Laboratorium Geomatyki
Zakład Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa
Instytut Zarządzania Zasobami Leśnymi
Wydział Leśny
Uniwersytet Rolniczy
im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

al. 29 Listopada 46, 31-425 Kraków
tel. 12 6625076 / 12 6625082



Bartek 3D: Skanowanie laserowe Dębu Bartek

Kierownik projektu: dr hab. inż. Piotr Wężyk
Wykonawcy projektu: dr hab. inż. Piotr Wężyk, dr inż. Marta Szostak (UR Kraków), dr inż. Piotr Tompalski (UR Kraków), dr Paweł Struś (UP w Krakowie) członkowie Sekcji Geomatyki Koła Naukowego Leśników oraz Studenckich Kół Naukowych AGH (Daltha), Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie (Koło Geografów) oraz Uniwersytetu Jagiellońskiego (Koło Geografów).
Projekt obecnie realizowany

Patronat: Generalny Dyrektor Ochrony Środowiska Michał Kiełsznia oraz Dyrektor Generalny Lasów Państwowych Adam Wasiak

Miejsce realizacji projektu: Gmina Zagnańsk, województwo Świętokrzyskie; obszar administrowany przez Nadleśnictwo Zagnańsk (RDLP Radom).

Opis projektu: Wiosną 2013 roku rozpoczęliśmy realizację projektu badawczego pod tytułem: "Bartek 3D" przez konsorcjum Sekcji Studenckich Kół Naukowych z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie oraz Uniwersytetu Jagiellońskiego. Projekt koordynuje Laboratorium Geomatyki, Instytut Zarządzania Zasobami Leśnymi Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie (dr hab. inż. Piotr Wężyk) przy wsparciu doktorantów i opiekunów poszczególnych sekcji wymienionych partnerów (dr Paweł Struś – UP).

Cel projektu: monitoring 3D drzewa pomnikowego "Dąb Bartek" w Zagnańsku, który będzie realizowany na drodze cyklicznego naziemnego skanowania laserowego (ang. Terrestrial Laser Scanning) oraz w przyszłości lotniczego skanowania laserowego (ang. Airborne Laser Scanning). Prace realizowane będą w różnych okresach fenologicznych, tzn. w okresie spoczynkowym (jesień-wiosna) kiedy Dąb Bartek pozbawiony jest aparatu asymilacyjnego raz w fazie jego pełnego ulistnienia (maj-pażdziernik).

Technologia: sprzęt pomiarowy jaki wykorzystujemy w projekcie to nowoczesne skanery naziemne: FARO FOCUS 3D (dzięki uprzejmości AGH w Krakowie oraz firmy TPI) oraz Leica C10 (AGH) a także skaner triangulacyjny RevScan - HandyScan, Creaform (firma Casp System) oraz wysokiej klasy odbiorniki GNSS (AGH) i tachimetry w celu nadania georeferencji chmurze punktów LiDAR. Dodatkowo stosowane sa aparaty cyfrowe wyposażone w GPS i kompas elektroniczny (Ricoh) jak i wysokościomierze stosowane przez leśników w tradycyjnych pomiarach drzew (np. Vertex IV firmy Hagloef, czy Suunto). Do łączenia chmur punktów TLS pozyskiwanych z kilkunastu stanowisk wykorzystywane jest oprogramowanie Faro Scene (FARO) oraz Cyclone (Leica). Klasyfikacja chmury punktów realizowana jest przez studentów w module oprogramowania TerraScan (Terrasolid) a modelowanie 3D w różnego typu rozwiązaniach CAD, 3DReshaper (TECHNODIGIT) czy SketchUp (Trimble). Analizy wpływu bezpośredniego otoczenia na stanowisko drzewa jak i analizy na podstawie archiwalnych materiałów kartograficznych wykonywane będzie w oprogramowaniu GIS firmy Esri.

Plany: w kolejnych badaniach podejmowanych przez studentów planowane jest przeprowadzenie analiz nad współczynnikiem Leaf Area Index (urządzenie Licor 2000) oraz wykonanie zobrazowań z pokładu UAV w celu generowania modeli 3D (stereomatchingu zdjęć; NMPT).

