Gis kasutamine loodusressursside haldamisel ja kasutamise planeerimisel (0)

SISUKORD

SISSEJUHATUS 2
1. METSANDUS 3
1.1Metsandus ja GIS 3
1.2 Kaugseire metsanduses 3
2. MAAVARAD 5
2.1 Uurimine ja planeerimine 5
2.2 Kaevandamine 6
KOKKUVÕTE 7
KASUTATUD KIRJANDUS 8

SISSEJUHATUS

Loodusvarad omavad riigi majanduses ja arengus väga tähtsat rolli. Majanduslik, sotsiaalne ja kultuuriline ellujäämine on iga riigi puhul peamiselt määratud maavarade ja veevarudega, mida see riik omab (Harahsheh,2001). Mitmete riikide jaoks on maavarad need, millel elu põhineb, kuid kahjuks tehnoloogia areng, rahvastiku suurenemine ja majanduslik tegevus on taganud mittejätkusuutliku loodusvarade kasutamise (Satapathy, 2008). Paljudes kohtades maailmas on selline loodusvarade kasutamine põhjustanud metsade hävimise, pinnase erosiooni, heade põllumaade viljatuks muutumise jms. Traditsioonilised kaardistamis ja ennustamise meetodid on küllaltki kulukad ja aeganõudvad, samas võivad sisaldada palju erinevaid vigu. Selle tõttu sobib väga hästi andmebaaside loomiseks ja haldamiseks GIS süsteemide kasutamine ja andmete saamiseks kaugseire meetodi kasutamine. GIS (Geograafiline infosüsteem) on terviklik süsteem mis võimaldab andmete esitamist , analüüsimist, tõlgendamist viisidel , mis avaldavad seoseid, mustreid ning trende, kaartide , raportite , jooniste ja 3D mudelite näol. GIS tarkvara kasutamine võimaldab kiiret ja lihtsat ligipääsu suurtele andmekogumitele, toetab interaktiivset analüüsimist ja annab võimaluse otsustusprotsesside jaoks lihtsasti arusaadavat infot saada.

METSANDUS

Metsandus ja GIS

GIS-kasutamist metsanduses saab jagada kahte suuremasse üksteisega seotud kategooriasse. Esiteks ressursside inventeerimine ja monitooring , teiseks analüüsimine, modelleerimine ja ennustuste tegemine, mis aitavad otsuseid langetada (McKendry; Eastman , 1991). Andmed mida kogutakse sisaldavad mullatüüpi, puuliike, suurust, kuju, võrakuju ja tihedust . Nende andmete olemasolul saab kuvada kaarte mis näitavad metsa seisu andmete kogumise hetkel. Andmeid uuendades saab aja jooksul näha muutuseid ja neid analüüsida. Andmete kogumise tehnoloogiaid on erinevaid, näiteks näidismetsatükkide valimisest ja topograafiliste kaartide kasutamisest kuni kaugseire ja globaalse positsioneerimissüsteemi (GPS) kasutamiseni. GIS-i eesmärk metsanduses on anda kasutajale alati õige informatsioon, õigel ajal, õiges kohas (Dejonghe; Francois , 2006). See on taganud ka GIS-i sattumise välitöölise kätte. Mobiilse GIS kasutamine muutis andmete kogumise kiiremaks, võimalik reaal -ajas andmete kogumine, kõik see kombineerides pihuarvuteid, GPS-i ja mobiilset võrguühendus.

1.2 Kaugseire metsanduses

Üldistatult tähendab kaugseire objekti vaatlemist, kasutades vahendeid mis on objektist eemal. Sellise määratluse järgi kuuluvad kaugseire mõõtevahendite hulka palju erinevaid mõõtmisvahendeid, näiteks satelliidid , mis vaatlevad objekti väga kaugelt, kui ka masinad mis jälgivad näiteks taimestikku maa lähedalt. Kaugseires on kaks peamist liiki: aktiivne ja passiivne kaugseire. Passiivsed püüavad looduslikku kiirgunud või peegeldunud kiirgust, seda kasutatakse näiteks fotograafias. Aktiivsed andurid kiirgavad ise energiat, et objekte skaneerida. LIDAR on näide aktiivsest kaugseire meetodist, viimastel aastatel kasutatakse laserskannerit koos aerokaameratega, saades puistute kõrguse hinnangud kuni 10 cm täpsusega. (Peterson; Eerme ;Lang; Nilson ; Kuusk ;Väljataga, 2008) Praeguseks kasutatakse kaugseireandmeid sobitatuna teistest allikatest pärit andmetega , mis annab seetõttu ka täpsemad ja usaldusväärsemad andmed, vähem on ruumi eksimustele. Näiteks 1970-ndatel aastatel Filipiinide valitsus arvas riigi metsasust olevat 57%, kuid 1976. aastal läbiviidud kaugseire andmetel oli see ainult 38 protsenti ( Myers 1988, McKendry; Eastman, 1991).
Eestis on vabalt kättesaadav WMS – teenusena (Web map service – veebikaarti teenus) metsanduslike ortofotode kiht (vt. Joonis 1). WMS – teenus võimaldab Maa-ameti aluskaartide kasutamist GIS-tarkvaradega. See võimaldab eristada väga lihtsalt taimkatteta alasid, lehtpuu, sega- ja okasmetsi, samuti ka niiskeid alasid jm. Tavapärasest ortofotost erineb lähi-infrapuna ortofoto värvikanalite poolest, punane värv vahetatakse lähi infrapuna ja sinine punase vastu, roheline jääb samaks. CIR ortofotosid kasutatakse metsanduses, põllumajanduses ja ülikoolides erinevate pindade määramisel. Fotosid uuendatakse küllaltki tihti, Eesti viimased WMS-teenusena kättesaadavad metsanduslikud ortofotod pärinevad aastatest 2014/2015.
Joonis 1. CIR Metsanduslik ortofoto (Maa-amet, 2009)

