VTEI / Informatika, kartografie ve vodním hospodářství

Informatika, kartografie ve vodním hospodářství

Rybniční soustava na Bečvárce

–

V tomto článku je prezentován vývoj rybniční krajiny v povodí Bečvárky na základě interpretace archivních a současných mapových podkladů včetně ověření aktuálního stavu lokalit rybníků. Na mapě II. vojenského mapování bylo zaznamenáno 11 rybníků o celkové rozloze 65,28 ha. Na současné mapě pak bylo zachyceno 16 rybníků o souhrnné rozloze 76,64 ha, tedy přibližně o 11 ha větší než v případě rybníků historických, a to přesto, že téměř všechny jednotlivé historické rybníky byly větší než dnes. Jedním z hlavních důvodů je pozdější vybudování dvou velkých rybníků v oblasti. Z porovnání mapových podkladů je patrné, že zmenšení ploch jednotlivých historických rybníků v současnosti je způsobeno zejména zarůstáním litorálního pásma.

Citování geografických datových sad: pilotní studie DIBAVOD – systematický přehled literatury

and –

Společnost, zejména prostřednictvím státních a veřejných institucí, vynakládá značné finanční prostředky na pořizování, správu a sdílení dat financovaných z veřejných prostředků, a to i výzkumných dat. Hodnocení úspěšnosti politiky otevřených dat je velmi problematické. Jednou z možností je využít citovanost těchto datových sad pro sledování využívání otevřených dat. Citace datových sad je relativně novou záleži-tostí a stále se potýká s řadou metodických a technických problémů, včetně malého povědomí vědecké komunity o pozitivech citování dato-vých sad. Problematická je také nízká úroveň dovedností v citování datových sad, což vede obecně k různým formám a způsobům zápisu citací. V této studii byla provedena analýza citovanosti geografické databáze DIBAVOD, kterou spravuje Výzkumný ústav vodohospodář-ský T. G. Masaryka (VÚV TGM). Do studie bylo zahrnuto 122 citujících dokumentů. Studie ukázala, že formy a způsoby citování se velmi liší a nenaznačují v průběhu času nějaké patrné trendy. Pouze počet citací vykazuje určitý mírně rostoucí trend. Skoro čtvrtina prací pak uvedla použití DIBAVOD, aniž by udala zdroj těchto dat nebo je citovala jinou formou.

Konference České uživatelské fórum Copernicus a dálkový průzkum Země 2024 a zahájení Czech Space Week 2024 za účasti prezidenta republiky

, and –

V listopadu 2024 proběhla v Praze konference zaměřená na využití družicových dat pořádaná Českým hydrometeorologickým ústavem (ČHMÚ) a Ministerstvem dopravy (MD) pod záštitou prezidenta republiky, jenž přednesl úvodní příspěvek. Kromě odborných workshopů a panelových diskuzí zaznělo na konferenci i několik zajímavých příspěvků z resortů dopravy a životního prostředí, které ilustrovaly reálné využití dat dálkového průzkumu Země (DPZ) v aplikacích zaměřených na ekologické zátěže a hydrologickou prognózu i na změny klimatu, dopravního monitoringu či krajinného plánování. Jedním z nejzásadnějších závěrů konference je potvrzení významu dat DPZ v každodenní praxi nejen státních institucí, ale také komerčních firem. Tato data nám dávají prostorový kontext vybraných přírodních jevů a procesů, jež by bez těchto dat byly monitorovány jen částečně nebo vůbec.

Databáze HYMOD-KZ a deficitní oblasti

, , , , , , and –

Příspěvek popisuje databázi HYMOD-KZ, která je dostupná na adrese https://shiny.vuv.cz/HYMOD-KZ/. Databáze poskytuje detailní výsledky hydrologického modelování a analýzy hydrologické bilance povodí (vodních útvarů) pro současné a výhledové klimatické podmínky, přičemž zahrnuje také aktualizované deficitní oblasti, jejichž popis je součástí tohoto příspěvku. Tento nástroj se může stát podkladem pro odborníky ve vodním hospodářství, pro akademickou sféru, ale i širokou odbornou společnost, jelikož poskytuje výstupy v prostorovém rozlišení vodních útvarů. Grafické zobrazení výsledků usnadňuje pochopení komplexních hydrologických jevů a podporuje rozhodování v oblasti vodohospodářského plánování.

Srovnání citovanosti časopisu VTEI v databázích Web of Science a Scopus

–

Citovanost časopisu je jedním z ukazatelů jeho kvality. Předložená studie navazuje na analýzy citovanosti časopisu VTEI publikované v předchozích letech. Nově byla zpracována analýza citací časopisu VTEI s využitím dat Web of Science a aktualizována analýza citací s využitím dat databáze Scopus. Bylo provedeno porovnání citací v obou bibliometrických databázích s cílem zjistit, jaká je míra překryvu obou databází a zda je vhodnější sledovat citovanost v jedné, nebo v obou bibliometrických databázích. Citační analýza potvrdila vysoký překryv obou databází. Pro sledování cito-vanosti časopisu VTEI je dostačující sledovat citovanost v databázi Scopus, neboť unikátní citace zahrnuté pouze ve Web of Science tvoří jen malou část všech citací. Citační analýza také potvrdila rostoucí trend počtu citací článků publikovaných v časopise VTEI, který byl zaznamenán v předchozích letech.

QField – mobilní aplikace pro sběr dat založená na principech open source software

, and –

Pořizování primárních prostorových dat (geodat) formou terénního šetření (tj. přímého kontaktu měřitele se sledovaným objektem či jevem reálného světa) lze bezesporu označit za nejnáročnější způsob jejich získávání, jak pokud jde o čas, tak i o finanční náklady. V uplynulých deseti letech nastal v oblasti mobilního mapování prudký zvrat. Díky uvedení chytrých telefonů (smartphonů) a přenosných počítačů (tabletů) na trh vznikl nespočet aplikací pro sběr terénních dat. V kombinaci s nástroji založenými na principu open source se tak činnosti spojené s mobilním sběrem dat staly běžně dostupné pro uživatele z řad nejen odborné, ale i laické veřejnosti. Jednou z těchto aplikací je QField. Jde o tzv. multiplatformní mobilní GIS určený především pro Google Android, Apple iOS a Microsoft Windows. Jeho uživatelské prostředí se nápadně podobá prostředí desktopové aplikace QGIS. Vzniká mnohdy mylný dojem, že mobilní aplikace je její součástí. Jedná se však o samostatný software vyvíjený skupinou zaměřenou na řešení s otevřeným kódem, OPENGIS.ch, jehož kompatibilita s desktopovou aplikací je zajišťována dalším prvkem – zásuvným modulem (pluginem).

Vývoj softwarového nástroje RainWaterManager

, , , and –

Hospodaření se srážkovou vodou je v současné době jedním z často diskutovaných témat ohledně dalšího územního rozvoje měst a obcí. Stejná otázka je řešena také v kontextu klimatické změny a jejího vlivu na již existující zástavbu. Aktuálně nejčastějším řešením pro likvidaci srážkových vod je jejich odvádění pomocí kanalizačních systémů. V kontextu klimatické změny tento koncept nakládání s dešťovou vodou začíná ukazovat své nedostatky. Srážková voda je rychle odvedena, což negativně ovlivňuje vláhové poměry v městské krajině. Důsledkem toho pak bývá její vysychání a přehřívání. Dalším nedostatkem je přetěžování stokových sítí během extrémních srážkových událostí. Řešením pro odstranění těchto nedostatků může být snaha o zadržení srážky v místě jejího dopadu. Tento koncept s sebou ale nese řadu otázek. Jaká opatření k tomuto účelu lze využít? Jaké jsou prostorové nároky na tvorbu těchto opatření? Jaká je cena jejich realizace? Může samospráva vyžadovat realizaci těchto opatření po soukro-mých investorech? Odpovědi na tyto otázky nejsou mnohdy triviální a závisí na konkrétních okolnostech a množství posuzovaných kritérií. Určitou pomoc v tomto ohledu nabízí software RainWaterManager. Tento nástroj pomáhá uživateli zvolit vhodné opatření pro hospodaření se srážkovou vodou, odhadnout jeho efektivitu, prostorové a ekonomické nároky a ukazuje cesty, jak lze jejich realizaci prosazovat.

