Gamtinio karkaso planavimas naudojant „Viva Grass Planner“

Gamtinio karkaso atvejo istorija

Pusiau natūralios pievos yra pagrindinis Estijos gamtinio karkaso elementas, o jų išsaugojimas ir puoselėjimas prisideda prie žaliosios infrastruktūros tikslų, nurodytų nacionaliniame teritoriniame plane „Estija 2030+“. Tiksliau tariant, mažiau suintensyvintos pievos, tokios kaip daugiametės pievos ir pusiau natūralios pievos yra vertinamos kaip teikiančios aukštas reguliavimo ir priežiūros ekosistemines paslaugas (toliau – EP), susijusias su apdulkinimu, svarbių rūšių buveinių palaikymu ar globaliu klimato reguliavimu vykdant anglies kaupimo augaluose ir dirvožemyje (žr. 2 lentelę). Kelių EP teikimas, suprantamas kaip daugiafunkciškumas, pabrėžia pusiau natūralių pievų, kaip itin svarbių Estijos gamtinio karkaso elementų, vaidmenį.

Viva Grass integruoto planavimo įrankyje esanti prioritetų nustatymo sprendimų valdymo sistemoje (Decision Management System* (DMS)) planuotojams ir platesniam suinteresuotųjų šalių ratui suteikia galimybę sužinoti apie pievų vaidmenį Estijos gamtiniam karkasui. Pagrindiniai gamtinio karkaso sprendimų valdymo sistemos tikslai yra šie:

1. Padeda planuotojams priimti apskrities lygmens gamtinio karkaso sprendimus kaimo vietovių bendrajame plane.
2.  Pabrėžia pievų vaidmenį gamtiniame karkase (EP teikimas, apsaugos būklė).
3.  Galimų žemės naudojimo konfliktų nustatymas įgyvendinant GK.

Saare savivaldybės atvejo analizėje gamtinio karkaso sprendimų valdymo sistemoje pateikiama keletas variantų ar scenarijų, kaip būtų galima įgyvendinti Saare apskrities gamtinį karkasą savivaldybės bendrajame plane. Šioje ataskaitoje aprašoma gamtinio karkaso sprendimų valdymo sistemos darbo eiga ir produktai.

„Viva Grass Planner“ vaidmuo šioje sprendimų valdymo sistemoje

Suinteresuotos šalys, susijusios su šiuo atveju:

• Planuotojai

Šiam atvejui svarbūs „Viva Grass Planner“ funkcionalumai:

• Organizacijos paskyra. Kiekviena organizacija gauna savo „debesies” (cloud-based) sistemos dalį. Šią sistemos dalį organizacijos administratorius/vartotojas gali valdyti ir pritaikyti pagal savo poreikius. Organizacija gali turėti ir tvarkyti kitų teritorijų duomenis. Tai gali būti visa šalis, savivaldybė, saugoma teritorija ar net atskiras ūkis. Organizacijos duomenys yra neprieinami kitiems „Viva Grass Planner“ vartotojams jokia forma.
• Pagrindo žemėlapių duomenys + VG kontekstinių duomenų sluoksniai. Viva Grass projekto metu buvo išvystyta daugybė metodologijų bei duomenų rinkinių. Tam, kad pagreitinti „Viva Grass Planner“ paskyros parengimą, organizacija gali naudoti kai kurias duomenų rinkinio struktūras bei paruoštus duomenis.
  „Viva Grass“ pateikiami kontekstinių duomenų sluoksniai leidžia organizacijai turėti svarbų erdvinį kontekstą, nereikia ieškoti duomenų, kurie nėra integruoti į įrankį it pan.
• Organizacijos kontekstinių duomenų sluoksniai. Tai yra iš anksto nustatyti ir sukonfigūruotų kontekstinių duomenų sluoksniai. Kiekviena organizacija gali naudojant šią struktūrą įkelti arba įvesti savo kontekstinius duomenis ir naudoti juos skaičiavimams (sukirtimui – angl. intersection), kontekstinių duomenų saugojimui ir valdymui. Aplikacijoje yra pateikiama daugiau nei 10 tematinių sluoksnių bei jų struktūrų. Taip pat yra prieinami trys papildomi (taškiniai, linijiniai ir poligonų) kontekstinių duomenų sluoksniai. Šie individualizuoti sluoksniai gali būti naudojami bet kokio tipo kontekstiniams duomenims įkelti ir naudoti.
• Individualizuoti atributai. Skirtingiems organizacijų poreikiams galima žemėnaudos vienetų poligonams priskirti pasirinktą atributinę informaciją. Atributai arba formatai gali būti teksto, dvigubi, sveikojo skaičiaus. Atributai gali būti naudojami laikinai arba nuolatinei informacijai apie žemėnaudos vienetus saugoti, atlikti įvairius skaičiavimus, nustatyti prioritetų rezultatus ir pan.
• Funkcionalumai:
  • Vizualinė analizė/vertinimas. „Viva Grass Planner“ siūlo platų žemėlapių funkcionalumų spektrą: pagrindo žemėlapio parinkiklis, trečiosios šalies duomenų įkėlimas, priartinimas/atitolinimas, vietovės paieška, žemėlapių sluoksnių valdymas, galimybė keisti sluoksnio permatomumą ir t.t. Visa tai leidžia vartotojui vizualiai įvertinti žemėlapio duomenis ir priimti erdvinių duomenų sprendimus.
  • Skaičiavimas. Tai vienas iš galingiausių įrankių „Viva Grass Planner“ aplikacijoje. Įis, paprastas naudoti, įrankis leidžia vartotojui „sukirsti“ (angl. intersect) žemėnaudos vienetų duomenis su pasirinktu kontekstinių duomenų sluoksniu ir leidžia išsaugoti gautą rezultatą, kaip atributinę informaciją žemėnaudos vienetams. Šiam atvejui yra parenkami žemėnaudos vienetai, esantys šalia upių, kelių, atpažįsta žemėnaudos vienetus, kuriuose aptinkami Sosnovskio barščiai, estetiniu požiūriu svarbioje teritorijoje ir pan.
  • Ši funkcija vartotojui leidžia suklasifikuoti žemėnaudos vienetus į skirtingas kategorijas, pagal pažangias atrankos išraiškas, susijusias su žemėnaudos vienetų atributine informacija. Šiam atvejui klasifikacija bus naudojama suskirstyti žemėnaudos blokams, kuriuose auga Sosnovskio barščiai, pagal tinkamus šalinimo metodus.
  • Įkėlimas/atsisiuntimas. Tai labai svarbi įrankio funkcija, kadangi galite atsisiųsti duomenis bet kuriame etape, keisti kituose įrankiuose, programose (pvz., ArcGIS for Desktop) ir įkelti juos į „Viva Grass Planner“ aplikaciją.

Kontekstinių duomenų sluoksnio pridėjimas

Viva Grass Planner >> More >> Settings >> Layers settings

Pažymėdami langelius varnele, aktyvuokite sluoksnius, kaip nurodyta apačioje.

Kontekstinių duomenų sluoksnių sąrašas:

• Gamtinis karkasas (poligonai) – GK alternatyvos turėtų būti įkeltos į šį sluoksnį, naudojant alternatyvų idetifikatorių kaip atributo vertę.
• Individualizuotas poligonų sluoksnis (poligonai) – bendrojo plano poligonai.
• Saugomos rūšys (plotai) (poligonai) – saugomų rūšių skaičius 1 km².

Kiti kontekstinių duomenų sluoksniai gali būti išjungiami ir įjungiami pagal poreikį.

Svarbu! Norėdamas pamatyti pakeitimus, vartotojas turi perkrauti įrankį ir dar kartą prie jo prisijungti.

Individualizuotų atributų pridėjimas

Viva Grass Planner >> More >> Settings >> User attributes

Papildomų, individualizuotų atributų pridėjimas prie žemėnaudos vienetų. Šie atributai gali būti naudojami papildomos informacijos apie žemėnaudos vienetus saugojimui, kaupti skaičiavimų, susikirtimo duomenų, klasifikacijos ar prioritetų nustatymo rezultatus ir t.t.

Šiai sprendimo valdymų sistemai mums reikės:

• SNinGN – pasirinktinis atributas, skirtas saugoti skaičiavimų rezultatus.
• SNinGN2 – pasirinktinis atributas, skirtas saugoti skaičiavimų rezultatus. Pievos antroje gamtinio karkaso alternatyvoje.
• HabBund – pievos, priklausančios buveinių grupei.
• SoilBund – pievos, priklausančios dirvožemio grupei.
• ProdBund – pievos, priklausančios produkcijos grupei.
• ProtSpec – pievos, susikertančios su plotais, kuriuose aptinkamos saugomos rūšys.
• IsInConfl – pasirinktinis atributas, skirtas išsaugoti persidengimo skaičiavimų rezultatus. Pagrindinis persidengimo skaičiavimo tikslas yra aptikti siūlomuose gamtinio karkaso scenarijuose esančias sritis, kurios sutampa su nurodytomis planavimo sritimis (kaip nurodyta bendrajame plane).

