Metody ve fyzicke geografii 1 Vaclav Treml Popis krajinne struktury

Metody ve fyzicke geografii 1 Vaclav Treml [email protected]

Popis krajinne struktury

PDF byl vytvoren zkusebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Popsanıstruktury krajiny ř krajinna ekologie § Krajinna ekologie popisuje vztahy mezi strukturou krajiny a ekologickymi procesy, distribucıdruhu ; Zajı ma na s jak krajina vypada , c ı m je tvorena, jak je c lenita , jaka jejısloz ka prevla da ě a chceme to vyja drit c ı slem;



Aplikace § Ochrana prı rody (chra ne na uzemı , ekologický sı te , biologicka diverzita ě ); § Eroznımodelova nı , odtokový pome ry; § Krajinný pla nova nı- monitoring vyvoje krajiny, pozemkový upravy.


Prı stupy ke studiu struktury krajiny Krajina je tvorena: matricı , plos kami, koridory (Forman et Godron 1986) Za kladnıcharakteristiky krajinne struktury: § Krajinna heterogenita (landscape composition) ů zastoupenır˚znych typ˚ plosek § Uspora da nıkrajinnych plos ek (landscape configuration) ů struktura, uspora da nıplosek


Makrostruktura ůza kladnıproporce krajinnych sloz ek bez prostorový vazby; Kes=19,2

Mikrostruktura ů prostorový uspora da nıkrajinnych sloz ek (~landscape configuration); MSI=9,3


Makrostruktura

Kvantifikace ekologicke stability § Schopnost ekologickýho systýmu vyrovna vat vne jsı rusivý vlivy vlastnı mi sponta nnı mi mechanismy (autoregulace)/Mı chal 1994/ § Rezistence, resilience


Kvantifikace ekologicke stability § Koeficient ekologický stability (Mı chal 1985) Kes=í les + vodnı plochy + TP + sady/í pole + zastavenó plochy <0,1 ě uzemıs maxima lnı m narusenı m pr ı rodnı ch struktur 0,1 ů 0,3 ě nadpr˚me rne vyuz ı vaný uzemı , zr etelný narusenıpr ı rodnı ch struktur, ekologický funkce soustavne nahrazova ny technickymi za sahy 0,3-1,0 ě intenzı vne vyuz ı vaný uzemı , zeme de lska velkovyroby, vysoký vklady dodatkový energie 1,0-3,0 ě vyva z ena krajina, niz sıpotr eba energomateria lovych vklad˚ 3,00 a vı ce ě stabilnıkrajina s pr evahou pr ı rodnı ch a pr ı rode blı zkych struktur


Mapa U PVPK Terplan


KES v C R (dle atlasu z ivotnı ho prostredıC R, 1992)


Vektorizace krajinne ho pokryvu z ortofotomapy





ID

Krajinny pokryv

Plocha (m2)

Obvod (m)

1

Listnaty les

3500

570

2

Vodnıplocha

2353

800

ě

Mapovaný typy krajinnýho pokryvu: Jehlic naty les, listnaty les, smı seny les, nerozlisený lesnı porosty, stromový porosty, kroviny, travnıporosty, orna p˚da, sady a zahrady, zastave na plocha, vodnıplochy, podma c ený plochy (ra kosiny, raseliniste , prameniste ), a dalsı



Kes=(pn * kpn)/p (Miklo s 1986) pn ě vyme ra jednotlivych kultur Kpn ě koeficient ekologický vyznamnosti kultur p ě vyme ra katastra lnı ho uzemı Pole = 0,14; louky=0,62; pastviny=0,68; zahrady=0,50; ovocný sady 0,30; lesy a voda=1,0; ostatnı =0,10.

