|
|
Vliv optických prvků na účinnost světlovodu
Nekvapil, Jan ; Mohelníková, Jitka (oponent) ; Škoda, Jan (vedoucí práce)
Tato práce řeší měření účinnosti světlovodů v laboratorních podmínkách při osvětlení takřka přímými světelnými paprsky. Dále se zabývá měřením spektrální odrazivosti odrazných materiálů dostupných na trhu v ČR. Cílem je porovnání účinnosti různých světlovodných tras mezi sebou a zjištění spektrálních vlastností odrazných materiálů. Světlovody byly změřeny pomocí krychlového integrátoru. Světelným zdrojem pohyboval automatický goniofotometr. Tok zdroje byl určen metodou zonálních toků. Data přepočtena v programu Matlab. Vyhodnocení je grafické i číselné. Výsledkem práce je jak porovnání vlastností odrazných materiálů pro světlovody, tak hodnocení účinnosti zadaných světlovodných tras. Na základě výsledků je možné vybrat optimální variantu při projektování trasy světlovodu.
|
|
|
Mineral nutrients dynamics of hemiparasite Viscum album L. and its host Tilia cordata Mill
Nikitina, Tatiana
Přítomnost poloparazitických rostlin může potenciálně poškodit městské stromy, důležité svou významnou estetickou a environmentální funkci. Z toho důvodu zkoumá tato studie dynamiku živin jmelí bílého (Viscum album L. subsp. album) a jeho hostitelského stromu lípy srdčité (Tilia cordata Mill.) během vegetačního období. Koncentrace všech makroživin byla vyšší u jmelí ve srovnání s hostitelským stromem, s výjimkou vápníku. Nedostatky fosforu a draslíku byly pozorovány v listech Tilia během vegetačního období. Koncentrace rozpustných nestrukturálních sacharidů v listech Tilia byla významně vyšší než koncentrace u Viscum. Spektrální odrazivost listů ukázala odlišné výsledky pro oba druhy, přičemž Tilia vykazovala rychlejší rychlost senescence než letošní listy Viscum, zatímco letošní listy Viscum vykazovaly pozvolnější a delší vývoj. Významným výsledkem studie je akumulace živin jmelím na úkor zdrojů hostitelské dřeviny
|
|
|
Detekce napadení ječmene listovými chorobami pomocí infračerveného termálního zobrazování, zobazovací fluorescence chlorofylu, UV-stínění fluorescence chlorofylu a hyperspekrálního zobrazování
Holzmannová, Kateřina
Cílem diplomové práce bylo v teoretické části shrnout základní informace o ječmeni, jeho využití a listových chorobách, které se na ječmeni vyskytují nejčastěji, dále shrnout základy zobrazovacích metod potenciálně využitelných pro detekci chorob na listech rostlin, a to zobrazovací fluorescence chlorofylu, UV stínění fluorescence chlorofylu, hyperspektrálního zobrazování a infračerveného termálního zobrazování. Cílem práce bylo dále na základě provedeného experimentu s inokulací jarního ječmene padlím travním (Blumeria graminis f. sp. hordei) vyhodnotit potenciál jednotlivých senzorových metod z pohledu jejich schopnosti detekovat odolnost genotypů jarního ječmene vůči padlí. V praktické části jsou porovnávány vybrané senzorové metody v rámci experimentu se 6 liniemi jarního ječmene (linie odrůdy Pallas) lišící se pouze v přítomnosti různých genů odolnosti vůči padlí travnímu. Ty to linie byly zvoleny tak aby reprezentovaly širokou škálu reakčních typů odezvy na infekci avirulentními patotypy padlí, protože reakční typ se může odrazit na odezvě měřené pomocí těchto nepřímých metod. Na základě provedené korelační analýzy pro jednotlivé parametry měřené pomocí testovaných nepřímých senzorových metod s hodnotami světlem saturované rychlosti asimilace CO2, bylo možné konstatovat, že v rámci každé skupiny metod existuje parametr vykazující vysokou schopnost predikce odezvy rostliny a tím i odolnosti vůči padlí. Jedná se o jednak chlorofylový index, založený na principu měření infračervené a červené transmitance listu, diferenci teploty listu a teploty vzduchu stanovené pomocí termální kamery, poměr fluorescenčního poklesu – index vitality (Rfd), a konečně pak také spektrální index ZM. Kromě teplotní diference dosahují hodnoty Pearsonova korelačního koeficientu nad úroveň 0.74 což znamená, že se jedná o vysoce průkaznou závislost a hodnoty adjustovaného R2 hodnot nad 0.55 což znamená spolehlivost predikce vyšší jak 55%. KLÍČOVÁ SLOVA: ječmen; Blumeria graminis; detekce, fluorescence chlorofylu; UV stínění fluorescence; spektrální odrazivost; zobrazovací metody.
