENOVIĆ1, Hrvoje MARJANOVIĆ1, Miroslav BENKO1


SAŽETAK: U uređajnoj inventuri šuma u Hrvatskoj koriste se isključivo terestričke
metode prikupljanja podataka, koje iziskuju velik utrošak vremena i
radne snage, a samim time i značajna novčana sredstva. Primjenom metoda
daljinskih istraživanja smanjuje se terenski rad, što otvara mogućnost ušteda
vremena i novca. Iako su posljednjih tridesetak godina provedena različita
istraživanja o mogućnostima primjene daljinskih istraživanja u šumarskoj
praksi, klasične fotogrametrijske metode nisu našle širu praktičnu primjenu u
uređivanju šuma. Razvojem digitalnih aerofotogrametrijskih kamera i digitalnih
fotogrametrijskih stanica ponovno je otvoreno pitanje mogućnosti primjene
fotogrametrije u praktičnom uređivanju šuma.


U radu je dan pregled dosadašnjih istraživanja i rezultata primjene aerosnimaka
na poslovima uređivanja šuma u Hrvatskoj. Prikazano je trenutno stanje
razvoja tehnologije na području digitalne fotogrametrije, te nekoliko
odabranih istraživanja u kojima se opisuju mogućnosti i ograničenja primjene
suvremenih fotogrametrijskih metoda u uređivanju šuma u Europi i svije tu.
Cilj rada je pružiti doprinos u određivanju smjernica za primjenu aerosnimaka
u praktičnom uređivanju šuma u Hrvatskoj. Jedno od područja gdje se ponajprije
može očekivati primjena aerosnimaka u uređivanju šuma u Hrvatskoj su
područja privatnih šuma, za koja još ne postoje programi gospodarenja.


Ključne riječi: daljinska istraživanja, aerosnimke, digitalna fotogrametrija,
izlučivanje sastojina, procjena sastojinskih elemenata


UVOD – Introduction


U uređajnoj inventuri šuma u Hrvatskoj, kod izrade skih poslova pri izradi osnove ili programa gospodareosnove
ili programa gospodarenja gospodarskom jedi-nja vrlo velik.
nicom, koriste se isključivo terestričke metode prikup


Terestrički načini prikupljana podataka su spori,
lja nja podataka. Prema važećem Pravilniku o


često neekonomični ili skupi, a ponekad i neizvedivi s
ure đivanju šuma (NN 111/06, NN 141/08), izmjera se


obzirom na postojeće uvjete na terenu (npr. minirana
obavlja na primjernim površinama određenog intenzi


područja). Informacije o šumama mogu se, osim klateta,
i to minimalno 2 %, odnosno 5 % ukupne površine


sičnim metodama, prikupljati i metodama daljinskihovisno o načinu gospodarenja i uzgojnom obliku sasto


istraživanja. Primjenom metoda daljinskih istraživanja
jina. U jednodobnim sastojinama koje se u sljedećih


smanjuje se opseg terenskog rada, te se otvara mogućdeset
godina propisuju za sječu glavnog prihoda, drvna nost ušteda (Pernar i Šelendić 2006).
zaliha utvrđuje se izmjerom prsnih promjera svih sta-


U Hrvatskoj su u posljednjih 30-tak godina prove


bala u sastojini. Iz navedenog je očito da je opseg teren


dena različita istraživanja o mogućnostima primjene
daljinskih istraživanja u šumarskoj praksi. Unatoč
tomu, u praktičnom uređivanju šuma, primjena daljin-


Ivan Balenović, dipl. ing. šum. e-mail: ivanb@sumins.hr


skih istraživanja bila je ograničena na korištenje aero-


Dr. sc. Hrvoje Marjanović, Dr. sc. Miroslav Benko
Hrvatski šumarski institut, Trnjanska cesta 35, 10000 Zagreb snimaka i to uglavnom u svrhu lakšeg snalaženja na




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 74     <-- 74 -->        PDF

I. Balenović, H. Marjanović, M. Benko: PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
terenu (Kušan 1998). Jedan od glavnih razloga ograničenoj
uporabi metoda daljinskih istraživanja bila je visoka
cijena aerosnimaka i opreme, a često i zahtjevan
uredski rad (npr. u konvencionalnoj fotogrametriji). S
druge strane, rezultati dobiveni daljinskim istraživanjima
često nisu udovoljavali svim potrebama u poslovima
praktičnog uređivanja šuma. Razvojem digitalne fotogrametrije,
preciznije digitalnih aerofotogrametrijskih
kamera i digitalnih fotogrametrijskih stanica, ponovo je
otvoreno pitanje mogućnosti primjene fotogrametrije,
kao jedne od metoda daljinskih istraživanja, u praktičnom
uređivanju šuma.


Cilj ovog rada je doprinijeti određivanju smjernica
za primjenu aerosnimaka u praktičnom uređivanju
šuma u Hrvatskoj s obzirom na nove okolnosti. U tu
svrhu, u radu je dan pregled dosadašnjih istraživanja i
rezultata primjene aerosnimaka u Hrvatskoj na poslovima
uređivanja šuma, izlučivanja sastojina i procjene
sastojinskih parametara. Nadalje, dan je osvrt na postojeća
tehnološka rješenja na području digitalne fotogrametrije,
te neka novija istraživanja o mogućnostima
njene primjene u uređivanju šuma u Europi.


