Direct and indirect methods of analyzing soil erosion

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F21%3A00357282" target="_blank" >RIV/68407700:21110/21:00357282 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Přímé a nepřímé metody měření eroze půdy

Original language description

Tento příspěvek se zabývá problematikou sběru erozních dat pomocí přímých a nepřímých metod s cílem ověření jejich vzájemné korelace a odvozením jednoduchého vztahu pro rychlý odhad množství eroze půdy na základě vytvořených rozdílových digitálních modelů terénu. Obsah příspěvku vychází z již obhájené disertační práce „Modelování eroze půdy s využitím dat podrobného monitoringu“. V rámci disertační práce byly provedeny různé typy experimentů, které testovaly a ověřovaly tyto metody v několika měřítcích experimentálních ploch od malých (< 1 m2) po středně velké (< 10 m2). Experimenty byly založeny na sledování erozních procesů s využitím přirozených i umělých srážek a při kombinaci přímého a nepřímého měření erozních jevů a procesů. Z hlediska přirozených srážek se jednalo o venkovní experimenty pod širým nebem při zkoumání kapkové eroze půdy. V případě využití umělých srážek se jednalo o dva různé dešťové simulátory při testování kapkové eroze a zároveň i při standardních erozních experimentech doprovázených povrchovým odtokem. Přímé metody monitoringu eroze zahrnovaly měření erozního procesu za pomoci odběru vzorků povrchového odtoku či přímo půdních částic u kapkové eroze, s následnou laboratorní analýzou množství erodovaných půdních částic. Tyto hodnoty byly považovány za referenční hodnoty. Nepřímé metody se zaměřily na využití fotogrammetrické metody „Structure from Motion – Multi-View Stereo“ (SfM-MVS), pomocí níž byly analyzovány následně vzniklé projevy zkoumaných erozních procesů pomocí digitálních modelů terénu a vytvořených rozdílových modelů. Zpracování dat zahrnovalo využití částečně automatizovaného procesu pomocí hromadných příkazů v prostředí Agisoft Metashape a pomocí výpočtového skriptu v prostředí ArcGIS. Obě tyto metody byly porovnávány a byl zkoumán jejich vzájemný vztah. Na základě analyzovaných dat byly odvozeny lineární regresní rovnice pro odhad množství eroze na základě výškového rozdílu digitálních modelů terénu s výsledným koeficientem determinace (p < 0,05) v rozmezí od 0,63 do 0,72 v závislosti na testované půdě a lokalitě. V případě experimentu zkoumající kapkovou erozi bylo možné díky velkému počtu provedených experimentů na třech různých půdních vzorcích analyzovat i vliv odlišného zrnitostního složení.

Czech name

Přímé a nepřímé metody měření eroze půdy

Czech description

Tento příspěvek se zabývá problematikou sběru erozních dat pomocí přímých a nepřímých metod s cílem ověření jejich vzájemné korelace a odvozením jednoduchého vztahu pro rychlý odhad množství eroze půdy na základě vytvořených rozdílových digitálních modelů terénu. Obsah příspěvku vychází z již obhájené disertační práce „Modelování eroze půdy s využitím dat podrobného monitoringu“. V rámci disertační práce byly provedeny různé typy experimentů, které testovaly a ověřovaly tyto metody v několika měřítcích experimentálních ploch od malých (< 1 m2) po středně velké (< 10 m2). Experimenty byly založeny na sledování erozních procesů s využitím přirozených i umělých srážek a při kombinaci přímého a nepřímého měření erozních jevů a procesů. Z hlediska přirozených srážek se jednalo o venkovní experimenty pod širým nebem při zkoumání kapkové eroze půdy. V případě využití umělých srážek se jednalo o dva různé dešťové simulátory při testování kapkové eroze a zároveň i při standardních erozních experimentech doprovázených povrchovým odtokem. Přímé metody monitoringu eroze zahrnovaly měření erozního procesu za pomoci odběru vzorků povrchového odtoku či přímo půdních částic u kapkové eroze, s následnou laboratorní analýzou množství erodovaných půdních částic. Tyto hodnoty byly považovány za referenční hodnoty. Nepřímé metody se zaměřily na využití fotogrammetrické metody „Structure from Motion – Multi-View Stereo“ (SfM-MVS), pomocí níž byly analyzovány následně vzniklé projevy zkoumaných erozních procesů pomocí digitálních modelů terénu a vytvořených rozdílových modelů. Zpracování dat zahrnovalo využití částečně automatizovaného procesu pomocí hromadných příkazů v prostředí Agisoft Metashape a pomocí výpočtového skriptu v prostředí ArcGIS. Obě tyto metody byly porovnávány a byl zkoumán jejich vzájemný vztah. Na základě analyzovaných dat byly odvozeny lineární regresní rovnice pro odhad množství eroze na základě výškového rozdílu digitálních modelů terénu s výsledným koeficientem determinace (p < 0,05) v rozmezí od 0,63 do 0,72 v závislosti na testované půdě a lokalitě. V případě experimentu zkoumající kapkovou erozi bylo možné díky velkému počtu provedených experimentů na třech různých půdních vzorcích analyzovat i vliv odlišného zrnitostního složení.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

20705 - Remote sensing

Project

Result was created during the realization of more than one project. More information in the Projects tab.

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2021

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů