Využití nástrojů GIS při studiu transportních procesů v povodích

Využití nástrojů GIS při studiu transportních procesů v povodích Kulhavý Zbyněk, Burešová Zdeňka, Eichler Josef Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy Praha pracoviště Pardubice, Boženy Němcové 231, 530 00 Pardubice, kulhavy@hydromeliorace.cz ABSTRACT A use and an evolution of methods GIS at researching of hydrological processes provide an effective tool of realization of space analyses and broaden out possibilities of numerical simulation. Principles of connection the GIS to computational algorithms and simultaneously the utilization long-distance survey of Earth for attestation of the function and state the land improvement verifications are described for two types of meliorations (the drainage and the irrigation). Information system of land improvement constructions (which is in construction) forms a flexible environment for accounting constructions or moves and provides basis for processing regional studies. A use of geodetic apparatus GPS is debating for experimental activities in small catchments. Úvod Předložený příspěvek vznikl jako syntéza dosavadních poznatků a zkušeností, pořízených systematickým rozvíjením metod a nástrojů GIS (geografických informačních systémů) při studiu transportních procesů v povodích, orientovaných zejména na funkce realizovaných hydromelioračních staveb. Hydromeliorační opatření společně s dalšími vodohospodářskými stavbami přispívají k řízení vodního režimu zemědělsko-lesního povodí. Pro podporu jejich multifunkčního využití v krajinné struktuře je třeba disponovat dostatkem relevantních informací. Jde především o identifikaci polohy s vymezením plošného či liniového rozsahu, informace o technických parametrech a aktuálním stavu, ale i o vlastnické vztahy, využívání pozemku, existující správní mechanismy atd. Poté lze přistoupit k vymezení vodohospodářských a hydrologických funkcí v daném prostředí. Na území České republiky bylo odvodněno celkem 1.087 mil. ha zemědělské půdy (což představuje cca 25,6 % zemědělské půdy). Převážná část staveb byla provedena ve 20. století, převažuje odvodnění podzemní tj. trubní drenáží. Z celkové plochy odvodnění zemědělských pozemků byl největší podíl, 1 065 000 ha, odvodněn plošnou tj. systematickou drenáží. Závlahy byly vybudovány na ploše 132 400 ha. Metody Standard IS HMS Informační systém hydromelioračních staveb Struktura komplexního informačního systému tématiky hydromeliorací zahrnuje opatření organizační, agrotechnická i technická, s pochopitelným důrazem na objekty stavební pro jejich trvalý charakter, vysokou vodohospodářskou účinnost i pro účely evidence vložených finančních prostředků. Objekty IS jsou charakteru bodového, liniového a především plošného. Stanovení objektivně potřebné úrovně podrobnosti IS je hlavním problémem, komplikovaným v současnosti nedokončenou digitalizací podkladů o těchto systémech, značným plošným rozsahem v rámci ČR při nutné diferenciaci místních podmínek, ošetřených zpracováním podrobných projektů. V letech 2001-2 byl řešen za podpory MZe ČR projekt, který navrhl optimální strukturu IS HMS, odpovídající současným zejména evidenčním

potřebám, avšak s výhledem širšího uplatnění ve struktuře IS veřejné správy, tématu vodního hospodářství (Kulhavý Z., Hodovský J. a kol., 2002; http://www.hydromeliorace.cz). Realizace se ujala ZVHS (Zemědělská vodohospodářská správa, dříve SMS). Navržená struktura IS zahrnuje dvě úrovně podrobnosti, které se jeví optimální zejména s ohledem na fáze dodatečného pořízení digitálních dat pro stavby již realizované. Stavby nově projektované již zpravidla vyhoví charakterem zpracování dokumentace (AutoCAD, GIS apod.) požadavkům naplnění IS HMS v podrobnosti popisu objektů i standardům souřadnicového napojení, jak ukazuje praxe zpracování KPÚ. Základem IS HMS je zejména GIS. Pojem GIS v uvedených souvislostech nejčastěji chápeme jako aplikaci, tj. informační systém geografického typu, který je součástí nástrojů správy informací tématu hydromeliorací. Prolíná se strukturou datového modelu (který řeší správu databáze), uplatnění nachází i při vizualizaci témat IS HMS jednak v části pořizování dat (digitalizace, naplňování databází a verifikaci) vnitřní uplatnění, jednak při zveřejňování dat mapovým serverem pomocí Internetu uplatnění GIS navenek. Současně slouží GIS jako sjednocující prvek mezi různými geograficky orientovanými informačními