DOSADAŠNJA ISTRAŽIVANJA PRIMJENE AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU
ŠUMA U HRVATSKOJ – Past research of application of aerial
photographs in forest management in Croatia


Provedena su razna istraživanja primjenjivosti daljinskih
istraživanja u uređivanju šuma, poput mogućnosti
kartiranja i izlučivanja sastojina pomoću aerosnimaka
(Tomašegović 1956, 1961a, 1965, Vukelić 1984,
Ćurić 1986, Benko 1993, Pernar 1997, Klobuč
a r 2004), mogućnosti procjene sastojinskih veličina
na aerosnimkama (Tomašegović 1954, 1961b, Lu kić
1981, Kušan 1992, Kušan i Krejči 1993,


Benko 1993, 1995, Pavičić 1983, Kostijal 1986,
Pernar 1997, Pernar i dr. 2003, Pernar i Klobučar
2003, Klobučar 2008, Klobučar i Pernar
2009). Glavnina istraživanja provedena su fotointerpretacijom
i fotogrametrijskom izmjerom klasičnih analognih
aerosnimaka na analitičkim stereoinstrumentima,
dok je manji dio novijih istraživanja proveden primjenom
digitalnih analiza slika.


I. Izlučivanje (delineacija) sastojina
I. Stands exclusion (delineation)
Izlučivanje sastojina na odjele i odsjeke, koje prethodi
izmjeri sastojina, zahtjevan je i dugotrajan posao
pri uređajnoj inventuri šuma. To je posebno izraženo za
ona šumska područja za koja ne postoji prethodna gos po
darska podjela. Stoga je fotogrametrijsko izlučivanje
sastojina vizualnom interpretacijom na aerosnimkama,
koje se obavljalo pomoću stereoinstrumenata, bilo
predmet prvih istraživanja.


U Hrvatskoj je s kartiranjem za potrebe uređivanja
šuma pomoću aerosnimaka započeo Tomašegović
(1956) izradom i korištenjem fotoplanova. Kasnije je
areofotosnimke koristio i za procjenu izlučenih površina
(Tomašegović 1961a).


Benko (1993) je izradio delineiranu topografsku
kartu s ucrtanim izlučenim sastojinama i njezinim dijelovima,
koristeći vizualnu interpretaciju infracrvenih
kolornih (ICK) aerosnimaka mjerila 1:10000. Izlučio je
obrasle i neobrasle površine (ceste, kanali), poljoprivredne
kulture, plješine i vlažnije tlo. Šumom obrasle
površine dalje je izlučio prema dobi (starije, mlađe) i
sklopljenosti (potpuna, nepotpuna).


Pernar (1997) je izlučivala sastojine prema vidljivim
razlikama na ICK aerosnimkama i to: vrsti drveća,
omjeru smjese, sklopljenosti sastojina, veličini krošanja,
stupnju oštećenosti, pojavi matičnog supstrata itd.
Izlučivanje sastojina provedeno je pomoću zrcalnog
stereoskopa s povećanjem od 8 puta, na aerosnimkama
srednjeg mjerila 1:5754, uzdužnog preklopa 55–70 %.


U navedenim istraživanjima nije uspoređivana razlika
između terenskog i fotogrametrijskog izlučivanja,
već je fotogrametrijsko izlučivanje poslužilo samo kao
predradnja pri procjeni drugih parametera.


Klobučar (2004) istražuje mogućnost korištenja
digitalnog ortofota, izrađenog od crno-bijelih aerosnimaka
približnog mjerila 1:20000, u izlučivanju sastojina
prema sklopu. Uspoređujući tako dobivene granice
i površine odsjeka s onim dobivenim izravno na terenu,
zaključuje da su utvrđene razlike u većini odsjeka prihvatljive,
uz opasku da izlučivanje pomoću digitalnog
ortofota može poslužiti samo kao uredska podloga za
terenski rad u izlučivanju sastojina.


II. Procjena sastojinskih veličina
II. Assessment of stand parameters
Najranija istraživanja na tom području proveo je
Tomašegović, gdje je istraživao mogućnost procjene
sastojinskih veličina pomoću aerosnimaka (Tomaše


gović, 1954) te odnose između prsnog promjera, vi-
sine stabla i širine krošnje (Tomašegović, 1961b).




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 75     <-- 75 -->        PDF

I. Balenović, H. Marjanović, M. Benko: PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
Prema Kušanu (1996) istraživanja procjene sastojinskih
veličina mogu se podijeliti na dvije grupe ovis no
o njihovom cilju:


istraživanja pouzdanosti i točnosti procjene sastojinskih
veličina i
istraživanja odnosa između sastojinskih veličina i
veličina mjerljivih na aerosnimkama.
Istraživanja pouzdanosti i točnosti procjene sastojinskih parametara


Research of reliability and accuracy assessment of stand parameters


Lukić (1981) je ispitivao pouzdanost fotointerpretacijske
inventure drvnih masa šuma jele. Fotogrametrijskom
izmjerom promjera krošanja i visine stabala,
izračunao je volumen srednjeg stabla elementarne jedinice
uzorka po formuli:


log V = a + b log D + c log h.
Za parametre a, b, i c koristio je vrijednosti iz istraži
vanja Pranjić (1963) i to a = - 4,359; b = 0,932 i
c = 2,726, te je dobio da je pogreška u iznosu volumena
po hektaru 14,08 %.
Procjenu sklopa na aerosnimkama pomoću mreže
točaka proučavao je Pavičić (1983) koji je utvrdio da
je mreža točaka dovoljno dobra i ekonomična metoda
za procjenu sklopa.
Kostijal (1986) je u bukovim šumama procjenjivao
razliku broja krošanja na aerosnimkama u odnosu
na broj stabala po ha utvrđen na terenu, te je dobio odstu
panja između 5 i 38 %. Utvrdio je da su razlike u
snažnoj negativnoj korelaciji s promjerom srednjeg
plošnog stabla uz Pearsonov koeficijent korelacije


