Plas yn Iâl, Llandegla - Adroddiad ar dreial synhwyro o bell

Cyflwyniad

Mae Plas yn Iâl yn fferm 183 erw sydd â chysylltiadau hanesyddol pwysig ac etifeddiaeth o goetiroedd parcdir. Y fferm yw’r Parcdir Hanesyddol Cofrestredig (CADW) uchaf yng Nghymru gyda’r coetiroedd fferm yn gwneud cyfraniad pwysig i’r tirlun hanesyddol. Mae arwyneb yr holl goetiroedd yn 12.7 hectar (ha) ac mae’n cynnwys coetir parcdir aeddfed a chymysgedd o amrywiol fathau o goetiroedd mewn clystyrau gyda rhai wedi’u ffensio allan ac eraill yn cael eu pori.  Mae’r coetiroedd yn amrywiol iawn a’r nod yw eu rheoli drwy ddefnyddio dull Coedwigaeth Gorchudd Parhaol (CCF).  Bydd hyn yn cynnal dilyniant yn y tirlun, yn gwella’r cyfalaf coedwigoedd ac yn darparu llif cyson o goed at ddefnydd y fferm.  Caiff y ffermdy a’r lletyau gwyliau eu gwresogi gan fwyler sglodion coed 40kWth ac mae galw am gynhyrchiant blynyddol o 90 tunnell.

Sefydlwyd clwstwr coed Ymchwil ISN ym Mhlas yn Iâl er mwyn asesu cyfansoddiad a ffurfiant coetiroedd y fferm drwy gofnodi’r mathau o goetiroedd, ffurfiant a chyfansoddiad rhywogaethau ac er mwyn amcangyfrif y capasiti cynhyrchiol. Mae’r Adroddiad ar y Clwstwr Ymchwil ISN yn darparu, ar gyfer pob ardal, fanylion y nodweddion coed-amaeth ynghyd â chofnod o’r stoc sy’n tyfu a’r potensial tyfu. 

Amcan y treial yw gwneud cymariaethau rhwng canlyniadau’r arolwg ISN a’r dadansoddiadau data o’r gweithgaredd synhwyro o bell a chymharu eu costau cymharol.

 

Cyd-destun

Mae clwstwr Ymchwil ISN yn samplo’r amrywiad yn y coetir drwy osod plotiau samplo yn wrthrychol ym mhob ardal. Mae’r mesuriadau’n fwy manwl a chofnodant nifer fwy o baramedrau, megis ansawdd y boncyffion a graddau’r cyfnodau aildyfu, na gyda’r dull synhwyro o bell.

Mae synhwyro o bell yn rhoi mwy o gywirdeb ac mae iddo’r potensial, gyda choed conwydd, o gofnodi union nifer y boncyffion mewn ardal drwy ddulliau gwahaniaethu’r corunau.  Gan fod hyn yn llai dibynadwy â chorunau llydanddail, caiff dull arall, sy’n defnyddio’r dull gwahaniaethu’r bylchau, ei ddefnyddio i gael mynediad i gyfran y canopi er mwyn bwrw amcan o’r stoc lydanddail sy’n tyfu. Mae synhwyro o bell yn caniatáu ichi gynhyrchu llu o asesiadau o ffurfiant y goedwig ac o bosibl ddosbarth pwysau’r cnwd.

Bydd cyfuno’r ddwy fethodoleg yn darparu manylder a chywirdeb a ffordd o haenu ardaloedd gan ganiatáu i reolwyr ganolbwyntio’u hadnoddau yn y ffordd fwyaf cost effeithiol. 

Synhwyro o bell

Mae asesu ffurfiant coedwig yn rhan bwysig o ddeall sut i symud at ddull coedwigaeth gorchudd parhaol (CCF).  Fel arfer, caiff asesiadau o ffurfiant coedwigoedd eu gwneud yn ystod ymarferiadau rhestru cynnwys a chyflwr coedwigoedd yn y maes, pan gaiff rhywogaethau, diamedr ar uchder y frest (DBH), uchder y coed ac ansawdd y boncyff eu cofnodi. O’r data a gesglir, gellir cyfrifo nifer y coed ym mhob hectar, arwynebedd gwaelodol pob hectar a’r cyfaint. Tra bo rhestru cynnwys a chyflwr coedwigoedd yn ddefnyddiol i wneud penderfyniadau rheoli rhaid ystyried hefyd faint fydd cost y gwaith o gasglu’r wybodaeth. Ystyrir bod synhwyro o bell yn un ffordd o leihau costau.