systémy. Drenážní systémy Uplatnění technologií GIS je základem návrhu hydrologického modelu drenážního systému (Eichler J., Kulhavý Z., 2001). Zpětné zobrazení výsledků v prostředí GIS umožňuje posoudit aktuální stav a funkčnost drenážních systémů a jejich příspěvek k transformaci odtoku za běžných i extrémních situací. Souhrnné regionální vyhodnocení pak umožňuje kategorizovat stávající drenážní systémy pro plánování údržby, identifikovat kritická místa podzemního potrubního systému a využít analýz při návrhu jejich rekonstrukcí a modernizací. Pro deterministický přístup byly definovány následující etapy aplikace modelu: - shromáždění situačních podkladů řešené oblasti v digitalizované formě - GIS (stavební výkresy odvodnění se zákresy skutečného provedení, výškopis a polohopis území); - stanovení hydrologického zátěžového stavu, odvozeného pro účel aplikace z měřené či syntetické časové řady relevantních meteorologických prvků - zpravidla s cílem zvýraznění extrémů, případně empirickými postupy určených kritických hodnot maximálních intenzit přítoku do drenáže; - plošné rozdělení zátěžových charakteristik pro řešené území s využitím mapových podkladů a výsledků hydropedologických průzkumů, s využitím půdních map a z nich odvozených vlastností; - generování lokálního drenážního přítoku pro účely aplikace (extrémy či časové řady). K danému účelu bylo využito dosavadních zkušeností s uplatněním modelu DRAINMOD (Skaggs, 1980), který simuluje lokální přítok do systematické drenáže; - hydraulický popis proudění vody v drenážní síti, řešený vlastním modelem, který umožňuje přímý vstup datových podkladů o prostorových vazbách z prostředí GIS, generuje topologii sítě a výstupy pro zobrazení konvertuje zpět do prostředí GIS. Hydraulický výpočet pro jednotlivé úseky potrubí je realizován pro podmínky ustáleného rovnoměrného proudění. Počítají se zejména následující charakteristiky : - rychlost a průtok při kapacitním plnění - typ proudění (laminární/přechodové/turbulentní) - hodnota součinitele tření λ (po iteraci ke skutečnému Q) - výška plnění profilu (tlakovost), průtočná plocha a pro skutečný průtok střední průřezová rychlost proudu - doba průtoku částice úsekem - doba doběhu (čas potřebný k tomu, aby částice vody opustila trubní systém)

% (dílčí) plochy 6 5 4 3 2 1 0 0 200 400 600 800 1000 doba doběhu [s] 1 2 3 4 5 All Obr.1 Plošné vyjádření dob doběhu s uvedením distribuční funkce v grafu stavba Černíkovice, q zat = 0,001 l.s -1.ha -1 Posuzovaným kritériem je mimo jiné tvar odvozeného hydrogramu drenážního odtoku, jeho časová odlehlost od příčinné srážky i vliv topologie a hydraulických parametrů drenážní sítě na průtočnost systému, které limitují příspěvek drenážních vod k celkovému odtoku za povodňových situací. Identifikace drenáží Metody dálkového průzkumu a vyhodnocení získaných dat v prostředí GIS se orientuje především na přesnou polohovou a tvarovou identifikaci podpovrchových drenážních systémů, včetně analýzy jejich aktuálního stavu, resp. prostorových diferencí a vazeb ve srovnání s okolním prostředím (s využitím přímých a nepřímých indikačních metod). Samotná vizuální interpretace zájmových hydromelioračních staveb probíhá v prostředí GIS z rastrových snímků kombinovaně se zobrazením pomocných vektorových tématických vrstev GIS (tj. předzpracovaných polygonových, liniových či bodových vrstev georeferencovaných do S-JTSK). Při identifikacích a přesné lokalizaci podpovrchových drenážních systémů na snímcích (detekci typické stromové struktury sběrných a svodných drénů - jejich polohy, délky, roztečí a orientace) bývají místy zjišťovány výrazné odchylky od zákresů v technických projektech. Vybrané případy jsou proto následně prověřeny v terénu a přesně zaměřeny pomocí GPS (zatím se týká jen fáze výzkumné). Z tohoto pohledu se ukazují být získané informační materiály DPZ jako unikátní a vhodný prostředek pro inventarizaci a kontrolu stavu, umístění či způsobu realizace uvedených hydromelioračních staveb (i s ohledem na jejich mnohdy nedostatečnou či chybějící dokumentaci). Důležitou podmínkou správné lokalizační věrohodnosti výsledků interpretace leteckých snímků však samozřejmě zůstává jejich dostatečná, pokud možno co nejpřesnější geometrická transformace. Nejčastěji se zobrazovaly studované podpovrchové drenáže prostřednictvím fytoindikačních vazeb na trvale zatravněných, ale občasně či pravidelně kosených plochách, u obilovin pak ve