1 Fyzickogeografické výzkumy na Ústavu geoniky AV ČR v Brně Oborový seminář z fyzické geografie Geografický ústav PřF MU Brno 23. 3. 2016 Ústav geoniky AV ČR, v.v.i. Ostrava pobočka Brno, Drobného 28 602 00 Brno www.ugn.cas.cz www.geonika.cz kirchner@geonika.cz 2 Obsah přednášky: a) Stručná historie pracoviště ÚGN b) Základní směrování a výzkum ÚGN c) Složení ústavu d) Náplň výzkumu oddělení environmentální geografie e) Fyzickogeografický tým – fyzickogeografické výzkumy f) Konkrétní příklady výzkumů 3 Historie vzniku – Geografický ústav AV ČR zrušen 1993 -Hornický ústav AV ČR – transformován v roce 1993 na Ústav geoniky AV ČR Oblast věd o neživé přírodě - Sekce věd o Zemi Geonika Vědecký výzkum materiálů zemské kůry, procesů v ní probíhajících a jejich účinků na životní prostředí. Výzkum zaměřen na oblast dějů, indukovaných antropogenními zásahy do zemské kůry. Tématické okruhy : vvýzkum stavby a vlastností materiálů svrchní části zemské kůry včetně antropogenních sedimentů vfyzikální zákonitosti a mechanizmy indukovaných procesů v horském masivu vvývoj metod a prostředků pro výzkum indukovaných procesů v laboratoři a in situ vmatematické metody s aplikacemi na matematické modelování procesů v horském masivu vneklasické způsoby využívání zemské kůry (geotechnologie, rozpojování, ovlivňování vlastností horského masivu, speciální způsoby ukládání odpadů aj.) vgeografický výzkum životního prostředí 4 Hodnocení: Výsledky ústavu ve světovém kontextu - jako velmi dobré především v problematice matematických nástrojů a metod modelování procesů v horninovém masivu, výzkumu procesů porušování hornin v různých stavových podmínkách a jejich vlivu na vlastnosti geomateriálů a v oblasti metod desintegrace materiálu pomocí vysokorychlostního vodního paprsku. V rámci národního výzkumu - významné postavení v oblasti výzkumu a profylaxe důlních otřesů, výzkumu metod ovlivňování vlastností horninového masivu, vytváření a vlastností geokompozitů, výzkumu primárních a indukovaných napěťových polí v litosféře a ve výzkumu geografie životního prostředí. Brněnská pobočka Ústavu geoniky je jediným geografickým pracovištěm ve struktuře Akademie věd ČR. Regionální hledisko. Jediné pracoviště AV ČR v Moravskoslezském kraji se nachází v oblasti s výraznou transformací a restrukturalizací průmyslu. Ekonomické problémy spojené s restrukturalizací a útlumem hornictví Ekologické problémy (staré zátěže z minulé průmyslové činnosti - především hornictví a metalurgie) Ústav se intenzivně podílí na řešení problematiky spojené s odstraňováním starých zátěží (odstraňování a rekultivace deponií, rehabilitace poddolované krajiny, výstupy důlních plynů aj.) 5 Struktura pracoviště: • oddělení laboratorního výzkumu geomateriálů • • oddělení desintegrace materiálů • • oddělení geomechaniky a báňského výzkumu • • Oddělení aplikované matematiky a informatiky & Oddělení IT4Innovations • • oddělení environmentální geografie (pobočka Brno) • 6 Oddělení laboratorního výzkumu geomateriálů §Komplexní materiálový výzkum geomateriálů a vybraných stavebních hmot. §K základním směrům výzkumu patří mineralogie a petrografie, kde jsou vyvíjeny nové metodiky pro identifikaci a charakterizace materiálů, založené na infračervené spektroskopii, metodách termické analýzy, optické a infračervené mikroskopii a zpracování a analýze obrazu. §K dalším důležitým směrům výzkumu patří pevnostní a přetvárné vlastnosti geomateriálů za různých stavů napjatosti, fyzikální a chemická interakce geomateriálů s tekutinami, změny propustnosti materiálů v důsledku změn napěťového stavu, studium tepelných vlastností a další. §Součástí výzkumu je také geologie uhelných pánví a geologické problémy spojené s významnými geotechnickými stavbami. OLVG7 7 §nové poznatky o velikosti a orientaci primárních hlavních napětí v horninovém masivu a jejich vztahu ke geologickým strukturám, především tektonickým poruchám ale i k hornické činnosti. §Kvalifikace a kvantifikace přírodních a technických faktorů ovlivňujících vznik a projevy důlních otřesů. • OGBV1 Oddělení geomechaniky a báňského výzkumu 8 součást Geofyzika Three-part wave image of natural earthquake near Litultovice registered on station Radun Seismic plant PCM3-EPC2 on station Darkov • •Vývoj metod měření a získání základních údajů z oblasti technické seismicity a vlivu důlních otřesů na povrchové objekty. •Studium seizmického režimu severní části moravsko-slezského regionu •Waveletový rozklad vlnových obrazů seismických jevů • • • • • • • • • • • • 9 §mechanické rozpojování řeznými nástroji • §rozpojování vysokotlakým vodním paprskem §s abrazivy §pulsně modulovaný paprsek ultrazvukem §různé aplikace technologie – §výzkum procesů – měření a modelování ODM 3 Oddělení desintegrace materiálů 10 Hlavní výsledky se týkají oblasti numerického modelování THM - procesy tepelné (T), hydraulické (H) a mechanické (M), včetně využití metod mechaniky poškození (Continuum Damage Mechanics), inverzních úloh, problémů mikromechaniky a homogenizace, modelování geovaků a analýzy zavěšených i visutých mostů. Oddělení aplikované matematiky a informatiky & Oddělení IT4Innovations figure-domain Schwarz-type DD method OpenMP MPI Obecné cíle výzkumu UGN - •Obecné cíle ústavu - platforma pro spolupráci jednotlivých týmů: •Technologie využití zemské kůry •Environmental problémy –těžba –ukládání jaderného odpadu –geotermální energie –CO2 sekvestrace –a další • 11 Výzkumná podpora pro bezpečnostní hodnocení hlubinného úložiště •LASMO 2014-2018 •ÚGN a ČGS •Komplexní geologická charakterizace prostorů PVP Bukov •ČGS, ÚGN, Arcadis, UJV •Seismická stabilita, ÚGN 2015 •Experimenty PVP Bukov •Vznik a vývoj EDZ v PVP Bukov, ÚGN a Geotest 12 Decovalex 2012-2015 SEALEX experiment H-M model 13 Decovalex 2008-2011 Aspo APSE experiment T-M model Tubusy3 damage_elastic_elements Research Infrastructure for Geothermal Energy - RINGEN •Tepelný tok a teplotní podmínky v zemské kůře (GFÚ AV) •Horninové napětí a geomechanické podmínky (Ústav geoniky a SMH AV ČR) –Infrastruktura poskytuje laboratoře pro studium geomechanických a geotechnických charakteristik hornin a jejich vztahu ke geometrii přírodních puklinových systémů a napětí v horninách, a to s pomocí zatěžovacích zkoušek a numerických modelů. •Hydrogeologie, hydrochemie a termo- • hydraulické modelování (ČGS, TUL) •Indukovaná seismicita (Př.F. UK) •Geologické podmínky lokality (ČGS) 14 AV21 Strategické směry AV ČR – zapojení ÚGN 1. Naděje a rizika digitálního věku Koordinátor: Prof. Ing. Jan Flusser, DrSc. (ÚTIA) 1.1 Matematické modelování jako nástroj efektivního řízení složitých procesů (R. Blaheta) 3. Účinná přeměna a skladování energie Koordinátor: Ing. Jiří Plešek, CSc. (ÚT) 3.4 Efektivní využití obnovitelných zdrojů energie Prof. Ing. Emil Pelikán, CSc. (ÚI) 3.5 Skladování energie z obnovitelných zdrojů Ing. Jan Hrubý, CSc. (ÚT) doc. Ščučka 4. Přírodní hrozby Koordinátor: RNDr. Josef Stemberk, CSc. (ÚSMH) 4.4 Člověk a proměny krajiny R. Blaheta (ÚGN) 5. Nové materiály na bázi kovů, keramik a kompozitů Koordinátor: Prof. RNDr. Ludvík Kunz, CSc., dr. h. c. (ÚFM) 5.4 Povrchové úpravy materiálů Dr. Danijela Rostohar (FZÚ) J. Foldyna 15 16 Brno – Environmentální geografie 17 Knihovna cca 30 000 knihovních jednotek (knihy a kompletní ročníky časopisů) soubor cca 10 starých historických atlasů (z 16.-18. století) soubor cca 300 národních a regionálních atlasů vydaných v 20. století soubor mapových sbírek (jednotlivé kusy map – řádově desítky tisíc kusů) 18 Dlouhodobý koncepční záměr oddělení EG Geografický výzkum dynamiky životního prostředí a krajiny v kontextu globalizačních procesů Založeno na konceptu environmentální geografie – průnik fyzické a humánní geografie. Objekt výzkumu - životní prostředí a krajina - uplatňování komplexního přístupu zkoumání fyzickogeografického prostředí, ale i jeho sociálních, ekonomických a kulturních aspektů. Dílčí aspekty výzkumu: Ø studium extrémních přírodních procesů, jejich historických dopadů a prostorového rozšíření s využitím moderního přístrojového vybavení. Ø ochrana životního prostředí a zejména biotické složky krajiny ve vztahu k managementu a územnímu plánování Ø sociálně-prostorové dopady regenerace brownfields, rozvoj koncepce postindustriální krajiny, hodnocení reliéfu a antropogenní změny krajiny Ø potenciál a rizika rozvoje alternativních zdrojů energie Ø environmentálně geografické aspekty urbánních a rurálních území 19 Témata koncepčního záměru naplňována: Ø institucionální záměr Ø projekt TAČR, GAČR Ø tématy ESF Vzdělávání pro konkurenceschopnost Ø projekt 7. rámcový program EU Ø smluvní výzkum Ø tématy zahraniční spolupráce AV ČR Ø Program bezpečnostního výzkumu MV ČR Ø Interdisciplinární spolupráce v rámci pracoviště i mimo ně 20 •ESF OPVK CZ 1.07. VK 7.2.3. Lidské zdroje ve výzkumu a vývoji CZ.1.07/2.3.00/20.0025 (2011-2014) Energetika v krajině: inovace, dynamizace a internacionalizace výzkumu– ENGELA (B.Frantál) • •projekt skončil III/2014 • kniha New Rural Spaces: Towards Renewable Energies, Multifunctional Farming, and Sustainable Tourism. 1st ed., Brno: Institute of Geonics, 157 pp.: il.; ISBN 978-80-86407-38-8. 21 ESF OPVK CZ.1.07 Vzdělávání pro konkurenceschopnost CZ.1.07/2.4.00/31.0032 - Platforma pro spolupráci v oblasti formování krajiny (2012-2014) – ABIONET (K.Kirchner) Příjemce LDF Mendelu Brno – Ústav geologie a pedologie, ochrana neživé přírody Ukončení 2014 ØKrátkodobé odborné exkurze – Norsko, geoparky Německo ØOdborný seminář – květen 2014 Žďárské vrchy – Milovy ØZpracování a publikace odborných textů – geomorfologie, geologie Ø popularizační přednášky – splnění monitorovacích indikátorů (300 studentů, 70 VVP) Zdroj: http://www.abionet.cz/ 22 7. Rámcový program EU Název projektu: TIMBRE - Tailored Improvement of Brownfield Regeneration in Europe Nástroje pro zlepšení regenerace brownfield v Evropě. (2011-2014) ENV.2010.3.1.5-2 (P. Klusáček) Koordinátor projektu: Stephan Bartke Helmholtz Centre for Environmental Research – UFZ, Leipzig, Germany 23 Projekt TAČR TAČR TD020259 - Nové metody zefektivnění regenerace brownfields umožňující optimalizaci rozhodovacích procesů (P. Klusáček), 2014 – 2015 Spoluřešitel VÚKOZ, pracoviště Brno qVytvoření metodiky optimalizace rozhodovacích procesů pro regeneraci brownfields jako všestranného nástroje pro orgány státní správy a místní samosprávy, organizace zabývající se regionálním rozvojem a územním plánováním, majitele areálů brownfields, potenciální nájemce či uživatele objektů a areálů. q qDílčí cíl - vytvoření nových metod pro verifikaci, objektivizaci a aktualizaci údajů v existujících databázích brownfields za pomoci využití GIS. 24 Ministerstvo vnitra ČR Program bezpečnostního výzkumu České republiky v letech 2010-2015 Scénáře podpory krizového řízení geoinformačnímí technologiemi VŠB-TU Ostrava (spolunavrhovatel za ÚGN – J. Kolejka), období 2013-2015 Projekt připravil typové scénáře geoinformační podpory řešení vybraných typů krizových situací, které se vyskytují na území ČR. q mapy rizikových úseků silnic (havárie spojené s únikem toxických látek, q data pro okolí Jeseníku nad Odrou (blesková povodeň, tvorba vlastní geodatabázi) q Zpracování dotazníkového šetření v Jeseníku nad Odrou, q 25 Smluvní výzkum a jiné spolupráce: 1. Monitoring ekosystémů v zájmovém území těžby a úpravy uranových rud na ložisku Rožná a v údolí Bukovského potoka v roce 2014 (GEAM Dolní Rožínka) - J. Lacina Program monitoringu ekosystémů v roce 2014 Monitoring naváže na výzkumné práce, vykonané v zájmovém území v letech 1998, 2000-2012, přičemž se soustředí zejména na: Ø Opakované šetření vegetace formou fytocenologických snímků na 28 testovacích plochách, vymezených v minulých letech. Ø Zvláštní pozornost bude opět věnována avifauně antropogenně podmíněných biotopů odkališť K1 a K2. 26 2. Zatopené dědictví Zpracování a sběr dat o podrobném mapování vegetace před zatopením oblasti, pořízení aktuálních dat a identifikace zájmových prvků krajinného pokryvu v širší oblasti vodního díla Nové Mlýny – 2013 VÚV T.G.M, v.v.i. (P. Halas) Podrobné mapování včetně pořízení fytocenologických snímků s analýzou druhového a složení a prostorových souvislostí, vycházejících ze současné a historické konfigurace a a využití krajiny – spolupráce VÚKOZ, Mendelova univerzita 3 - Mapování geomorfologické situace v NP Podyjí – Ledové sluje – pokračování 4. Topografické mapování s využitím pozemního laserového skenování – Kolejconsult 27 qčasopis Moravian Geographical Reports – IF Wos q qpříležitostné monografie, sborníky z konferencí, čs. – slov. akad. Organizace a spoluorganizace: Ø Seminář Staré stezky v geografii a archeologii Olomouc spoluorganizace - Workshop doktorandů – geografie Ø Čs.-slovenský geografický akademický seminář Ø Congeo Ediční činnost a organizační činnost 28 Hlavní směry FG výzkumů A. A.Hodnocení přírodních procesů (zejména geomorfologických) a přírodních extrémů s ohledem na jejich impakty v krajině, včetně historických dopadů klimatických a hydrologických extrémů, řešení přírodních extrémů v rámci krizového řízení geoinformačnímí technologiemi a s využitím dostupných databází B. B. B.Výzkum environmentálních impaktů antropogenních aktivit na krajinu a její složky včetně historického kontextu, poznání unikátních geomorfologických krajin a hodnocení geomorfologických lokalit – geomorphosites při využití přístrojového vybavení oddělení C. C. C.Komplexní výzkum krajiny směrovaný na poznání struktury a dynamiky