GIS สำหรับงานด้านวิศวกรรมป่าไม้
GIS สำหรับงานด้านวิศวกรรมป่าไม้
Embedded Files
ภาพที่ 1 แผนที่การวางแผนการทำไม้ (FAO, 1999)
วิศวกรรมป่าไม้ เกี่ยวข้องกับงานหลายศาสตร์ เช่น การทำไม้ การสำรวจรังวัด การทำแผนที่ การสร้างทางหรือถนนป่าไม้ ความปลอดภัยในงานป่าไม้ งานวิศวกรรมป้องกันและฟื้นฟูป่าไม้โดยใช้พืชเป็นโครงสร้างทางวิศวกรรม เครื่องจักรกล และการลดผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมจากการทำไม้ เป็นต้น งานส่วนใหญ่เหมือนอยู่ในสวนป่าเศรษฐกิจ แต่จริงๆ แล้วสามารถประยุกต์และปรับใช้ได้ในป่าอนุรักษ์เช่นกัน
การประยุกต์ใช้ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (Geographic Information System) หรือ GIS และรวมถึง การรับรู้จากระยะไกล (Remote Sensing) และระบบนำทางด้วยดาวเทียม (Global Navigation Satellite System) ในงานด้านวิศวกรรมป่าไม้นั้น จะเห็นได้ชัดเจนในศาสตร์ด้านการสำรวจรังวัดและการทำแผนที่ป่าไม้ ส่วนงานด้านอื่นๆ อาจไม่เห็นชัดเจนนักจึงขอยกตัวอย่างงานวิจัยและการใช้งานจริงเกี่ยวกับภูมิสารสนเทศศาสตร์ (Geoinformatics) ในงานวิศกรมมป่าไม้ ดังนี้
การทำไม้ เป็นกิจกรรมหนึ่งในการทำสวนป่าเศรษกิจ เป็นขั้นตอนการเก็บเกี่ยวผลผลิตเนื้อไม้ภายหลังการปลูก และดูแลมายาวนาน ด้วยการตัดล้มต้นไม้ ตัดทอน ขนส่งไม้จนถึงปลายทางคือโรงงานแปรรูปไม้หรือผู้บริโภคของห่วงโซ่อุปทานในอุตสาหกรรมไม้ การนำ GIS มาใช้สามารถเริ่มได้ตั้งแต่การวางแผนปลูกป่าเศรษฐกิจ เช่น การกำหนดระยะปลูกต้นไม้เพื่อให้เหมาะสมกับชนิดไม้ การดูแล และการทำไม้ในอนาคต กำหนดแนวกันชน (buffer zone) ของแปลงปลูก การทำแผนที่ตำแหน่งต้นไม้ในแปลงทุกต้นซึ่งใช้เป็นฐานข้อมูลในการตรวจติดตามการเจริญเติบโต และวางแผนการทำไม้ได้ในอนาคต
การวางแผนการทำไม้ ตัวอย่างภาพแผนที่แปลงทำไม้ (ภาพที่ 1) เราสามารถทราบขอบเขตแปลงที่จะทำไม้ (harvesting boundary) สามารถกำหนดตำแหน่งหมอนไม้หรือจุดรวมกองไม้ (log landing) ซึ่งเราประยุกต์ใช้ GIS ในการกำหนดหมอนไม้ได้โดยการซ้อนทับ (overlay) ของชั้นข้อมูลที่เกี่ยวข้อง เช่น ถนน ความลาดชัน เส้นทางน้ำหรือแหล่งน้ำ รวมถึงปริมาณไม้ที่จะทำไม้เพื่อกำหนดขนาดของหมอนไม้ให้เหมาะสม กำหนดระยะแนวกันชนตลอดแนวเส้นทางน้ำซึ่งจะไม่มีการทำไม้ตามหลักการการทำไม้อย่างยั่งยืน ในแผนที่ (ภาพที่ 1) จะเห็นเส้นทาง ถนนหลัก (major road) ถนนรอง (minor road) และเส้นทางชักลาก (skid track) รวมถึงเส้นชั้นระดับความสูง (contours) ของพื้นที่ ซึ่งสามารถใช้ในการตัดสินใจเลือกวิธีการทำไม้รวมถึงเครื่องจักรกลที่จะนำมาใช้ในบริเวณดังกล่าว
ภาพที่ 2 วิธีการและเครื่องจักรกลในการชักลากไม้ที่เหมาะสมกับพื้นที่ (Çalişkan and Karahalil, 2017)
การชักลากไม้ออกจากบริเวณตอไม้ไปยังหมอนไม้ สามารถใช้ GIS มาช่วยวิเคราะห์โดยอาจพิจารณาจากปัจจัยความลาดชัน ระยะทาง และปริมาณไม้ที่จะทำออก เช่น การใช้ระบบเคเบิลขนาดเล็กสามารถใช้ได้กับพื้นที่ที่มีความลาดชันสูงถึง 100% แต่ระยะทางชักลากไม่ควรเกิน 300 เมตร และควรมีปริมาณไม้ขั้นต่ำ 300 ลบ.ม.ขึ้นไป เป็นต้น จากข้อจำกัดของเครื่องจักรกลต่างๆ เมื่อวิเคราะห์ร่วมกับข้อมูลเชิงพื้นที่จะได้แผนที่ (ภาพที่ 2) ที่ช่วยในการตัดสินใจเลือกใช้วิธีการและเครื่องจักรกลในการชักลากให้เหมาะสมกับพื้นที่ (Çalişkan and Karahalil, 2017)