Grafické využití AI

and –

V červnovém čísle VTEI jsme se formou „rozhovoru“ seznamovali s AI nástrojem
ChatGPT. Na téma umělá inteligence přinášíme pokračování a představujeme
zkušenosti s nástrojem více „obrázkovým“. Naším záměrem bylo pomocí textového zadání, tzv. „promptu“, nebo z předlohové fotografie vytvořit různé vizualizace, např. revitalizace vodního toku či návrhů podoby vodárenské věže v krajině.

Vývoj lokalizace rybníků v Polabské nížině od poloviny 19. století – 1. část – Pardubicko

–

Článek je zaměřen na mapování vývoje nížinné krajiny za posledních 180 let související s tlaky na využití nížinných oblastí pro hospodářské účely, včetně přeměny mokřadních biotopů (konkrétně rybníků) na ornou půdu. Polabská nížina byla vybrána jako studijní oblast, protože je v současnosti postižena nedostatkem vody a dochází tam k sezonnímu vysychání drobných vodních toků. Tato problematika bude mít v budoucnu pravděpodobně větší význam, zejména v kontextu očekávaných a pokračujících extrémních klimatických jevů. V rámci výzkumu krajinných změn v Polabské nížině jsou zde prezentovány výsledky z oblasti Pardubicka, kde došlo k největším změnám lokalizace rybníků. Plocha všech typů ryb-níků podle stability tvoří 6,83 % řešené plochy v oblasti Pardubicka. Podle výskytu na území od doby II. vojenského mapování (1836–1852) do roku 2022 se rybníky dělily na zaniklé, zachovalé a nové. Nejvíce zastoupeny, přibližně dvěma třetinami celkové plochy rybníků podle stability, jsou rybníky zaniklé. Následují zachovalé rybníky a nejmenší výměru mají nové rybníky. Historické – nebo přesněji zaniklé – rybníky byly robust-nější než ty současné, tedy měly větší průměrnou velikost. Analýzy ukazují, že rybníky zaniklé byly nahrazeny téměř z poloviny ornou půdou.

AI – náš první rozhovor

and –

Na nápad udělat rozhovor s umělou inteligencí nás přivedl příspěvek z úplně jiného oboru, než je naše vodní hospodářství. Každopádně šlo o myšlenku vyzkoušet současnou úroveň umělé inteligence na tématech, která jsou našemu oboru blízká. Na příkladech položených otázek a generovaných odpovědí můžete sami posoudit, nakolik je tento nástroj ve vodařině užitečný. Struktura otázek je postavena od těch nejjednodušších až po komplikované v podobě komentářů k výsledkům předpovědních modelů nebo efektivity a účelnosti právních předpisů a směrnic. Pro komunikaci byl vybrán nástroj CHAT GPT. Pokud si však člověk tento nástroj nevyzkouší, nemá ponětí, s čím má tu čest. :-) Je pak na vašem posouzení samotného rozhovoru.

Využívání a popularizace historických a současných vodohospodářských zdrojů informací pro rozvoj environmentálně příznivé společnosti

–

Výzkum ve všech vědních oborech od nepaměti přináší nespočetné množství nových informací a rozšiřování spektra aktuálního poznání. V minulosti bylo bádání ztíženo tehdejšími možnostmi šíření nově získaných poznatků. Mnoho vědců na světě si kladlo tytéž otázky, nabízelo a ověřovalo podobné hypotézy, získávalo obdobné vědecké výsledky a docházelo k vlastním jedinečným závěrům. Problémem byla velmi omezená možnost sdílení těchto nových informací, tudíž možnost jejich vzájemného využití a velmi často i jejich zachování a zpřístupnění budoucím generacím. S jistotou lze říci, že v historii vědy bylo objeveno obrovské množství poznatků a informací, které nebyly dostatečně využity, byly objevovány opakovaně nebo zcela ztraceny.

Současná doba přináší neskutečné možnosti a nástroje pro shromažďování dochovaných historických dat a jejich využití v souvislostech dnešních poznatků. Velmi přínosným se ukazuje spolupráce odborníků z různých vědních oborů s historiky, kteří se dokážou orientovat v archivech a vyhledat zde a zpřístupnit historické dokumenty z různých oblastí vědy pro nové zpracování a využití. Dalším velkým přínosem je možnost digitalizace a pokročilého technického zpracování historických poznatků, zajišťující jejich zachování pro budoucí generace.