Kes= (1,5A+B+0,5C)/(0,2D+0,8E) (L¨ w a kol. 1987) A,B,C,D,E ě procenta ploch o 5.-1. stupni kvality (5++ ě 1 - -) Devastovana krajina ů narusena krajina ů vyva z ena krajina ů prevaz ujı cıprı rodnısloz ka ů krajina prı rodnı

0,1

1


10

Zdroje dat pro vypocet KES § Terezia nsky katastr (1756) ů pole, lada, pastviny, vinice, chmelnice, lesy (korce) louky (vozy sena) § Josefsky katastr (1786), vyme renı pozemk˚, katastra lnıobce, za kladnı plosna mı ra ů jitro § Stabilnıkatastr (1817): druhy pozemku ů pole, louky, vinice, pastviny, zahrady, lesnıp˚da, vodnı plochy, neplodna p˚da +dı lc ı podskupiny § Souc asny stav: pozemkovy katastr, LandCover


Mikrostruktura

Typy krajinnych struktur § Body (centroidy plosek, vyskyty druh˚ apod.) § Sı te (koridory, z ivý ploty, meze, vodnıtoky, doprovodný porosty apod.) § Spojity povrch (kontinua lnıprome nliva data) ů DEM, biomasa, leaf area index, mnoz stvıdusic nan˚ v p˚de apod. § Mozaika ohranic enych plosek (krajinny pokryv, obecne vektorova data)


Struktura krajiny

Typy krajinný matrice (Zonneveld 1995): § mozaika § mrı z ka § izolovaný enkla vy § prolı nana struktura § zonace § postupny prechod



Zavislost krajinne struktury na mšrı tku § Pattern § Velikost zrna (plosek) § Plosna rozloha jednotlivych trı d pokryvu


Jake charakteristiky nas vštsinou zajı majı ? § Struktura plosky, loka lnıkrajinna struktura, struktura krajiny jako celku


Krajinna heterogenita Prostorova heterogenita krajiny je znakem krajinnýho systýmu, jehoz mı ru lze objektivne vyja drit udajem o poc tu, intenzite a pestrosti vazeb mezi jeho sloz kami, který se navza jem lisızejmýna v typu prı slusnýho ekosystýmu, v rozloze, tvaru, p˚vodu a dalsı ch charakteristika ch. § stupen pestrosti typ˚ prı tomnýho prostredı

Faktory ovlivnujı cıheterogenitu krajiny: § § § §

geologický a geomorfologický procesy kolonizace, sukcese prı rodnıdisturbance antropogennıdisturbance


Mikroheterogenita


Makroheterogenita

Kvantifikace krajinne heterogenity Diverzita: mı ra heterogenity a pestrosti krajinnych struktur Index diverzity krajinnó ho pokryvu H = -• (Ai log Ai) Ai ě relativnıplocha pokryta i-tou trı dou pokryvu pro n trı d HMAX = log (n) Index dominance D= HMAX ů H PDF byl vytvoren zkusebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

0,01 0,29

-(0,01*log0,01+0,7 *log0,7 +0,29 *log0,29)= 0,28 -(0,33*log0,33+0,33 *log0,33 +0,33 *log0,33)= 0,47 -(0,5*log0,5+0,5 *log0,5)= 0,30

0,7

ťc ı m nepravidelne jsırozloz enı , tı m niz sıhodnoty ťc ı m vyssıpestrost, tı m vyssıhodnoty


Struktura krajiny ř charakteristiky plosek Velikost plosek ů mı ra okrajovýho efektu Tvar plosek Kontrast plosek Propojenost c i izolovanost plosek Uspora da nıplosek ů na hodný, shlukovitý, pravidelný (plosky jednoho typu, plosky vsech typ˚) § Tvar liniovych prvk˚, hustota a propojenost sı tı jimi tvorenych

§ § § § §


Velikost plosek § § § §

Velikost plosky ů diverzita stanovis√, druh˚ Pr˚me rna velikost plosek (SD, media n apod.) Obvod plosek, hustota okraj˚ plosek Okrajovy efekt ů odec tenıplochy bufferu


Charakteristiky tvaru plosek § Disturbance, zbytkový plosky, prı rodnızdroje § Tvar plosky: pome r dýlky obvodu plosky v˚c i obvodu kruhu se stejnou plochou D = L/2π(Σ A) L ě obvod plosky A ě plocha plosky nı zký hodnoty (1) ě blı z ıse kruhu vysoký hodnoty ě nepravidelny tvar