fázi vzcházení před dosažením plného zapojení porostu. U širokořádkových plodin (brambory, kukuřice apod.) se fytoindikační projevy vytrácí, stejně jako u trvale zatravněných a neobhospodařovaných ploch (projevy se homogenizují) a drény nebývají, až na výjimky, zřetelné. Výrazně negativní vliv na vlastní identifikovatelnost drenáží má vliv činnosti člověka při rozorání a uvláčení orné půdy nebo čerstvém pokosení luk a pastvin, kdy jsou i předtím výrazné odvodňovací struktury na snímcích úplně demaskovány. Z hlediska typů použitých snímkových materiálů DPZ byly sledované podpovrchové drenážní systémy nejzřetelnější na spektrozonálních leteckých snímcích, kde se výhodně uplatňuje přímý vliv IČ části spektra na zvýraznění spektrálních projevů zájmových geoindikátorů (film s výraznou citlivostí na

chlorofyl, tj. odlišení biotických a abiotických prvků, a vodu v krajině zjišťování diferencí povrchového zamokření půd). Také samotné kontrastní a světelné parametry zdrojových diapozitivů umožňují velmi zřetelné znázornění snímkových detailů, včetně potřebných identifikačních liniových a bodových objektů (toků, erozních rýh, studní a šachtic, balvanů apod.). Z tohoto pohledu se tyto snímky jeví jako informačně nejpřínosnější, nevýhodou ovšem doposud zůstává jejich poměrně vysoká cena a technologická i časová náročnost při vyvolání a předzpracování. Avšak také na panchromatických, černobílých a barevných snímcích jsou sledované hydromeliorační systémy více či méně zřetelné. Vlastní stromová struktura podpovrchových drénů bývá zpravidla výraznější na kontrastních černobílých snímcích (filmy s vyšší citlivostí). Naproti tomu informace z barevných snímků jsou z hlediska výpovědní hodnoty komplexnější - umožňují lépe a v přirozených barvách identifikovat související prostorové diference a objekty v okolí drenážních systémů (stav půdního povrchu a vegetace, vodních a abiotických prvků krajiny). Z hlediska standardní komerční dostupnosti jsou oba zmíněné materiály DPZ prakticky rovnocenné, barevné snímky bývají dražší. Kategorizace drenážních systémů Při kategorizaci existujících odvodňovacích systémů v GIS může být použito několika různých skupin kritérií, jako jsou např.: - stáří systému a historie jeho předchozích rekonstrukcí, - technické parametry systému a jeho současná funkčnost, - způsob, jakým jsou propojeny jednotlivé podsystémy většího systému, - dostupnost informací (projektové dokumentace, dat z výzkumu a monitoringu, dodatečné informace), - vlastnosti prostředí, ve kterém je systém umístěn, zejména: - vlastnosti půd, - geomorfologie, - charakteristiky týkající se odtoku nebo plocha ovlivněná retardací odtoku (Soukup aj., 2000), - vztah k dočasným a trvalým podzemním zvodním, - využití území - landuse, - vztah ke chráněným přírodním prvkům, - klimatické charakteristiky. Většina uvedených vlastností prostředí je zahrnuta v tradičním pojmu "příčin zamokření", které víceméně povinně musely být prozkoumány předtím, než se přistoupilo k projektování systému. Závlahové soustavy Pro optimální řízení závlah je třeba operativně stanovovat závlahové dávky i termíny jejich aplikace. Vzorový projekt pro uplatnění GIS v procesu řízení závlah byl v roce 2003 zpracován pro ZOS Kačina (371 ha závlahy stavba Rohozec) a je založen na struktuře datového modelu podle koncepce IS HMS. Tato data jsou doplněna obecnými topografickými informacemi a speciálními hydrologickými, vodohospodářskými a zemědělsko-hospodářskými tématy. Podrobnost zpracování závlahové stavby odpovídá prováděcí projektové dokumentaci, polohová přesnost jednotlivých geografických objektů je podpořena využitím geodetického zaměření aparaturou GPS v kombinaci s ortorektifikovanými leteckými snímky. Pořizování prvotních dat GIS je založeno na systému ArcView 8.2. Provozní řešení je založeno na síťové aplikaci CGI mapového serveru MapServer Minnesota http://mapserver.gis.umn.edu, což umožňuje provoz v intranetové síti zemědělského podniku s minimálními pořizovacími i provozními náklady. Dopracované uživatelské rozhraní podporuje aktualizaci meteorologických dat, volbu způsobu a inicializaci výpočtu vláhové potřeby pěstovaných plodin, plánování vhodných termínů agrotechnických operací s ohledem na ochranu životního prostředí (zakomponování tzv. nitrátové směrnice). Aktualizace podkladů se provádí změnou obsahu databází příslušných geografických objektů a realizací výpočtových operací nad těmito databázemi.

