MONITORING EROZNÍHO POŠKOZENÍ PŮD POMOCÍ METOD DPZ USING REMOTE SENSING FOR MONITORING OF SOIL DEGRADATION BY EROSION

Transkript

1 MONITORING EROZNÍHO POŠKOZENÍ PŮD POMOCÍ METOD DPZ USING REMOTE SENSING FOR MONITORING OF SOIL DEGRADATION BY EROSION 2013 ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ, KATEDRA HYDROMELIORACÍ A KRAJINNÉHO INŽENÝRSTVÍ

2 Úvod 1 Představení projektu Monitoring erozního poškození půd a projevů eroze pomocí metod DPZ (NAZV QJ ) Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i. koordinátor - Mgr. Daniel Žížala (odpovědný řešitel) a další ČVUT v Praze, FSv, Katedra hydromeliorací a krajinného inženýrství - doc. Ing. Josef Krása, Ph.D., a další využití dat DPZ pro hodnocení reálného poškození půd vodní erozí sledování dlouhodobého působení eroze hodnocení aktuálních erozních událostí metodika hodnocení erozního poškození půd při širokém pokrytí sledovaného území a s využitím dostupných progresivních metod podpora dosud používaným modelovým metodám hodnocení erozní ohroženosti v ČR

3 2 Výběr lokality pro monitoring pilotní pozemek u obce Postupice, Středočeský kraj 2013 pěstován jetel sklonitost pozemku 3-7, v údolnici 7-12 erozní událost

4 3 Erozní událost v lokalitě Postupice plošná i rýhová eroze erozní rýhy hloubky až 20 cm sedimentační lavice na úpatí údolnice odnos sedimentu přes komunikaci do blízkého rybníka

5 4 Pořízení bezpilotních snímků dálkově řízený bezpilotní vrtulník společnosti GEODIS ortofoto (1 cm/pixel) DMT (2 cm/pixel) cílem získat objem odnosu půdy z celého pozemku

6 5 Terénní snímkování detailní objemové hodnocení, kalibrace leteckých snímků kovový rám s vlícovacími body pro stereofotogrammetrické vyhodnocení dvojice půdorysných snímků s posunutím asi o 30 cm

7 6 Vyhodnocení terénních snímků PhotoModeler Scanner PhotoModeler Scanner - optický 3D skenovací systém, který umožňuje modelování povrchů (Dense Surface Modeling, DSM) vytvořením mračna bodů zpříslušných fotografií Tvorba modelu povrchu rýh dvojice fotografií, stereofotogrammetrie detekce terčíků na rámu (Automatic Target Marking), orientace fotoaparátu (Processing), měřítko snímku (Scale/Rotate Wizard), plocha modelu (DSM Trim Mode), vytvoření bodové sítě modelu (Create Dense Surface) bodová síť povrchu modelu o rozteči 1 mm

8 7 Vyhodnocení terénních snímků ArcGIS Výpočet objemu rýh 3 kroky 1)Tvorba DMT z bodové sítě 2)Kresba polygonu ohraničující rýhu 3)Tvorba DMT nad rýhou a výpočet objemu

9 8 Vyhodnocení terénních snímků ArcGIS Výpočet objemu rýh 3 kroky 1)Tvorba DMT z bodové sítě 2)Kresba polygonu ohraničující rýhu -dle DMT, těsně za hranou rýhy - do vrcholů vepsány hodnoty z DMT 1)Tvorba DMT nad rýhou a výpočet objemu

10 9 Vyhodnocení terénních snímků ArcGIS Výpočet objemu rýh 3 kroky 1)Tvorba DMT z bodové sítě 2)Kresba polygonu ohraničující rýhu 3)Tvorba DMT nad rýhou a výpočet objemu -1,56-1,58-1,6-1,62-1,64-1,66-1,68-1,7-1,72 Řez rýhou 0 0,1 0,2 0,3 DMT_ryh a

11 10 Vyhodnocení terénních snímků ArcGIS Výpočet objemu rýh 3 kroky 1)Tvorba DMT z bodové sítě 2)Kresba polygonu ohraničující rýhu 3)Tvorba DMT nad rýhou a výpočet objemu

12 11 Vyhodnocení terénních snímků výsledné objemy rýh soubor rýha objem rýhy (dm 3 ) délka rýhy (m) průměrná šířka rýhy (m) průměrná hloubka rýhy (m) jednotkový objem (dm 3 ) 13_05_17_1 levá pravá _05_17_2 levá pravá _05_17_ _05_17_ _05_17_5 druhá zleva _05_17_ _05_17_

13 12 Vyhodnocení terénních snímků ověření metodiky vytvoření umělé erozní rýhy detailní proměření v terénu vyhodnocení objemu pomocí výše popsané metodiky porovnání hodnot Hloubka pod srovnávací rovinou rámu (m) -0, ,08-0,10-0,12-0,14-0,16 Řez_700 terénní měření -0,18 Hloubka pod srovnávací rovinou rámu (m) -0,1 20-0, ,12-0,13-0,14-0,15-0,16-0,17-0,18 Řez_300 terénní měření -0,19

14 13 Vyhodnocení bezpilotních snímků Plánované postupy cílem výpočet (odhad) množství odneseného materiálu z celého území svažitý terén koncentrace velikého množství erozních rýh pravidelné terénní nerovnosti způsobené pojezdem mechanizace přesnost DMT z bezpilotních snímků

15 14 Vyhodnocení bezpilotních snímků Plánované postupy Přesnost DMT z bezpilotních snímků porovnání objemů částí rýh vyhodnocených totožnou metodikou jako u terénních snímků objem i hloubka rýh na bezpilotním DMT několikanásobně menší 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0 soubor objem rýhy terénní snímek (dm 3 ) objem rýhy GEODIS (dm 3 ) rozdíl objemů (%) 13_05_17_ _05_17_ _05_17_ _05_17_ Hloubka rýhy (m) -0,02-0,04-0,06-0,08-0,1-0,12-0,14 Šířka rýhy (m) rýha 3 - GEODIS rýha 3 - terénní snímky 13_05_17_ _05_17_ šířka rýh na obou DMT totožná čím větší rýha, tím menší rozdíl objemů možnost stereoskopicky vyhodnoceného DMT od GEODISu, přesnost 2 cm

16 Závěr 15 využití metod DPZ má pro monitoring erozního poškození půd veliký potenciál výzkum má za cíl prozkoumat možné metody a přístupná data dosavadní postupy: výběr vhodné lokality terénní průzkum a snímkování vyhodnocení terénních snímků snímkovací kampaň plánované postupy vyhodnocení leteckých snímků celkový objem erozních rýh a odneseného materiálu analýza objednaného stereoskopicky vyhodnoceného DMT a porovnání s dosavadními daty pořízení dalších distančních dat dle finančních možností a dle vyhodnocení dat stávajících

17 Závěr 16 Děkuji za pozornost Tento příspěvek vznikl v rámci projektu NAZV QJ330118, s názvem: Monitoring erozního poškození půd a projevů eroze pomocí metod DPZ