Přívozy na starých topografických mapách

, and –

Střední a velké řeky představovaly významnou překážku na historických obchodních cestách a stezkách. Říční přívozy byly jedním z hlavních způsobů jejich překonávání, jejich lokality byly tedy považovány za body strategické důležitosti. Pomocí starých topografických map rakouského vojenského mapování z let 1763–1768, 1836–1852, 1876–1880, pruských vojenských map z let 1825 a 1877 a československých vojenských map z let 1953–1957 jsme systematicky lokalizovali přívozy na celém současném území Česka. Byly analyzovány také mapové klíče z jednotlivých mapování za účelem prozkoumání způsobu zobrazení přívozů na těchto mapách. Na základě studia starých topografických map byla vytvořena geografická databáze s lokalizací jednotlivých přívozů, včetně uvedení období, ve kterých byl daný říční přívoz evidován.

Citační analýza časopisu VTEI

–

Citovanost časopisu je považována za ukazatel jeho kvality. V této studii je zpracována analýza citovanosti časopisu Vodohospodářské technicko­‑ekonomické informace (VTEI), vydávaného Výzkumným ústavem vodohospodářským T. G. Masaryka, v. v. i. (dále VÚV TGM). Citační analýza se zabývala identifikací zemí a institucí autorů, kteří citují články publikované ve VTEI, a oblastí výzkumu, v nichž jsou články publikované ve VTEI citovány.

Automatické vymezení povodí na území Česka v ArcGIS Pro

–

Manuální vymezení povodí dle rozvodnic je tradičně prováděno analýzou topografické mapy a vrstevnic. S využitím digitálních modelů reliéfu probíhá delineace povodí a říční sítě automaticky, čímž se snižuje časová náročnost spjatá s manuálním vymezením. V tomto článku je představen samotný proces automatické delineace a nabízené modely v rámci balíčku nástrojů Arc Hydro Tools Pro, vytvořeného společností ESRI pro software ArcGIS Pro. Automatická delineace pomocí různých metod byla implementována na vybraná povodí v Česku lišící se rozlohou a nadmořskou výškou.

Nulová izochiona v rámci geomorfologických oblastí Česka: její určení ze snímků MODIS a její dynamika

and –

Od prosince 2012 je pro potřeby operativní hydrologie v Českém hydrometeorologickém ústavu (ČHMÚ) pravidelně pro každou zimní sezonu určována poloha nulové izochiony (sněhové čáry). Důvodem je odhad zásob vody ve sněhové pokrývce, s nimiž čeští hydrologové musejí nutně pracovat, pokud chtějí, aby jejich předpovědní modely poskytovaly relevantní výsledky. Pro lepší představu o aktuální prostorové distribuci sněhové pokrývky v Česku je informace o nulové izochioně odvozována ze snímků MODIS pořízených družicí Terra.

Praktické příklady využití GIS v hydrologii v ČHMÚ

, , and –

Technologie geografických informačních systémů (GIS) jsou v úseku hydrologie Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) velmi široce používány. Zpracování geoprostorových dat, jež se v hydrologii používají při analytických úlohách, a rozvoj technologií GIS v posledních dvou dekádách přispěly k rozšíření GIS v praxi ČHMÚ. Využití nástrojů GIS je ukázáno na čtyřech příkladech. Technologie geografických informačních systémů (GIS) jsou v úseku hydrologie Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) velmi široce používány. Zpracování geoprostorových dat, jež se v hydrologii používají při analytických úlohách, a rozvoj technologií GIS v posledních dvou dekádách přispěly k rozšíření GIS v praxi ČHMÚ. Využití nástrojů GIS je ukázáno na čtyřech příkladech. První z nich je zaměřen na vytváření dat GIS. Druhý příklad se týká přípravy vstupních podkladů pro odvození hydrologických charakteristik M-denních průtoků, které patří dle ČSN 75 1400. Třetí příklad popisuje využití GIS při zpracování hydrologických posudků dle výše uvedené normy ČSN 75 1400, jejichž výsledkem jsou zpravidla M-denní či N-leté průtoky ve specifikovaném profilu určitého toku. Čtvrtý příklad se věnuje využití GIS v operativní hydrologické službě, konkrétně ve vývoji tzv. indikátoru přívalových povodní, jenž stanovuje míru rizika vzniku či výskytu přívalové povodně na základě aktuální nasycenosti půdy a radarových odhadů srážek.