(r) od -0,902.
Benko (1993) je procjenjivao taksacijske elemente
stabla na ICK aerosnimkama mjerila 1:10000. Na temelju
30 terestrički i fotogrametrijski izmjerenih ploha
uspoređivao je promjere krošanja i visine stabala poljskog
jasena, običnog bagrema i crne johe. U svojem
istraživanju navodi da postoji značajna razlika između
mjerenja promjera krošanja na aerosnimkama i mjerenja
na terenu za sve tri vrste, tj. sustavno podcjenjivanje
promjera krošnje izmjerene na aerosnimci. Promjer krošnje
koji je mjerio na aerosnimkama u prosjeku je iznosio:
60 % za crnu johu, 66 % za poljski jasen, te 62 % za
bagrem, od promjera izmjerenog na terenu.
Pri mjerenju visina dominantnih stabala, kod sve tri
vrste Benko (1993) je dobio dobru podudarnost visi na
mjerenih na aerosnimkama s visinama izmjerenim
na terenu.
Kušan (1992) je istraživao mogućnost određivanja
volumena sastojina jele i smreke fotointerpretacijom aerosnimki,
uz pomoć prirasno-prihodnih tablica, pri
čemu je koristio Hauserove i švicarske prirasno-prihodne
tablice za jelu. Ulazni podaci za prirasno-prihodne
tablice mjereni na aerosnimkama bili su: broj stabala po
ha, srednja sastojinska visina te sklop kao faktor redukcije.
Vrijednosti prosječnog volumena po hektaru, dobi


vene putem terenske izmjere prsnih promjera i visina na
23 plohe, usporedio je s volumenom po hektaru dobivenim
pomoću fotogrametrijske izmjere i prirasno-prihodnih
tablica. Pri tomu je prosječno odstupanje između
vrijednosti dobivenih terenskom izmjerom i fotogrametrijskom
izmjerom bilo -3,2 % kada su koriš te ne Hauserove
tablice, odnosno -5,7 % kada su korištene švicarske
tablice. Međutim, regresijska analiza pokazala je da se
pomoću švicarskih prirasno-prihodnih tablica može postići
pouzdanija procjena volumena sastojina (r = 0,925)
nego Hauserovim tablicama (r = 0,766).


Usporedbu terestrički i fotogrametrijski određenih
podataka dendrometrijskih provela je Pernar (1997).
Na prethodno izlučenim sastojinama na 878 ploha odredila
je: vrstu drveća, promjer krošnje, te broj stabala
unutar plohe. Volumen sastojina određen je pomoću prirasno-
prihodnih tablica na osnovi broja stabala, te je reduciran
sklopom kako bi se dobili stvarni podaci za
svaku izlučenu sastojinu po ha. Temeljnica je određena
na temelju promjera krošnje i površine projekcije krošnje.
Utvrđena je visoka korelacija između fotogrametrijskih
i terenskih podataka za sve promatrane
dendrometrijske parametre.


Pernar i dr. (2003) istražili su mogućnost primjene
aerofotosnimaka iz cikličkog snimanja RH u uređivanju
šuma. Na pet različitih načina procijenili su volumene
sastojina po hektaru: (I) uz pomoć Špirančevih prirasno-
prihodnih tablica, (II) uz pomoć normala prema
ekološko-gospodarskim tipovima, (III) svrstavanjem
odsjeka u klase prema uređajnom i dobnom razredu i
bonitetu uz korištenje referentnog odsjeka, (IV) svrstavanjem
odsjeka u klase prema uređajnom i dobnom razredu
bez referentnog odsjeka, (V) na osnovi terestrički
izmjerene maksimalne, minimalne i prosječne drvne zalihe
po hektaru. Kao najprihvatljiviju metodu navode
procjenu pomoću Špirančevih prirasno-prihodnih tablica,
za koje su ustvrdili odstupanje od -2,08 % u odnosu
na terestrički izmjerenu drvnu zalihu.


Pernar i Klobučar (2003) istraživali su mogućnosti
primjene histograma vrijednosti piksela sastojinske
scene (256 nijansi, od bijele do crne) i vizualne
interpretacije digitalnog ortofota u procjeni relativnog
obrasta i stanja sastojine. U tu svrhu koristili su crno-bijele
aerofotosnimke približnog mjerila 1:20000, s 60 %
preklopom, dobivene tijekom cikličkog snimanja Republike
Hrvatske. Utvrdili su tri oblika histograma prvoga




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 76     <-- 76 -->        PDF

I. Balenović, H. Marjanović, M. Benko: PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
reda, koji se mogu pridružiti odgovarajućim kategori-kategorije relativnog obrasta, te je dao alternativnu mejama
obrasta. todu klasificiranja. Nešto kasnije, Klobučar i Per n
a r (2009) proširili su svoja istraživanja korištenja


Klobučar (2008) je istraživao dodatnu mogućdigitalne
analize slike u šumarstvu primjenjujući ne


nost primjene cikličkih snimaka, izradom histograma
uronske mreže u kategorizaciji obrasta.


drugog reda i utvrđivanjem njihove povezanosti s tri


Istraživanja odnosa između sastojinskih veličina i veličina mjerljivih na aerosnimkama


Research of relationships between stand parameters and parameters measurable on aerial photographs


