|
|
New Approaches in Airborne Thermal Image Processing for Landscape Assessment
Pivovarník, Marek ; Pokorný,, Jan (referee) ; Štarha, Pavel (referee) ; Zemek, František (advisor)
Letecká termální hyperspektrální data přinášejí řadu informací o teplotě a emisivitě zemského povrchu. Při odhadování těchto parametrů z dálkového snímání tepelného záření je třeba řešit nedourčený systém rovnic. Bylo navrhnuto několik přístupů jak tento problém vyřešit, přičemž nejrozšířenější je algoritmus označovaný jako Temperature and Emissivity Separation (TES). Tato práce má dva hlavní cíle: 1) zlepšení algoritmu TES a 2) jeho implementaci do procesingového řetězce pro zpracování obrazových dat získaných senzorem TASI. Zlepšení algoritmu TES je možné dosáhnout nahrazením používaného modulu normalizování emisivity (tzv. Normalized Emissivity Module) částí, která je založena na vyhlazení spektrálních charakteristik nasnímané radiance. Nový modul je pak označen jako Optimized Smoothing for Temperature Emissivity Separation (OSTES). Algoritmus OSTES je připojen k procesingovému řetězci pro zpracování obrazových dat ze senzoru TASI. Testování na simulovaných datech ukázalo, že použití algoritmu OSTES vede k přesnějším odhadům teploty a emisivity. OSTES byl dále testován na datech získaných ze senzorů ASTER a TASI. V těchto případech však není možné pozorovat výrazné zlepšení z důvodu nedokonalých atmosférických korekcí. Nicméně hodnoty emisivity získané algoritmem OSTES vykazují více homogenní vlastnosti než hodnoty ze standardního produktu senzoru ASTER.
|
|
|
A methodology for assessing the impact of cattle grazing on soil properties, water quality and quantity, plant and invertebrates diversity
Fučík, P. ; Zemek, František ; Hakrová, P. ; Svobodová, M. ; Zajíček, A. ; Šlachta, M. ; Pikl, Miroslav ; Duffková, R. ; Mrkvička, J. ; Bystřický, V. ; Procházka, J. ; Skalický, M. ; Holubík, O. ; Moravcová, J. ; Novotný, Jan ; Skalická, J. ; Peterková, J. ; Musil, M. ; Šantrůček, J. ; Matoušková, V. ; Brom, J. ; Hanuš, Jan ; Novotná, K. ; Huislová, P.
This methodology introduces the approaches for assessment of soil, water, plant, forage and invertebrates characteristics of pastures as influenced by cattle grazing. These parameters are necessary to observe and evaluate in order to set the optimal grazing management of pastures for support of the sustainable land use and for mitigating the negative impacts of agriculture on the environment. Moreover, the proper management of pastures enables to improve livestock welfare, market challenges of foods, and strenghten and diversify various activities in rural areas. For the assessment of grazing-induced changes of aforementioned parameters, the focus is oriented towards different pasture geomorphological / hillslope zones, where grazing may exhibit in a distinct manner. The approaches are postponed based on literature survey as well as on knowledge acquired during a multi-branch research project. The methodology shows the principles for monitoring and evaluation of parameters regarding soil physics and chemistry, water quality and quantity, plant diversity and forage quality and ecology of selected invertebrate species. Beside this, approaches for application and interpretation of remote sensing methods and tools for detecting the changes in plant and soil pasture characteristics are introduced and discussed. The methodics is targeted on one hand for specialist from state administration offices (Ministry of Agriculture, Ministry of the Environment) as a background for evaluation of the effectiveness of subsidy programmes focused on grazing management. On the other hand, the approaches described in the methodics can serve the experts for an integrated assessment of grazing management on various pasture parameters or on the environment. The novelty of the methodics lies in the multi-level approach, which enables to assess the pasture parameters both individually or jointly, according to their mutual interrelatons and possible driving factors.
|
|
|
Final report about research in Sokolov post mining sites in 2014 based on agreement between ENKI ops and Institute of Soil Biology BC CAS
Frouz, Jan ; Dušovská, O. ; Bujalský, L. ; Jirka, V. ; Zemek, František ; Čížková, B. ; Vicena, J. ; Kukla, J. ; Cepáková, Šárka
Report summarises results of research about primary production, soil biota, soil water regime, and soil chemistry in post mining sites operated by Sokolovska Uhelna mining company based on agreement with ENKI ops.