Výsledkem podrobného zpracování závlahové soustavy Rohozec jsou: - obecné topografické vrstvy (sídla, lesní pozemky, komunikace, hydrografická síť a vodní nádrže, rozvodnice, výškopis z map 1:10 000, hranice KÚ, klady mapových listů, černobílé ortofotomapy, mapy evidence nemovitostí a katastrální mapy) - odvozená témata (využití území, svažitostí, svahové orientace a elevace konstruované z digitálního modelu terénu) - půdní mapy (bonitované půdní ekologické jednotky BPEJ, hlavní půdní jednotky, půdní subtypy) a z nich odvozené vlastnosti (rychlost infiltrace srážkových vod do půdy, půdotvorný substrát, erozní ohroženost a vymezení záplavových oblastí) - zemědělské podklady (hranice hospodářských honů, rozpracování nitrátové směrnice na jednotlivé pozemky tj. aplikační pásma a termíny zákazu hnojení) - vodohospodářská témata (existence plošného odvodnění a odvodňovací příkopy s evidenčními informacemi, síť meteorologických a hydrologických měření) - tématika závlah, vytvořená digitalizací prováděcích projektů, doplněná vlastními měřeními v terénu (hydranty, odběrná místa, čerpací stanice, vodní nádrže, trasy závlahového potrubí, zavlažovatelné plochy s řešením přenosného detailu závlahy, aktuální potřeba závlah pro jednotlivé pozemky, zpracovaná v úvodním projektu metodou ideálních srážek) Polygony závlah, odvodnění a liniové prvky hlavních melioračních zařízení byly digitalizovány nad souřadnicově připojenými rastry zákresů do základních map měřítka 1:10000. Prvky detailu objekty závlahového systému (zavlažená plocha, podzemní závlahové řady, čerpací stanice, odběrné objekty, hydranty atd.) byly digitalizovány nad georeferencovanými rastry projektové dokumentace (s využitím zaměření objektů závlahového systému pomocí aparatury GPS - Ashtech Locus). Atributy liniových a bodových prvků závlahového systému byly navedeny podle projektové dokumentace. Polygony honů byly digitalizovány nad georeferencovaným rastrem zákresu honů do ZM 1:10000, jejich poloha a tvar byly zpřesňovány prací nad ortorektifikovanými leteckými snímky a rastry map EN. Atributem pro každý hospodářský rok jsou pěstované plodiny včetně specifikace odrůd. Podle nitrátové směrnice jsou pro pěstované plodiny stanoveny zákazy hnojení organickým a minerálním dusíkem. Pomocí bilanční metody řízení závlahového režimu plodin (v první fázi užitím metody ideálních srážek) se počítá aktuální potřeba závlah jednotlivých honů. Odtokové poměry povodí Morfologie terénu je jednou z prostorových charakteristik, u které technologie GIS zvyšují efektivitu práce a zkvalitňují vytvářené podklady. Tato část příspěvku se zabývá tvorbou a využitím digitálního modelu terénu (DMT) při studiu odtokových poměrů malých povodí. Podklady pro konstrukcí DMT Řada údajů obecného topografického charakteru se získává digitalizací mapových podkladů nebo nákupem dat v digitální formě, přímo použitelných v GISu. Ke konstrukci DMT se užívá speciální software (v prostředí GIS např.: ArcInfo, ErMapper, MapInfo, Surfer, Atlas, Topol, Grass a další). Vzhledem k vybavení technologiemi ArcInfo využíváme moduly TIN a GRID z ArcInfa, resp. extenze 3D-Analyst a SpatialAnalyst z ArcView ver.3. Moduly GRID a SpatialAnalyst jsou vhodné pro vytváření DMT z regulárního bodového pole nebo z digitalizovaných vrstevnic. Tyto moduly neumí pracovat se singularitami (lomové linie, údolnice, hřbetnice aj.) v terénu. Moduly TIN a 3D-Analyst pracují s nepravidelným bodovým polem, umí pracovat se singularitami v terénu, méně vhodné jsou pro práci s vrstevnicemi. ArcInfo i ArcView jsou v posledních verzích doplněny i nástroji pro hydrologické modelování. Výsledný DMT je v rastrovém tvaru, pro další použití je nutno provádět reklasifikaci a takto zpracovaná data pak převádět do shape-file. Standardním podkladem pro vytvoření DMT jsou vrstevnice, převzaté z map, případně z projektové dokumentace. Diskutována je dále možnost pořízení přesných podkladů s využitím aparatury GPS.