Pierwsze wyniki pomiarów "Bartka" uzyskane na podstawie pomiarów bezpośrednich oraz TLS zrealizowanych w kwietniu 2013:
- wysokość drzewa pomierzona metodą tradycyjną wysokościomierzem Haglöf Vertex: H = 29,31 m
- wysokość drzewa określona na podstawie analizy chmury punktów TLS: H = 28,49 m (od wyżej położonej podstawy pnia do najwyższego punktu TLS w koronie drzewa);
- obwód pnia zmierzony za pomocą taśmy mierniczej: Lnt = 9,80 m (naciągnięta taśma na wysokości 130 cm od gruntu);
- obwód pnia zmierzony za pomocą taśmy mierniczej przylegającej wzdłuż załamań i szczelin kory: Lpt = 13,70 m;
- obwód pnia drzewa na podstawie chmury punktów TLS (Faro FOCUS 3D) bez opcji wygładzenia płaszczyzny kory: LTLS1/4 = 9,97 m;
- obwód pnia drzewa na podstawie chmury punktów RevScan (HandyScan) bez opcji wygładzenia płaszczyzny kory: LRevScan = 13,54 m;
- obwód pnia określony na podstawie chmury punktów RevScan 3D – opcja z wygładzonymi krawędziami (funkcja Simplify Poligon) i tolerancją 10 cm: LRevScan10 = 10,90 m oraz 50 cm: LRevScan50 = 10,55 m;
- średnia pierśnica (d1,3) drzewa obliczona metodą tradycyjną: d1.3 = 3,12 m;
- średnia pierśnica (d1,3) drzewa obliczona na podstawie pola przekroju TLS FARO FOCUS 3D: d1.3 1/4 = 3,03 m;
- pole pierśnicowego przekroju g = 7,74 m2;
- pole pierśnicowego przekroju gTLS1/4 = 7,23 m2;
- pole pierśnicowego przekroju gRevScan = 7,02 m2;
- średnice pnia na wysokości pierśnicy (130 cm od gruntu) na kierunkach: N-S: 3,25 m oraz W-E: 3,65 m;
- powierzchnia rzutu korony drzewa: 604 m2;
- zasięgi rzutu korony na kierunkach: N-S: 37,95 m oraz W-E: 32,48 m.

Kalendarium projektu:
- 19.04.2013 - Skanowanie w stanie bezlistnym przy użyciu skanerów FARO Focus 3D oraz Leica (AGH)
- 02.07.2013 - Skanowanie w stanie ulistnionym przy użyciu skanera FARO Focus 3D (AGH)
- 17.07.2013 - Skanowanie fragmentu pnia skanerem triangulacyjnym RevScan - HandyScan, Creaform (Casp System) oraz skanowanie pnia z bliskiej odległości w wysokiej rozdzielczości skanerem FARO Focus 3D (TPI).
- 31.07.2013 - Patronat nad Projektem "Bartek 3D" zostaje objęty przez Generalnego Dyrektora Ochrony Środowiska (GDOŚ) - Pana Michała Kiełsznię.
- 22.04.2014 - Skanowanie w stanie bezlistnym przy użyciu skanera FARO Focus 3D (IBL).
- 30.05.2014 – Prezentacja projektu na VII Ogólnopolskiej Konferencji Studentów Leśnictwa w Ustroniu.
- 1.06.2014 – Prezentacja projektu w IX edycji Świętokrzyskiej Niezapominajki, podczas obchodów 600-lecia Zagnańska.
- 16.06.2014 - Honorowy Patronat nad projektem „Bartek 3D” zostaje objęty przez Dyrektora Generalnego Lasów Państwowych - Pana Adama Wasiaka.
- 17.06.2014 – Prezentacja projektu na 34. sympozjum EARSeL & ISPRS Young Scientist Days w Warszawie.
- 21.10.2014 – Skanowanie w stanie ulistnionym z wykorzystaniem skanera RIEGL VZ- 400 (Laser-3D Jacek Krawiec).

Uczelnie, firmy, urzędy i instytucje partnerskie w projekcie użyczające sprzęt, oprogramowanie lub bezpośrednio wspierające działania:
UR Kraków
AGH w Krakowie
Gmina Zagnańsk (wójt – Pan Szczepan Skorupski)
Nadleśnictwo Zagnańsk (Nadleśniczy: Pan mgr inż. Tomasz Kuszewski)
Casp System - http://www.pomiar3d.pl/
TPI - http://www.tpi.com.pl/
Laser-3D - http://www.laser-3d.pl/

Media wspierające:
Dziennik Polski
Polskie Radio Program III
Radio Zet
TVP INFO
Radio Kielce
TVN 24

Nie czekaj, też przyłącz się do projektu!
Serdecznie zapraszamy ośrodki naukowe, instytucje oraz firmy komercyjne do włączenia się do naszego projektu non-profit poprzez wniesienie nowych pomysłów czy też danych pozyskiwanych innymi technologiami (np. ALS czy MLS, UAV, wydruki 3D, grawerowanie laserem, etc.) w celu poszerzenia i uzupełnienia naszych badań. Wnieś swa technologię i pomysły by ratować największe drzewo w Polsce! Prosimy o kontakt e-mail: rlwezyk@cyf-kr.edu.pl

Galerie zdjęć związane z projektem

Odnośniki

Załączniki

wróć do listy projektów