Návod k webové aplikaci Protierozní kalkulačka 2.1. Základní informace Protierozní kalkulačka je komplexní nástroj pro podporu rozhodování v oblasti protierozní ochrany půdy, který poskytuje zemědělcům, farmářům a poradcům zemědělců relevantní informace a nástroje na účinné řešení protierozní ochrany na erozně ohrožených plochách zemědělské půdy konkrétních půdních bloků evidovaných v LPIS. Protierozní kalkulačka je dostupná v prostředí internetu přes prohlížeč internetových stránek na http://www.sowac-gis.cz/. Obrázek 1 1: Implementace aplikace na geoportálu Sowac-GIS 2.2. Základní mapové okno Mapové pole lze rozdělit na 2 části: Mapa Nástroje pro práci s mapou Strom vrstev se aktivuje v pravé horní části mapového pole pomocí ikonky. Otevře se nabídka mapových vrstev, které jsou k dispozici. Tužka v pravém horním rohu slouží k výběru konkrétního půdního bloku, který chceme řešit. Vzhled mapy je závislý na tom, jaké mapové vrstvy jsou v dané chvíli zapnuté a při jakém měřítku jsou viditelné. V pravé dolní části je možné aktivovat pomocí mapové ikonky pomocnou mapovou přehledku.
Obrázek 2: Základní mapové okno webové aplikace protierozní kalkulačka 2.3. Hledání na mapě Vyhledávat na mapě je možné několika způsoby. Jednou z možností je pohyb prostřednictvím vyhledávacích funkcí. K dispozici je možnosti vyhledání podle katastru nebo pomocí kombinace čísla čtverce a půdního bloku. Vyhledávací volby nalezneme na pravé straně horního panelu, pod označením Vyhledej katastrální území a Vyhledej půdní blok. Vyhledání katastru Do připravené řádky napíšeme název hledané katastrálního území (k.ú.). Do této řádky musíme zadat alespoň jeden znak, poté dojde k automatickému zobrazení všech k.ú., které začínají zadaným písmenem. Pokud bychom zadali druhé, třetí (čtvrté, páté ), dojde k dalšímu zužování nabízených k.ú.
Obrázek 3: Pravý panel aplikace pro lokalizaci zájmového katastrálního území Vyhledání dle půdního bloku Do připravených řádků napíšeme konkrétní číslo čtverce a půdního bloku a stiskneme Vyhledej půdní blok. Dalším způsobem vyhledání v mapě je možnost využití multifunkčního posuvníku, který se nachází v levém horním rohu aplikace. Posuvník lze ovládat buď tažením myši za indikátor pozice (modrý obdélník na posuvníku. Po provedení tažení dojde k zobrazení výřezu odpovídajícího pozici indikátoru na posuvníku. Pozice indikátoru na posuvníku zcela nahoře, odpovídá největšímu detailu, směrem dolů se bude měřítko mapového výřezu zvětšovat, až zcela dole bude odpovídat počátečnímu přehledovému zobrazení celé České republiky. Nad posuvníkem se nacházejí další volby umožňující posun do všech stran. Pro vybrání konkrétního půdního bloku je možné využít nástroj, který pokud aktivujeme a klikneme na konkrétní půdní blok, označí se nám vybraný půdní blok žlutě.
Obrázek 3: Mapové okno aplikace po lokalizaci zájmového území, včetně přehledu vrstev a pomocné mapové přehledky 2.4. Informace o půdním bloku Po vybrání konkrétního půdního bloku se v pravém panelu objeví automaticky informace o půdním bloku, které jsou nutné k výpočtu erozní ohroženosti půdního bloku dle metody USLE. Jednotlivé faktory je možné dále ručně editovat. Metoda USLE vychází z principu tzv. přípustné ztráty půdy a je definována jako maximální hodnota eroze půdy, která dovoluje udržovat trvale a ekonomicky dostupně vysokou úroveň úrodnosti půdy. V České republice jsou hodnoty přípustné ztráty půdy stanoveny pro půdy mělké 1 t.ha -1 za rok, pro půdy středně hluboké 4 t.ha -1 za rok a pro půdy hluboké 10 t.ha -1 za rok dle metodiky (Janeček et al. 2007). Analýza území z hlediska hodnocení erozního smyvu se provádí prostřednictvím universální rovnice Wischmeier Smith, která má tvar: G = R. K. L. S. C. P [t.ha -1 za rok] kde: G - průměrná roční ztráta půdy [t.ha -1 za rok], R - faktor erozní účinnosti deště [-], K - faktor náchylnosti půdy k erozi [-], L,S - topografický faktor (faktor délky svahu L[m] a faktor sklonu svahu S [%]),