ภาพที่ 3 ปริมาณการขุดและการถมเพื่อสร้างถนนป่าไม้
ถนนป่าไม้ เป็นเส้นทางเข้าถึงพื้นที่ป่าไม้ เพื่อการทำไม้ หรือเพื่อการนันทนาการ รวมถึงเพื่อการลาดตระเวนและปกป้องผืนป่า โครงข่ายถนนป่าไม้ที่เหมาะสมนอกจากพิจารณาจากการใช้ประโยชน์แล้วยังต้องคำนึงถึงด้านสังคม เศรษฐศาสตร์ และสิ่งแวดล้อมด้วย ยิ่งก่อสร้างถนนป่าไม้มากยิ่งมีผลต่อความเสียหายของสิ่งแวดล้อมบริเวณนั้นและมีค่าใช้จ่ายสูง การใช้ GIS ในการวางแผนสร้างถนนป่าไม้เป็นงานวิจัยพื้นที่ฐานด้านวิศวกรรมป่าไม้ที่มีมานานและมีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น ปริมาณการขุดและการถมเพื่อสร้างถนนป่าไม้ (ภาพที่ 3) การหาเส้นทางที่มีความลาดชันที่เหมาะสมในการสร้างทาง และการหาระยะทางที่สั้นที่สุดเพื่อสร้างถนนขนส่งไม้ในสวนป่า เป็นต้น (Gumus et al., n.d.) รวมถึงการใช้ข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียม หรือจากUAV เป็นข้อมูลตั้งต้นในการวิเคราะห์ถนนป่าไม้ได้เช่นกัน
ภาพที่ 4 พื้นที่ที่เข้าถึงได้ภายในเวลา 30 นาที ของพื้นที่ตัวอย่าง
การคำนวณการเข้าถึงพื้นที่ไฟป่าจากโครงข่ายถนนที่มี เป็นอีกตัวอย่างของการประยุกต์ใช้ GIS ในการคำนวณโดยใช้ข้อมูลโครงข่ายถนนป่าไม้มาวิเคราะห์ จากภาพที่ 4 แสดงผลการวิเคราะห์ถ้าเกิดไฟป่าในพื้นที่สีเหลือง เจ้าหน้าที่จากสถานีควบคุมไฟป่า (fire station) จะสามารถเข้าถึงได้ภายในเวลา 30 นาที เป็นต้น (Akay and Aziz, 2015)
ภาพที่ 5 การติดตามการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรกลในป่าด้วย GPS (Keefe et al., 2019)
การใช้ GPS ในการติดตามเครื่องจักรกลในการชักลากไม้ และการขนส่งไม้ มีประโยชน์ในการติดตามการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรกล การทราบตำแหน่ง ทราบรูปแบบการเคลื่อนที่เพื่อหลีกเลี่ยงการเคลื่อนที่ซ้ำที่เดิมๆลดการอัดแน่นของดิน เช่น รถแทรกเตอร์ที่ใช้ในการชักลากไม้ และการติดตามการเคลื่อนที่ของรถบรรทุกไม้ ช่วยในการบริหารจัดการการขนส่งไม้ สามารถนำข้อมูลมาวิเคราะห์เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการขนส่งไม้ รวมถึงการบริหารจัดการปริมาณไม้ (stock) ที่โรงงานปลายทาง เป็นต้น (ภาพที่ 5)
ตัวอย่างเหล่านี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งที่นำความรู้ทางภูมิสารสนเทศศาสตร์มาประยุกต์ใช้ในงานทางวิศวกรรมป่าไม้ และมีแนวโน้มที่จะใช้งานมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยเทคโนโลยีหลายอย่างที่ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว การป่าไม้แม่นยำสูง หรือ precision forestry เริ่มมีบทบาทและใช้งานได้จริงมากขึ้น ในประเทศไทยก็เริ่มปรับใช้ในสวนป่าเอกชนเช่นกัน ซึ่งข้อมูลป่าไม้ที่แฝงด้วยข้อมูลเชิงพื้นที่ (spatial data)นี้ หลีกเลี่ยงไม่ได้เลยที่จะไม่พึ่งพิงความรู้ทางภูมิสารสนเทศศาสตร์มาใช้วิเคราะห์ ดังนั้นนักการป่าไม้ทุกคนจึงควรมีความรู้พื้นฐานทางภูมิสารสนเทศศาสตร์ติดตัวไว้เป็นเครื่องมือที่จะช่วยให้งานป่าไม้ไทยพัฒนาเท่าทันนานาประเทศ.
ผู้เขียน : อ.ดร.ลัดดาวรรณ เหรียญตระกูล ภาควิชาวิศวกรรมป่าไม้ คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (2563)
Page updated
Google Sites
Report abuse