|
|
|
Mathematical methods of modelling the morphology of spruce trees
Janoutová, Růžena ; Novotný, Jan ; Pivovarník, Marek ; Zemek, František
Radiative transfer (RT) models are simulation tools which can be used to quantify relationships between vegetation canopy properties and observed remotely sensed data. Th is study aims at creating a spruce tree growth model as a key input for use in RT models. Th e spruce tree model is built on data obtained from terrestrial laser scanning of spruce trees. Each tree model is unique. Th is uniqueness is achieved by using L-systems which are able to simulate natural randomness while complying with the given tree parameters. L-systems are established on a theory of grammar that enables rewriting a string of symbols according to specifi ed rewriting rules. In practice, our tree models are generated in Blender visualization soft ware, implementing an algorithm written in Python. Th e algorithm generates the basic parameters of the whole tree and then creates the parameters of the spruce trunk and initial branches. Th e parameters are generated randomly within a range that is calculated from measured data. Th en each branch is grown on the basis of annual increments defi ned by fi eld measurements. Tree needles are distributed with respect to the age of individual branches; therefore, the needles have diff erent colours according to their age. Cones and faces are graphical representations of the spruce model. Branches are represented by cones and needles are represented by faces around the branches. Th e faces are transparent, thus simulating light transmittance in-between the needles. The whole model is highly computationally demanding, especially with respect to computer memory.
|
|
|
Hyperspectral image segmentation for estimation of biomass at reclaimed heaps
Pikl, Miroslav ; Zemek, František
This paper presents the preliminary results from a study that aims at estimation of above ground biomass and soil carbon content at reclaimed mining heaps in the Sokolov region. Two image segmentation methods are presented. We applied maximal likelihood (ML) and neural network (NN) classifi ers on airborne hyperspectral data. Th e objective of this part of the study was to prepare a land cover classifi cation of the region. Th e main focus was paid to discrimination of six classes with prevailing forest species cover. Th e classifi cation accuracy of the training sites was 93.75 % for NN and 79.12 % for ML respectively. But ML outperformed NN in overall classifi cation accuracy with 61.54 % compared to 40.9 % of NN. Th e more accurate results of the ML classifi er are probably infl uenced by properties of the training samples. Th e larger size of the training samples derived for ML enabled better representation of class histograms. Th e lower overall NN accuracy could result from high spatial resolution of HS data.
|
|
|
Segmentation of tree crowns from airborne hyperspectral and lidar data: method comparison
Novotný, Jan ; Zemek, František
Structural and spectral information on single trees is needed for diff erent purposes in forest research and its applications. It can help, e.g., to explain the physiological performance of trees, to improve a parameterization of radiative transfer models, to estimate more precisely tree biomass or tree health status. Th is technical note aims at informing about the basic steps in the use of two categories of airborne digital data for tree crown segmentation: 1) passive multispectral (MS) and hyperspectral (HS) data; 2) active laser scanning (LiDAR) data. Basic assumptions of data quality and their pre-processing chains are mentioned for both data categories, followed by an analytical description of the basic steps in crown segmentation: a) detection of individual trees; b) delineation of a projected tree crown. Methods related to each data category and their common use are compared. As a result, synergic application of HS and laser scanning data resulted in the highest precision of tree crown delineation.
|
|
|
CzechCarbo - studium cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR
Ústav pro hospodářskou úpravu lesů, Brandýs nad Labem ; Ústav pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o. , Strašice ; Jihočeská univerzita České Budějovice ; Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně ; Ústav fyziky atmosféry AV ČR, Praha ; Ústav ekologie krajiny AV ČR, České Budějovice ; Lapka, Miroslav ; Zemek, František ; Cudlín, Pavel ; Macků, Jaromír ; Henžlík, Vladimír ; Cienciala, Emil ; Janouš, Dalibor ; Šantrůčková, Hana ; Vránová, Valerie ; Formánek, Pavel ; Urban, Otmar ; Dubrovský, Martin ; Pokorný, Radek ; Marek, Michal V.