C - faktor ochranného vlivu vegetace [-], P - faktor vlivu protierozních opatření [-]. Dosazením odpovídajících hodnot faktorů šetřeného pozemku do univerzální rovnice se určí dlouhodobá průměrná ztráta půdy vodní erozí t.ha -1 za rok z tohoto pozemku při uvažovaném způsobu jeho využívání. Porovnává se s přípustnou ztrátou půdy (Gp). Toto porovnání slouží jako výchozí podklad pro návrh druhu protierozního opatření. Obrázek 4: Panel výsledků uživatelského dotazu o konkrétním půdním bloku s možností editace Další faktory R, P a C je nutné vybrat ručně. Obrázek 4: Formulář parametrů vstupující do výpočtu erozního smyvu
R - faktor erozní účinnosti deště [-]: Faktor R je vyjádřený v závislosti na kinetické energii a intenzitě erozně nebezpečných dešťů. Doporučená průměrná hodnota pro Českou republiku je R = 20 MJ.ha -1.cm.h -1 (Janeček a kol. 2007). Další možností je vybrat hodnotu R = 40 MJ.ha -1.cm.h -1 (Janeček a kol. 2012). V současné době připravovaná regionalizace faktoru erozní účinnosti srážek R, která významným způsobem tento podklad zpřesní. P - faktor vlivu protierozních opatření [-]: Hodnoty faktoru účinnosti protierozních opatření - P (dle WISCHMEIERA a SMITHE, 1978) jsou uvedeny v tabulce 4-1. Jestliže nelze předpokládat, že by byly dodrženy uvedené podmínky maximálních délek a počtů pásů, nelze s účinností příslušných opatření vyjádřených hodnotami faktoru P počítat a hodnota faktoru P = 1. Protierozní Sklon svahu (%) opatření 2-7 7-12 12-18 18-24 Maximální délka 120 m 60 m 40 m - pozemku po 0,6 0,7 0,9 1,0 spádnici při konturovém obdělávání Maximální šířka a 40 m 30 m 20 m 20 m počet pásů při 6 pásů 4 pásy 4 pásy 2 pásy pásovém střídání - okopanin s 0,30 0,35 0,40 0,45 víceletými pícninami - okopanin s 0,50 0,60 0,75 0,90 ozimými obilovinami Hrázkování, resp. 0,25 0,30 0,40 0,45 přerušované brázdování podél vrstevnic Terasování 0,05 0,20 Tabulka 4: Hodnoty faktoru protierozních opatření P C - faktor ochranného vlivu vegetace [-]: Pro řešení protierozní ochrany pozemků a posouzení jejich dlouhodobé erozní ohroženosti se faktor C stanoví pro konkrétní osevní postup v konkrétní zemědělské oblasti (ta se přiřadí automaticky ke konkrétnímu půdnímu bloku). Pro výpočet je nezbytné zadat minimálně tříletý osevní postup, maximálně je možné zadat pětiletý osevní postup. Nejprve je nutné vybrat skupinu plodin: skupina hustě seté obilniny: skupina okopanin do řádků 0,5 m (neplatí pro odkameňování)
skupina plodin do řádků nad 0,5 m (ŠK) skupina jetelovin - nejhustější plodiny skupina olejnin skupina luskovin a směsek Následuje vlastní plodina a dále zařazení v osevním postupu a použitá agrotechnika. Obrázek 4: Formulář parametrů vstupující do výpočtu erozního smyvu po uživatelově lokalizaci zájmové oblasti a výběru pěstebního postupu Z námi vytvořeného osevního postupu se vypočítá faktor ochranného vlivu vegetace a porovná se s maximální přípustnou hodnotu tohoto faktoru na půdním bloku. 4.1. Výpočet a hodnocení erozní ohroženosti Pokud je hodnota faktoru C dle konkrétního osevního postupu nižší než jeho maximální (přípustná) hodnota, objeví se zeleně hláška, že průměrná hodnota faktoru C splňuje kritéria. Dále je možné si pomocí metody USLE spočítat erozní smyv a ten porovnat s přípustnou hodnotou erozního smyvu. Pokud i zde se objeví hláška, že přípustný smyv nebyl překročen, není potřeba z hlediska protierozní ochrany dalších opatření.
Obrázek 4: Vizualizace výsledků aplikace protierozní kalkulačka (podmínky splněny) Pokud je hodnota faktoru C dle konkrétního osevního postupu vyšší než jeho maximální (přípustná) hodnota, objeví se červeně hláška, že průměrná hodnota faktoru C nesplňuje kritéria a že je potřeba změnit osevní postup. Dále je možné si pomocí metody USLE spočítat erozní smyv a ten porovnat s přípustnou hodnotou erozního smyvu. I zde se objeví hláška, že přípustný smyv byl překročen a že je potřeba z hlediska protierozní ochrany dalších opatření změnit faktor ochranného vlivu vegetace C (a tedy osevní postup) nebo uplatnit protierozní opatření (změna faktoru P), nebo změnit tvar délku pozemku.
Obrázek 4: Vizualizace výsledků aplikace protierozní kalkulačka (podmínky nesplněny)