Przykład wykorzystania istniejących map, zdjęć satelitarnych i narzędzi GIS do weryfikacji i aktualizacji małoskalowych baz danych o glebach

Realizacja różnorodnych zadań z zakresu ochrony środowiska, zarządzania i planowania przestrzenią wymaga posiadania podstawowych danych o glebach i krajobrazie. Bazy danych przestrzennych o glebach są istotnym źródłem informacji o środowisku. Bazy małoskalowe (o dokładności odpowiadającej mapom w skalach l: l 000 000 i 1:500 000) mają zastosowanie do modelowania zjawisk na poziomie ogólnoeuropejskim i krajowym, zarówno dla oceny zagrożeń samych gleb, jak i innych elementów środowiska przyrodniczego. Wypada również nadmienić, że gleby są wśród wymienionych 34 tematów danych przestrzennych w załącznikach dyrektywy INSPIRE, dla których należy wykonać metadane. Opracowano dla nich oddzielną specyfikację techniczną. Gleba jest częścią składową krajobrazu, a równocześnie jej powstawanie, przemiany, właściwości fizyczne i chemiczne oraz wartość użytkowa wpływają w dużym stopniu na układ i cechy pozostałych elementów składowych krajobrazu. Dlatego zakres baz danych o glebach jest w praktyce powiększany o atrybuty środowiskowo-krajobrazowe (Białousz i in., 2010). Istnieją bazy danych (również i banki danych) o glebach, zarówno monotematyczne (np. gleby marginalne, gleby mineralne, mokradła), jak i uniwersalne, obejmujące całą tematykę glebową. Większość stworzonych baz danych (tak w kraju, jak i zagranicą) powstała przez zamianę na postać cyfrową istniejących map glebowych oraz danych z opisu profili. Metodyka była więc dostosowana do charakteru zasobów archiwalnych i do aktualnych technik informatycznych (Białousz i in., 2005). Należy podkreślić, że koncepcja europejskich baz danych 1:1000000 oraz systemu SOTER (w tym również rozwijanej bazy EBD 1 :250 000) rozszerza zakres danych o użytkowanie ziemi i dane fizjograficzne (Montanarella et al., 2005; 2001; Dobos et al., 2001). Baza danych w takim ujęciu nie jest już czystą bazą danych o glebach, a bazą danych o glebach i krajobrazie. Potrzeba weryfikacji i aktualizacji małoskalowych baz danych o glebach wynika między innymi z faktu, że dostępne obecnie bazy danych 1: 1 000 000 i 1 :500 000 były wykonane, jak już wspomniano, prawie wyłącznie na podstawie materiałów kartograficznych. Poligony jednostek glebowo krajobrazowych, też były wyznaczane metodami analogowymi, takimi jakie stosowano wówczas w klasycznej kartografii, głównie na podstawie konturów na mapach glebowych. Podejście to sprawiło, że często nie ma pełnej zgodności przebiegu granic poligonów jednostek glebowo-krajobrazowych z treścią map geomorfologicznych, geologicznych, pokrycia terenu oraz z numerycznego modelu terenu (NMT, ang. DTM). Istotne są również zmiany zachodzące w krajobrazie i pokrywie glebowej. Ponadto, zakres i treść istniejących opracowań w niewystarczającym stopniu zaspokaja aktualne potrzeby polskich odbiorców. A zatem powstałe w przeszłości opracowania wymagają aktualizacji. W artykule zawarte są krótkie rozważania na temat znaczenia małoskalowych baz danych o glebach i krajobrazie, a następnie przedstawione wybrane zagadnienia z zakresu wykorzystania wieloźródłowych danych i narzędzi GIS do weryfikacji i aktualizacji mało skalowych baz danych o glebach. Przykłady zaczerpnięto z prac przeprowadzonych przez autorów niniejszego tekstu w ramach projektu badawczego (Chmiel i in., 2010), którego szerszym celem było opracowanie i testowanie metod wykorzystania zdjęć satelitarnych oraz technologii GIS do aktualizacji małoskalowych baz danych przestrzennych o glebach i krajobrazie. Zaprezentowane przykłady dotyczą potencjalnych możliwości weryfikacji lub aktualizacji części geometrycznej analizowanych baz danych obejmującej granice wydzieleń dla odpowiednich jednostek glebowo-krajobrazowych. Wykonanie testów w tej części było zainspirowane między innymi potrzebą odpowiedzi na pytanie: jaka jest dokładność poligonów wyróżnionych w analizowanych bazach danych o glebach 1: 1 000 000 i 1 :500 000 i jaka jest zgodność zasięgów poligonów z jednostkami morfogenetycznymi oraz granicami głównych typów pokrycia terenu. Porównanie zasięgu poligonów glebowych z wiążącymi się z nimi jednostkami na mapach geomorfologicznych, geologicznych i z wydzieleniami na różnych przetworzeniach zdjęć satelitarnych miało, w szczególności, pomóc w ocenie jakości części geometrycznej baz danych i wskazać możliwości wykorzystania technologii GIS do jej aktualizacji i zwiększenia dokładności określenia położenia.

Soil spatial databases are crucial source of information about environment. Small scale databases (accuracy corresponding to scale 1: 1 000 000 and 1 :500 000) are used in modeling phenomena on European and national level, both for soil risk evaluation and other elements of environment. The need for updating small scale soil databases follow from the fact that presently available soil databases 1: 1 000 000 and 1: 500 000 were done almost exclusively with the use of cartographic materials. The polygons of soils cape units were also generated by analogue methods which were used in classic cartography in the past. In such an approach there is no conformity when comparing soils cape polygons with the content of a geomorphological map, a geological map, land cover, and with digital terrain model (DTM). The paper presents results of research carried out on certain test areas applying multisource data, and in particular image satellite Landsat ETM+, digital terrain model, geomorphological and geological maps at a scale of 1: 500 000. The results of the tests show some discrepancy which appeared concerning the polygons of soils cape units. The processed satellite images and layers derived based on DTM show significant usefulness for verification and correction of soil scape units polygons.