Trasování Meliorační stavby a opatření působí v krajině na relativně malé ploše a pro účely hydrologických studií je třeba disponovat trojrozměrnými (3D) topografickými aproximacemi vyšší přesnosti než jakou poskytují generalizované mapové podklady. S rozvojem kosmické, měřící a výpočetní techniky vznikla nová generace přístrojů pro geodetická měření pomocí navigačních družic. Tyto přístroje se označují jako GeoPositional Systems (GPS), resp. v diferenčním režimu jako DGPS. Umožňují pro daný účel rychlé a dostatečně přesné geodetické zaměřování v otevřené krajině a proto se samy nabízejí k efektivnímu získání prostorových dat. V tomto příspěvku popisujeme uplatnění metody trasování, tj. snímání dat během přesunu z jednoho bodu na druhý, pro zpřesnění podmínek tvorby digitálního modelu terénu. Počet naměřených bodů se metodou trasování významným způsobem zvětšuje a je třeba navrhnout i zásady jejich následného vytřídění. Postup zaměřený na zpřesnění orografické rozvodnice malého povodí a drah soustředění povrchového odtoku byl ověřen na dvou experimentálních plochách Valečov a Černičí (Eichler J. akol., 2002). Postup je možné efektivně použít dále při trasování: - směrových poměrů vodních toků, cest, údolnic či drah soustředěného odtoku, hřbetnic apod. - příčných a podélných profilů terénu - zahušťování bodové sítě pro tvorbu digitálního modelu terénu Měření pomocí DGPS je výrazným pokrokem, zefektivněním a zpřesněním polohových a výškových měření pro typy pracovišť, která nejsou specializována na řešení geodetických úloh a nasazení uvedeného přístrojového vybavení využívají pouze doplňkově k popisu aktuálního stavu a k prostorovému fixování vlastních aktivit. Používání souřadného systému WGS84 výhledově odstraní časově nejnáročnější část metody - transformaci souřadnic, je však limitováno užíváním stávajících mapových produktů v digitální podobě. Zároveň transformace souřadnic ze systému WGS84 do systému JTSK zvyšuje chyby měření, vyžaduje doměření pevných bodů a dokoupení geodetických bodů. Realizovaná geodetická měření je třeba analyzovat z hlediska dosažené polohové přesnosti. Citovaná aparatura stanoví polohu jednotlivých bodů v kinematickém režimu, tj. při přesunu mobilní stanice v časovém kroku 2 sec. a se střední přesností polohy v řádu jednotek cm. Přesnost statických měření je o řád lepší (jednotky mm) a slouží pro doměření pevných bodů. Analýza chyb měření Pro porovnání s původním mapovým podkladem je třeba uvést standardní výšková chyba vrstevnic ZM 1:10000 je ± 2 m, výšková chyba vrstevnic ZM 1:25000 je ±5m, polohová chyba vrstevnic je u obou měřítek neznámá, může přesahovat i desítky metrů (stačí polohové porovnání vrstevnic z map obou typů pro stejnou lokalitu) (Morávek a Rubešová, 2000). Výšková chyba vrstevnic v projektech odvodnění, zaměřených klasickou tachymetrií bývá kolem 10 cm, jejich polohová chyba může dosahovat řádu desítek cm. Často byla tato měření prováděna v relativních souřadných systémech Analýza chyb naměřených bodů a bodů trasovaných po 2 s (celkem 29 139 bodů) slouží jako kvalifikovaný odhad počtu bodů se stanovenou přesností měření. Chybu měření počítáme jako eukleidovskou normu chyb souřadnic (x,y,z). Výsledky demonstruje Obr.2.