přírodní krajiny i historického vývoje současné kulturní krajiny včetně rozvoje inovativních biogeografických přístupů a využití technologií GIS 29 A. Extrémní meteorologické a hydrologické jevy na území České republiky a sousedních států střední Evropy v minulosti a současnosti, jejich impakty a poučení z nich. Byly získány a kriticky hodnoceny nové informace, týkající se časového a prostorového výskytu uvedených extrémních jevů, jejich kvantifikace a velikosti, jejich průběhu, projevů a impaktů, ale i poučení z nich, tj. reakce společnosti (přijatá a realizovaná protipovodňová opatření apod.). Je doplněna a rozšiřována mozaika poznatků z povodňové historie českých zemí a střední Evropy i z historie extrémních meteorologických jevů. Dokumentace a hodnocení neotektonických aspektů vývoje krajiny. Zpracováno komplexní hodnocení geodynamiky významných starých zlomových tektonických struktur Českého masivu zasahujících svými jižními okraji do alpsko-karpatského prostoru (včetně severovýchodního Rakouska). Byla řešena zejména problematika uspořádání topografických lineamentů, svahů, styly hrástí a prolomů, neotektonicky ovlivněné sedimentární záznamy, fluviální systémy včetně jejich rozsáhlých terasových úrovní a související povrchové procesy, především svahové deformace a depoziční sekvence. Podkladů při oceňování potenciálního seismického rizika pro Elektrárnu Dukovany v rámci procesu obnovení provozní licence tohoto jaderného zařízení. mapa_sesuvy_jih mapa_sesuvy_sever 30 Vývoj svahových procesů s ohledem na narušení vegetačního pokryvu ve vysokohorských polohách. Ve vrchových polohách Hrubého Jeseníku byla navržena likvidace porostů kleče. Na nevhodných místech my mohla způsobit aktivaci svahových procesů – blokovo-kamenitých a blokovo-zemních proudů. Na základě geomorfologického průzkumu byly zpracovány základní kategorie reliéfu a jejich náchylnost k vývoji svahových procesů, vše sjednoceno do certifikované metodiky a mapového vyjádření. C_hora_Snezna_draha 31 Studium možností pro hodnocení rizika nebezpečných přírodních procesů s využitím dostupných databází pro podporu krizového řízení – projekt bezpečnostního výzkumu Zpracování typových scénářů geoinformační podpory řešení vybraných typů krizových situací, které se vyskytují na území ČR. Pracovníci týmu se zaměřili na vypracování vybraných scénářů (blesková povodeň, sesuvy, havárie na silnici, železnici) při aplikaci operativních dat meteorologických prvků k využití v krizových situacích. Zvýrazněné rizikové plochy v rámci katastrálních území, které je zapotřebí po stanovenou dobu monitorovat po skončení příčinných srážek Účelová integrace dílčích hodnocení rizik do tří kategorií celkového ohrožení území podle náchylnosti sesouvání včetně zohlednění registrovaných sesuvů (červená – maximální riziko, žlutá – průměrné riziko, zelená – nízké riziko 32 B. Antropogenní transformace reliéfu vybraných území Vliv lidské činnosti se stále výrazněji projevuje v přetváření reliéfu a ovlivňování současných geodynamických procesů, které mají negativní impakt na krajinu. Geomorfologické poznání antropogenních tvarů je proto nezbytnou součástí výzkumu současného reliéfu. Ve vybraných specificky antropogenně zatížených územích (např. Slavkovský les, Žďárské vrchy) byly inventarizovány typické genetické kategorie antropogenních tvarů, vymezeny hlavní vývojové fáze a specifika území. DEM_orez Obr_1 Foto_2_Kirchner_pinky P4211107 P4201004 33 Metodické přístupy k hodnocení reliéfu a environmentální geomorfologie, využití nových technologií – ERT, pozemní laser skenování, GIS Poprvé byl v české geomorfologii uveden koncept environmentální geomorfologie, výzkumy zaměřeny zejména na metodické přístupy hodnocení geomorfologických lokalit tzv. geomorphosites ve vybraných územích na Moravě. Poprvé v ČR bylo zpracováno hodnocení reliéfu s využitím plošného zastoupení genetických kategorií povrchových tvarů reliéfu a vyjádřena geomorfodiverzita státního území. Základ pro zpracování geomorfodiverzitu využití indexu hustoty povrchových tvarů a indexu počtu genetických tříd. Základní plošná jednotka 12x11, km, počet tvarů vyjádřených polygonem 89, počet genetických tříd 5 Z hlediska hodnocení reliéfu a geomorfologických lokalit představuje vyjádření geomorfodiverzity (zejména dle indexu počtu genetických tříd i hustoty – zastoupení podle plochy) vymezení geomorfologicky hodnotných i atraktivních území. 34 Poprvé v rámci ČR dle dat o georeliéfu a jejich mapovém vyjádření v elektronické podobě v mapě Geomorfologické poměry (měřítko 1:500 000) (Atlas krajiny České republiky - 2009) plošné vyjádření zastoupení jednotlivých genetických kategorií povrchových tvarů. Základ pro zpracování geomorfodiverzitu využití indexu hustoty povrchových tvarů a indexu počtu genetických tříd. Základní plošná jednotka 12x11, km, počet tavrů vyjádřených polygonem 89, počet genetických tříd 5 Z hlediska hodnocení georeliéfu a geomorfologických lokalit představuje vyjádření geomorfodiverzity (zejména dle indexu počtu genetických tříd) vymezení geomorfologicky hodnotných i atraktivních území. 35 Nutnost získání přesných dat o krajinných složkách s možností jejich opakovaného operativního měření umožňují moderní laserové technologie. S využitím technologie pozemního laserového skenování (skener Leica ScanStation C10, software Cyclon 7.4, kombinace s totální stanicí a GNSS) byla získána nová data o tvarech pseudokrasového a krasového reliéfu i fluviálních procesech. Poznatky umožňují zpřesnění stávajících poznatků o prostorovém rozmístění tvarů, jejich vazbách a vývoji. Pulsní skener tj. určuje polohu objektu pomocí tranzitního času vyslaného a následně odraženého paprsku [zelené barvy; λ = 532 nm] výrobce: Leica Geosystems AG; Heerbrugg, Švýcarsko cena: cca 2.4 mil Kč (bez DPH) váha: 13,4 kg včetně 2 vnitřních baterií na cca 3 hod provozu DOSAH: 0,1 m -- 134 m -- 300 m (podle odrazivosti povrchu) ROZLIŠENÍ: 1 mm (rozpětí mezi body horizontálně i vertikálně v plném dosahu a zorném poli 360° x 270°) PŘESNOST měření: 6 mm (ve 3D poloze jednotlivých bodů) RYCHLOST SKENOVÁNÍ: 50 000 bodů za sekundu ppodyji_sluje •MRAČNO BODŮ A PANORAMATICKÁ FOTOGRAFIE + KOMBINACE ZÁKLADNÍ VÝSTUPY POZEMNÍHO LASEROVÉHO SKENOVÁNÍ POZEMNÍ LASEROVÉ SKENOVOVÁNÍ PRAVČICKÉ BRÁNY POZEMNÍ LASEROVÉ SKENOVOVÁNÍ V AMATÉRSKÉ JESKYNI 42 C Postindustriální krajiny České republiky – mapování, typizace, kartografická prezentace Koncentrace (průmyslových objektů a plochy přímo formované průmyslem, nebo areály doprovodných sídelních, dopravních, zemědělských, militárních a dalších aktivit, dávají krajině konkrétní ráz) postindustriální krajina. V České republice nebyly doposud postindustriální krajiny v této formě popsány. Členové týmu vymezili definiční znaky postindustriální krajiny a metodiku jejich identifikace. Bylo provedeno mapování výskytu postindustriální krajiny na území České republiky na bázi dostupných geodat o vybraných antropogenně změněných složkách přírodního prostředí a dalších znacích průmyslového dědictví, stanovení jejich přírodních, ekonomických a historických parametrů. Rovněž byla zpracována vnitřní zonace vybraných postindustriálních krajin, testování geostatistických metod zonace krajiny a prověřování forem kartografické prezentace výsledků testů. 43 Hodnocení kritérií propustnosti česko-polské hranice po vstupu schengenského prostoru Po vstupu ČR a Polska do schengenského prostoru (21. prosince 2007) je možno státní hranici překračovat na kterémkoli místě mimo území se zvláštním statutem, jako jsou přírodní rezervace a ptačí oblasti. Proto byl ověřován aktuální stav propustnosti česko-polské státní hranice. Výzkum byl proveden smíšeným česko-polským týmem. Členové fyzickogeografického týmu se podíleli na výběru a hodnocení kritérií propustnosti česko-polské hranice. Státní hranice byla rozdělena do segmentů podle přírodních a socioekonomických faktorů a byla testována propustnost dílčích sektorů hranice statistickou analýzou segmentů různé délky The presence of natural barriers on the Czech-Polish state border (Explanations: O1 - orographic barrier difficult passing across, O2 - significant orographic barrier, H1 – hydrographic barrier difficult to pass across, H2 - hydrographic barrier significant, O1/H2 – combined hydroorographic barrier). 44 Biogeografické výzkumy v environmentálně zatížených oblastech. Těžba a úprava uranových rud v oblasti Českomoravské vrchoviny (ložisko Rožná) a následnými sanacemi významným způsobem ovlivňují současnou krajinu, zejména její biotickou složku. Biogeografický výzkum monitoroval 28 testovacích ploch včetně povodí Bukovského potoka se skládkou TKO. Byla doporučena opatření pro zachování a podporu druhové diverzity. V širší oblasti vodního díla Nové Mlýny bylo provedeno podrobné mapování vegetace před zatopením oblasti, pořízena aktuální data a identifikovány zájmové C:\Documents and Settings\oem\Dokumenty\Granty\rozna\Rozna 2011\Rozna.jpg C:\Documents and Settings\oem\Dokumenty\Granty\rozna\Rozna 2011\bukovsky potok.jpg 45 Případová studie Otěchleby – interdisciplinární výzkum Zaniklá obec Otěchleby, zaniklé trasy komunikací, zlomky keramiky datovatelné do první poloviny 13. stol. Další zájem o lokalitu: arch. Jan Velek - vlastní letecká fotografie - čtvrtkruhové linie, vymezující na severní straně ostrožnu ohraničenou na západní a východní straně úžlabími dnes nevýrazných vodotečí. 