Odhad postupu kůrovcové gradace v Národním parku České Švýcarsko pomocí metod Dálkového průzkumu Země

Bc. Alena Ondrušková

Master's thesis

Evolution of bark beetle outbreak in national park Bohemian Switzerland by means of remote sensing

Abstract:

Diplomová práce se zabývá určením postupu kůrovcové kalamity, která propukla v Národním parku České Švýcarsko. Cílem práce bylo vyhodnotit postup prosychání napadených stromů pomocí leteckých snímků z let 2020 a 2021, které byly poskytnuty správou národního parku a satelitních snímků z let 2018 až 2022, které byli staženy z online platformy PlanetLab. Snímky byly pořízeny vždy v období měsíce srpna a září tak, aby nedocházelo ke zkreslení výsledků podzimním opadem. Pouze satelitní snímek z roku 2022 byl pořízen v měsíci říjen. Vyhodnocování postupu kůrovcové kalamity proběhlo v programu ArcGIS® PRO za pomoci klasifikace založené na objektech (letecké snímky) a klasifikace založené na pixelech (satelitní snímky) vždy pomocí algoritmu Support Vector Machine. Ukázalo se, že vrchol kalamity nastal v roce 2021, avšak její vývoj není u konce. Z vyhodnocení leteckých snímků se ukázalo, že v roce 2020 bylo na území NPČŠ 2250,13 ha souší a v roce 2021 činila plocha souší 2981,27 ha. Satelitními snímky bylo hodnoceno delší období, přičemž plocha kůrovcových souší v roce 2018 činila 502,15 ha, v roce 2019 celkem 1308,74 ha, 2202,71 ha za rok 2020 a 3348,75 ha souší bylo detekováno v roce 2021. Satelit-ní snímek z roku 2022 byl z důvodu rozsáhlého požáru, který postihl NP, hodnocen samostatně. V tento rok bylo na území NPČŠ, které nebylo postiženo požárem, celkem 3348,3 ha souší cekem. Porovnáním reálných dat s modely růstových křivek nebyla prokázána žádná významná odchylka. Metody dálkového průzkumu Země přinášejí mnoho možností nejen v lesnictví ale i v jiných odvětvích. Přesnost a spolehlivost jednotlivých metod jsou díky rychlému technickému vývoji zvyšovány a tím mohou ulehčit práci při včasné detekci a monitoringu lesních porostů.

Abstract:

This diploma thesis deals with determining the course of the bark beetle calamity that broke out in the Bohemian Switzerland National Park. The aim of this work was to evaluate the drying process of the attacked trees using aerial photographs from the years 2020 and 2021, which were provided by the national park administration, and satellite images from the years 2018 to 2022, which were downloaded from the PlanetLab online platform. The images were always taken in the months of August and September so that the results were not distorted by autumn leaf fall. Only the 2022 satellite image was taken in the month of October. The evaluation of the progression of the bark beetle (Ips typographus) was carried out in the ArcGIS® PRO program using object-based classification (aerial images) and pixel-based classification (satellite images), always using the Support Vector Machine algorithm. It turned out that the peak of the calamity occurred in 2021, but its development is not over. The evaluation of aerial photographs showed that in 2020 there were 2250,13 ha of dry land on the territory of the Bohemian Switzerland National Park, and in 2021 the area of dry land was 2981,27 ha. A longer period was evaluated by satellite images, with the area of bark beetle land in 2018 being 502,15 ha, in 2019 a total of 1308,74 ha, 2202,71 ha in 2020 and 3348,75 ha of land was detected in 2021. Satellite image from 2022 was evaluated sepa-rately due to the large-scale fire that affected the NP. This year, there was a total of 3348.3 ha of dry land in the Bohemian Switzerland National Park territory that was not affected by the fire. Comparing real data with growth curve models showed no significant deviation. Remote sensing methods bring many possibilities not only in forestry but also in other sectors. Thanks to rapid technical development, the accuracy and reliability of the individual methods are increased and thus can facilitate the work of early detection and monitoring of forest stands.

Keywords

lýkožrout, dálkový průzkum Země, Národní park České Švýcarsko

Keywords

bark beetle, remote sensing, the Bohemian Switzerland National Park

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: doc. Ing. Peter Surový, PhD.
• Reader: Dana Vébrová, Ing.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Forest Engineering