Zdroje dat o velikosti a tvaru plosek § Klasifikace leteckych, druz icovych snı mk˚ § Vektorizace map (ZM, katastra lnımapy apod.) § AW: Shape.returnArea, Shape.returnLength


Izolovanost plosek § izolovanost plosky: pr˚me rna vzda lenost plosky od ostatnı ch plosek ri = 1/n Čdij


Pravidelnost ř nepravidelnost shlukovitost uspor adanı plos ek § §

metoda nejbliz sı ho souseda (Hopkins a Skellam) mu sousedu (Re) pome r zjiste ný (R0) a oc eka vaný vzda lenosti k nejbliz sı (pr˚me rna nejbliz sıvzda lenost u na hodne rozmı ste nych bod˚) Rc = R0/Re oc eka vana vzda lenost pozorovana vzda lenost (Poissonovo rozde lenı )

§ § §

Re=0,5π(A/n) R0=Čdi/n

Rc = 1 ě na hodný rozmı ste nıplosek Rc < 1 ě agregovaný plosky 1 < Rc < 2,149 ě plosky rozmı ste ný pravidelne


R0=0,4m Re=0,5π(100/5) = 2,23 R=0,4/2,23 = 0,17

R0=3m Re=0,5π(100/4) = 2,5 R=3/2,5 = 1,2

0

1

shluk

na hodný


2,14 pravidelný



Prostorova autokorelace

Data platna pro r˚zný lokality ů za visına krajinný strukture?, jak jsou rozloz ena ? § Krome uspora da nına s zajı ma i hodnota § Me reno pomocıMoranova indexu § Pozitivnıautokorelace ů hodnotu prome nný mohu odvodit z okolnı ch bod˚

§ Sij ě podobnost atribut˚ bod˚ i a j; Sij = (xi-xj)2 § Wij ě vzda lenost bod˚ i a j


Data o izolovanosti, pravidelnosti rozmı stšnıplosek


Data pro vypocet heterogenity, fragmentovanosti § optima lnırastrova data § druz icový, letecký snı mky


Zadanıukolu 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Kaz dy student si zvolıprı slusny c tverec, ve kterým provede vektorizaci krajinnýho pokryvu. Ctverce jsou prı stupný na stra nka ch Dr. Sobra; Krajinny pokryv bude vektorizova n na podklade ortofotomapy prı stupný na porta lu www.cenia.cz v prostredıArcGIS (~add ArcIMS Server); Me rı tko vektorizace bude 1:5 000 (pozor zme na!); Jednotlivý vektorizovaný jednotky budou oznac eny jedinec nym identifika torem (ID, kod apod.); Prehled typ˚ krajinnýho pokryvu: jehlic naty les, listnaty les, smı seny les, nerozlisený lesnı porosty, stromový porosty, kroviny, travnıporosty, orna p˚da, sady a zahrady, zastave na plocha, vodnıplochy, podma c ený plochy (ra kosiny, raseliniste , prameniste ), a dalsı .

Poz adovanó vy stupy ukolu jsou nasledujıcı: 1. Vytiste na mapa vektorizovanych jednotek se zobrazenymi identifika tory a hranicemi jednotek; 2. Tabulkovy prehled plochy a typu krajinnýho pokryvu pro kaz dou jednotku; 3. Stanovenı(a) typu pokryvu, ktery tvorıkrajinou matrici a (b) vlastnı ho typu krajinný matrice; 4. Vypoc et (za kladnıdosazený hodnoty do vzorce, vysledek) koeficientu ekologický stability dle Mı chala; 5. Vypoc et (za kladnıdosazený hodnoty do vzorce, vysledek) indexu diverzity krajinnýho pokryvu; 6. Pro dve nejve tsıplosky vypoc te te index popisujı cıjejich tvar (za kladnıdosazený hodnoty do vzorce, vysledek); 7. Pro nejc etne ji zastoupeny typ plosek vypoc te te charakter jejich uspora da nı(metoda nejbliz sı ho souseda) (za kladnıdosazený hodnoty do vzorce, vysledek); PDF byl vytvoren zkusebnıverzıFinePrint pdfFactory http://www.fineprint.cz

Metody ve fyzicke geografii 1 Vaclav Treml Popis krajinne struktury

Recommend Documents