Yn ystod y cyfnod ar ôl y rhyfel, defnyddiwyd ffotograffiaeth o’r awyr yn rheolaidd yn y diwydiant coedwigaeth i: (i) rhannu llennyrch ar sail cyfansoddiad y rhywogaethau, (ii) canfod ardaloedd coed a gwympwyd gan y gwynt, (iii) bwrw amcan o faint o bren sydd yno a’r cynnydd blynyddol a (iv) cynllunio’r gwaith adeiladu ffyrdd a’r gwaith cwympo. Ar ddechrau’r 1990au, daeth systemau sganio laser o’r awyr neu systemau Canfod ac Archwilio â Golau (LiDAR) yn raddol yn fwy fforddiadwy ac o fewn cyrraedd haws, gan ddarparu mesuriadau tri dimensiwn manwl o orchudd ac uchder coedwigoedd. Gan fod data o’r fath ar gael fwyfwy, gwelwyd mwy o ddefnydd ar Systemau Gwybodaeth Ddaearyddol (GIS) lle cafodd gwybodaeth ei storio a’i dadansoddi drwy ddysgu peirianyddol i helpu i arwain gweithgareddau rheoli coedwigoedd. Fodd bynnag, tan yn ddiweddar, bu’n ddrud cipio gwybodaeth o awyrennau â chriw, ac roedd hynny’n ei gwneud yn anodd casglu data yn rheolaidd.

Gyda dyfodiad cerbydau awyr di-griw (UAV), a elwir hefyd yn ddronau, a data delweddaeth isel eu cost, mae’n awr yn bosibl gwneud dadansoddiad cyflym o ffurfiant coedwigoedd drwy gyfuno dadansoddiadau o fylchau coedwigoedd a galluoedd synhwyro o bell cost-effeithiol. 

Mae gan fylchau yn y goedwig rolau allweddol i’w chwarae mewn prosesau ecolegol amrywiol megis aildyfiant coed a dynameg llystyfiant y ddaear. Ymysg y cyfundrefnau aflonyddu naturiol sy’n creu bylchau y mae gwynt, marwolaethau naturiol a chystadleuaeth, ac ymysg digwyddiadau aflonyddu dynol y mae cynaeafu. Felly, mae’r bylchau yn arwydd o ddigwyddiadau aflonyddu hanesyddol yn y goedwig ac felly fe ellir eu monitro a’u dadansoddi i lywio penderfyniadau ynglŷn â sut i reoli’r goedwig. Prin yw’r defnydd ar ddynameg bylchau mewn coedwigaeth oherwydd ei bod yn amhosibl mapio bylchau oddi wrth restrau cynnwys a chyflwr coedwigoedd. Fodd bynnag, gyda gwelliannau diweddar mewn technoleg, mae’r data hwn nawr ar gael yn hawdd. 

Mae’r adroddiad hwn yn cynhyrchu dull o ganfod a mapio bylchau mewn coedwigoedd mewn ffordd gost-effeithiol y gellir ei defnyddio â modelau uchder canopïau sy’n deillio o amryfal ffynonellau. Nod yr adroddiad hwn yw amlygu potensial systemau synhwyro o bell, cost-effeithiol i helpu i ddeall ffurfiannau coetiroedd ffermydd a chanfod clystyrau coed a fydd o bosibl angen cael eu dadansoddi’n fanylach yn y maes.

 

Dulliau

Yn yr adroddiad hwn, defnyddiwn ddull syml, effeithiol a datblygadwy i ganfod ffurfiant coedwig gan ddefnyddio data synhwyro o bell isel ei gost. Bwriadwyd y dull hwn i’n galluogi i wneud dadansoddiad cyflym o ffurfiant coedwig er mwyn helpu i fonitro dulliau rheoli coetiroedd ffermydd sy’n defnyddio coedwigaeth gorchudd barhaol.

