Monitorování proměnlivosti vybraných faktorů mikroklimatu v okolí ekotonů
Metodika
Studium literatury
V první fázi práce bylo nutné nastudovat potřebné materiály týkající se ekotonů a jejich významu a funkci v krajině. Další literatura potřebná k osvojení se vztahovala k charakteristice mikroklimatu, jednotlivých mikroklimatických prvků a způsobu jejich měření. Potřebné bylo i studium mapových podkladů, statistických údajů a geografických publikací, které byly využity při zpracování geografické a zejména klimatické charakteristiky zkoumaného území.
Odvození mikroklimatických charakteristik
Pro klimatické posouzení povodí řeky Trkmanky byly zpracovány dlouhodobé mikroklimatické charakteristiky, pro něž byla použita data z meteorologických stanic, jež se nachází v zájmovém území, a to v Kloboukách u Brna, Velkých Pavlovicích a Ždánicích. V případě nedostatečného množství informací byl použit k vyvození závěrů Atlas podnebí Česka z roku 2007. V práci jsou jednotlivě charakterizovány poměry teplotní, srážkové, sněhové, vlhkostní, tlakové a větrné. Dále následuje charakteristika slunečního záření, slunečního svitu a oblačnosti.
Terénní měření
Základní podstatou diplomové práce byl provést monitoring vybraných mikroklimatických faktorů v okolí ekotonů v povodí řeky Trkmanky. Tato měření byla uskutečňována na 8 vytyčených transektech v okolí obcí Kobylí a Ždánice, jak je znázorněno na přiloženém obrázku.
Délka stanovených transektů byla proměnlivá v závislosti na typu ekotonu (v případě úzkého – 20 m, širokého 30 m a stepního očka 10 m). Měření byla prováděna v rámci jednoho transektu na sedmi stanovištích, kde prostřední stanoviště označené číslem 4 představovalo střed ekotonu, stanoviště s číslem 1 bylo v nejzazší části transektu v lesním porostu a stanoviště s číslem 7 se nacházelo nejdále v transektu na trvalém travním porostu. Měření probíhala tak, že byla prováděna vždy na třech stanovištích zároveň (na louce, v ekotonu a v lese), ve dvou různých výškách (15 cm a 2m nad zemí), 4 různých směrech (světových stranách) a po dobu dvou minut.
Měření byla prováděna pomocí tří anemometrů Testo typu 410-1 a 410-2, jež umožňovaly současně měřit teplotu vzduchu, pociťovanou teplotu, rychlost proudění vzduchu a v případě typu 410-2 i relativní vlhkost. Naměřená data byla převážně zapisována do elektronického formuláře v PDA, jež byl vytvořen pomocí programu XS Designer od firmy GrandaSoft.
Následovně byla data zpracována v prostředí programu MS Excel, podrobena základní statistické analýze a na základě výsledků měření byly zformulovány závěry. Data byla vizualizována v prostředí programů ESRI a popřípadě poté upravena v grafickém programu Inkscape.
Vyhodnocení zápoje porostu
Vyhodnocení zápoje stromů bylo provedeno na transektu T10. Jedná se o vyhodnocení fotografií, které zachycují přímý pohled na les z trvalého travního porostu. Zápojem se v tomto případě rozumí nejenom pokryvnost korunové části stromů, ale i kmenů, keřů a další vegetace, jež se objevuje ve stanoveném výseku fotografie.
Fotografie, které vstupují do analýzy, byly pořízeny v časové řadě květen 2008 až duben 2009. Poněvadž fotografie nezachycují vždy stejné území, bylo potřeba je rektifikovat. Rektifikace i následující analýza obrazu byla provedena v prostředí ESRI ArcView GIS 3.x. Rektifikace byla provedena pomocí algoritmu polynomální transformace 1. stupně při výběru 4 vlícovacích bodů. Rektifikace byla považována za úspěšnou (přesnou), pokud byla celková výsledná chyba RMS nižší než 4.
V dalším kroku byl proveden výběr zájmové oblasti (výřezu) fotky a následné poté byla provedena neřízená klasifikace, která rozčlenila jednotlivé pixely do kategorií, ze kterých pak bylo možné podle zbarvení určit, zda se jedná o vegetaci či volný prostor. Klasifikace byla provedena použitím převodního algoritmu ISODATA do 12 kategorií. Vzniklých 12 kategorií pak bylo dále seskupeno do 2 kategorií, přičemž jedna reprezentovala pokryvnost vegetace a druhá pak volný prostor. Zápoj byl poté vyhodnocen procentuálním zastoupením vegetace na snímku.
Způsob tohoto automatického vyhodnocení je považován za nejjednodušší způsob provedení. Nepřesnosti, které zde nejsou uvažovány, jsou dány zakřivením terénu a různou vzdáleností porostu od hranice lesu (ekotonu).