Kostijal (1986) je istraživao odnos između broja
uočljivih krošanja na aerosnimkama (Nf) i promjera
srednjeg volumnog stabla (d1,30). Istraživanjem je dokazao
da je korelacija između te dvije veličine vrlo čvrsta
(0,944) i da se može izraziti jednadžbom:


d1.30 = 84,494 – 0,1924 Nf + 0,0001442 Nf2
Na temelju proučavanja odnosa između sklopa izmjerenog
na aerosnimkama i obrasta u sastojinama jele
i smreke, Kušan (1992) zaključuje da je veza između
sklopa i obrasta vrlo čvrsta (r = 0,733) te da sklop može
zamijeniti obrast prilikom primjene prirasno-prihodnih
tablica.
Odnos između srednje sastojinske visine (hs), broja
stabala po ha (N/ha) srednje sastojinske širine krošnje
(Ds) i volumena sastojine po ha (V/ha) u sastojinama
hrasta lužnjaka i običnog graba istraživali su pomoću
multiple korelacije Kušan i Krejči (1993). Testirali
su 14 linearnih i nelinearnih modela. Najbolje izjednačenje
podataka (r = 0,954) s najmanjim koeficijentom
varijacije postignuto je pomoću modela:


1,0741 N0,8504 Ds2,0360


V = 0,00171 hs
Korištenjem toga modela za procjenu volumena
standardna pogreška bila im je manja od 4,5 %, osim u


mladim sastojinama za koje su dobili veća odstupanja
(oko 12 %).


Benko (1995) je istraživao odnos između volume na
stabala hrasta lužnjaka i različitih varijabli stabla (visi ne,
promjera krošnje, površina projekcije krošnje, duljine
osvijetljenog dijela krošnje i dr.) koje je mjerio na aerosnimkama
pomoću analitičkog stereoinstrumenta. Multiplom
regresijom izradio je više linearnih modela
ovisnosti volumena stabla o mjerenim varijablama uz
koeficijente determinacije između 30 % i 70 %.


Pernar (1997) je istraživala odnos između prsnih
promjera, odnosno temeljnice mjerenih na terenu, te
promjera krošnje odnosno površine projekcije krošnje
mjerene na aerosnimkama. Unatoč korištenju jednostavnih
linearnih modela ovisnost prsnog promjera o promjeru
krošnje, odnosno temeljnice stabla o površini
projekcije krošnje, Pernar je dobila vrlo jake korelacije.
Pri tomu se za sve tri istraživane vrste drveća, običnu
jelu, običnu smreku i običnu bukvu, boljim pokazao
model procjene prsnog promjera pomoću promjera krošnje
(rjela=0,953; rsmreka=0,980; rbukva=0,978) dok je model
za temeljnicu imao nešto niže vrijednosti koeficijenta
korelacije (rjela=0,877; rsmreka=0,936; rbukva=0,942).


III. Ostala istraživanja primjene aerosnimaka u uređivanju šuma
III. Other research of application of aerial photographs in forest management
Seletković i dr. (2006) istraživali su primjenjivost
višefaznog uzorka u inventarizaciji šumskog prostora.
Nastojali su ustanoviti kako se sa što manjim
intenzitetom uzorkovanja, uporabom višefaznog uzorka
mogu dobiti zadovoljavajući rezultati procjene sastojinskih
strukturnih elemenata, koji bi mogli poslužiti u uređajnoj
inventuri šuma. Seletković i dr. (2006)
ukazuju da primjena višefaznog uzorka ima značajna
ograničenja u kasnijim fazama obrade i interpretacije.
Koristili su aerofotosnimke mjerila 1:20000, koje su se u
prvoj fazi (fotointerpretacija i delineacija stratuma) pokazale
upotrebljive, dok su se u drugoj fazi (aerofototaksacija)
pokazale neupotrebljive uslijed sitnog mjerila


snimaka. Slijedom toga zaključuju da višefazni uzorak
može poslužiti za delineaciju stratuma te planiranje
mreže uzoraka kao predradnje za terensku izmjeru.


Pernar i Šelendić (2006) istraživali su mogućnost
povećanja interpretabilnosti aerosnimaka i satelitskih
snimaka. Kombinacijom crno-bijele aerosnimke
velike prostorne rezolucije (0,5 m) i multispektralnog
Landsat ETM+ satelitske snimke male prostorne rezolucije
(30 m), udružili su njihove međusobne karakteristike,
kombiniranjem različitih kanala Landsat ETM+ i
crno-bijelog snimka. Ostvarivanjem sinergijskog učin ka
ustvrdili su da se na taj način omogućava bolje vizualna
interpretacija snimaka.


SADAŠNJE STANJE – FOTOGRAMETRIJA I PRIMJENA U UREĐIVANJU ŠUMA


Current state – fotogrammetry and application in forest management


Razvojem tehnologije, razvijala se i fotogrametrija, logne, preko analitičke do digitalne fotogrametrije (Late
je u posljednjih tridesetak godina prošla put od ana-paine i Frančula 2001). U analognoj i analitičkoj foto




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 77     <-- 77 -->        PDF

I. Balenović, H. Marjanović, M. Benko: PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
grametriji koriste se klasične analogne aerosnimke, a
fotointerpretacija se obavlja analognim i analitičkim
stereoinstrumentima. U digitalnoj fotogrametriji analogne
snimke zamijenjene su digitalnim snimkama, a fotointerpretacija
se obavlja na zaslonu računala, na
digitalnim fotogrametrijskim stanicama (Magnuss
o n i dr. 2007).


Posljednjih desetak godina, digitalna aerofotogrametrijska
kamera (slika 1) i digitalna fotogrametrijska
stanica (slika 2) postali su najvažniji alati digitalne fotogrametrije,
posebice u geodeziji.


Slika 1. Vexcel Ultra Cam X (izvor Geofoto d.o.o.)


Figure 1 Vexcel Ultra Cam X (source Geofoto d.o.o.)


