Akadēmiskais centrs
Projekta nosaukums: Jauno meža zemju nozīme ainavas telpiskās struktūras izmaiņās Latvijā no 1967. līdz 2017. gadam (The role of new woodlands in the change of spatial structure of Latvian landscapes from 1967 to 2017)
Projekta līguma numurs: 1.1.1.2/VIAA/2/18/277
Projekta īstenošanas termiņš: 01.01.2019.-31.12.2021.(36 mēneši)
Projekta kopējais finansējums: 133,805.88 EUR, LU daļa 6 690,31 EUR
Projekta mērķis: analizēt un prognozēt jauno mežu sastāvu un telpisko struktūru saistībā ar zemes lietojuma izmaiņām Latvijā
Par projektu: Jau gadu desmitiem sociālo, ekonomisko un politisko faktoru dēļ Eiropā notiek lauksaimniecības zemju pamešana. Šis process joprojām turpinās, tādēļ ir ļoti svarīgi saprast, kā zemes un meža politika pagātnē ir mainījusi zemes lietojumu un to, kā esošās izmaiņu trajektorijas nākotnē ietekmēs meža ainavas. Austrumeiropa un Postpadomju valstis piedzīvoja nozīmīgas politiskas un sociālekonomiskas pārmaiņas, kas ietekmēja arī zemes lietojuma struktūru. Latvija ir labs piemērs zemes lietojuma un zemes seguma pārmaiņu procesos pārejā uz ES. Plānotais projekts piedāvā jaunu pieeju pētījumiem par ilgtermiņa izmaiņām zemes lietojumā un ainavu izmaiņām hemiboreālajos biomos. Pētījums nesīs jaunas atziņas zinātnē un uzlabos sabiedrības izpratnes par nepietiekami pētītiem lauksaimniecības zemju pamešanas un dabiskās apmežošanās procesiem Latvijā, kas noved pie tradicionālo lauku ainavu izzušanas un ilgtermiņa sekām ilgtspējīgai meža apsaimniekošanai.
Projekta rezultāti: notiek 1. aktivitātes “Meža teritoriju izmaiņu kartēšana laika periodā 1967.-2017.g.” izstrāde
Periodā 01.01.2019.-31.03.2019. notika darbs pie meža teritoriju kartēšanas un izmaiņu analīzes Latvijas austrumu pierobežā laika periodā no 1967. līdz 2015. gadam. Pirmie pētniecības projekta rezultāti tika prezentēti Latvijas Universitātes 77. zinātniskajā konferencē 1. februārī. Šajā periodā notika darbs pie ziņojuma sagatavošanas konferencei IALE World Congress 2019. Šī ziņojuma sagatavošanai tika paplašināta rezultātu analīze pētniecības projekta pirmajiem rezultātiem, papildus analizējot meža teritoriju dinamikas ietekmi uz teritorijas ainavekoloģisko struktūru un meža teritoriju telpisko rakstu, kā arī padziļināti analizējot ainavas izmaiņas virzošos spēkus. Notika darbs pie Landsat un Sentinel-2 satelītu attēlu atlases un lejupielādes (USGS EarthExplorer un ESA SciHub datu portāli) un priekšapstrādes (atmosfēriskā korekcija, mākoņu maskēšana). Papildus notika darbs pie literatūras apkopošanas zinātniskās publikācijas sagatavošanai un metodisko soļu izstrāde liela apjoma datu automātiskai apstrādei un analīzei (attēlu segmentācijas algoritmu izpēte, klasifikācijas shēmas).
