Využití fotogrammetrických a LiDAR dat pro mapování zbytkové biomasy po požáru

Vojtěch ŠEBEK

Diplomová práce

Use of photogrammetric and LiDAR data for mapping residual biomass after a fire

Anotace:

Požár, který v létě roku 2022 zasáhl Národní park České Švýcarsko, zanechal velké množství mrtvé biomasy. V rámci diplomové práce byly využity moderní metody dálkového průzkumu Země a hlubokého učení pro její identifikaci a kvantifikaci. Ležící kmeny byly na ortofotech segmentovány pomocí modelu SAMLoRA s F1 score 71-77 %. Stojící mrtvé stromy s větvemi a pahýly byly detekovány pomocí modelu RTDETRv2 s F1-score 61-75 %, respektive 42-71 %. Experiment přímého odhadu objemu z fotogrammetrického bodového mračna neprokázal prostorovou konzistenci výsledků. Mrtvá biomasa byla proto kvantifikována prostřednictvím plošného pokrytí a početnosti v gridu 20 × 20 m, což umožnilo její vizualizaci formou detailních map a časoprostorovou analýzu její distribuce. Výsledky potvrdily probíhající proces opožděné mortality, stabilitu ohořelých pahýlů nebo transformace stojících mrtvých stromů s větvemi. Prostorová distribuce mrtvé biomasy byla ovlivněna zejména závažností požáru, topografickou vlhkostí a expozicí svahů.

Abstract:

A wildfire that affected the Bohemian Switzerland National Park in the summer of 2022 left behind a large amount of dead biomass. This master´s thesis employed modern methods of remote sensing and deep learning for its identification and quantification. Fallen logs were segmented in orthophotos using the SAMLoRA model, achieving an F1-score of 71-77 %. Standing dead trees with branches and snags were detected using the RTDETRv2 model, with F1-scores of 61-75 % and 42-71 %, respectively. An experiment aimed at direct volume estimation from photogrammetric point cloud did not demonstrate spatially consistent results. Therefore, dead biomass was quantified using fractional cover and object counts within a 20 × 20 m grid, which enabled its visualization through detailed maps and a spatiotemporal analysis of its distribution.The results confirmed an ongoing process of delayed mortality, the persistence of burnt snags, and the transformation of standing dead trees with branches. The spatial distribution of dead biomass was primarily influenced by fire severity, topographic wetness conditions, and slope aspect.

Klíčová slova

dálkový průzkum Země, fotogrammetrie, hluboké učení, mrtvé dřevo, požár, Národní park České Švýcarsko

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 23. 4. 2026

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Jan Pacina, Ph.D.

UNIVERZITA JANA EVANGELISTY PURKYNĚ V ÚSTÍ NAD LABEM

Fakulta životního prostředí

Magisterský studijní program / obor:
Environmentální geoinformatika / Environmentální geoinformatika