GIS a pozemkové úpravy. Výpočty erozní ohroženosti

GIS a pozemkové úpravy Výpočty erozní ohroženosti

Josef Krása Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství, Fakulta stavební ČVUT v Praze

1

Geodata

Hlavní poskytovatelé map

Státní a resortní (byť často vystupují komerčně): ČÚZK - ČESKÝ ÚŘAD ZEMĚMĚŘICKÝ A KATASTRÁLNÍ - http://www.CUZK.cz/ ZM-10 – základní mapa 1:10 000 – odvozený ZABAGED SMO-5 – státní mapa odvozená 1:5000 – digitálně jako SM5 VGHMÚř – geografická služba AČR, http://www.mapy.army.cz/htm/s_urad.html DMÚ 25 – digitální mapy 1:25 000 historické letecké snímky – datový sklad VÚMOP – výzkumný ústav meliorací a ochrany půd http://www.sowac-gis.cz/ BPEJ a ceny ZPF VÚV TGM – výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M., http://www.vuv.cz/ vodohospodářské mapy 1:50 000, 1:10 000 veškeré mapové podklady z evidence vod. ÚHÚL - Ústav pro hospodářskou úpravu lesů, http://www.uhul.cz/ porostní mapy a další mapy v lesnictví půdní mapy v lesních porostech

Vodní eroze v ČR a možnosti nápravy  Reálná ohroženost ZPF > 50 % plochy je ohroženo (VÚMOP, v.v.i)  Odnos splavenin do toků a nádrží – 5,4 mil. tun ročně (ČVUT) Základní příčina

zcelování ZPF

1954

1984

Možnosti řešení

 

GAEC (MZE) – vždy pouze na omezené ploše (viz grafy) a „měkká“ opatření

 

Neuplatněná opatření v rámci evropských směrnic (např. Plány oblastí povodí)

Legislativou prosazovaná ochrana – stále chybí „protierozní vyhláška“ k zákonu č. 334/1992 Sb., o ochraně zemědělského půdního fondu Pozemkové úpravy

Pozemkové úpravy a protierozní ochrana  Dle platných metodik – výpočet ohroženosti dle USLE USLE:

G = R × K × LS × C (t/ha/rok)

G … průměrný roční smyv

R … erozní účinnost srážky K … erodovatelnost půdy L … faktor délky svahu S … faktor sklonu svahu C … ochranný účinek vegetace P … účinnek protierozních opatření

(t ha-1 rok-1) (N h-1 rok-1) (t N-1) (bezrozměrný) (bezrozměrný) (bezrozměrný) (bezrozměrný)

Princip odvození - (Wischmeierův) jednotkový pozemek (unit plot)

R K

Princip řešení – definování EROZNĚ UZAVŘENÝCH CELKŮ

nově se opět začnou označovat „pozemky“ – princip přerušení smyvu (odtoku) na hranici

Pozemkové úpravy a protierozní ochrana  Dle platných metodik – výpočet ohroženosti dle USLE  Významná část projektantů má stále zaužívaný 1D přístup, nicméně ten není „objektivní“ – záleží na definici vhodného profilu.  Platné metodiky již akcentují 2D GIS přístup, praxe jej využívá stále více, ale i u něj výrazně záleží na kvalitě vstupních dat a správném výběru výpočetního algoritmu.

USLE:

3/29/2016

G = R × K × LS × C (t/ha/rok)

Pozemkové úpravy a protierozní ochrana  Dle platných metodik – výpočet ohroženosti dle USLE  Významná část projektantů má stále zaužívaný 1D přístup  Princip Univerzální rovnice ztráty půdy – rozdíly mezi výpočtem pro charakteristické profily pozemků a rastrovým přístupem C LS

Ztráta půdy (USLE) = vrstva G = R × K × LS × C (t/ha/rok)

K R

G

Transport sedimentu (t/povodí/rok)

Josef Krása – [email protected]

Pozemkové úpravy a protierozní ochrana  Dle platných metodik – výpočet ohroženosti dle USLE  Významná část projektantů má stále zaužívaný 1D přístup, nicméně ten není „objektivní“ – záleží na definici vhodného profilu.  Platné metodiky již akcentují 2D GIS přístup, praxe jej využívá stále více, ale i u něj výrazně záleží na kvalitě vstupních dat a správném výběru výpočetního algoritmu.

USLE:

3/29/2016

G = R × K × LS × C (t/ha/rok)

Pozemkové úpravy a protierozní ochrana  Dle platných metodik – výpočet ohroženosti dle USLE  Významná část projektantů má stále zaužívaný 1D přístup  Příprava faktoru C (ochranný vliv vegetace) a K (erodovatelnost půdy) - import ze shp, konverze rastr vektor, reklasifikace dle metodiky. Mapa land-use

mapa C faktoru

mapa K faktoru

Josef Krása – [email protected]

K faktor – pro účely KoPÚ obvykle postačuje přepočet z HPJ, http://bpej.vumop.cz/

Co je HPJ (hlavní půdní jednotka) Hlavní půdní jednotka je účelové seskupení půdních forem, příbuzných ekologickými vlastnostmi, které jsou charakterizovány morfogenetickým půdním typem, subtypem, půdotvorným substrátem, zrnitostí a u některých hlavních půdních jednotek výraznou svažitostí, hloubkou půdního profilu, skeletovitostí a stupněm hydromorfismu. Převodní tabulky v metodice (Janeček et al., 2012) HPJ  K faktor Půdní typ  K faktor Josef Krása – [email protected]

C faktor – pro účely KoPÚ by měl být vypočten z reálných osevních postupů, a dle období R-faktoru. K tomu je možno využít:

http://geoportal.vumop.cz/index.php?page=kalkulacka Metodiku (Janeček et al., 2012) ER-CN (SW, který propočte danou tabulku, nahradí XLS)

Informace je vhodné čerpat od reálných farmářů dané oblasti.

Josef Krása – [email protected]

Větrná eroze http://geoportal.vumop.cz/index.php?projekt=vetrna Metodika (Janeček), řeší velmi obecně a zjednodušeně, vhodnější je využití SOWAC-GIS, nebo podrobnější rovnice Pro komplexní komplexní posouzení posouzení vlivů na proces větrné eroze – rovnice pro výpočet intenzity větrné eroze podle Woodrufa a Siddowaye (1965), pro ČR rozpracoval Vrána (1978) Předmět 143PROZ (přednáška 10 – větrná) Pro KoPÚ není nutno studovat.

Josef Krása – [email protected]

GIS a pozemkové úpravy 2016

[email protected] http://storm.fsv.cvut.cz

Děkuji za pozornost

Josef Krása Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství, Fakulta stavební ČVUT v Praze

13