Periodā 01.04.2019.-30.06.2019. turpinājās darbs pie meža teritoriju kartēšanas un izmaiņu analīzes visai Latvijas teritorijai. Perioda ietvaros no 01.05.2019. līdz 31.05.2019. tika realizēta mācību mobilitāte uz Transilvania University of Brasov (Rumānijā), kur prof. Mihai D. Nita vadībā tika apgūtas jaunas prasmes vēsturisko satelītu attēlu apstrādē - konkrēti metodes panorāmisko stereoattēlu fotogrammetriskajai apstrādei: kameru novietojuma rekonstrukcija, izmantojot Structure-from-Motion metodi, digitālā augstuma modeļa precizitātes uzlabošana, pieaistes punktu izvietošana, u.c. Šīs prasmes ir tieši pielietojamas un nepieciešamas pētījuma projekta izstrādē. Turpinājās darbs pie Landsat un Sentinel-2 satelītu attēlu priekšapstrādes (atmosfēriskā korekcija, mākoņu maskēšana) un literatūras apkopošanas zinātniskās publikācijas sagatavošanai un metodisko soļu izstrāde liela apjoma datu automātiskai apstrādei un analīzei (attēlu segmentācijas algoritmu izpēte, klasifikācijas shēmas).
Periodā 01.07.2019.-30.09.2019. 1. aktivitātes ietvaros turpinājās darbs pie meža teritoriju kartēšanas un izmaiņu analīzes visai Latvijas teritorijai. Perioda ietvaros tika sniegts mutisks ziņojums konferencē IALE World Congress 2019 (1.07.-5.07., Milāna, Itālija), kā arī sagatavota un iesniegta publikācija žurnālā Remote Sensing of Environment (impact factor 8,21). Šī publikācija ir balstīta uz pētījuma rezultātu apakškopu, kas ietver meža teritoriju kartēšanu un izmaiņu analīzi Latvijas austrumu pierobežā laika periodā no 1967. līdz 2015. gadam.
Papildus tika veikta piesaistes punktu izvietošana, ortorektificēto attēlu apvienošana blokos, ortomozaīku eksports, manuāla mākoņu maskēšana Corona attēliem un risinājumu apzināšana iztrūkstošo datu aizstāšanai. Notiek nākamās zinātniskās publikācijas manuskripta sagatavošana - literatūras apskats un datu apstrāde. Notiek darbs pie mākoņskaitļošanas platformas Google Earth Engine apguves liela apjoma satelītattēlu apstrādei.
Periodā 01.10.2019.-31.12.2019. 1. aktivitātes ietvaros turpinājās darbs pie meža teritoriju kartēšanas un izmaiņu analīzes visai Latvijas teritorijai. Notika darbs pie manuālas mākoņu maskēšanas Corona attēliem, ortofoto mozaīkas bloku izveides un digitālo augstuma modeļu precizitātes uzlabošanas. Turpinās darbs pie mākoņskaitļošanas platformas Google Earth Engine apguves – koda izveide Landsat-5, Landsat-7, Landsat-8 un Sentinel-2 attēlu kopu izveidei, kombinēšanai un veģetācijas indeksu aprēķināšanai.
26.11.2019. Latvijas Universitātes Dabas mājā tika sniegta atvērtā lekcija “Photogrammical processing of historical declassified satellite images”. Lekcija notika LU Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu bakalaura studiju kursa “Zemes tālizpēte” ietvaros.
20.12.2019. žurnāla Akadēmiskā Dzīve 55. numurā tika publicēts populārzinātniskais raksts “Meža platību dinamika Latvijas austrumu pierobežā no 1967. g. līdz 2015. g.”
Tiek veikti manuskripta uzlabojumi saskaņā ar recenzentu ieteikumiem publikācijai žurnālā Remote Sensing of Environment. Notiek nākamās zinātniskās publikācijas manuskripta sagatavošana - datu apstrāde un rezultātu interpretācija.