Kita atributinė informacija gali būti pridedama pagal poreikį.

Svarbu! Norėdamas pamatyti pakeitimus, vartotojas turi perkrauti įrankį ir dar kartą prie jo prisijungti.

Papildomi atributų skaičiavimai

Viva Grass >> Calculation

Atributų skaičiavimai gali būti atlikti programoje „ArcGIS for Desktop“ arba „Viva Grass Planner“ aplikacijoje. Šis įrankis leidžia sukirsti du sluoksnius (žemėnaudos vienetų ir pasirinkto organizacijos kontekstinių duomenų sluoksnio), sukirsti, kartu su nustatyta buferine zona (aplinkui žemėnaudos vienetus), rasti žemėnaudos vienetus, esančius organizacijos kontekstinių duomenų sluoksnių poligonuose ir kiek skirtingų elementų iš organizacijos kontekstinių duomenų yra viename žemėnaudos vienete. 

• Žemėnaudos vienetai gamtiniame karkase (“GN_1”)

Šiame etape siekiame nustatyti žemėnaudos vienetus, susikertančius su gamtiniu karkasu (organizacijos kontekstinių duomenų sluoksnis “Custom polygons layer”) gamtinio karkaso poligonai (Atributas “Type” = “GN_1”) (tas pats sluoksnis turi gamtinį karkasą kaip gamtinio karkaso alternatyvą). Rezultatas yra žemės sklypų, esančių gamtinio karkaso ribose, sąrašas.

Skaičiavimo rezultatus galima patikrinti filtruojant atributų lentelės duomenis (SNINGN > 0):

• Žemėnaudos vienetai alternatyviame gamtiniame karkase (“GN_2”)

Šiame etape siekiame nustatyti žemėnaudos vienetus, esančius alternatyvaus gamtinio karkaso ribose (organizacijos kontekstinių duomenų sluoksnis “Custom polygons layer”). Alternatyvaus gamtinio karkaso poligonas yra patalpintas tame pačiame sluoksnyje kaip ir atskiri poligonai (Atributas “Type” = “GN_2”).

Rezultatas yra žemės sklypų, esančių alternatyvaus gamtinio karkaso ribose, sąrašas.

• Žemėnaudos vienetai, susikertantys su plotais, kuriuose randamos saugomos rūšys

Norėdami apskaičiuoti saugomų rūšių teritorijas, susikertančias su žemėnaudos vienetais, vadovaukitės aukščiau pateiktu pavyzdžiu.

Svarbu! Kai skaičiavimas bus baigtas, su GK susiję atributai apskaičiuojami ir saugomi „Viva Grass Planner“ duomenų bazės struktūroje. dabar šios vertės, kartu su kitais žemėnaudos vienetų atributais, tokiais kaip žemės naudojimo tipas, žemės paskirtis, žemės kokybė, nuolydis, EP vertės, grupės, kompromisai ir kt., gali būti naudojamos klasifikuojant, nustatant prioritetus ir atliekant vaizdinę analizę.

Gamtinio karkaso vertintojas

Svarbus gamtinio karkaso planavimo žingsnis yra kritinių teritorijų, kuriose vertingos buveinės nėra įtrauktos nei į apskrities gamtinį karkasą, nei į jokią saugomą teritoriją, nustatymas. Šioms vertingoms pievoms gresia degradavimas ir dėl to gali būti prarastos pagrindinės ekosisteminės paslaugos, todėl planuojant gamtinį karkasą, tokiems plotams turėtų būti teikiama pirmenybė. Gamtinio karkaso vertintojas leidžia aptikti ir žemėlapyje rasti šias prioritetines sritis.

Demonstraciniai etapai:

• Vizualinė gamtinio karkaso analizė. Kadangi tame pačiame gamtinio karkaso kontekstinių duomenų sluoksnyje turime du alternatyvius poligonus, turime filtruoti ir palikti tik vieną gamtinį karkasą (Context data layer >> Attribute filter >> Type = GN_1)

• Kadangi mus domina vertingos (pusiau natūralios) pievos, likusios iš apskrities lygio gamtinio karkaso, pirmiausia turime filtruoti visas pievas ir palikti tik pusiau natūralias. Žemėnaudos vienetai >> atributų filtras (“Land use” = Semi-natural grasslands)

• Vertingų pievų, esančių už gamtinio karkaso ribų, pasirinkimas. Žemėnaudos vienetai >> atributų filtras (“Land use” = pusiau natūralios pievos IR “SNINGN” = 0 (žemėnaudos vienetai, kurių nėra gamtiniame karkase))

• Norėdami atvaizduoti žemėnaudos vienetus teritorijose, kuriose aptinkamos saugomos rūšys ir jos nėra įtrauktos į gamtinį karkasą: Žemėnaudos vienetai >> atributų filtras (“PROTSPEC” = 1 IR “SNINGN” = 0 (žemėnaudos vienetai, kurie nėra įtraukti į gamtinį karkasą))

Scenarijaus kūrėjas (klasifikacija)

Scenarijai:

• Scenarijus 1: Minimumas (pievos, priklausančios buveinių grupei)
• Scenarijus 2: Vidutinis ekologinis darnumas (pievos, priklausančios buveinių grupei ir pievos, persidengiančios su teritorijomis, kuriose aptinkamos saugomos rūšys)
• Scenarijus 3: Didelis ekologinis darnumas (pievos, priklausančios buveinių grupei, pievos, persidengiančios su teritorijomis, kuriose aptinkamos saugomos rūšys ir pievos, priklausančios dirvožemių grupei). Tai atspindi idealų scenarijų, susijusį su daugybės ekosisteminių paslaugų teikimu ir aukščiausiu įmanomu EP tiekimo laipsniu.

Siekdami padėti planuotojams priimti apskrities lygmens gamtinio karkaso kaimo bendrijų planus, GK prioritetų nustatymo sprendimų valdymo sistema siūlo trijų, iš anksto nustatytų, scenarijų rinkinį. Scenarijai suprantami kaip palaipsniui didėjantis (arba mažėjantis) pievų įtraukimo ir apsaugos laipsnis gamtiniame karkase. Pusiau natūralių pievų įtraukimo į gamtinį karkasą savivaldybių bendruosiuose planuose kriterijus yra grindžiamas jų gebėjimu teikti tam tikras ekosistemines paslaugas. Šis pajėgumas pasiekia aukštą daugiafunkciškumo lygį kuomet tam tikrose pievose ekosistemų funkcijos darniai veikia kartu (sinergija). Pievose, priklausančiose ekosisteminių paslaugų sinergijai, pasiūlos padidėjimas vienoje EP reiškia padidėjusį EP tiekimą. Kalbant apie pusiau natūralių pievų vaidmenį gamtiniame karkase, buveinių sinergija ir dirvožemių sinergija teikia didelę naudą aplinkai. Šie pranašumai (dirvožemio apsauga, apdulkinimas ir kt.) yra ne tik suvaržomi pačiame pievos plote, bet turi ir platesnį erdvinį poveikį (pvz., padidėja apdulkinimo nauda ir aplinkiniams žemės ūkio plotams). Į gamtinį karkasą įtraukdami pievas, priklausančias EP sinergijai, užtikriname reguliavimo ir priežiūros ekosisteminių funkcijų apsaugą, kas yra būtina norint išsaugoti bendrą gamtinio karkaso darną ir funkcionavimą.

Demonstraciniai etapai:

Atidarykite klasifikavimo įrankį (Viva Grass Planner >> Classification)

• Galite sukurti naują klasifikacijos taisyklę paspaudę “New classification” mygtuką arba naudojantis jau sukurta, išsaugota taisykle, jeigu tokią jau turite, tai galite padaryti pasirinkdami ją iš sąrašo “Select existing classification:” ir paspaudę “Open”.

• Klasifikacijos atidarymas. Šiame pavyzdyje mes naudosime jau sukurtą taisyklę.

• Klasių redagavimas ir sukūrimas. Jūs galite taisyklėje redaguoti jau egzistuojančias arba sukurti naujas klases. Tai atliekama rankiniu būdu užrašant išraišką ir patvirtinant ją paspaudus mygtuką “Test”.

• Klasifikavimo rezultatas rodomas žemėlapio sluoksnių sąraše.

Klasifikacijos taisyklės (saugomos klasifikacijos taisyklėje “GN scenarios”):

Klasifikacijos taisyklės skirtingiems scenarijams:

• Mažiausias minimumas (Klasifikacijos taisyklė “Bare minimum”)

• Vidutinis ekologinis darnumas

• Aukštas ekologinis darnumas

Vertingų pievų erdvinio pasiskirstymo tyrimas

Apskrities lygmens gamtinis karkasas yra GK planavimo gairės savivaldybės lygmeniu. Atsižvelgiant į tai, būtina ištirti pievų, neįtrauktų į apskrities GK, plotą ir tipą. Daugeliu atvejų vartotojas ras didelius vertingų pievų plotus, neįtrauktus į saugomas teritorijas ar apskrities GK; šiose pievose yra didesnė degradavimo rizika.

