Analiza wieloczasowa zmian pokrycia terenu i kondycji roślinności na obszarze Rezerwatu Biosfery “Puszcza Kampinoska”

Celem poniższej pracy jest określenie kierunku i wielkości zmian pokrycia terenu oraz zmian kondycji roślinności w latach 1999–2024 na obszarze Rezerwatu Biosfery Puszcza Kampinoska, obejmującego Kampinoski Park Narodowy i jego otulinę. Pomimo znacznej liczby publikacji naukowych dotyczących problematyki zmian przestrzennych, zauważalny jest brak badań dotyczących wskazanego obszaru. Opracowana na potrzeby pracy metodyka została stworzona w oparciu o istniejącą literaturę. Do analiz wykorzystano optyczne dane satelitarne Landsat, przetworzone w programie Google Earth Engine. Przeprowadzono klasyfikację nadzorowaną dla 1999 i 2024 roku, wyróżniając sześć klas pokrycia terenu (woda, zabudowa, drzewa iglaste, drzewa liściaste, łąki oraz grunty orne). Uzyskane dokładności ogólne wyniosły odpowiednio 90,57% i 90,71%. Do analizy kondycji roślinności wyznaczono obszar zaklasyfikowany w obu latach tak samo, jako drzewa iglaste lub drzewa liściaste. Dla wybranych 16 roczników pomiędzy 1999 a 2024 rokiem obliczono wartości wskaźników NDVI i EVI w oparciu o zobrazowania satelitarne dla okresów maj-czerwiec i sierpień-wrzesień. Wyniki badań dostarczają informacji na temat wieloletnich zmian zachodzących na badanym obszarze. Analiza klasyfikacji pokrycia terenu wskazała na przekształcenia dotyczące ponad ⅓ badanego obszaru. Główne kierunki zmian dotyczyły zadrzewiania łąk położonych w sąsiedztwie istniejących kompleksów leśnych oraz odrolniania gruntów ornych – poprzez ich porzucanie lub w wyniku przekształcenia w tereny zabudowane. W badanym okresie zaobserwowano wzrost średnich wartości wskaźników dla badanych drzew. Wpływ na to mogą mieć odgórnie prowadzone działania związane z ochroną przyrody, widoczne w postaci wzrostu powierzchni zadrzewionej, tworzącej naturalny bufor dla starszych lasów. Stosowana ochrona potencjalnie przyczynia się do zachowania dobrego stanu roślinności, pomimo rosnącej presji związanej z ekspansją zabudowy mieszkalnej. Wyniki badań mogą posłużyć do lepszego zrozumienia zmian przestrzennych zachodzących na wskazanym obszarze.

The aim of this study is to determine the direction and magnitude of land cover changes and vegetation condition changes between 1999 and 2024 in the Kampinos Forest Biosphere Reserve, encompassing the Kampinos National Park and its buffer zone. Despite a significant number of scientific publications on the issue of spatial changes, there is a noticeable lack of research on this area. The methodology developed for the study was based on existing literature. Landsat optical satellite data processed in Google Earth Engine were used for the analyses. A supervised classification was conducted for 1999 and 2024, distinguishing six land cover classes (water, buildings, coniferous trees, deciduous trees, meadows, and arable land). The obtained overall accuracies were 90.57% and 90.71%, respectively. For the analysis of vegetation condition, an area classified as either coniferous or deciduous in both years was designated. For 16 selected age groups between 1999 and 2024, NDVI and EVI values ​​were calculated based on satellite imagery for the periods May-June and August-September. The study results provide information on long-term changes occurring in the study area. Analysis of land cover classification indicated transformations affecting over one-third of the study area. The main directions of change concerned the planting of trees in meadows located adjacent to existing forest complexes and the agricultural land conversion – either through abandonment or change into built-up areas. An increase in the average values ​​of the indices for the studied trees was observed during the study period. This may be due to implemented nature conservation measures, visible in the increase of tree-covered area, which creates a natural buffer for older forests. This activity potentially contributes to maintaining the good condition of the vegetation, despite the growing pressure associated with the expansion of residential development. The research results can be used to better understand the spatial changes occurring in the indicated area.