Periodā no 01.01.2020. līdz 31.03.2020. 2. aktivitātes ietvaros notika darbs pie meža teritoriju platību un telpiskā raksta izmaiņu analīzes visai Latvijas teritorijai. Ģeogrāfisko informācijas sistēmu vidē tika veikta meža teritoriju platību izmaiņu noteikšana pa ainavzemēm kā arī platību izmaiņu trendu izdalīšana katrai ainavzemei atsevišķi. Tika aprēķinātas un apkopotas telpiskā raksta indikatoru vērtību izmaiņas katrai ainavzemei pētījuma periodā. Sniegti stenda ziņojumi LU 78. zinātniskajā konferencē: viens sekcijā “Meža ekoloģija un pārvaldība” un viens - sekcijā “Ģeomātika”. Notika tīklošanās mobilitāte 2. aktivitātes ietvaros - no 15.01.2020. līdz 14.03.2020. tika apmeklēta Viskonsīnas Universitāte Medisonā (ASV) ar mērķi izstrādāt kopīgu publikāciju par meža platību telpiskā raksta izmaiņu analīzi Latvijā periodā 1967.-2017. g. Mobilitātes laikā tika apspriesti meža teritoriju kartēšanas rezultāti no 1. aktivitātes un izstrādāts pētījuma dizains izmaiņu analīzei (change detection), kas kvantitatīvā veidā parādīs izmaiņu trendus un ļaus veikt tālākās statistiskās analīzes. Papildus tika diskutēti atbilstošākie telpiskā raksta indikatori, kurus izmantot šajā pētījumā. Manuskripta sagatavošana iesniegšanai turpinās. Ārkārtas situācijas dēļ plānotā mobilitāte tika saīsināta. Papildus iepriekšminētajam, tika pabeigta triju meža platību karšu izveide, noslēdzot 1. aktivitāti (sasniegts mērķis izveidot sešu meža teritoriju karšu sēriju).
Periodā no 01.04.2020. līdz 30.06.2020. 2. aktivitātes ietvaros turpinājās darbs pie meža teritoriju platību un telpiskā raksta izmaiņu analīzes visai Latvijas teritorijai. Tika veikta datu apkopošana par platību izmaiņām visā Latvijas teritorijā, atsevišķi pa ainavzemēm un izvēlētās teritorijās, kā arī apkopoti dati par telpiskā raksta izmaiņām dažādos līmeņos. Notika darbs pie grafiku un ilustrāciju izveides zinātniskajai publikācijai un ziņojuma sagatavošanai. Pēc nejaušības principa tika izvēlēti 18 parauglaukumi, lai veiktu rezultātu validāciju dabā, līdz šim apsekoti 5 no šiem parauglaukumiem. Apsekojumos tika novērtēts jauno meža teritoriju stāvoklis (vecums, kokaudzes sastāvs un telpiskais raksts) un situācijas atbilstība informācijai no Meža valsts reģistra. Izveidots konceptuālais modelis telpiskā raksta izmaiņu analīzei. Turpinās ziņojuma sagatavošana par pētījumā izmantotās metodikas pielietojamību zemes seguma izmaiņu pētījumos un izmantotās pieejas precizitāti. Tiek veikti manuskripta uzlabojumi saskaņā ar recenzentu ieteikumiem publikācijai žurnālā Remote Sensing of Environment. Notiek nākamās zinātniskās publikācijas manuskripta sagatavošana - rezultātu interpretācija un diskusija.
Periodā no 01.07.2020. līdz 30.09.2020. 2. aktivitātes ietvaros tika publicēts zinātniskais raksts Q1 žurnālā "Remote Sensing of Environment" (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425720303801). Papildus tam, projekta rezultāti tika prezentēti Latvijas Lauksaimniecības Universitātes Meža Fakultātes organizēto "Meža dienu" konferencē (18.09.2020.). Šajā periodā notika jauno meža teritoriju ģeogrāfiskā izvietojuma analīze Meža valsts reģistra informācijas kontekstā, lai raksturotu jauno meža teritoriju koku sugu sastāvu, identificētu mežsaimnieciskās darbības un novērtētu mežaudžu nākotnes potenciālu. Notika darbs pie metodikas ziņojuma izstrādes - šis ziņojums apkopotā veidā sniedz informāciju par izmantotajiem datu avotiem, to īpašībām, datu ievākšanas un apstrādes metodēm un analīzes metodēm (citu, alternatīvu metožu kontekstā). Ziņojums ietver arī īsu sasniegto rezultātu aprakstu. Turpinās parauglaukumu apsekošana dabā, lai veiktu rezultātu validāciju. Notiek nākamās zinātniskās publikācijas manuskripta sagatavošana, konsultējoties ar darba zinātnisko konsultantu un līdzautoriem.
