Voda v krajine Mgr. Pavol Kenderessy, PhD. Ústav Krajinnej Ekológie SAV, Bratislava F:\Logo_UKESAV_sk.jpg Ústav Krajinnej Ekológie SAV ÚKE SAV je interdisciplinárny vedecký ústav pre základný (70 %) a aplikovaný výskum (30 %) v oblasti krajinnej ekológie. Rozvíja metódy výskumu krajiny a jej zložiek. Výskumné oblasti: 1.Zmeny krajiny, ich hybné sily, dynamika a socio-ekonomický dopad 2.Prírodné procesy a ich dopad na krajinu 3.Krajinnoekologické plánovanie a manažment krajiny 4.Vývoj a dynamika tradičnej poľnohospodárskej krajiny 5.Hodnotenie ekosystémových služieb a zelená infraštruktúra 6.Dlhodobý ekosystémový výskum (LTER) 7.Dopad klimatických zmien na horské ekosystémy 8.Aplikovaná geoinformatika a DPZ 1. Vodná erózia pôdy 2. Hydrické funkcie 3. Retencia vody v krajine Voda v krajine Erózia pôdy – vodná erózia v podmienkach SR Erózia pôdy – procesy a prejavy v krajine P7070116 PICT0052 1. Plošná erózia P4100001 DSCN0020 VYMOL1 2,5 – 3 m P7070136 1. Výmoľová erózia Erózia pôdy – procesy a prejavy v krajine PICT0110 PICT0101 Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 1. Experimentálne plochy erodomer1 erodomer2 Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 1. Meranie odnosu a depozície pôdy L:\#projekty\VINICE\clanokmeranie\Fig1_colour.tif DSC_3827 L:\#projekty\optimalizacia\foto\Vráblejar2008\DSC_3802.JPG L:\#projekty\VINICE\clanokkalibracia\picture2colour.jpg > > - erózia/depozícia (mm.rokr-1) - celková výška stĺpika (mm) - hĺbka stĺpika pod povrchom (mm) - výška stĺpika nad povrchom(mm) - erózia/depozícia (t.ha-1.rok-1) - objemová hmotnosť pôdy (g.cm-3) Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 1. Meranie odnosu a depozície pôdy G:\Clanky\Hodnotenie prejavov vodnej erozie v polnohospodarskej krajine\IMG_0058.JPG DSC_5296 DSC_5318 DSC_5314 Merané 14. októbra 2008 s opakovaním 26. októbra 2009 Oraný vinohrad Okopávaný vinohrad Rotavátorovaný vinohrad vinice3D Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 1. Meranie odnosu a depozície pôdy Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 1. Meranie odnosu a depozície pôdy Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 2. Monitoring nepriamych dopadov vodnej erózie Zmena vertikálnej horizontácie pôdneho profilu Veryfikacia1b Veryfikacia2b Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 2. Monitoring nepriamych dopadov vodnej erózie Zmena pôdnych parametrov vplyvom eróznych procesov G:\Clanky\Assessment of the impact of soil erosion on soil properties in vineyards_case study Horny Ohaj, Slovakia\soil_properties.tif Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 3. Modelovanie eróznych procesov - simulačné modely eróznych procesov - Empirické modely (USLE, RUSLE, WATEM-SEDEM) - Fyzikálne (distributívne) modely (ERDEP, Erosion 3D, SWAT, …) Geograficka poloha P1010026 P1010033 - rastrovo založený, fyzikálny model vodnej erózie Erosion 3D • •vstupné parametre: •Reliéfne parametre: • digitálny model terénu •Pôdne parametre: • objemová hmotnosť (kg.m-3) • počiatočná vlhkosť pôdy (%) • obsah organického uhlíka (%) • erodibilita (N.m-2) • koeficient drsnosti povrchu (Manningov koeficient) • stupeň pokryvnosti (%) • zrnitosť pôdy (%) •Zrážkové parametre: • trvanie zrážok (min) • intenzita zrážok (mm.min-1) - - modelové scenáre: (pšenica ozimná, jačmeň jarný, kukurica, slnečnica, vinice) •A – apríl •B – jún •C – október • •- simulácie: zrážkové udalosti s dobou opakovania od 1 do 100 rokov a trvaním od 5 do 180 minút Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 1. Modelovanie eróznych procesov - simulačné modely eróznych procesov Erozia_max •Celková erózia(t.ha-1) Ohrozenie pozemkov • maximálna neprerušená dĺžka svahov od 1000 – 1500 m • sklonitosť svahov 7° – 12° • pokryvnosť povrchu 0 – 10 % • drsnosť povrchu 0,015 – 0,02 s.m -1/3 • erodibilita 0,0023 – 0,0038 N.m-2 Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 1. Modelovanie eróznych procesov - simulačné modely eróznych procesov •Typizácia krajiny z hľadiska náchylnosti na vodnú eróziu Erozia_navrhy Erozia_max - pred realizáciou - po realizácii Vavrhy Erózia pôdy – monitoring a modelovanie 1. Modelovanie eróznych procesov - simulačné modely eróznych procesov •Návrhy na minimalizáciu dopadov erózie pôdy Hydrické funkcie krajiny Metodika stanovenie hydrickej významnosti povodia rieky Poprad a s návrhom na integrovaný manažment tohto územia. G:\Clanky\Assessment of hydric function\STOTEN\figure 1.tif Hydrické funkcie krajiny – schopnosť krajiny spomaľovať, zadržiavať zrážky a podporovať ich vsakovanie Hydrické funkcie krajiny Metodika stanovenie hydrickej významnosti povodia rieky Poprad – regionálna úroveň vzorka FINAL mapy - povodie •VH (hydrická významnosť) pre povodie sa vypočíta nasledovne: •VH = 3,5 S + 1,5 T + 2,5 PT + 3 PD + 4 ZZ + 2 SKŠ + 1 SOL •Kategórie hydrickej významnosti v povodí Popradu: qVH ≥ 20,5 výborná qVH = 10,5 – 20 dobrá qVH = 0,5 – 10 priemerná qVH ≤ 0 obmedzená FINAL VH podrobne povodia •povodie Ľubice – na profile od Ruskinovského potoka po Ľubičku, rozloha - 1081,05 ha •VH = 3 – priemerná hydrická významnosť • Hydrické funkcie krajiny Metodika stanovenie hydrickej významnosti povodia rieky Poprad – lokálna úroveň C:\Barborka DIZERTAČKA\foto TEREN moj\FOTO teren UGA\DSCF5814.JPG http://ipravda.sk/res/2014/05/16/thumbs/povodne-kezmarok-galeria.jpg http://ipravda.sk/res/2014/05/16/thumbs/povodne-potok-lubica_02-galeria.jpg Hydrické funkcie krajiny Metodika stanovenie hydrickej významnosti povodia rieky Poprad – lokálna úroveň C:\Barborka DIZERTAČKA\GIS mapy\obrazky - mapy ako jpg\povodieLUBICAnavrhFINAL.jpg Hydrické funkcie krajiny Metodika stanovenie hydrickej významnosti povodia rieky Poprad – lokálna úroveň •VH = 2 – dobrá hydrická významnosť qscenár A: zmena TTP → les qscenár B: zmena OP → les qscenár C: zmena OP → TTP qscenár D: zmena OP → NDV • Hlavné ciele: 1.Vyhodnotenie časovej variability vlhkosti pôdy . 2.Vyhodnotenie priestorovej variability vlhkosti pôdy. 3.Vyhodnotenie vzájomnej korelácie faktorov prostredia a režimu vlhkosti pôdy. Retencia vody v krajine Monitorovacie lokality Lokalita 3 – valy, po spádnici Lokalita 5 – valoterasy, po spádnici Lokalita 6 – terasy, po vrstevnici Retencia vody v krajine pod datal. (2) datal. (1) nad datal. (3) C:\Users\User\Documents\Documents\dokumenty\projekty\APVV Robo\VYSKUM RETENCIA\VYSKUM DATALOGGER 2015\teplicka_dataloggery-2015\5.2 budka hore\P7301754.JPG A – 10 cm B – 30 cm II. - hore I. - dole Retencia vody v krajine C:\Users\User\Documents\Documents\dokumenty\projekty\APVV Robo\VYSKUM RETENCIA\VYSKUM DATALOGGER 