MAAVARAD

2.1 Uurimine ja planeerimine

GIS on ideaalne platform ühendamaks maavarade uurimiseks kasutatavaid andmeid. Maavarade uurimiseks kasutatakse geoloogilisi kaarte, hüperspektraalseid andmeid kui ka multispektraalseid satelliidipilte (ESRI, 2006). GIS andmebaasi loomine aitab valitsusel reguleerida kaevandamist ja annab hea ülevaate kaevanduste võimalikest mõjudest keskkonnale. Integreerida saab erinevad uurimisandmed, nagu näiteks geofüüsikalised pildid, geokeemilised andmed, geoloogilised kaartid, radiomeetrilised uuringud, puuraugud ja mineraalide ladestud (Phifer, 2012). GIS-i saab kasutada kogu kaevandusperioodi jooksul, alustades esmastest uuringutest kuni kaevandamise lõpuni. Näiteks saab kasutada GIS-i visualiseerimaks geoloogilist struktuuri, selle vaheldumist ja mineralisatsiooni 2D ja 3D kaartidena (vt. joonis 2). Kaevanduste planeerijad saavad hõlpsalt välja valida parima asukoha (kaugus vajaminevatest tehnosüsteemidest, tehnovõrgustikust), arvestada põhjavee taseme, ohtlike gaaside, ebastabiilsete kivimikihtidega jms. Seega on kogu planeerimisprotsess GIS-i kasutades täpsem, kiirem ja majanduslikult efektiivsem.
Joonis 2. 3D kaart geoinfosüsteemis Arcgis (Geosoft, 2012)

Kaevandamine

Kaevandusettevõtted kasutavad geoinfosüsteeme maavarade uurimiseks, hindamaks kaevandamise võimalusi, modelleerimaks kaevandusi, geokeemiliste ja hüdroloogiliste andmete töötlemiseks jpm. GIS annab võimaluse kõik andmed omavahel siduda, ja annab parima võimaliku variandi olemasolevate andmete uurimiseks. Lisaks kahemõõtmelistele kaartidele ja diagrammidele on võimalik kasutada ka 3D kaarte, mudeleid ja projektsioone. Mayfloweri kaevanduskompleksi (Colorado, USA) kolmemõõtmeline visualiseering annab väga hea ülevaate kaevandusest (vt. joonis 3).
Joonis 3. Kolmemõõtmeline mudel Mayfloweri kaevanduskompleksist (maa-alune osa). (ESRI, 2006)

KOKKUVÕTE

GIS kasutamine loodusvarade haldamisel ja kasutuse planeerimisel on tänu geoinfosüsteemide arengule lihtsustunud ja paranenud. Lihtsam on riigil tagada kontrolli ja ressurssidest täpset ülevaadet omada, kui ka ettevõtetel planeerida oma tegevust ja suuremat kasumit teenida. Suurte andmekogude sidumine ja kasutamine võimaldab üha paremini loodusressursside kasutamist ja sellest tulenevaid muutusi mõista. Visualiseerimise võimalused lubavad suuremal hulgal inimestel infost aru saada, seega on kindlasti GIS-i kasutamine muutnud informatsiooni ka kättesaadavamaks ja lihtsamini arusaadavaks suuremale hulgale inimestele. Nagu Paul Moore on ühes oma artiklis öelnud geoinfosüsteemi kohta: “GIS - Mine of information”, ehk GIS – teadmiste kaevandus .

KASUTATUD KIRJANDUS

Harahsheh, H. (2001). Development of Environmental GIS Database and its Application  to Desertification Study in Middle East . Chiba : Chiba University

Satapathy, D. S. (2008) Application of geospatial technologies for environmental impact assessment : An Indian Scenario
https://www.researchgate.net/publication/233000565_Application_of_geospatial_technologies_for_environmental_impact_assessment_An_Indian_Scenario (21.11. 2016 )

McKendry, J.E., Eastman, J.R. (1991). Applications of GIS in Forestry : A review. http://www.nrac.wvu.edu/classes/for326/GISInForestryReviewPaper.pdf . (21.11. 2016 )

Peterson, U., Eerme, K., Lang, M., Nilson, T., Kuusk, A., Väljataga, K. (2008) Kaugseire koht ja tähendus loodusandmete kogumises ning andmetöötluses http://www.keskkonnaagentuur.ee/publications/2406_PDF.pdf (28.11.2016)

Dejonghe, P., François J. (2006) The use of ArcPad ® and ArcGIS® in Forest Management . Tampere
https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/9307/TMP.objres.686.pdf?sequence=2 (30.11.2016)

ESRI, (2006) GIS Best Practices Mining
http://www.esri.com/library/bestpractices/mining.pdf (01.12.2016)

Phifer, M. (2012) GIS in Mining
http://technology.infomine.com/reviews/GIS/welcome.asp?view=full (30.11.2016)

Wiki, https://et.wikipedia.org/wiki/Kaugseire (29.11.2016)