Periodā no 01.10.2020. līdz 31.12.2020. 3. aktivitātes ietvaros turpinājās darbs pie divu zinātnisko publikāciju izstrādes. Pirmā no šīm publikācijām pievēršas meža teritoriju telpiskā raksta izmaiņām Latvijas ainavzemēs periodā no 1967. līdz 2017. g. un sniedz šo izmaiņu ekoloģisko interpretāciju. Otra publikācija apkopo vēsturisko Corona satelītu attēlu izmantošanas pieredzi (tajā skaitā dažādas metodikas attēlu analīzē) zemes seguma izmaiņu pētījumos pasaulē. Iepriekšējo aktivitāšu rezultāti tika analizēti agrāko meža un lauksaimniecības rīcībpolitiku kontekstos, lai identificētu procesus, kauzālās saites un virzošos spēkus zemes seguma izmaiņās Latvijā kopumā un konkrēti meža ainavu telpiskā raksta izmaiņās. Tika pabeigti lauka apsekojumi, kopā 18 teritorijās. Pārskata periodā tika sniegts ziņojums Latvijas Mežu Sertifikācijas Padomes rīkotajā tiešsaistes konferencē “Meža un saistīto nozaru attīstības problēmas un perspektīvas klimata izmaiņu laikmetā Latvijā un Eiropā” (10.12.2020.). Konferences ieraksts pieejams: https://www.youtube.com/watch?v=W_EOFbDkseg&t=216s. Notiek ziņojuma sagatavošana dalībai Latvijas Universitātes 79. Starptautiskās konferences sekcijai “Mežu ekoloģija un pārvaldība”. Notiek darbs pie meža ainavu modelēšanas rīka LANDIS-II metodikas apguves pielietošanai 4. aktivitātes ietvaros. Pārskata periodā notika gatavošanās virtuālās mobilitātes īstenošanai uz Kauņas Vitauta Dižā Universitāti 2021. g. janvārī-februārī.
Periodā no 01.01.2021. līdz 31.03.2021. 3. aktivitātes ietvaros notika darbs pie divu zinātnisko publikāciju izstrādes. Publikācijas "Emerging forest areas improve ecological connectivity in the Eastern Baltic region" manuskripta sagatavošana iesniegšanai žurnālā Landscape Ecology. Tas ietvēra: rezultātu apstrādi un apkopošanu, statistisko analīžu veikšanu, ilustrāciju sagatavošanu, diskusijas rakstīšanu, atsauču noformēšanu. Šī publikācija apkopo visus galvenos rezultātus no meža teritoriju kartēšanas, izmaiņu analīzes kopumā un Latvijas reģionos, kā arī telpiskā raksta izmaiņu analīzi.
Tiek gatavota arī publikācija "Stand characteristics and forestry potential of new forest lands in Latvia", kura pievēršas mežaudžu raksturlielumu izvērtējumam jaunajās meža zemēs salīdzinājumā ar mežaudzēm ilglaicīgajās meža zemēs un sniegs rekomendācijas šo meža teritoriju apsaimniekošanai.
Notiek sagatavošanās ziņojuma sniegšanai LU 79. zinātniskajā konferencē sekcijā "Meža ekoloģija un pārvaldība". Ziņojums "Apmežošanās procesa izpēte izmantojot satelītu attēlus - piemēri no Latvijas reģioniem" sniegs detalizētāku skatījumu par kartētajām izmaiņām dažādās meža ainavās, ilustrējot apmežošanās procesa daudzveidīgās izpausmes un meža teritoriju pieauguma ietekmi uz dažāda tipa ainavām.
