Εφαρμογή νέων τεχνολογιών στην αποτύπωση, προβολή και διαχείριση μονοπατιών

Abstract

The integrated basic opening up of a forest area is achieved mainly by the network of forest roads and is complemented by the necessary fine opening up, which is designed and constructed according to the activities and purposes set for each forest exploitation. In the case of forest recreation and mountainous tourism, the basic opening up is achieved with the network of forest roads, and the fine opening up is achieved with the required network of trails. The network of trails is a component of the Opening Up of the Forest, a broader initiative that incorporates the fundamental functionalities of the forest, such as harvesting, the preservation of the Natural Environment, the function of exploitation of the mountainous area, the prosperity of society, and the function of recreation and mountainous tourism, but also includes Topography and the Forest Road Network through the construction of a forest road network, as well as the necessary constructions and forestry applications for the restoration of the forest landscape, as well as through the trail network for the thorough research, survey, management, projection, and promotion, and technical specifications of the trails in the mountainous forests and forested areas. The appropriate design and construction of a trail according to specific technical specifications aim at saving resources and minimizing maintenance and management issues. So far, studies have demonstrated that although technical specifications for constructing, signage, and maintaining the trails, do exist, Greece is still in a very early stage of management of trail network, given the plethora of integrated survey, mapping, and specification guidelines for each stage of development of a trail, which currently exists in the United States. Hence, there haven't been surveyed trails to date across diverse research domains with varying topography and vegetation, utilizing a geodetic receiver, UAV, and smartphone with LiDAR technology, for 3D modeling, management, and projection and promotion of the region that traverses a trail and it hasn't yet been statistically investigated regarding the appropriate sample size necessary to obtain accurate survey results and reliable field measurements for trails within specific research domains. Moreover, the inquiry has yet to explore whether statistically noteworthy disparities exist in the techniques of surveying utilizing diverse instruments, and whether there is a correlation among the variables, or what type of association exists.The study aims to survey, manage and display the trails in diverse research locations, characterized by varying topography and forest vegetation, including coastal regions, riverside areas, peri-urban areas, semi-mountainous and mountainous regions, and extremely mountainous areas with intense terrain.To achieve the research aims, the following objectives were set:The trails that traverse varying vegetation and topography conditions were identified. Pre-sampling was conducted to determine the optimal sample size for each trail during both the leafy and non-leafy seasons. Based on the sample size, data were collected for each trail during both leafy and non-leafy seasons, subjected to statistical analysis to determine the error in both horizontal and vertical positions, and investigated whether there was a statistically significant difference between the surveying methods and instruments employed. The chosen location was designated to integrate surveying, management, projection, and promotion of a trail, and with the assistance of the appropriate UAVs and suitable photogrammetry cameras, the production of photogrammetric outputs and reception signs was successfully accomplished. The region was designated and mapping was achieved amidst challenging and restrictive circumstances for aerial surveying using UAV technology. The point of interest was selected near the trail for the purposes of management and promotion by employing photogrammetric methodologies. To facilitate the maintenance and construction of technical projects, mountain hiking trails, but also the forest roads network, a thorough study was conducted and a model to predict deformations in the surface of the trail-forest road and earthworks, was created with data obtained through a scheduled flight utilizing a fixed-wing unmanned aerial vehicle (UAV).

Η ολοκληρωμένη βασική διάνοιξη μιας δασικής περιοχής επιτυγχάνεται κυρίως με το δίκτυο δασικών δρόμων και συμπληρώνεται με την απαραίτητη λεπτοφυή διάνοιξη, η οποία σχεδιάζεται και κατασκευάζεται ανάλογα με τις δραστηριότητες και τους σκοπούς που τίθενται σε κάθε δασική εκμετάλλευση. Στην περίπτωση της δασικής αναψυχής και του ορεινού τουρισμού, η βασική διάνοιξη επιτυγχάνεται με το δίκτυο δασικών δρόμων και η λεπτοφυής διάνοιξη με το απαιτούμενο δίκτυο μονοπατιών. Το δίκτυο των μονοπατιών εντάσσεται στο γενικότερο πλαίσιο της Διάνοιξης του δάσους, η οποία εξυπηρετεί τις βασικές λειτουργίες του δάσους, όπως είναι η κάρπωση, η προστασία του Φυσικού περιβάλλοντος, η λειτουργία αξιοποίησης του ορεινού χώρου και ευημερίας του κοινωνικού συνόλου και η λειτουργία της αναψυχής και του ορεινού τουρισμού, αλλά εντάσσεται και στα πλαίσια της Τοπογραφίας και Δασικής Οδοποιίας μέσω της κατασκευής δασικού οδικού δικτύου, καθώς και των απαραίτητων κατασκευών και δασοτεχνικών εφαρμογών για την αποκατάσταση του δασικού τοπίου, καθώς και μέσω του δικτύου μονοπατιών με σκοπό την ολοκληρωμένη μελέτη, την αποτύπωση, την διαχείριση, την προβολή και τις τεχνικές προδιαγραφές των μονοπατιών σε ορεινά δάση και δασικές εκτάσεις. Ο κατάλληλος σχεδιασμός και η κατασκευή ενός μονοπατιού σύμφωνα με συγκεκριμένες τεχνικές προδιαγραφές, αποσκοπεί στην εξοικονόμηση πόρων και στην ελαχιστοποίηση των προβλημάτων συντήρησης και διαχείρισης. Από την μέχρι τώρα έρευνα προκύπτει ότι αν και υπάρχουν τεχνικές προδιαγραφές για την χάραξη, σήμανση και συντήρηση των μονοπατιών, παρόλα αυτά η Ελλάδα είναι ακόμη σε πολύ αρχικό στάδιο ωρίμανσης διαχείρισης των μονοπατιών, δεδομένης της πληθώρας ολοκληρωμένων Οδηγών αποτύπωσης, χαρτογράφησης και Προδιαγραφών για κάθε στάδιο ανάπτυξης ενός μονοπατιού, που υπάρχουν σήμερα στις ΗΠΑ. Συνεπώς, μέχρι στιγμής δεν έχουν αποτυπωθεί μονοπάτια σε διαφορετικές περιοχές έρευνας, με ποικίλο ανάγλυφο και βλάστηση, με γεωδαιτικό δέκτη, ΣμηΕΑ και smartphone με τεχνολογία LiDAR, για την μοντελοποίηση, την διαχείριση και προβολή της περιοχής που διασχίζει ένα μονοπάτι και επιπλέον δεν έχει ερευνηθεί ακόμη στατιστικά ποιο είναι το κατάλληλο μέγεθος δείγματος για ακριβείς αποτυπώσεις και αξιόπιστες μετρήσεις πεδίου για μονοπάτια συγκεκριμένων περιοχών έρευνας. Ακόμη, δεν έχει ερευνηθεί αν υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά στις μεθόδους αποτύπωσης με διαφορετικά όργανα και αν υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των μεταβλητών και τι είδους συσχέτιση υπάρχει. Σκοπός της έρευνας είναι η αποτύπωση, διαχείριση και προβολή των μονοπατιών με αποτύπωση αυτών σε διαφορετικές περιοχές έρευνας, ποικίλου ανάγλυφου, με διαφορετικές συνθήκες δασικής βλάστησης, σε περιβάλλοντα δασικά, παραθαλάσσιες περιοχές, παραποτάμιες περιοχές, περιαστικές περιοχές, ημιορεινές και ορεινές περιοχές και πολύ ορεινές περιοχές με έντονο ανάγλυφο. Για την επίτευξη των σκοπών της έρευνας τέθηκαν οι παρακάτω στόχοι:Εντοπίστηκαν τα μονοπάτια τα οποία διασχίζουν διαφορετικές συνθήκες βλάστησης και διαφορετικές συνθήκες ανάγλυφου. Διεξήχθη προδειγματοληψία για την εύρεση του κατάλληλου μεγέθους δείγματος για κάθε μονοπάτι στην εποχή με φύλλα και στην εποχή χωρίς φύλλαΜε βάση το μέγεθος δείγματος συλλέχθηκαν δεδομένα για κάθε μονοπάτι στην εποχή με φύλλα και στην εποχή χωρίς φύλλα, αναλύθηκαν στατιστικά για τον προσδιορισμό του σφάλματος στην οριζοντιογραφική και υψομετρική θέση και διερευνήθηκε αν υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στις μεθόδους και στα όργανα αποτύπωσης. Επιλέχθηκε η περιοχή για την ολοκληρωμένη αποτύπωση, διαχείριση και προβολή ενός μονοπατιού και με τη βοήθεια των κατάλληλων ΣμηΕΑ και των κατάλληλων φωτογραμμετρικών καμερών επιτεύχθηκε η παραγωγή των φωτογραμμετρικών προϊόντων και πινακίδων υποδοχής. Επιλέχθηκε η περιοχή και επιτεύχθηκε η χαρτογράφηση σε δυσμενείς συνθήκες και απαγορευτικές συνθήκες για πτήση με ΣμηΕΑ. Επιλέχθηκε το σημείο ενδιαφέροντος πλησίον μονοπατιού για την διαχείρισή του και προβολή του με συνδυασμό φωτογραμμετρικών μεθόδων. Προκειμένου να διευκολυνθεί το έργο της συντήρησης και της κατασκευής τεχνικών έργων, των ορειβατικών – πεζοπορικών μονοπατιών, αλλά και του δικτύου δασικών δρόμων, δημιουργήθηκε ένα νέο μοντέλο παραμορφώσεων καταστρώματος μονοπατιού-δασικού δρόμου και εργασιών χωματισμού, με δεδομένα που παρήχθησαν από την προγραμματισμένη πτήση με αερομοντέλο σταθερής πτέρυγας (UAV).