46 Studium starších mapových podkladů stejná linie II. a III. Vojenské mapování, kde vytváří územní hranici (II., III. vojenské mapování, mapový list 4256). Rovněž i na letecké fotografii z roku 1950 a současných ortofotomapách je linie patrná, přičemž se nejasně jeví i další stejně zakřivené linie severněji. 47 Jedná se o existenci opevněného nebo příkopem ohrazeného sídelního areálu? Povrchový průzkum, detektor kovů, zarážené sondy a kopaná sonda Ve všech sondách byla při povrchu zastižena ornice zhruba 20-30 cm mocná, hlouběji pak vrstva 20-30 cm písčité až štěrkovité hlíny. Rozvětralé skalní podloží (eluvium) rulových hornin se nacházelo v hloubce cca 50-60 cm. Sledovaný útvar tvořící rozmezí zemědělsky obdělávaných parcel, nemá v geologickém profilu žádné projevy. Vznik - důsledek obdělávání zemědělské půdy respektující uměle vytvořenou hranici. Podobné žlábky vymezující jednotlivá pole vznikají při orbě, když zemina z brázdy je skládána dovnitř. Otázka - Příčina vedení obloukovité linie sledovaného útvaru není zjištěna. 48 Případová studie - Žižkův stůl u Laviček Jihovýchodně od Laviček - vrcholová část strukturně podmíněného hřbítku pokrytého listnatým lesem - uměle upravený útvar sestávající z kamenů seřazených do oválného půdorysu s vnitřním průměrem 7 až 8 m, uvnitř něhož se nachází vzrostlá lípa tzv. Hajnova lípa a výrazný opracovaný kámen vysoký 60 cm a upravený tak, že horní obdélníková plošina má rozměry 55x65 cm a směrem dolu se zužuje až na rozměry 40x50 cm 49 Interdisciplinární výzkum – geomologie, biogeografie, archeologie, historie, detektor kovů, staré stezky §Rod Hajných se v Lavičkách uvádí od 17. do první poloviny 20. století §Z hlediska zemědělského uplatnění lokalita tedy představovala vždy neproduktivní půdu (1835-1926) nebo jen obtížně využitelnou pastvinu porostlou křovím (1785-1820). §Vedle lokality - patrně nikdy nevedla veřejná cesta, lokalita asi nepatří k objektům (především sakrálním), běžně od středověku budovaným těsně vedle cest. §Časové rozmezí výsadby lípy či alespoň vzniku jejího označení (cca 1875-1900). 50 Svým způsobem i rodová nebo rodinná lípa a vsazený kámen mohou být považovány za kultovní místo, byť vymezení kruhem nebo kruhy z kamenných balvanů mohlo mít i praktický ochranný význam. S Žižkou samozřejmě nemá místo nic společného a bylo tak nazváno až někdy v poslední době podle vsazeného kamene, který byl umístěn v blíže neznámé době. Případová studie - Hledání cesty k šibenici na Klucanině Východiskem byla veduta Tišnova od Josefa Karla Vokouna - 1728 skenování0040 Naznačena cesta jižním úbočím Klucaniny Ivoje_map 1.Vojenské mapování 1763-68 Problém: hledání cesty v úbočí Klucaniny, cesta odsouzence z města až k místu posledního rozloučení kaple Sv. Anny byla po stávajících komunikacích 401_Tišnov Pohled_uprav_Klucanina Lokalizace šibenice – výrazný svahový spočinek – hřbítek - s plochým temenem na jižním úbočí izolované vyvýšeniny Klucanina (Tišnovská kotlina) Nadmořská výška 332 m, v okolí základů výchozy drásovských načervenalých permských pískovců – (stáří více jak 250 mil let svrchní prvohory – Boskovická brázda) Drobný hřbítek rovněž nazýván „Na spravedlnosti“ či „Na sekyře“ Sklony svahů na jižním úbočí hřbítku 13-15o Na západním úbočí 27-30o Úpatí cca 260 m n.m. převýšení 70 m 415 m 401 m 332 m Klucanina v době funkčnosti šibenice druhá polovina 16. století až asi 1750 byl svah odlesněný s pastvinami, keřové formace, na mírných svazích byla i pole. Na pokryvech spraší rostly např. koniklece velkokvěté, které podle biogeografa doc. Jana Laciny byly při lesních okrajích ještě v 60. letech minulého století. V současnosti svah porostlý lesem a nepřehledný – proto využito dat digitálního modelu reliéfu - DMR z Českého úřadu zeměměřičského a katastrálního DMR České republiky 4. generace (DMR 4G) - zobrazení přirozeného nebo lidskou činností upraveného zemského povrchu v digitálním tvaru ve formě výšek diskrétních bodů v pravidelné síti (5 x 5 m). http://geoportal.cuzk.cz/(S(l2fd0oxy5bv5wj1dlzt3y0cq))/Default.aspx?mode=TextMeta&metadataID=CZ-CUZ K-DMR4G-V&metadataXSL=Full&side=vyskopis 53 data dodávána v rámci map měřítka 1:5 000 Tisnov-sibenice_LiDAR-UGN Model vznikl z dat pořízených metodou leteckého laserového skenování (LIDAR). Vizuální zpracování digitálního modelu reliéfu při využití počítačové analýzy stínovaného reliéfu. Nasvícení reliéfu ze SZ (azimut 315o) zhruba kolmé na směr pravděpodobné staré cesty k šibenici. Rozpoznány pozůstatky staré cesty – mělký úvoz směroval obloukem ve svahu k šibenici. Potvrzení detektorový průzkum. Část cesty od kaple Sv. Anny 1713 již není možno rekonstruovat – zástavba, starý lom P2210033 402_Tišnov Obr_3_zbytky_uvozu P2210035 Hledání cesty – starý lom drásovské pískovce, mělký úvoz poslední cesta II poslední cesta dnes 2. Vojenské mapování 1836-1852 Naznačení cesty k šibenici v mapových podkladech sibenice_new 57 Přímá viditelnost šibenice na Klucanině z blízkého okolí – výška člověka 170 cm, výška šibenice 5,5 m, nadmořská výška založení stavby 332 m n.m. (červeně - místa z nichž není objekt viditelný) – v programu ArcGIS zpracoval J. Divíšek. 58 Bosonožský hájek – situován v Omické vrchovině východní část Bobravské vrchoviny (geom. celek) Typický erozně-akumulační reliéf plochého hřbetu s tektonickými rysy – sníženiny a hrástě (Žebětínský prolom, Střelická kotlina, Kohoutovická hrásť), Údolí bez vodního toku, malá povodí, strže stabilizované Pro zájmové území – 4 hlavní stržové systémy – nachází v příslušných částech §S - Severní §V - východní §S - střední §J – jižní S V S J B H Veselka Žebětín Popůvky 390-400 m n.m. 430-450 m n.m. 59 Základní rysy reliéfu a geologického podloží Hlavní plochý hřbet (sklony 0-2o) severního směru nadmořské výšky 355-360 m. Dílčí nižší hřbety k JV, plochá sedla ve vrcholové části, otevřená údolí s vyvinutými stržemi, antropogenní tvary - terasy PA143856 Podloží – biotitické granodiority – typ Tetčice – západní zóna brněnského masívu Neogén – vápnité jíly Pleistocén – spraše při východním úpatí Holocén – sprašové hlíny, deluviální sedimenty, na plochém hřbetu eluvium PC010043 PC010051 60 15_BosHajek_ZM10_Lidar-SZ Jižní část, 50 strží, hlavní strž délka 250 m, převýšení 43 m, max. hloubka 6 m P3022628 Střední část 152 strží, hlavní strž délka 515 m, převýšení 62 m, max hloubka 12 m P3095927 61 Stávající poznatky Vrt soupravou Eikelkamp (konzultace S. Nehyba) 0,00-0,25 m tmavohnědá humózní hlína 0,25-0,35 m jílovitá hlína s příměsí ostrohranných úlomků granodioritů - možné zpevnění cesty? 0,35-1,50 m světle hnědý písčitý štěrk 1,50-1,60 m světle hnědá jílovitá hlína 1,60-1,80 m světle hnědý písčitý štěrk s úlomky do 3 cm 1,80-2,20 m písčitý štěrk s výraznou příměsí úlomků při bázi Snímky LIDAR Stínovaný reliéf (simulace různých variant nasvícení reliéfu slunečním světlem), osvědčilo nasvícení ze Z, nasvícení cca kolmé na směr většiny stržových linií, Data z LIDARu v kombinaci s terénním průzkumem umožnila vyjádření prostorových vztahů v rámci erozních tvarů: vazby cest na strže, poznání svazků úvozů, vedení komunikačních tahů přes zájmové území, zemědělských teras Data umožnila zpracování morfometrických map např. sklonů, zahloubení erozních tvarů, liniových prvků Mapa sklonů širšího zájmového zemí 62 Historicko-archeologické poznatky Využití mapy 2. vojenského mapování pro zájmové území (1836-1838) a dalších podkladů vedení a interpretace historických stezek, více než 200 let lokalita zalesněná Osídlení zájmové oblasti Borovník severně BH – paleolitické nálezy, neolit Popůvky – jižně BH trať Pod šípem a Panské nivy neolit kultura s vypíchanou keramikou, kultura s MMK (pozůstatky domů, stovky objektů, keramika, hliněné plastiky, štípaná, broušená a ostatní kamenná industrie). Popůvky – eneolit Pod šípem Hradisko u Bosonoh eneolit – kulturou s nálevkovitými poháry, jevišovická kultura mladého eneolitu, horákovská kultura doby halštatské Zaniklá obec Komínec – středověká kolonizace (pustá v letech 1522-1629) Tranzitní oblast mezi zdroji suroviny - Brněnská přehrada - amfibolický diorit pov. Bobravy chloritická zelená břidlice typu Želešice. GEOFYZIKÁLNÍ PRŮZKUM - určení strukturních a litologických poměrů lokality: GEORADAR •pulseEKKO PRO, Sensors & Software, Canada •frekvence antén: 50 MHz •rozestup/krok měření 3 m / 0.5 m •doba registrace: 3 000 ns •3 profily: 515 m 2D ELEKTRICKÁ ODPOROVÁ TOMOGRAFIE •ARES 850W, GF Instruments s.r.o., Czech Republic •uspořádání elektrod: Wenner-Schlumberger •M1-2: 5 sekcí s rozestupem el. 1 m ~ délka 39 m •M3: 8 sekcí s rozestupem