 

Data synhwyro o bell

Caiff data o ddulliau synhwyro o bell ei gynhyrchu a’i ddefnyddio mewn gwahanol ffyrdd ac mae ar gael o amrywiol ffynonellau. Cafwyd y data ar gyfer Plas yr Iâl o ddwy ffynhonnell.

I ddechrau, mae Model Arwyneb Digidol (DSM) yn cynrychioli topograffi’r arwyneb uwchlaw’r ddaear (h.y. brig coeden, peilon, adeilad, ayb.). Y DSM felly yw gweddlun y tir yn ogystal â’r nodweddion naturiol (e.e. coed, llwyni) a’r nodweddion dynol (e.e. adeiladau). Yr arwyneb uwchlaw’r ddaear ydyw a gellir ei gael drwy LiDAR neu ffotogrametreg (ffotograffiaeth o’r awyr). Cafwyd y Model Arwyneb Digidol (DSM) ar gyfer coetiroedd Plas yn Iâl gan BlueSky imagery. Ceir y DSM a welir yn Ffigur 1 o ffotogrametreg ac fe’i casglwyd gan BlueSky ar 07/05/2017.

Ffigur 1. Model Arwyneb Digidol (DSM) ar gyfer Plas yn Iâl.

Yn ail, caiff Model Tir Digidol (DTM) ei ddefnyddio gan gynrychioli arwyneb y ddaear a hepgor unrhyw nodweddion sydd uwch ei ben. Gellir cael DTM o LiDAR neu ffotogrametreg, fodd bynnag, mewn coedwigoedd, mae DTM LiDAR yn well gan ei fod yn fwy cywir i fesur gweddlun o dan ganopi’r goedwig. Cafwyd y DTM gan Lywodraeth Cymru am ddim. Dengys Ffigur 2 y DTM a ddarparwyd gan Lywodraeth Cymru.

Ffigur 2. Dyma’r Model Tir Digidol (DTM) ar gyfer Plas yn Iâl.

 

Prosesu

Gan ddefnyddio’r DSM a’r DTM, cynhyrchwyd Model Uchder Canopi (CHM) gan ddefnyddio’r hafaliad canlynol, gan dynnu newidion y coed ohonynt:

CHM = DSM – DTM

Union uchder y coed mewn perthynas â’r ddaear ydy CHM. Y CHM yw’r cynnyrch y cyflawnir y gwaith dadansoddi a ddisgrifir isod arno. Mae CHM Plas yn Iâl i’w weld yn Ffigur 3. Mae hwn yn deillio o DTM LiDAR a DSM Ffotogrametreg.

Dros amser, pan gymerir sawl CHM, daw’n bosibl cynnal dadansoddiad cyfres amser i asesu newid yn ffurfiant coedwigoedd o ganlyniad i ymyriadau rheoli neu ganfod faint mae’r goedwig wedi tyfu ar i fyny.

Ffigur 3. Model Uchder Canopi (CHM) ar gyfer Plas yn Iâl. 

 

Dadansoddiad o fylchau a gorchudd y canopi

Amcangyfrifwyd gorchudd y canopi drwy gynhyrchu CHM o 0.1m ac yna cael gorchudd y canopi drwy grynhoi arwynebedd y picseli > 2m. Caiff pob picsel >2m ei gofnodi fel 1, tra bo pob picsel <2m yn cael ei gofnodi fel 0. Yn olaf, ceir canran gorchudd y canopi drwy rannu holl arwynebedd gorchudd y canopi ag arwynebedd yr ardal.

Y diffiniad o fwlch coedwig a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth hon yw agoriad o o leiaf 5m2 yn y canopi mewn coedwig drwchus (>60% gorchudd canopi) sy’n cyrraedd i lawr i strata’r goedwig i uchder llystyfiant o hyd at 2m mewn clystyrau coed uchel (8m o uchder).  Ar ôl dod o hyd iddynt, cafodd maint y bylchau a’u dosbarthiad gofodol eu dadansoddi.

Daw’r enghreifftiau isod o dair ardal ym Mhlas yn Iâl.  Mae Atodiad 1 yn dangos pob ardal.