Mezinárodní komise IAHS pro dálkový průzkum Země

–

Mezinárodní komise pro dálkový průzkum Země (International Commission on Remote Sensing, ICRS) coby jedna ze současných deseti vědeckých komisí figurujících pod hlavičkou Mezinárodní asociace hydrologických věd (International Association of Hydrological Sciences, IAHS; [1]) logicky vznikla jako odpověď na dostupnost prostorových dat souvisejících s vypuštěním prvních družic v 70. letech 20. století, jež měly za úkol pozorovat krajinnou sféru Země z vesmíru, a poskytovat tak zcela nový pohled, v němž hrál hlavní roli prostorový rozsah sledovaného území.

GIS a kartografie ve VÚV TGM

, , , , , , , and –

Geografické informační systémy (GIS), zpracování, vyhodnocení a interpretace dat, jsou v současné době nezbytnou a nedílnou součástí výzkumu. Většinu informací lze totiž vztáhnout k určitému místu na zemském povrchu. Oddělení GIS a kartografie ve Výzkumném ústavu vodohospodářském T. G. Masaryka (dále VÚV TGM) se zabývá řešením výzkumných i komerčních projektů prostřednictvím aplikace GIS prostředků.

Problematika interpretace archivních mapových podkladů v případě mokřadních biotopů

–

V tomto článku jsou představeny dostupné on-line archivní mapové podklady ze stránek Archivu Zeměměřického úřadu a Laboratoře geoinformatiky Fakulty životního prostředí Univerzity J. E. Purkyně v Ústí nad Labem, které poskytují přehled o historické lokalizaci mokřadních biotopů. Hlavní výzkumnou otázkou je potenciál využitelnosti jednotlivých mapových děl pro identifikaci historických mokřadů v České republice a vyhodnocení rozdílné interpretace mokřadních biotopů na těchto podkladech. Jsou zde prezentovány příklady znázornění mokřadů na historických mapových podkladech v horní části povodí Výrovky.

Analýza vývoje zemědělské krajiny ve vybraných katastrálních územích v horní části povodí Výrovky

–

V tomto článku jsou ve vybraných katastrálních územích s převažující plochou zemědělské půdy porovnávány aktuální land use a struktura krajiny s historickým stavem z podkladů Císařských povinných otisků stabilního katastru. Jsou zde nastíněny možnosti využití analýz historického vývoje krajiny ke krajinné obnově v zemědělských oblastech, zejména s ohledem na obnovu mokřadních ekosystémů a revitalizaci vodních toků.

HEIS VÚV: 25 let vývoje a provozu informačního systému

, , , , and –

V letošním roce je tomu rovných 25 let od zahájení vývoje (a následně pak provozu) Hydroekologického informačního systému VÚV TGM (HEIS VÚV). Tato doba je z hlediska kontinuálního vývoje a provozu informačního systému v současném prostředí takřka neustálých technologických a organizačních změn téměř úctyhodná a zcela jistě si zaslouží jak alespoň malé ohlédnutí za uplynulým obdobím, tak také stručnou rekapitulaci zaměřenou na současnost informačního systému (čtenář může namítnout, že zde by se nabízelo zmínit se podrobněji i o výhledu a plánech do budoucnosti, v této oblasti si však spekulovat příliš netroufáme, a proto ji zmíníme pouze stručně v závěru textu).

Hodnocení stavu útvarů povrchových vod v České republice pro 3. plánovací období plánů povodí

, , , , , and –

Článek seznamuje se souhrnnými výsledky hodnocení chemického stavu a ekologického stavu/potenciálu útvarů povrchových vod kategorie „řeka“ a kategorie „jezero“ za období 2016–2018, které slouží jako podklad pro zpracování plánů povodí 3. plánovacího období (2021–2027) na všech jeho úrovních: plánů dílčích povodí, národních plánů a plánů mezinárodních povodí Labe, Dunaje a Odry.

