Výpočet erozní ohroženosti půdy s využitím gridu
Jan Votrubec, Josef Vlasák
[email protected], [email protected]
Katedra geodézie a pozemkových úprav - Fakulta stavební ČVUT v Praze
GIS Ostrava 2005
23. - 26. 1. 2005
• Eroze
• Modely predikce a erozní ohroženosti
• Podklady - DTM, půda, vegetace
• Výpočet pomocí erozních profilů - USLE
• Gridové vrstvy a výpočet
• Srovnání metod, aplikace a další postup
Obsah
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Erozevodní větrná
v malé míře normální a přirozený jev
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Erozevodní větrná
v malé míře normální a přirozený jev
zrychlená eroze na svažitých pozemcích - - způsobuje škody a proto je nežádoucí
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Negativní vlivy eroze• odnos půdy• snižování obsahu živin a hloubky půdy• zanášení příkopů, nádrží, škody na komunikacích
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
• fyzikálně-matematické - simulační
• empirické
USLE - Universal Soil Loss EquationWischmeier a Smith, 1978, USA
Možnosti predikce - modely
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Faktory:
• R - erozní účinnost deště
• K - náchylnost půdy k erozi
• LS - topografický faktor (délka a sklon)
• C - ochranný vliv vegetace
• P - zohlednění protierozních opatření
USLE: G = R.K.L.S.C.P
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Topografie terénu (terénní reliéf)• DTM - digitální terénní model (DMR, DMT, DEM)
Půda, klimatické a meteorologické údaje• BPEJ - bonitované půdně ekologické jednotky• KPP - komplexní průzkum půd• rebonitace
Vegetace• osevní postup• land-use - druh a využití pozemku• letecké a družicové snímky
Podklady
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Volba erozních profilů v trasách plošného povrchového odtoku
G = R.K.L.S.C.P [t/ha/rok]
R = 20 (konst.)K - podle BPEJL.S - výpočetC - plodina, osevní postupP = 1 (konst.)
USLE - tradiční výpočet
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
USLE - tradiční výpočetGpř - přípustná ztráta půdy
- podle hloubky půdy převzaté z BPEJ
G < Gpř OK
G > Gpř Protierozní opatření - PEO
G ≈ Gpř Terénní průzkum, PEO
hloubka půdy Gpř [t.ha-1.rok-1]mělké (do 30 cm) 1
středně hluboké (30-60 cm) 4hluboké (nad 60 cm) 10
B1-B20: bloky orné půdy1-29:erozní profily
USLE - tradiční výpočet
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Grid R = 20 konst.Grid P = 1 konst.
Grid Kpodle linií BPEJ (vektor)
GRID
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Plodina Faktor CBrambory 0,50Řepka ozimá 0,30Jarní obilnina 0,16Jeteloviny 0,02
Grid C - výpočet pro 4 zástupce plodin s různou protierozní ochranou
LS - digitalizované vrstevnice z mapy 1 : 10 000
grid DTM grid LS
GRID - LS faktor
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Grid ztráty půdy G
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
C=0,02
jeteloviny
C=0,16jarníobilnina
C=0,30řepkaozimá
C=0,50
brambory
Porovnání výsledků
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
trad. v. grid trad. v. gridB1 18 6,2 9,9 B8 12 16,7 15,5B1 19 2,9 9,9 B8 13 9,4 15,5B2 1 8,3 7,5 B9 14 7,3 10,3B2 2 10,4 7,5 B10 15 12,2 9,5B3 3 11,7 14,3 B11 22 2,0 3,0B3 4 10,0 14,3 B12 16 2,9 6,3B4 21 5,3 16,4 B13 17 10,7 14,2B5 5 12,7 13,0 B14 20 11,0 8,2B5 6 11,7 13,0 B15 23 5,3 5,0B6 7 7,6 11,3 B16 24 5,6 10,6B6 8 13,3 11,3 B17 25 19,5 11,4B6 9 18,1 11,3 B18 27 8,4 10,1B7 10 6,8 9,9 B19 28 2,8 7,1B7 11 10,3 9,9 B20 29 7,6 14,5
Blok půdy
Erozní profil
C = 0,50G [t/ha/rok]
Blok půdy
Erozní profil
C = 0,50
Grid G-přípustné podle hloubky půdy převzaté z BPEJ
G-přípustné
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Vhodnost plodin
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
C=0,02
jeteloviny
C=0,16jarníobilnina
C=0,30řepkaozimá
C=0,50
brambory
Lokální řešení – pozemek (blok půdy)
Geodetické zaměření pro PÚ (cca 60m) DMT
USLE - tradiční výpočet - opakovaně
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Model ztráty půdy G – trojúhelníková síť
zaměření (cca 60m) pravidelná síť. (20m)
USLE - tradiční výpočet - opakovaně
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
USLE - tradiční výpočet - opakovaně
Jan Votrubec, Josef Vlasák - Fakulta stavební ČVUT v Praze
Model ztráty půdy G
zaměření (cca 60m) pravidelná síť. (20m)
Děkuji za pozornost