Projekt CzechCarbo představuje integrační projekt řešící problematiku studia cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR s využitím metodických přístupů umožňujících pochopit, predikovat a oceňovat bilanci uhlíku v ČR . Projekt je rozdělen do 8 pracovních segmentů. 1. Scénáře vývoje klimatu na území ČR s ohledem na globální změnu klimatu. 2. Studium mechanismů fyziologických procesů kontrolujících příjem a metabolismus uhlíku (účinkové procesové studie). 3. Rozvoj observační sítě "fluxes towers" umožňujících sledovat toky CO2 v základních typech ekosystémů ČR (lesy, louky, mokřady, agro-ekosystémy). 4. Zdokonalení regionálního území (území ČR) systému pro stanovení uhlíkové bilance terestrických (především lesních) ekosystémů, který lze použít při verifikaci a naplňování závěrů Kjótského protokolu. 5. Vypracování metodologie, která by byla schopna předpovídat budoucí vývoj a chování terestrických uhlíkových "sinků" v měřítku ČR. 6. Management lesních, lučních, mokřadních, vodních ekosystémů a agroekosystémů, snižující důsledky GHG (skleníkových plynů) a zvyšující příjem a ukládání C v krajině. 7. Změny koloběhu uhlíku v kontextu změny využití krajiny ČR (resp. globálních společenských a přírodních změn). 8. Sociální a ekonomické důsledky globální změny klimatu s ohledem na "land-use changes" a strategické chování společnosti.Ve zprávě jsou popsány výsledky, kterých bylo dosaženo v roce 2004 v jednotlivých segmentech.
|
|
|
CzechCarbo - studium cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR
Ústav pro hospodářskou úpravu lesů, Brandýs nad Labem ; Ústav pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o. , Strašice ; Jihočeská univerzita České Budějovice ; ENKI o.p.s., Třeboň ; Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně ; Ostravská univerzita v Ostravě ; Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR, České Budějovice ; Ústav fyziky atmosféry AV ČR, Praha ; Ústav ekologie krajiny AV ČR, České Budějovice ; Maxa, Josef ; Líšková, Zuzana ; Cudlínová, Eva ; Lapka, Miroslav ; Zemek, František ; Heřman, Michal ; Cudlín, Pavel ; Macků, Jaromír ; Henžlík, Vladimír ; Cienciala, Emil ; Janouš, Dalibor ; Albrechtová, Jana ; Formánek, Pavel ; Špunda, V. ; Čížková, H. ; Soukupová, J. ; Urban, Otmar ; Huth, Radan ; Dubrovský, Martin ; Pokorný, Radek ; Marek, Michal V.
Projekt CzechCarbo představuje integrační projekt řešící problematiku studia cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR s využitím metodických přístupů umožňujících pochopit, predikovat a oceňovat bilanci uhlíku v ČR . Projekt je rozdělen do 8 pracovních segmentů. 1. Scénáře vývoje klimatu na území ČR s ohledem na globální změnu klimatu. 2. Studium mechanismů fyziologických procesů kontrolujících příjem a metabolismus uhlíku (účinkové procesové studie). 3. Rozvoj observační sítě "fluxes towers" umožňujících sledovat toky CO2 v základních typech ekosystémů ČR (lesy, louky, mokřady, agro-ekosystémy). 4. Zdokonalení regionálního území (území ČR) systému pro stanovení uhlíkové bilance terestrických (především lesních) ekosystémů, který lze použít při verifikaci a naplňování závěrů Kjótského protokolu. 5. Vypracování metodologie, která by byla schopna předpovídat budoucí vývoj a chování terestrických uhlíkových "sinků" v měřítku ČR. 6. Management lesních, lučních, mokřadních, vodních ekosystémů a agroekosystémů, snižující důsledky GHG (skleníkových plynů) a zvyšující příjem a ukládání C v krajině. 7. Změny koloběhu uhlíku v kontextu změny využití krajiny ČR (resp. globálních společenských a přírodních změn). 8. Sociální a ekonomické důsledky globální změny klimatu s ohledem na "land-use changes" a strategické chování společnosti.Ve zprávě jsou popsány výsledky, kterých bylo dosaženo v roce 2005 v jednotlivých segmentech.
|
|
|
CzechCarbo - studium cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR
Ústav pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o. , Strašice ; Ústav fyziky atmosféry AV ČR, Praha ; Ústav ekologie krajiny AV ČR, České Budějovice ; Lapka, Miroslav ; Zemek, František ; Cudlín, Pavel ; Cienciala, Emil ; Janouš, Dalibor ; Urban, Otmar ; Dubrovský, Martin ; Marek, Michal V.