Notiek pieteikuma sagatavošana konferencēm ESA 2021 Annual Meeting un PECSRL 2021 29th Session (abas tiešsaistē). Šajās starptautiskajās konferencēs tiks ziņoti projekta rezultāti, informējot par meža teritoriju platību dinamiku starptautiskā kontekstā.
Noslēgusies virtuālā mobilitāte uz Kauņas Vitauta Dižā Universitāti un notiek gatavošanās vēl vienai mobilitātei epizodei.
Turpinās meža ainavu telpiskās modelēšanas programmas LANDIS-II apguve.
Periodā no 01.04.2021. līdz 30.06.2021. 3. aktivitātes ietvaros tika sniegts ziņojums LU 79. zinātniskajā konferencē sekcijā "Meža ekoloģija un pārvaldība". Ziņojums "Apmežošanās procesa izpēte izmantojot satelītu attēlus - piemēri no Latvijas reģioniem" prezentēja detalizētāku skatījumu par telpiskās struktūras izmaiņām trijās meža ainavās dažādos Latvijas reģionos, ilustrējot apmežošanās procesa daudzveidīgās izpausmes un apmežošanās procesa ietekmi dažāda tipa ainavās. Konferences tēžu krājums vēl nav publicēts.
Papildus tam notika darbs pie zinātnisko publikāciju izstrādes. Notiek publikācijas "Emerging forest areas improve ecological connectivity in the Eastern Baltic region" manuskripta sagatavošana iesniegšanai žurnālā Landscape Ecology. Darbs ietver izmantoto statistisko metožu precizēšanu, ilustrāciju uzlabošanu, diskusijas papildināšanu un papildus literatūras studijas. Šī publikācija apkopo visus galvenos rezultātus no meža teritoriju kartēšanas (rezultāti no 1. un 2. aktivitātes), izmaiņu analīzes Latvijas ainavzemēs, kā arī telpiskā raksta izmaiņu analīzi.
Pārskata periodā sagatavota publikācija "Stand characteristics and forestry potential of new forests in Latvia", kura pievēršas mežaudžu raksturlielumu izvērtējumam jaunajās meža zemēs salīdzinājumā ar mežaudzēm ilglaicīgajās meža zemēs un sniegs rekomendācijas šo meža teritoriju apsaimniekošanai. Publikācijas melnraksts iesniegts žurnālā "Forests" (IF=2.2).
Sagatavots ziņojums par 3. aktivitātes rezultātiem un viena karte.
Notiek ziņojuma sagatavošana konferencei PECSRL 2021 29th Session (tiešsaistē). Šajā starptautiskajā konferencē tiks ziņoti projekta rezultāti, informējot par meža teritoriju platību dinamiku starptautiskā kontekstā un šo izmaiņu ietekmi uz meža ainavu telpisko struktūru un funkcionēšanu.
Turpinās otrā virtuālās mobilitātes epizode uz Kauņas Vitauta Dižā Universitāti periods (17.05.2021.-16.07.2021.). Mobilitātes ietvaros turpinās darbs pie zinātniskās publikācijas manuskripta izstrādes un jaunu datu statistiskās apstrādes metožu apguves, izmantojot programmu R un tās paplašinājumus.
Uzsākta 4. aktivitātes izstrāde, kas veltīta meža ainavu modelēšanai izmantojot modelēšanas rīku LANDIS-II.
Periodā no 01.07.2021. līdz 30.09.2021. 4. aktivitātes ietvaros tika veikta datu sagatavošana meža teritoriju modelēšanai ar modeli LANDIS-II 4 paraugteritorijās Latvijā. Tas ievēra ģeotelpisko datu atlasi no Meža Valsts reģistra datubāzes, datu pārbaudi un verifikāciju, konvertāciju uz rastra datu formātu un papildus datu slāņu sagatavošanu. Notiek modeļa parametru testēšana un kalibrācija.
24.09.2021. tika sniegts ziņojums (e-posteris) starptautiskajā konferencē BAASP 2021 (Baltic Applied Astroinformatics and Space Data Processing). Ziņouma tēma "How the past can help the future – the utility of historical declassified satellite image data for ecological research". Abstraktu apkopojums pieejams šajā adresē.