Demonstraciniai etapai:

• Filtruokite tik į gamtinį karkasą neįeinančias pievas (atributo filtras >> SNINGN = 0)
• Klasifikavimo įrankio (Viva Grass Planner >> Classification)
• Norėdami apibrėžti klasifikavimo teritoriją, naudojamas erdvinis filtras (demonstraciniais tikslais ir greitesniam skaičiavimui galima naudoti mažesnę teritoriją)
• Iš sukurtų klasifikavimo taisyklių sąrašo pasirinkite vieną iš scenarijų ir paspauskite „Open”.
• Rezultatai yra rodomi žemėlapyje.

Esant poreikiui, galima taikyti klasifikavimo taisyklę: galite pakeisti išraišką, žemėlapio atvaizdavimo spalvas, naujus išraiškos elementus ir kt.

Kad būtų taikomi visi trys scenarijai, šiuos veiksmus reikia pakartoti ir kaskart pasirinkti klasifikavimo taisyklę.

Rezultatas:

• Mažiausias minimumas.

• Vidutinis ekologinis darnumas.

• Aukštas ekologinis darnumas.

Gamtinio karkaso įvertinimas (GK alternatyvos)

Planavimo ir konsultacijų etape planuotojas apsvarstys keletą variantų ar alternatyvų pievų įtraukimui į gamtinį karkasą. Tai yra naudinga lyginant su gamtinio karkaso scenarijuose nustatytais atskaitos lygiais, atsižvelgiant į plotą ir teikiamas ekosistemines paslaugas. Šis įrankis leidžia vartotojui įkelti (žr. anksčiau pateiktuose skyreliuose „įkėlimo/atsisiuntimo funkcijas“) skirtingas gamtinio karkaso versijas ar projektus ir vizualiai palyginti juos pagal vertingas pievas, įtrauktas į kiekvieną projektą.

Demonstraciniai etapai:

Priartinkite žemėlapį, kad geriau pamatytumėte GK alternatyvų skirtumus (geresniam atvaizdavimui naudokite palydovo bazinį žemėlapį).

• Dvi GK alternatyvos patalpintos viename „Green Newtork“ kontekstinių duomenų sluoksnyje kaip du poligonai su skirtingomis atributinėmis reikšmėmis.
  • Norėdami pamatyti vieną ar kitą poligoną, turite atidaryti kontekstinio sluoksnio atributų sąrašą.
    
  • ir išfiltruoti poligoną, kurį norite pamatyti žemėlapyje
    
• Kai vertėms apskaičiuoti naudojame šiuos gamtinio karkaso poligonus (pasirinktinių atributų skaičiavimas, aukščiau pateiktame skyrelyje), mes jau nustatėme, kurie žemėnaudos vienetai/pievos yra antroje gamtinio karkaso alternatyvoje. Galime naudoti atributų filtrą ir pasirinkti pievas, kurių nėra GK2 (Land use blocks >> Attribute filter >> SNINGN2 = 0)

Tokiu atveju pievos, esančius už GK2 alternatyvos ribų, turėtų būti taikomi visi aukščiau aprašyti analizės etapai, tuomet rezultatus bus galima palyginti.

Siūlomų pievų ir savivaldybių bendrųjų planų konfliktų analizė

Nors GK iš esmės yra daugiafunkcinis, projektavimo etape būtina nustatyti interesų konfliktus. Siūlomų pievų scenarijai ir jau numatytos planavimo teritorijos (pvz. pramoninės, gyvenamosios) gali sutapti. Gamtinio karkaso sprendimų valdymo sistema leidžia aptikti konfliktus tarp gamtinio karkaso scenarijų ir bendrųjų planų ar bet kokį kitą galimą konflikto šaltinį.

Tai galite padaryti įjungę „Custom polygon layer”, kuriame yra jau numatyti bendrojo plano sklypai. Taip pat taikydami klasifikaciją ir surasdami vertingiausias pievas, kurias reikia įtraukti į gamtinį karkasą, galėsite pamatyti kur kyla konfliktai. Šiose srityse turės būti priimti tam tikri sprendimai.

Žemiau esančioje nuotraukoje galite pamatyti, kad ryškiai žalia zona, kuri neįeina į gamtinį karkasą, persidengia su bendrajame plane numatytais sklypais. Tai reiškia, kad ten yra konfliktas tarp jau suplanuoto sklypo ir galimybės įtraukti šias aukštos ekologinės darnos pievas į gamtinį karkasą.