Slika 2. Digitalna fotogrametrijska stanica (izvor Geofoto d.o.o.)


Figure 2 Digital photogrammetric workstation
(source Geofoto d.o.o.)


Cramer (2005) te Petrie i Walker (2007) u
svo jim radovima prikazali su trenutačno stanje i budući
razvoj tehnologije na području digitalnih aerofotogrametrijskih
kamera, te ih usporedili s analognim kamerama.
Uporabom digitalne kamere prestaje potreba za
filmovima, fotoobradom i skeniranjem. Prilikom aerosnimanja
istovremeno se bilježe pankromatski, crveni,
plavi, zeleni i infracrveni dijelovi elektromagnetskog


spektra. Digitalne kamere odlikuju se i boljom radiometrijskom
rezolucijom u odnosu na analogne, bržom i
jednostavnijom distribucijom snimljenog materijala,
što cjelokupni proces pripreme za fotointerpretaciju
čini jeftinijim. Uz potporu GPS-a i inercijalnih sustava,
moguće je već nakon slijetanja aviona, imati orijentirane
slike. Dobivene digitalne aerosnimke vrlo su visokih
prostornih rezolucija, manjih i od 10 cm. Trenutno
se na tržištu nalazi nekoliko digitalnih aerofotogrametrijskih
kamera velikog formata, npr. Z/I DMC, Leica
ADS40, Vexcel Ultracam (D i X).


Prema Dörstelu (2003), standardna pogreška pri
mjerenju visina na ZI/DMC digitalnim snimkama,
uključujući kvalitetu snimaka, pogrešku instrumenta i
pogreške profesionalnog fotointerpretatora, iznosi ma nje
od 0,008 % visine leta za jasno vidljiv objekt.


Schenk (2005) je usporedio digitalnu fotogrametrijsku
stanicu s analitičkim stereoistrumentima, te kao
prednosti digitalne fotogrametrijske stanice navodi:
povećanje ukupne produktivnosti, s obzirom da je velik
broj operacija automatiziran i ubrzan, brza i jednostav na
manipulacija digitalnim snimcima, automatsko i
jednostavno dobivanje digitalnog modela reljefa, jednostavna
proizvodnja digitalnog ortofota, mogućnost
višestrukog povećavanja prikaza stereomodela, jednostavna
(2D i 3D izmjera objekata) izmjera u stereomodelu,
smanjenje umora interpretatora itd.


Razvoj digitalne fotogrametrije potaknuo je istraživanja
o mogućnostima njene primjene u šumarstvu, odnosno
inventuri šuma.


Zagalikis i dr. (2005) ispitali su mogućnost praktične
primjene digitaliziranih aerosnimaka za procjenu
parametara pojedinačnih stabala, odnosno sastojine.
Istraživanje su proveli na dvije plantaže sitkanske
smreke (Picea sitchensis /Bong./ Carriere) uz korištenje
snimaka M 1:10000, prostorne rezolucije 32 cm i
digitalne fotogrametrijske stanice. Iz stereoparova skeniranih
aerosnimaka dobili su digitalni model površine
(tj. digitalni model visine krošanja) i digitalni ortofoto.
Digitalni model reljefa dobili su na temelju postojećih
topografskih karata. Zatim su primijenili automatiziranu
obradu slike (ortofota) kako bi dobili delineirane
krošnje pojedinačnih stabala iz kojih su potom kreirali
poligone, koji su predstavljali projekcije krošanja pojedinačnih
stabala ili skupina stabala. Poligonima su
potom određene koordinate centroida, minimalni i maksimalni
te prosječni promjer, a korištenjem modela
ovisnosti širine krošnje o prsnom promjeru za sitkansku
smreku (Tabbush i White, 1988), dobili su
prsne promjere pojedinačnih stabala. Preliminarne vrijednosti
visine stabala odredili su na temelju razlike u
visinama digitalnog modela visine krošanja i digitalnog
modela reljefa za danu koordinatu centroida poligona.
Usporedbom visina izmjerenih na terenu i preliminarnih
visina dobivenih fotogrametrijski načinili su model




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 78     <-- 78 -->        PDF

I. Balenović, H. Marjanović, M. Benko: PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
kojim su potom korigirali preostale (preliminarne) vrijednosti
visina stabala. Korištenjem volumnih tablica,
odnosno tarifa dobili su vrijednosti volumena po hektaru
koje su potom usporedili s vrijednostima izmjerenim
na terenu za obje plantaže. Usporedbom rezultata s
različitih lokaliteta Zagalikis i dr. (2005) ustvrdili su
da postoje razlike u kvaliteti rezultata s obzirom na
vrstu terena. Za sastojinu smještenu na ravnom terenu,
koja je relativno jednolika, procijenjene veličine bile su
slične veličinama izmjerenima na terenu. S druge
strane, na neravnom terenu u sastojinama različitih visina
stabala ista metodologija pokazala je značajna odstupanja
gotovo svih procjenjivanih veličina. Osim
toga, Zagalikis i dr. (2005) zaključili su kako pouzdanost
istražene metode ovisi i o kvaliteti aerosnimaka
(npr. o uvjetima za vrijeme aerosnimanja) i njihovih
proizvoda (npr. o rezoluciji digitalnog modela reljefa,
digitalnog ortofota, deformacijama reljefa).