Identifikace plošného zemědělského znečištění s využitím termografického snímkování

, , , , and –

Sledování jakosti vody v České republice (ČR) nemá tak dlouhou tradici jako sledování jejího množství, a to i přesto, že pro společnost, průmysl i zemědělství je kvalita vodních zdrojů strategická. Pro šíření znečištění ze zemědělské činnosti je významný podpovrchový odtok.

Expertní informační systém NAVAROSO

and –

Příspěvek podává informaci o tvorbě expertního informačního systému NAVAROSO, budovaného pro potřeby složek aktivních při vzniku havarijní situace na vodách. Systém poskytuje křížově provázané údaje, potřebné pro rychlé získávání informací o možných příčinách zhoršení jakosti vod, postupech k určení typu znečištění a odhadu jeho šíření ve vodoteči.

Čistá voda – zdravé město: Využitelnost stávajícího systému sběru informací pro naplnění cílů projektu

, , and –

Příspěvek představuje část projektu Čistá voda – zdravé město, který se zabývá predikcí možného výskytu nebezpečných chemických látek v tocích při haváriích a povodních. Seznamuje s databázemi, které jsou v současné době k danému tématu vedeny, a s jejich praktickou využitelností.

Matematické stanovení batymetrie vodního toku – software Bathy_supp

, , , , and –

Topografické údaje hrají klíčovou roli v otázce přesného hydrodynamického modelování povodňových událostí. Často je vyžadován přesný digitální model terénu (DMT), který obsahuje popis říční batymetrie. DMT může být získán z různých zdrojů dat, jako jsou pozemní měření nebo metody dálkového průzkumu země.

Databáze ochranných pásem vodních zdrojů v České republice

, and –

Databáze ochranných pásmem vodních zdrojů (OPVZ) vznikla ve Výzkumném ústavu vodohospodářském T. G. Masaryka, v. v. i., (dále jen VÚV TGM) přibližně v roce 2004. V následujících letech proběhla řada dílčích aktualizací. V letech 2015–2017 byl v rámci podpory výkonu státní správy Ministerstva životního prostředí ČR (MŽP) řešen projekt s názvem Aktualizace OPVZ v ČR.

Možnosti využití starých topografických map z let 1763–1768 pro hodnocení vývoje vodních ploch a potenciál jejich obnovy

, , , , , , and –

Potenciál obnovy vodních ploch je aktuálním tématem v současném krajinném plánování. Nejčastěji jsou na území České republiky zkoumány vodní plochy na starých topografických mapách od poloviny 19. století, na kterých je již velmi dobrá polohová přesnost topografického zákresu.

Věžové vodojemy – výzkumný projekt mapující vývoj a podobu věžových vodojemů na našem území

, , , and –

Příspěvek přináší souhrn vstupních informací o výzkumném projektu Věžové vodojemy – identifikace, dokumentace, prezentace, nové využití. Ten se zabývá vývojem věžových vodojemů na dnešním území České republiky od počátků jejich vzniku až do současnosti.

Hodnocení stavu útvarů povrchových vod v České republice za období 2013–2015

, , , and –

Tento článek si klade za cíl seznámit odbornou veřejnost se souhrnnými výsledky hodnocení ekologického a chemického stavu, resp. potenciálu útvarů povrchových vod kategorie „řeka“ a kategorie „jezero“ za období let 2013–2015 v České republice, které byly v roce 2017 realizovány Výzkumným ústavem vodohospodářským T. G. Masaryka, v. v. i. (dále VÚV TGM).

Batymetrické měření pro stanovení morfologie dna vodní nádrže

, , , , , , , , and –

Informační a komunikační technologie jsou v současné době jedním z rozhodujících faktorů ovlivňujících ekonomický a společenský vývoj. Obdobný vývoj a trendy ve vazbě na informační a komunikační technologie lze zaznamenat i v oboru vodního hospodářství.

Typologie útvarů povrchových vod kategorie řeka v prvním a druhém cyklu plánů povodí a její důsledky pro hodnocení stavu útvarů

, and –

Vymezení útvarů povrchových vod a určení jejich typologie patří k prvním krokům při implementaci Rámcové směrnice o vodě (dále RSV) [1]. První vymezení a určení typů v ČR proběhlo v letech 2004 a 2005 v rámci prvního cyklu plánů povodí, celý proces však byl významně přepracován v období 2009 až 2010 pro druhý cyklus.