 

Ardal 1

Gan ddefnyddio dadansoddiadau’r gwaith synhwyro o bell a wnaed ar gyfer y clwstwr coed hwn, mae’n glir o’r dadansoddiad o’r bylchau yr aflonyddwyd cryn dipyn ar y goedwig drwy ymyriadau rheoli.  Ceir 27 o fylchau yn y clwstwr hwn sy’n amrywio mewn maint (o 2.8 i 1,463m2). Maint cyfartalog y bylchau yw 195m2. Mae’n ymddangos bod y bylchau wedi’u crynhoi o amgylch ymyl yr ardal, sy’n arwydd o effeithiau ymyl. Fodd bynnag, dengys natur glwstwr y bylchau weithgaredd cwympo coed unigol neu grwpiau o goed dethol heb fod yn fwy na 0.13ha. Dengys yr histogram bod hwn yn glwstwr aeddfed gyda’r coed yn cyrraedd uchder o 23.5m ar gyfartaledd. Mae natur Gaussaidd yr histogram (dosbarthiad arferol) yn dangos mai clwstwr unffurf, un haen yw hwn ac nid yw’n dangos presenoldeb aildyfiant naturiol. 

Mae asesu’r clwstwr gan ddefnyddio data synhwyro o bell yn awgrymu bod y clwstwr wedi’i stocio’n dda, gydag un haen ac ychydig o aildyfiant. Mae’r lefelau stocio uchel a’r ffurfiant grŵp yn tynnu sylw at y clwstwr hwn fel un y dylid gwneud gwaith dadansoddi maes mwy manwl arno.

Ffigur 4. Dadansoddiadau synhwyro o bell ar gyfer Ardal 1.

Chwith uchaf: Delwedd o’r ardal o’r awyr; Dde uchaf: Model Uchder Canopi; chwith isaf: Canfod bylchau; dde isaf: Histogram o ganran y picseli mewn amrediad o finiau uchder

Ardal 4

Dengys y dadansoddiad o’r data synhwyro o bell mai coetir aeddfed yw hwn gyda gorchudd canopi uchel (80%), tebyg i Ardal 1. Mae gan y clwstwr hwn 49 o fylchau yn y canopi ac mae maint cyfartalog y bylchau yn 230m2. Amrywiai maint y bylchau yn yr ardal hon rhwng 2 a 1,815m2. Mae’r histogram yn dangos coetir un haen gyda choed ar daldra cyfartalog o 23.2m a gydag ychydig o aildyfu naturiol yn digwydd. O’r gwaith dadansoddi hwn, mae angen teneuo’r safle ymhellach i gynyddu amrywiaeth ffurfiannol y coetir a sicrhau aildyfiant naturiol llwyddiannus. Fel Ardal 1, nodwyd bod angen ymchwilio yn fwy manwl i’r ardal hon hefyd.

Ffigur 5. Dadansoddiadau synhwyro o bell ar gyfer Ardal 1.

Chwith uchaf: Delwedd o’r ardal o’r awyr; Dde uchaf: Model Uchder Canopi; chwith isaf: Canfod bylchau; dde isaf: Histogram o ganran y picseli mewn amrediad o finiau uchder.

 

Ardal 5

Clwstwr agored yw Ardal 5 gyda gorchudd canopi isel iawn o <35%. Oherwydd natur agored y clwstwr, nid yw gwneud dadansoddiad o’r bylchau yn darparu llawer o wybodaeth. Mae dau fodd i’r histogram a dengys y ceir dau ddosbarth gwahanol yn y clwstwr hwn.  Mae’r haen gyntaf yn <5m o uchder a dengys bod hwn yn gymysgedd o lwyni mawr a choed bychan. Mae’r ail haen wahanol yn >15m ac felly’n dangos haen unffurf o goed aeddfed. Drwyddi draw, mae’r dadansoddiad synhwyro o bell yn dangos bod y clwstwr hwn yn canolbwyntio ar aildyfiant naturiol y coed ac y dylid cynaeafu cyn lleied â phosibl er mwyn datblygu gorchudd canopi uwch a ffurfiant gwell i’r goedwig. Dengys y gorchudd canopi isel hwn na fyddai’r clwstwr hwn angen dim mwy nag asesiad cerdded drwodd i gadarnhau canfyddiadau’r dadansoddiadau o’r dull synhwyro o bell.  Wrth i’r clwstwr aeddfedu a chynyddu mewn gwerth, mae’n bosibl y gellid cyfiawnhau gwaith maes pellach.