Njihovo istraživanje pokazalo je da metoda delineacije
krošanja u pravilu podcjenjuje broj stabala po hektaru
najčešće uslijed nemogućnosti razlučivanja točne
granice između krošanja. To dovodi do precjenjivanja u


procjeni širine krošnje, a time i do precjenjivanja prsnog
promjera. Što se volumena tiče, ove dvije pogreške djelomično
se dokidaju tako da je pogreška u procijenjenom
volumenu manja od očekivane. Međutim, s gledišta
uređivanja šuma važno je naglasiti da struktura sastojine
dobivena na ovaj način ima tendenciju prikazivanja sastojine
rjeđom (s manjim brojem stabala) i sa stablima
većih promjera nego što to sastojina uistinu jest.


Magnusson i dr. (2007) ispitali su točnost procjene
taksacijskih elemenata: visine stabala, volumena
sastojina i omjera smjese vrsta drveća aerofotointerpretacijom
Z/I DMC digitalnih snimaka prostorne rezolucije
48 cm na digitalnoj fotogrametrijskoj stanici.
Procjenu su neovisno vršila četiri profesionalna interpretatora,
čiji rezultati su potom uspoređivani s terenskim
izmjerama. Rezultati istraživanja pokazuju da je
pouzdanost aerofotointerpretacije Z/I DMC digitalnih
snimaka uporabom digitalne fotogrametrijske stanice
usporediva sa sličnim istraživanjima provedenim fotointerpretacijom
analognih snimaka uporabom analog nih
ili analitičkih stereoskopa.


ZAKLJUČCI – Conclusions


U proteklih tridesetak godina u Hrvatskoj je prove-
den značajan broj istraživanja o različitim mogućnostima
primjene aerosnimaka u uređivanju šuma. Iako
su pojedina istraživanja polučila vrlo dobre rezultate,
posebice pri procjeni nekih sastojinskih veličina, te
ukazala na mogućnost primjene daljinskih istraživanja
u uređivanju šuma, do šire primjene u praksi nije došlo.


I u slučaju primjene fotogrametrijskog izlučivanja
sastojina utvrđene su prednosti kada se fotogramerijske
metode kombiniraju s terestičkim izlučivanjem sastojina,
ali se u praksi korištenja ortofoto snimaka uglavnom
svodilo na primjenu za snalaženje u prostoru pri
inventuri šuma. Postoji niz razloga za to, a među glavnima
su svakako visoka cijena opreme i aerosnimaka,
nedovoljno stručnih kadrova, ali i nepovjerenje u nove
metode. U konačnici, može se zaključiti da je omjer dobivenog
i uloženog u prošlosti u pravilu bio na strani
konvencionalne metode uređivanja šuma.


U prikazanim dosadašnjim istraživanjima primjene
digitalne fotogrametrije u uređivanju šuma korištene su
skenirane analogne aerosnimke (Zagalikis i dr.
2005), dakle aerosnimke pridobivene klasičnim fotogrametrijskim
kamerama, ili digitalne aerosnimke slabijih
prostornih rezolucija (48 cm) (Magnusson i dr.
2007). U oba slučaja radi se o aerosnimkama slabijih
geometrijskih (prostornih) i radiometrijskih rezolucija.
Pregled domaće i strane literature ukazuje na činjenicu
da je primjena digitalnih snimaka visoke prostorne rezolucije,
kakve nam omogućuju današnje digitalne kamere,
te digitalne fotogrametrijske stanice nedovoljno
istražena, posebice u inventuri šuma. Kako je trošak


aviosnimanja i računalne tehnologije u stalnom opadanju,
a njihove mogućnosti u stalnom porastu, situacija
se mijenja i može se očekivati intenziviranje aktivnosti
u području daljinskih istraživanja, odnosno digitalne
fotogrametrije. Digitalne aerofotogrametrijske kamere
znatno ubrzavaju i olakšavaju proces dobivanja digitalnih
snimaka visokih prostornih rezolucija. Također,
primjena digitalne fotogrametrijske stanice u odnosu
na analogne i analitičke stereoinstrumente znatno ubrzava
i olakšava rad, smanjuje naprezanje interpretatora,
pa time povećava njegovu produktivnost.


Osim pri uređivanju gospodarenih državnih šuma,
jedno od mogućih područja primjene digitalne fotogrametrije
u Hrvatskoj predstavljaju i poslovi na uređenju i
gospodarenju šuma privatnih šumoposjednika. To područje
pokazuje se u posljednjih nekoliko godina najdinamičnijim
u hrvatskom šumarstvu. Privatne šume se
unazad nekoliko godina intenzivno uređuju, odnosno izrađuju
se programi gospodarenja. Za većinu predmetnih
šuma to je prvo uređivanje, odnosno ne postoje podaci
prethodnih izmjera, kao ni prethodno izrađena gospodarska
podjela. Dio površina privatnih šuma je zapušten,
nepristupačan ili teško prohodan, a česta je usitnjenost i
razbacanost površina (katastarskih čestica šumoposjednika).
Sve navedeno otežava terenski rad, povećava troškove
i vrijeme potrebno za obilazak terena.


Za pretpostaviti je da bi se upravo u inventuri privatnih
šuma u Hrvatskoj digitalna fotogrametrija
mogla pokazati korisnom i dovesti do smanjenja obima
terenskih poslova, što bi u konačnici moglo dovesti do
smanjenja troškova.




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 79     <-- 79 -->        PDF

I. Balenović, H. Marjanović, M. Benko: PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
Navedeni razlozi potiču nova istraživanja, koja bi
za cilj trebala imati ispitivanje mogućnosti primjene
novih metoda i alata digitalne fotogrametrije u inventuri
šuma u Hrvatskoj. Istraživanja bi trebala dati odgovore
na pitanja da li su podaci fotogrametrijskih
izmjera dovoljno precizni da mogu zamijeniti terensku
izmjeru, i u kojoj mjeri. Nadalje, potrebno je utvrditi da
li je primjena digitalne fotogrametrije prihvatljiva i s
ekonomskog gledišta, odnosno da li pruža zadovoljavajući
odnos troškova i točnosti dobivenih rezultata.