el. 5 m ~ lenght 315 m ERT M3 GPR L0 interpretace: F. HUBATKA M1-2 L2 L1 PODÉLNÝ PROFIL HLAVNÍ STRŽÍ neogene granodiorite / traprock L1: PŘÍČNÝ PROFIL HLAVNÍ STRŽÍ L2: PŘÍČNÝ PROFIL V PŘEDPOLÍ HLAVNÍ STRŽE loess loam loess neogene 66 Dílčí závěry - poznatky z geofyzikálních měření qgranodioritové podloží pod sprašemi a sprašovými hlínami velmi nerovné qzárodky údolní sítě existovaly před sedimentací spraší, nová generace strží je vkládána do staré údolní sítě rovněž potvrzeno odvrtaným údolním profilem qStřední část stržového systému - pravděpodobně indikovány neogénní sedimenty, propojeny se sedimenty v dolní části údolí – předneogenní stáří deprese neogén 67 Dílčí závěry §řada dříve mapovaných strží – hluboké úvozy a svazky úvozů §hluboké úvozy přímo pokračují do strží §strže prořezávají zemědělské terasy v jižní části BH §díky hustotě úvozů významná tranzitní dopravní funkce – datování? 68 V první fázi přirozené naložení stržové sítě do údolní sítě (predispozice) reliéfem, existence erozní sítě opřed sprašovou sedimentací, Území bezlesé – rozvoj eroze se sprašových pokryvech v se větvící stromové síti (centrální a jižní část BH) napojování bočních strží pod úhlem menším než pravým - průběhu vývoje stržových poboček se zmenšuje úhel (tzv. úhel větvení) Dílčí závěry Antropogenní impakt a rozvoj paralelních strží – zahloubení rozor, průhony, iniciální eroze na obdělávané půdě – časové zařazení ?? Vazba na osídlení halštatské až středověké Vazba strží na stezky a cesty – dopravní činnost – komunikační význam území Neolit – tranzit surovin Středověk – možnost tangenciální spojení jihu (Rajhrad ) s Boskovickou brázdou Dvě generace strží podle hloubky ve V části hluboké (hloubka 5-6 m), v J (hloubka 1-2 m) 69 SUCHÁ TRASA BOBRAVA (Rajhrad)-B Trasováním cest a stezek směrem na Ostrovačice do Boskovické brázdy – otázka stáří, paralelní směr na Ostrovačice a pokračování na Veverské Knínice (konzultace D. Cendelín) 70 Závěr § Nezbytné nalézt podklady umožňující datování erozních událostí § Nalézt přímé doklady o vedení historických stezek (detektor kovů) § Situaci řešit v širším kontextu území s hledáním vzájemných vazeb na historický i přírodní vývoj – viz unikátní svazek úvozů západně Žebětína Přehled projektů na období 2015 - 2019 Domácí: ØWebová aplikace pro dynamizaci prostorových dat industriálních památek formou location-based services (TAČR-Omega, TD03000079, 2016-2017), řešitelská organizace: UGN; Hlavní řešitel za UGN: Trojan, J.; UGN výzkumný tým: Trojan, J., Chudáček, S., Krejčí, T., Malý, J. , Nováková, E. ØVojenské újezdy jako transformační území – scénáře dopadů jejich optimalizace na společnost a krajinu (TAČR-Omega, TD03000261, 2016-2017), řešitelské organizace: UGN a Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v.v.i., Hlavní řešitel za UGN: Klusáček, P., UGN výzkumný tým: Klusáček, P., Martinát, S., Krejčí, T., Herčík, J., Kunc, J., Frantál, B. ØVýzkum sociálně-prostorové difúze obnovitelné energie v České republice: poučení pro adaptivní governanci energetického přechodu (GAČR, 16-04483S, 2016-2018), řešitelské organizace: UGN a UP Olomouc, Hlavní řešitel za UGN: Van der Horst, D., UGN výzkumný tým: Van der Horst, D., Kunc., J., Martinát, S. 72 ØInventarizace předindustriální krajiny Moravy a zajištění informovanosti veřejnosti o její existenci jako kulturním dědictví (Ministerstvo kultury – NAKI, DG16P02B042, 2016-2020) řešitelská organizace: UGN; Hlavní řešitel za UGN: Kolejka, J., UGN výzkumný tým: Kolejka, J., Batelková, K., Kirchner, K., Krejčí, T., Ondráček, S., Zapletalová, J. Ø ØKulturní dědictví krajiny Arcidiecéze olomoucké - výzkum, prezentace a management (Ministerstvo kultury – NAKI, DG16P02B014, 2016-2020) řešitelské organizace: UP Olomouc a UGN; Hlavní řešitel za UGN: Kirchner, K., UGN výzkumný tým: Kirchner, K., Kuda, F. Zahraniční: ØIntegrated Spatial Planning, Land Use and Soil Management Research Action (INSPIRATION), (Horizon 2020, 2015-2018, grant no. 681256), coordinated by Bundesministerium für Umwelt, Berlin, Germany, research consortium see http://www.inspiration-h2020.eu/node/357 IOG research team: Klusáček, P., Martinát, S., Frantál, B., detail information available at http://www.inspiration-h2020.eu/ ØRenewable Energy and Landscape Quality (RELY) (Transport and Urban Development COST Action TU1401, 2014-2018), coordinated by Hochschule für Wirtschaft und Umwelt, Nürtinger-Gieslingen (prof. Michael Roth), IOG research team: Frantál, B., Martinát, S.,