Ffigur 6. Dadansoddiadau synhwyro o bell ar gyfer Ardal 1.

Chwith uchaf: Delwedd o’r ardal o’r awyr; Dde uchaf: Model Uchder Canopi; chwith isaf: Canfod bylchau; dde isaf: Histogram o ganran y picseli mewn amrediad o finiau uchder.

 

Cost

Un o brif fanteision synhwyro o bell yw bod y gost yn isel. Gellir defnyddio’r gwaith dadansoddi hwn, gan ddefnyddio data sydd ar gael yn gyhoeddus, dros ardaloedd mawr. Mae’n darparu’r modd o nodi ardaloedd o goetir ffermydd sy’n cyfiawnhau ymchwilio’n fwy manwl iddynt a pheidio â chynnwys ardaloedd nad oes arnynt angen sylw ar unwaith. 

Mae cost arferol i ymgynghorydd coedwigaeth cymwysedig sefydlu plot clwstwr Ymchwil ISN deg-Sampl yn oddeutu £2,500. Byddai’r gost yn llawer is pe byddai perchennog y coetir fferm wedi’i hyfforddi i wneud yr arolwg ei hun.

Ym Mhlas yn Iâl, roedd cost y data crai o’r gwaith synhwyro o bell yn £56.78. Roedd gofyn i arbenigwr ddadansoddi’r data hwn hefyd am gost o oddeutu £750.

Roedd y meddalwedd mapio digidol OS MasterMap, yr oedd gofyn ei gael yn y ddau achos, yn £74.58.

Gellir hefyd ddefnyddio’r data a gofnodwyd i wneud Cynllun Rheoli Coedwig (FMP) a chaiff hwn ei gyflwyno i Gyfoeth Naturiol Cymru (CNC) i’w gymeradwyo. Bydd hyn yn darparu trwydded cwympo coed hirdymor ar gyfer cynaeafu swm penodol o goed o’r coetir cyfan. Gall Cyswllt Ffermio helpu â chostau’r Cynllun Rheoli Coedwig ar goetiroedd ffermydd.

 

Casgliad

Mae’r treial syml hwn yn dangos sut gellir defnyddio data synhwyro o bell isel ei gost i ddarparu data defnyddiol sy’n dangos ffurfiant amrywiol fathau o goetiroedd. Mae’r broses o wahaniaethu’r corunau yn wahanol yn achos corunau coed conwydd a choed llydanddail. Ym Mhlas yn Iâl, lle ceir coed llydanddail yn bennaf, dadansoddi bylchau oedd y prif ddulliau dadansoddi a ddefnyddiwyd fel ffordd o asesu gorchudd y canopi. Gyda choed conwydd, mae gwahaniaethu’r corunau yn caniatáu ichi weld corunau coed unigol ac mae felly’n darparu cyfrif cywir iawn o’r boncyffion.

Mae dadansoddiadau pellach hefyd yn caniatáu ichi haenu’r coed neu ganfod clystyrau mwy gwerthfawr lle bo gofyn gwneud mesuriadau mwy manwl o bosibl.  Yn y clystyrau uchaf eu gwerth, gellir cyfiawnhau costau ychwanegol y gwaith maes er mwyn cael yr enillion gorau posib a sicrhau bod y coetiroedd yn cael eu rheoli’n gynaliadwy.

Wrth i fanylder y gwaith dadansoddi drwy synhwyro o bell wella, caiff data ei ddefnyddio yn fwy eang, gan ganiatáu i systemau gael eu datblygu i gasglu data ar raddfa ehangach. Fodd bynnag, mae’n debygol y bydd angen mesur coed ar y ddaear hefyd i ddilysu’r asesiadau a darparu gwybodaeth fanwl am nodweddion y gwahanol glystyrau.

Mae’r adroddiad hwn yn darparu tystiolaeth o ddefnyddioldeb synhwyro o bell i helpu i asesu’r trawsnewid i goedwigaeth gorchudd parhaol mewn coetiroedd ffermydd ar draws Cymru.

Cyd-awduron: Philippe Morgan FICFor a Dr Guy Bennett