Jednom pridobivene, digitalne snimke visoke rezolucije
šumskih površina važan su dokument za budućnost.
Stanje koje se na njima zabilježi može se koristiti u budućnosti
u cijelom nizu istraživanja i kao monitoring
(rast i prirast, oštećenost, sječa). Ukoliko bi se primjena
digitalne fotogrametrije pokazala cjenovno povoljnijom
(pa čak i kada bi bila nešto skuplja od klasične metode),
to bi trebao biti snažan poticaj razvoju i širenju njene
primjene u šumarstvu Hrvatske.


LITERATURA – References


Benko, M., 1993: Procjena taksacijskih elemenata
sastojina na infracrvenim kolornim aerosnimkama,
Glas. šum. pokuse, 29:199–274, Zagreb.


Benko, M., 1995: Procjena drvne zalihe sastojine
multivarijantnom analizom čimbenika mjerljivih
na aerosnimkama, Disertacija, 237, Šumarski fakultet
Zagreb.


Cramer, M., 2005: Digital airborne cameras – Status
and future, U: C. Heipke, K. Jacobsen, M. Gerke
(ur.), High Resolution Earth Imaging for Geospatial
Information, International Society for Pho togrammetry
and Remote Sensing, 1–8, Hanover.


Ćurić, T., 1986: Fotointerpretacijsko izlučivanje sastojina,
Diplomski rad, 22, Šumarski fakultet
Zagreb.


Dörstel, C., 2003: DMC – Practical experiences and
photogrammetric system performance, U: D.
Fritsch (ur.), Photogrammetric Week 2003,
Wichmann, 59–66, Heidelberg.


Geofoto, 2009: Photogrammetric production line in
Geofoto. Tehnical description. Geofoto d.o.o.,
Zagreb.


Klobučar, D., 2004: Izlučivanje sastojina prema
sklopu na digitalnom ortofotu i usporedba s terestičkim
izlučivanjem, Rad. Šumar. inst. Jastrebar.,
(39) 2: 223–230, Jastrebarsko.


Klobučar, D., 2008: Primjena histograma drugoga
reda u procjeni relativnog sastojinskog obrasta,
Šum. list, 132 (9–10): 419–429, Zagreb.


Klobučar, D., R. Pernar, 2009: Umjetne neuronske
mreže u procjeni sastojinskih obrasta s cikličkih
snimaka, Šum. list, 133 (3–4): 145–155, Zagreb.


Kostijal, V., 1986: Korelacijski odnos uočljivog broja
krošnji u stereomodelima jednodobnih šuma
bukve s prsnim promjerom centralnog plošnog
stabla, Magisterij, 56, Šumarski fakultet Zagreb.


Kušan, V., 1992: Procjena volumena sastojina četinjača
fotointerpretacijom aerosnimaka uz po moć
prirasno-prihodnih tablica, Meh. šumar., 17
(3–4): 53–66, Zagreb.


Kušan, V., 1996: Pristup daljinskim istraživanjima i
GIS-u u hrvatskome šumarstvu, Šum. list, 120
(3–4): 171–178, Zagreb.


Kušan, V., 1998: Fotogrametrija i daljinska istraži vanja
u šumarstvu Hrvatske, U: V. Kušan (ur.),
Sto godina fotogrametrije u Hrvatskoj, HAZU,
115–121, Zagreb.


Kušan, V., V. Krejči, 1993: Regresijski model za
procjenu volumena sastojina hrasta lužnjaka,
Rad. Šumar. inst. Jastrebar., 28 (1–2): 69–77, Jastrebarsko.


Lapaine, M., N. Frančula, 2001: O pojmovima
analogno i digitalno, Bilt. daljin. istraž. fotointerpret.,
15–16: 135–144, Zagreb.


Lukić, N., 1981: Ispitivanje pouzdanosti fotointerpretacijske
inventure drvnih masa šuma jele u
odnosu na listu podataka dobivenu mjernom
fotointerpretacijom, Šum. list, 105 (3–4):


133–145, Zagreb.


Magnusson, M., J. E. S. Fransson, H. Olsson,
2007: Aerial photo-interpretation using Z/I
DMC images for estimation of forest variables,
Scand. J. For. Res., 22 (3): 254–266, Knivsta,
(Sweden).


Pavičić, D., 1983: Pouzdanost fotointerpretacijskog
određivanja horizontalnog sklopa u sastojinama,
Diplomski rad, 54, Šumarski fakultet Zagreb.


Pernar, R., 1997: Application of results of aerial photograph
interpretation and geographical information
system for planning in forestry, Glas.
šum. pokuse, 34: 141–149, Zagreb.


Pernar, R., D. Klobučar, 2003: Estimating stand
density and condition with use of picture histograms
and visual interpretation of digital orthophotos,
Glas. šum. pokuse, 40: 81–111, Zagreb.


Pernar, R., D. Klobučar, V. Kušan, 2003: The
application of aerial photographs from cyclic recordings
in the Republic of Croatia to forest management,
Glas. šum. pokuse, 40: 113–168,
Zagreb.




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 80     <-- 80 -->        PDF

I. Balenović, H. Marjanović, M. Benko: PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
Pernar, R., D. Šelendić, 2006: Prilog povećanju Tomašegović,Z., 1954: O pouzdanosti aerofototak interpretabilnosti
aerosnimaka i satelitskih sni-sacije za neke dendrometrijske potrebe šumskog
maka za potrebe uređivanja šuma, Glas. šum. gospodarstva, Glas. šum. pokuse, 12: 167–220,
pokuse, pos. izd. 5: 467–477, Zagreb. Zagreb.