2015\teplicka_dataloggery-2015\5.2 budka hore\P7301754.JPG Technické zabezpečenie G:\VEGA\teren Teplicka 2015\P7281601.JPG Retencia vody v krajine Faktory prostredia - pôdy Retencia vody v krajine Faktory prostredia Typ FAR terasa valoterasa val obsah skeletu vo FAR zemito-kamenitá zemitá kamenitá zahlinená Priebeh FAR vzhľadom k vrstevniciam šikmo k vrtevniciam po vrstevnici po spádnici Výška FAR 0-1 m 1 - 2 m 2m a viac Počet FAR medzi 1 a 2 8 10 Dĺžka svahu napr. 0 - 50m 50 - 100 m Sklon primárneho reliéfu 7 - 12˚ 12- 17˚ 17 - 25˚ Počet zmien smeru odtoku 0 1 2 Transmisivita geologického podložia viac transmisívne horniny menej transmisívne horniny Využitie zeme TTP FAR Manažment občasne kosené a pasené 1 x kosené a prepásané 2x kosené a prepásané hnojené organickým hnojivom intenzívne využívané Faktory FAR Faktory reliéfu a geol. podložia Faktory využitia krajiny a manažmentu Retencia vody v krajine Faktory prostredia – meteorologické údaje Retencia vody v krajine Režim pôdnej vlhkosti (apríl – november 2016) Pod datalogerom Dataloger Nad datalogerom Výstupy a perspektívy -vyhodnotiť režim krátkodobej dynamiky pôdnej vlhkosti -faktorová analýza, vplyv faktorov prostredia na dynamiku -vyhodnotenie sezónnej dynamiky -International Soil Moisture Network (ISMN) -doplnenie ďalších premenných: nadzemná a podzemná biomasa, presný DMR model (UAV) Problémy a obmedzenia -technické problémy, výpadky merania -časové hľadisko riešenia projektu G:\VEGA\teren Teplicka 2015\P7281607.JPG G:\VEGA\teren Teplicka 2015\P7291674.JPG G:\VEGA\teren Teplicka 2015\P7281618.JPG Doktorandské štúdium: ÚKE SAV je školiacim pracoviskom v študijnom odbore 4.3.1. Ochrana a využívanie krajiny, program Environmentalistika. Doktorandské štúdium realizuje v spolupráci s Univerzitou Konštantína Filozofa v Nitre. Doktorandi v dennej forme doktorandského štúdia poberajú mesačné štipendium z rozpočtu SAV: - pred zložením dizertačnej skúšky 561,5 € (15 158 CZK) - po zložení dizertačnej skúšky 646,5 € (17 455 CZK) Témy doktorandského štúdia: Aplikovaná geoinformatika a DPZ – presné modely reliéfu s využitím UAV, modelovanie pohybu vody v krajine – pozemná spektometria a DPZ, detekcia plodín a rastlinného stresu – pozemná spektometria a DPZ, inovatívne metódy mapovania erodovaných plôch 1. Výskumná infraštruktúra: •ArcGIS server, Image extension for ArcGis server •ENVI, ERDAS, eCognition, IDRISI •ArcGIS – ArcMap desktop – 15 basic fixed , 10 advanced floating licences plus extensions (Spatial Analyst, 3D analyst,...) •ArcGIS mobile •WMS – web map services, web map viewer Parcely SPU_Kolinany - 2016_04_13_NDVI.tif Parcely SPU_Jelenecka - 2016_04_13_NDVI.tif Výskumná infraštruktúra: Obrázok 073 SpectroSense.jpg Pozemná spektrometria - Cropscan, Spectrosense, FieldSpec Výskumná infraštruktúra: UAV systém F:\Fotky_UAV\Foto1_UAV_UKESAV.jpg http://www.uke.sav.sk/old/images/DPZ/hyperspektralny_skener_pre_UAV_snimkovanie.jpg Nosný modul - dron Hyperspektrálny scaner http://www.uke.sav.sk/old/images/DPZ/Multispektralna_kamera_pre_UAV_platformu.jpg Multispektrálna kamera http://www.uke.sav.sk/old/images/DPZ/LIDAR_pre_UAV_platformu.jpg LIDAR Nanana booboo Ďakujem za pozornosť pavol.kenderessy@savba.sk http://www.uke.sav.sk Výsledok vyhľadávania obrázkov pre dopyt facebook logo