Notiek sagatvošanās konferencei AGU Annual Meeting 2021 (tiešsaistē), kas norisināsies 13.-17.12.2021. Tiek gatavots ziņojums "The influence of scale parameter selection on the accuracy of forest change mapping with Corona and Landsat image data", kurā tiek prezentēti rezultāti no metodoloģiskā pētījuma par attēlu segmentācijas parametru izvēles pamatotību meža teritoriju automātiskai identificēšanai.
Plānotā uzstāšanās konferencē PECSRL 2021 29th Session (tiešsaistē) tika atcelta, jo sekcija, kurā bija paredzēts ziņojums, tika pārcelta uz 2022. g. konferenci klātienē.
Noslēdzās otrā virtuālās mobilitātes epizode uz Kauņas Vitauta Dižā Universitāti (periods 17.05.2021.-16.07.2021.). Mobilitātes ietvaros turpinājās darbs pie zinātniskās publikācijas manuskripta izstrādes un jaunu datu statistiskās apstrādes metožu apguves, izmantojot programmu R un tās paplašinājumus.
Uzsākta pēdējā virtuālās mobilitātes epizode sadarbībā ar Transilvānijas Universitāti Brašovā (Rumānija). Turpinās sadarbība ar prof. Mihai Nita, pirmā mobilitātes epizode tika realizēta 2019. maijā (klātienē).
Turpinās darbs pie zinātnisko publikāciju izstrādes. Notiek publikācijas "Emerging forest areas improve ecological connectivity in the Eastern Baltic region" manuskripta sagatavošana iesniegšanai žurnālā Journal of Land Use Science. Darbs ietver izmantoto statistisko metožu precizēšanu, ilustrāciju uzlabošanu, diskusijas papildināšanu un papildus literatūras studijas. Šī publikācija apkopo visus galvenos rezultātus no meža teritoriju kartēšanas (rezultāti no 1. un 2. aktivitātes), izmaiņu analīzes Latvijas ainavzemēs, kā arī telpiskā raksta izmaiņu analīzi.
Periodā no 01.10.2021. līdz 21.11.2021. 4. aktivitātes ietvaros norisinājās darbs pie publikācijas "Spatial patterns and species composition of new forest areas present challenges for forest management in Latvia" manuskripta sagatavošanas. Iesniegta publikācija žurnālā Forest Ecology and Management (Q1).
Turpinās darbs pie publikācijas "Soviet-time land use legacies affect land use patterns in the Eastern Baltic region" manuskripta sagatavošanas sadarbībā ar kolēģiem no ASV un Rumānijas.
Pabeigta virtuālās mobilitātes epizode (04.10.2021. - 05.11.2021.) sadarbībā ar Transilvānijas Universitāti Brašovā (Rumānija) un sagatavots pārskats.
Izstrādāts gala ziņojums par projekta īstenošanu un rezultātiem. Izveidotas trīs kartes ar projekta rezultātiem: 1) Jauno meža teritoriju telpiskā izplatība Latvijā 1967.-1991. g.; 2) Jauno meža teritoriju telpiskā izplatība Latvijā 1991.-2017. g.; un 3) Jauno meža teritoriju telpiskā izplatība dažādu īpašnieku mežos.
Notiek gatavošanās starptautiskajai konferencei “Dabas resursu ilgtspējīga apsaimniekošana – veiksmīgas sociālekonomiskās attīstības pamatnosacījums Eiropas Savienības jaunās vides politikas ieviešanas periodā”, kas notiks 25.11.2021. Jelgavā un tiešsaistē. Tiks nolasīts referāts "Jauno meža teritoriju ģeogrāfiskā izplatība un apsaimniekošanas izaicinājumi".
Notiek gatavošanās konferencei AGU 2021 Annual Meeting (13.-17.12.2021.) ar e-posteri "The influence of scale parameter selection on the accuracy of forest change mapping with Corona and Landsat image data".