Projekt CzechCarbo představuje integrační projekt řešící problematiku studia cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR s využitím metodických přístupů umožňujících pochopit, predikovat a oceňovat bilanci uhlíku v ČR . Projekt je rozdělen do 8 pracovních segmentů: 1: Scénáře vývoje klimatu na území ČR s ohledem na globální změnu klimatu. 2. Studium mechanismů fyziologických procesů kontrolujících příjem a metabolismus uhlíku (účinkové procesové studie). 3. Rozvoj observační sítě "fluxes towers" umožňujících sledovat toky CO2 v základních typech ekosystémů ČR (lesy, louky, mokřady, agro-ekosystémy). 4. Zdokonalení regionálního území (území ČR) systému pro stanovení uhlíkové bilance terestrických (především lesních) ekosystémů, který lze použít při verifikaci a naplňování závěrů Kjótského protokolu. 5. Vypracování metodologie, která by byla schopna předpovídat budoucí vývoj a chování terestrických uhlíkových "sinků" v měřítku ČR. 6. Management lesních, lučních, mokřadních, vodních ekosystémů a agroekosystémů, snižující důsledky GHG (skleníkových plynů) a zvyšující příjem a ukládání C v krajině. 7. Změny koloběhu uhlíku v kontextu změny využití krajiny ČR (resp. globálních společenských a přírodních změn). 8. Sociální a ekonomické důsledky globální změny klimatu s ohledem na "land-use changes" a strategické chování společnosti.
|
|
|
CzechCarbo - studium cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR
Ústav pro hospodářskou úpravu lesů, Brandýs n. Labem ; IFER - Ústav pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o., Strašice ; Ústav systémové biologie a ekologie AV ČR, České Budějovice ; Lapka, Miroslav ; Matějka, Karel ; Zemek, František ; Cudlín, Pavel ; Macků, Jaromír ; Henžlík, Vladimír ; Cienciala, Emil ; Janouš, Dalibor ; Šantrůčková, Hana ; Formánek, Pavel ; Čížková, H. ; Soukupová, J. ; Urban, Otmar ; Huth, Radan ; Dubrovský, Martin ; Pokorný, Radek ; Marek, Michal V.
Projekt CzechCarbo představuje integrační projekt řešící problematiku studia cyklu uhlíku v terestrických ekosystémech ČR s využitím metodických přístupů umožňujících pochopit, predikovat a oceňovat bilanci uhlíku v ČR . Projekt je rozdělen do 8 pracovních segmentů (PS). Zaměření činnosti jednotlivých PS v roce 2006 a vybrané dílčí výsledky: 1. Scénáře vývoje klimatu na území ČR s ohledem na globální změnu klimatu. 2. Studium mechanismů fyziologických procesů kontrolujících příjem a metabolismus uhlíku (účinkové procesové studie). 3. Rozvoj observační sítě "fluxes towers" umožňujících sledovat toky CO2 v základních typech ekosystémů ČR (lesy, louky, mokřady, agro-ekosystémy). 4. Zdokonalení regionálního území (území ČR) systému pro stanovení uhlíkové bilance terestrických (především lesních) ekosystémů, který lze použít při verifikaci a naplňování závěrů Kjótského protokolu. 5. Vypracování metodologie, která by byla schopna předpovídat budoucí vývoj a chování terestrických uhlíkových "sinků" v měřítku ČR. 6. Management lesních, lučních, mokřadních, vodních ekosystémů a agroekosystémů, snižující důsledky GHG (skleníkových plynů) a zvyšující příjem a ukládání C v krajině. 7. Změny koloběhu uhlíku v kontextu změny využití krajiny ČR (resp. globálních společenských a přírodních změn). 8. Sociální a ekonomické důsledky globální změny klimatu s ohledem na "land-use changes" a strategické chování společnosti.
|
guest ::
RSS feed.