Obr.2 Diagram četnosti chyb při stanovení souřadnice měřeného bodu (výpočet v 3D pro parametry chyby v osách X, Y, H souřadného systému WGS 84, jak je stanoven při zpracování programem Ashtech Survey Project Manager) Závěr Podpora technologií GIS velmi přesnou aparaturou DGPS a ortorektifikovanými leteckými snímky v kombinaci s numerickými hydrologickými resp. hydraulickými modely vytváří kompaktní nástroj pro podrobný popis transportních procesů v malých zemědělsko-lesních povodích. Příspěvek doplňuje textem posterovou presentaci, v níž jsou použity zejména grafické přílohy. Literatura EICHLER J., KULHAVÝ Z., ČMELÍK M., PRAŽÁK P., BUREŠOVÁ Z., ŽALOUDÍK J.,2002: Využití leteckých snímků k identifikaci hydromelioračních staveb, Využití aparatury GPS při stanovení rozvodnice malého povodí a porovnání s podklady vodohospodářských map. Sborník wokshopu 19.- 20. 9. 2002, Dolní Věstonice, VÚMOP Praha KULHAVÝ Z., HODOVSKÝ J., ŽALOUDÍK J. a kol., 2002: Návrh a využití územního informačního sytému hydromelioračních staveb. Závěrečná zpráva projektu Návrh a využití územního informačního systému hydromelioračních staveb, NAZV ev.č.qc1294, VÚMOP Praha, ZVHS, ÚEK AV ČR, prosinec 2002 KULHAVÝ Z., HODOVSKÝ J. a kol., 2002: Metodika Informačního systému hydromelioračních staveb. Závěrečná zpráva projektu. NAZV ev.č.qc1294, VÚMOP Praha, ZVHS, prosinec 2002 KULHAVÝ, Z., EICHLER, J., DOLEŽAL, F., SOUKUP, M.: DRAINET - hydraulický model drenážního systému. Soil and Water (Vědecké práce VÚMOP) sv. 1, 2002, s. 4-64 KULHAVÝ, Z., DOLEŽAL, F., EICHLER, J., HAVEL, M., SOUKUP, M., 2001: Categorisation of land drainage systems in subhumid climate based on their contribution to flood runoff. ICID 1st Asian Regional Conference and 52nd International Executive Council Meeting. Seoul, Korea. 16.-21.září 2001. Publikováno na CD. EICHLER J., KULHAVÝ Z., 2001: Meliorace a modelování v GIS, Hydrologický model drenážního systému. GeoInfo č.3. 10. 2001. Specializovaný čtvrtletník pro geoinformační technologie, s.14-16. EICHLER J., KULHAVÝ Z., 2001: Kategorizace zemědělských odvodňovacích soustav. Hydrologický model drenážního systému. 10. konference uživatelů geografických informačních systémů ESRI a ERDAS v ČR. Arcdata Praha, 1.-2.11.2001, Praha 2001.

Poděkování Příspěvek vznikl s využitím podkladů, zpracovaných v širším kolektivu autorů: RNDr. Jiří Žaloudík, CSc.; RNDr. Jan Hodovský; Ing. Milan Čmelík; Ing. Ivo Kremláček; Ing. Mojmír Soukup, CSc.; Ing. František Doležal, CSc. Použité podklady byly pořízeny za podpory následujících projektů: - Výzkumný záměr MZe-M07-99-01 Komplexní řešení problémů hospodaření s půdou, vodou a krajinou VÚMOP Praha. V rámci tří věcných etap: VE 06 Vliv řízených melioračních zásahů na hydrologické režimy půd a hydrologické procesy v krajině (M.Soukup), VE 09 Komplexní výzkum interakcí mezi půdou, vodou a krajinou v podmínkách malých povodí (F.Doležal), VE 10 Racionální systémy využití závlah a optimalizace závlahového zemědělství (J.Zavadil) - Projekt NAZV ev.č.qf3095 Racionalizace využívání, údržby a oprav odvodňovacích staveb, zodpovědný řešitel Z.Kulhavý, doba řešení 2003-2006 - Projekt NAZV ev.č. QC1294 Návrh a využití informačního systému hydromelioračních staveb, zodpovědný řešitel Z.Kulhavý, doba řešení 2001-2002