Metody hodnocení vodní eroze pomocí GIS GIS services Reliably and guality Metody hodnocení vodní eroze pomocí GIS Metody USLE a Cp Obce: Bžany, Žalany, Kostomlaty pod Milešovkou Bc. Jiří Brychta UJEP, FŽP www.gisservices.eu

Cíle získání celkového přehled o erozní ohroženosti v obcích Bžany, Žalany a Kostomlaty pod Milešovkou pomocí USLE vyhodnotit průměrné roční ztrátu půdy a srovnáním s hodnotami max. přípustných ztrát půd určit erozně ohrožené plochy vytvořit mapu erozní ohroženosti dle metody maximální přípustne hodnoty faktoru ochranného vlivu vegetace porovnání obou metod

Vodní eroze „v kostce“ Destrukční činnost deště a povrchový odtok  transport půdních částic  následné usazování Intenzita vodní eroze závisí na: Charakteru srážek Charakteru povrchového odtoku Půdních poměrech Morfologii území Vegetačních poměrech Způsobu hospodaření Kvantifikace vodní eroze – dlouhodobý průměrný smyv půdy [t.ha-1.rok-1]

Stanovení dlouhodobého průměrného smyvu půdy (G) Tzv. Univerzální rovnice ztráty půdy USLE (Wischmeier, Smith 1978): G = R x K x L x S x C x P Kde: G… průměrná dlouhodobá ztráta půdy [t.ha-1.rok-1] R… faktor erozní účinnosti přívalového deště K… faktor erodovatelnosti půdy LS… topografický faktor, neboli faktor délky (L) a sklonu svahu (S) C… faktor ochranného vlivu vegetace – problém s relevatními podklady pro velká území P… faktor účinnosti protierozních opatření

Metoda Maximální přípustné hodnoty faktoru ochranného vlivu vegetace (Cp) Rovnici USLE (Wischmeier, Smith 1978) jsme převedli na vztah: Cp = Gp/ (R x K x L x S x P) Kde: Cp … maximální přípustná hodnota faktoru ochranného vlivu vegetace Gp … maximální přípustná ztráta půdy [t.ha-1.rok-1] R … faktor erozní účinnosti přívalového deště K … faktor erodovatelnosti půdy LS … topografický faktor, neboli faktor délky (L) a sklonu svahu (S) P … faktor účinnosti protierozních opatření

Zdrojová data C – faktor ochranného vlivu vegetace faktory pro výpočet popis zdroje dat C – faktor ochranného vlivu vegetace určeno dle : tříd CLC klimatických regionů kombinací obou metod GP – maximální přípustná ztráta půdy určeno na základě hloubky půdy z databáze BPEJ s ohledem na zachování funkcí půdy a její úrodnosti (měřítko 1: 5000) mělké půdy Gp = 1 t.ha-1.rok-1 středně hluboké Gp = 4 t.ha-1.rok-1 hluboké Gp = 10 t.ha-1.rok-1) K - faktor erodovatelnosti půdy určeno na základě hlavní půdní jednotky (HPJ) z databáze BPEJ (měřítko 1: 5000) LS - faktor délky a sklonu svahu vypočteno z DMT dle metody Mitasove R - faktor erozní účinnosti přívalového deště pro výpočet byla použita doporučená hodnota pro ČR R = 20 MJ.ha-1.cm.h-1 P – faktor účinnosti protierozních opatření při výpočtu nebyla uvažována žádná aplikována protierozní opatření, a tedy P = 1

Rastr C faktoru klimatický region orná půda ostatní plochy ZPF 0,291 0,291 0,307 1 0,278 0,286 2 0,266 0,264 3 0,254 0,243 4 0,241 0,221 5 0,229 0,199 6 0,216 0,178 7 0,204 0,156 8 0,192 0,135 9 0,179 0,113 Třída CLC C Urbanizované území Lesy 0,005 Louky a pastviny 0,01 Zemědělské oblasti s přirozenou vegetací 0,1 Haldy a skládky 0,2 Směsice polí, luk a trvalých plodin 0,25 Sady, chmelnice a zahradní plantáže 0,3 Nezavlažovaná orná půda 0,35 Oblasti současné těžby surovin 0,5

Rastr K faktoru HPJ K - faktor 01 0,41 02 0,46 03 0,35 04 0,16 05 0,28 06 0,32 07 0,26 08 0,49 09 0,60 10 0,53 11 0,52 12 0,50 13 0,54 14 0,59 15 0,51

Výpočet LS faktoru metodou dle Mitasové

Průměrná roční ztráta orné půdy [t.ha-1.rok-1] Smyv půdy [t.ha-1.rok-1]

Maximální přípustná ztráta orné půdy [t.ha-1.rok-1]

Průměrná roční ztráta orné půdy nad přípustné hodnoty Smyv půdy [t.ha-1.rok-1]

Maximální hodnota faktoru ochranného vlivu vegetace Stupeň ohrožení

Hodnoty Cp a doporučené plodiny hodnota Cp kategorie erozní ohroženosti doporučení do 0,005 nejohroženější převést příslušné půdní bloky nebo jejich části mezi trvalé travní porosty 0,005 – 0,02 silně ohrožené pěstování víceletých pícnin např. jetele a vojtěšky 0,02 – 0,05 ohrožené vyloučení pěstování širokořádkových plodin, úzkořádkové plodiny lze pěstovat pouze s využitím půdoochranných technologií 0,05 – 0,1 0,1 – 0,2 0,2 – 0,3 mírně ohrožené pěstování úzkořádkových plodin bez omezení, širokořádkové plodiny však pouze s využitím půdoochranných technologií 0,3 – 0,4 0,4 – 0,6 0,6 a více bez ohrožení žádné omezení

Zvávěr pomocí USLE byla vyhodnocena průměrná roční ztrátu půdy a srovnáním s hodnotami max. přípustných ztrát půd určeny erozně ohrožené plochy záměnou hodnoty faktoru C pro pozemky orné půdy za hodnotu pro konkrétní plodinu, je možno získat mapu erozní ohroženosti území pro aktuální typ plodiny metoda Cp efektivně řeší problém určování faktoru ochranného vlivu vegetace udává limitní hodnotu faktoru C, kterou je třeba na jednotlivých blocích orné půdy respektovat - velice praktické a snadno využitelné aktuální hodnotu faktoru C lze za předpokladu dostupnosti všech požadovaných informací snadno určit (dle metodiky Janeček et. al 2008) a porovnat s přípustnou hodnotu Cp určenou dle mapy - zjistíme, co je třeba zlepšit v rámci protierozní ochrany

Děkuji za pozornost GIS services Bc. Jiří Brychta UJEP, FŽP Reliably and guality Děkuji za pozornost Bc. Jiří Brychta UJEP, FŽP www.gisservices.eu