Petrie,G., A. S. Walker,2007: Airborne Digital Ima-Tomašegović, Z., 1956: Razmatranja o fotoplanu
ging Technology: a New Overview, The Photo-Turopoljskog luga, Šum. list, 80 (5–6): 154–166,
grammetric Record, 22 (119): 203–225, London. Zagreb.


Pranjić, A., 1963: Ovisnost drvne mase stabla o Tomašegović, Z., 1961a: Sterefotogrametrijska lipromjeru
krošnje i visini, Šum. list, 87 (9–10): nearna taksacija, Šum. list, 85 (1–2): 36–45, Za364–
366, Zagreb. greb.


Pravilnik o uređivanju šuma, 2006: Narodne novine, Tomašegović, Z., 1961b: Ovisnost promjera dl,3
111, Zagreb. jele i smreke o krošnji i visini stabala, Šum. list,
85 (7–8): 254–261, Zagreb.


Pravilnik o izmjenama i dopunama Pravilnika o uređivanju
šuma, 2008: Narodne novine, 141, Zagreb. Tomašegović,Z., 1965: O pouzdanosti fotogrametrijskih
slojnica šumskih područja, Geod. list, 19


Schenk, T., 2005: Introduction to photogrammetry,
(10–12): 259–304, Zagreb.


Department of Civil and Environmental Engineering
and Geodetic Science, The Ohio State Uni-Vukelić,J., 1984: Doprinos fotointerpretacijske anaversity,
79–95, Columbus. lize vegetaciji istraživanih šumskih zajednica


Nacionalnog parka Risnjak, Magisterij, 81, Šu


Seletković,A., R. Pernar, M. Benko, 2006: Vimarski
fakultet Zagreb.


še fazni uzorak u inventarizaciji šumskog prosto ra,
Rad. Šumar. inst. Jastrebar., izv. izd. 9: Zagalikis, G., A.D. Cameron, D.R. Miller, 2005:
297–306, Jastrebarsko. The application of digital Photogrammetry and


image analysis techniques to derive tree and


Tabbush, P. M., I. M. S. White, 1988: Canopy clostand
characteristics, Can. J. For. Res. 35: 1224–


sure in Sitka spruce – the relationship between
1237, New Westminster (Canada).


crown width and stem diameter for open grown
trees, Forestry, 61: 23–27, Oxford.


SUMMARY: In forest inventory, in Croatia, data acquisition is performed
using exclusively terrestrial methods which are costly and time consuming.
With application of remote sensing methods, the need for the field work is reduced
which might open the possibility of reducing costs. In the last thirty
years various research about possibility of applying remote sensing methods
in practical forestry in Croatia were conducted. But, practical applications of
data obtained by remote sensing methods were limited mainly to their use for
the orientation in the field.


Classical photogrammetric methods were one of the methods that were tested,
but also did not find wider application in practical forest inventory. However,
development of new digital image acquisition and processing
technology has encouraged us to reconsider the application of digital photogrammetry
in the forest inventory. The aim of this work is to give contribution
in determining the guidelines for application of aerial photographs (digital
images) in practical forest management.


In the last thirty years photogrammetry developed from analogue, over
analytical to digital photogrammetry. Film based aerial photographs are still
used in analogue and analytical photogrammetry, and photointerpretation is
performed with analogue or analytical stereoinstruments. In digital photogrammetry
film based aerial photographs are replaced with digital images,
and photointerpretation is preformed using specialized computer 3D monitor.
In the last decades, digital aerophotogrammetric camera (Figure 1) and digital
photogrammetric workstation (Figure 2) became the most important tools
of digital photogrammetry, especially in geodesy.




ŠUMARSKI LIST 11-12/2010 str. 81     <-- 81 -->        PDF

I. Balenović, H. Marjanović, M. Benko: PRIMJENA AEROSNIMAKA U UREĐIVANJU ŠUMA U HRVATSKOJ Šumarski list br. 11–12, CXXXIV (2010), 623-631
In this paper we presented the overview of the past research and results of
application of aerial photographs in forest management in Croatia. Research
of stand delineation, tree and stand attributes, and other application of aerial
photographs in forest management are presented. Most of those researches
were carried out with photointerpretation and photogrammetric measurements
on film based aerial photographs with analytical stereoinstruments.
However, several pioneering researches using digital image analysis were reviewed
here as well.


We presented the current state of the technology in the field of digital photogrammetry.
Also, a review was given of several selected research from Europe,
which described the possibility and limitations of application of modern
photogrammetric methods in forest management. Overview of domestic and
foreign literature indicates that an application of digital images of high spatial
resolution, which can be obtained from digital aerophotogrammetric camera
for use at digital photogrammetric workstations, are insufficiently
explored, especially for application in forest management. One possible area
of application of digital photogrammetry in Croatia is in the management of
private forests. Because of the lack of proper management and of inventory
data for private forests, we can assume that digital photogrammetry could
prove useful in this area of forestry. This could lead to reduction of the required
field work and related costs in creating forest management plans. In addition,
when obtained, high resolution digital images of forested area are an
important document that could be used in future (research and monitoring of
growth, forest health, harvesting, etc.). Should costs in data acquisition for forest
inventory by employing digital photogrammetry prove to be lower (or in
worst case only slightly higher) that those employing classical methods, this
should be a strong sign to the forestry community in Croatia to consider the
use of digital photogrammetry in forest management.


Key words: remote sensing, aerial photographs, digital photogrammetry,
stands exclusion, stand parameters assessment