Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

1. Výskumný Ústav Pôdoznalectva a Ochrany Pôdy Príklad web-aplikácie „Odhad úrod“ s väzbou na údaje DPZ aagrometeorologické modelovanie Peter Scholtz, Martina Nováková, Michal Sviček Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

2. Výskumný Ústav Pôdoznalectva a Ochrany Pôdy Bratislava, Banská Bystrica, Prešov • 50 ročná existencia VÚPOP = rozsiahle množstvo údajov a informácii o pôde a o poľnohospodárskej krajine • databáza KPP (Komplexný Prieskum Poľnohospodárskych Pôd) - 70. roky, tvorba geografického informačného systému o pôde • databáza BPEJ (Bonitované Pôdno-Ekologické Jednotky) - priebežná aktualizácia • LPIS; Monitoring pôd; Geochemický atlas; Monitoring VD Gabčíkovo; výsledky regionálnych výskumov; Pôdna služba; atď. • Od 2004 testovacia prevádzka INFOSERVIS-u VÚPOP • on-lineprístup k informáciám o poľnohospodárskej pôde • široká verejnosť a vybrané inštitúcie (prostredníctvom prístupového hesla) Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

3. INFOSERVIS VÚPOP (Pôdny portál VÚPOP) www.podnemapy.sk V súčasnosti prístupné aplikácie: Informácie o pôdnych databázach • Pôdna mapa SR, Atlas pôd SR • KPP, BPEJ, PER (pôdno-ekologické regióny) • ČMS Pôda, Geochemický Atlas, Geologické • faktory ŽP • LPIS a VGIS pre potreby PPA a ŠVPS • CHVU – Chránené vtáčie územia; LFA Odvodené aplikácie: Technické riešenie: • Chránené poľnohospodárske pôdy • Hrúbka humusového horizontu • Produkčný potenciál pôd, Potenciálna pro- • dukcia fytomasy • Hodnota pozemkov pre pozemkové úpravy • Fyzikálna degradácia pôd • Multifunkčné využívanie poľnohospodárs- • kych pôd • práca s mapami - HTML prehliadač • generovanie webových máp - • - ArcIMS server (ESRI) • databázový systém - Oracle 10g • ukladanie priestorových údajov - • - ArcSDE geodatabáza Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

4. INFOSERVIS VÚPOP (Pôdny portál VÚPOP) Aplikácia - Odhad úrod • odhad úroda produkciestrategických poľnohospodárskych plodín • na VÚPOP od r.1998 (kontrakt s MP SR) • systém odhadu úrod a produkcie poľnohospodárskych plodín • metodika JRC Ispra(Spoločné Výskumné Stredisko Európskej Únie) • (http://agrifish.jrc.it/marsstat/Crop_Yield_Forecasting/ cgms.htm) Rozdielne prístupy k odhadu úrod: Plodiny: • DPZ– interpretácia aktuálneho stavu • vegetácie prostredníctvom satelitných • obrazových záznamov • WOFOST – biofyzikálne modelovanie • vývoja vegetácie pšenica ozimná, jačmeň jarný, repka olejná ozimná, kukurica na zrno, slnečnica ročná, cukrová repa technická, zemiaky konzumné Termíny: 3x pre ozimné a jarné plodiny – k 15.05.; 15.06. a 15.07. 3x pre letné plodiny: 31.07.; 31.08. a 30.09. Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

5. Využitie metód Diaľkového Prieskumu Zeme princípstanovenia vegetačného indexu: NDVI- množstvo a vitalita vegetácie aplikácia v kocke metóda:interpretácia vegetačných indexov zo satelitných obrazových záznamov vstupy:satelitné obrazové záznamy zo satelitov NOAA použitý vegetačný index:NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) následné spracovanie:štatistické metódy • pigment rastlín (chlorofyl) absorbuje pri fotosyntéze viditeľnú časť rádiomagnetického žiarenia • bunková štruktúra listov odráža blízke infračervené žiarenie • kompozícia NDVI • z maximálnych hodnôt NDVI • za dekády Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

6. Údaje – satelitné obrazové záznamy a ich zdroje • satelitný systémNational Oceanic and Atmospheric Administration – Polar - Orbiting Operational Environmental Satellite (NOAA - POES) • - meteorologický program USA,od 1960 – satelity TIROS • - momentálne: NOAA-12, NOAA-15, NOAA-16, NOAA-17 a NOAA-18 (20.5.2005) • výhody: veľké zornému poľu – široký záber scén (až do 3000 km); vysoká časová frekvencia snímania – každý deň celý zemský povrch • nevýhoda: nízke priestorové rozlíšenie • senzor Advance Very High Ressolution Radiometer (AVHRR) • - meria emitovanú a odrazenú radiáciu systému Zem-atmosféra v  • 5-tich kanáloch s rozlíšením 1,1 km • - od satelitu TIROS-N (Television and Infrared Observation Satellite) (X.1978) • - AVHRR/1: 4 kanály (TIROS - N, NOAA-6,8,10 a 12) • - AVHRR/2: 5 kanálov (NOAA -7,9,11 a 13) • - AVHRR/3: 6 kanálov (od NOAA -15 vyššie) Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

7. WOFOST – biofyzikálne modelovanie princíp modelovania: systém rastlina – pôda – klíma - voda aplikácia v kocke metóda:biofyzikálny model WOFOST vstupy:bodové údaje meteo vstup, pôdny a rastlinný vstup, fenologická fáza, podzemná voda,.. použité vegetačné indexy:TAGP a TWSO TAGP (Total Above Ground Production) TWSO (Total Dry Weight of Storage Organs) výstupy:hodnoty TAGP a TWSO k daným termínom následné spracovanie:štatistické metódy zdroj: http://www.swap.alterra.nl/ Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

8. Údaje – klíma a počasie parametre:dĺžka slnečného žiarenia, max. a min. teplota vzduchu, sila vetra, tlak vodných pár, úhrn zrážok; evapo-transpirácia denný chod a hodnoty dlhodobých denných priemerov Meteorologické stanice (SHMÚ) Fenologické stanice (SHMÚ) meteo - input file = údaje za stanicu parametre:termín nástupu fenologických fáz (sejba, vzchádzanie, zrelosti) dlhodobé priemery Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

9. Údaje – pôdne vlastnosti KPP - DB databáza výberových sond KPP Výberové sondy KPP (18 000 v rámci územia SR) soil - input file = údaje o konkrétnej pôde hydrofyzikálne parametre pôdy retenčné a hydraulické vlastnosti pôd parametre obrábateľnosti pôd Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

10. Údaje – rastlina (plodina) fyziologické parametrepoľnohospodárskychplodín– charakterizujúce podstatné procesy vývoja plodín (vzchádzanie, respirácia, evapotranspirácia, tvorba biomasy, zakoreňovanie, spotreba vody, spotreba žívín, atď.) EU - databáza crop - input file = údaje o konkrétnej plodine site – file, timer – file = nastavenie podmienok spustenia doplňujúce údaje o prostredí časové údaje potrebné na spustenie modelu Pozn: WOFOST - bezmierkový model, modelovanie produkcie biomasy na rôznych úrovniach detailnosti Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

11. Výpočet a interpretácia odhadu úrod VSTUPNÉ ÚDAJE • štatistické údaje: • historický rad dosiahnutých úrod • údaje o zberových, resp. osevných • plochách • vegetačné indexy: • DPZ: NDVI • WOFOST: TAGP, TWSO ŠTATISTICKÉ SPRACOVANIE INTERPRETÁCIA • pre MP SR na úrovni administratívnych jednotiek • pre web - aplikáciu: • DPZ: na úrovni bloku LPIS • WOFOST: interaktívne tabuľky na úrovni okresov a krajov Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

12. DPZ – ďalšie pripravované aplikácie • Teplota povrchu Zeme (Land Surface Teperature – LST) • zdroj údajov: 4. a 5. kanál senzora AVHRR satelitného systému NOAA snímajúce v termálnom infračervenom spektre • dva údaje o teplote povrchu Zeme – denná a nočná teplota • kompozícia hodnôt • Vlhkosť povrchu Zeme • zdroj údajov: senzor AVHRR satelitného systému NOAA • stanovuje sa na základe teploty povrchu Zeme a vegetačného indexu NDVI Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen

13. VÝSKUMNÝ ÚSTAV PÔDOZNALECTVA A OCHRANY PÔDY GAGARINOVA 10, 827 13 BRATISLAVA Ďakujeme za pozornosť. Peter Scholtz, Martina Nováková, Michal Sviček Enviro-i-forum 2006, 18. – 20.10.2006, TU Zvolen