|
|
|
Detekce houbových chorob ječmene pomocí zobrazovací fluorescence a termálního zobrazování
Holzmannová, Kateřina
Hlavním cílem této práce bylo provést literární rešerši zobrazovacích metod pro detekci chorob jarního ječmene, jejich předností a nedostatků a na vzorcích jarního ječmene s různou úrovní infekce houbovými chorobami provést experiment umožňující porovnání detekce chorob s využitím metody zobrazovací fluorescence chlorofylu, zobrazovacího UV stínění fluorescence a hyperspektrálního zobrazování v pásmech VNIR a NIR. Původně plánované měření na více chorobách bylo provedeno s ohledem k vládním omezením cestování v souvislosti s pandemií koronaviru pouze pro napadení ječmene Pyrenophora teres. Dosažené výsledky prokazují, že všechny tři metody mají potenciál využití v oblasti včasné a neinvazivní detekce napadení P. teres ať již pro účely monitoringu napadení nebo při fenotypizaci odolnosti vůči P. teres. Nejlepší korelace k napadení listové plochy P. teres bylo dosaženo u aktuálního kvantového výtěžku fotosystému II (ΦPSII). Tento parametr vykazuje vysokou linearitu závislosti k napadení P. teres, což dává předpoklad spolehlivé detekce v celém rozsahu úrovně napadení. S ohledem na nutnost měření z malé vzdálenosti a také možný vliv změny intenzity slunečního záření, se jedná o parametr využitelný spíše pro fenotypizaci nežo metodu aplikovatelnou při monitoringu rozsáhlých ploch. Velmi dobrých výsledků detekce napadení P. teres bylo dosaženo také s využitím indexu UV stínění fluorescence. UV stínění fluorescence vykazuje rovněž velmi těsnou závislost k úrovni napadení P. teres avšak nelineárního charakteru, kdy index UV stínění fluorescence s malou úrovní napadení prudce stoupá a při vyšším napadení je ovlivněn méně. To znamená vyšší citlivost metody vůči malé rovni napadení a může proto představovat přednost zejména při včasné detekci napadení. Index UV stínění rovněž představuje značný potenciál z pohledu analýzy prostorové distribuce choroby na úrovni listu, kdy UV stínění roste v okolí místa napadení, ale v samotném místě napadení výrazně klesá. Naproti tomu hyperspektrální odrazivost představuje značný potenciál pro monitoring rozsáhlých ploch z pohledu napadení, protože může být vyhodnocena nejen z blízké vzdálenosti ale také z dronu, letadla či satelitu. Ze sledovaných vegetačních indexů bylo nejvyšší těsnosti i linearity závislosti vůči napadení P. teres dosaženo pro index integrující širší pásmo odrazivosti v oblasti 650-725 nm ANMB650-725. Dobrých výsledků z pohledu odhadu úrovně napadení bylo ale dosaženo i u jednoduchých indexů NDVI a EVI. Pro včasnou detekci napadení P. teres se pak jako nejvhodnější jeví index ARI založený na absorpčním pásmu antokyanů, který vykazuje prudkou změnu hodnot při nízkých úrovních napadení. Tento index rovněž prokazuje velmi dobré výsledky z pohledu vyhodnocení prostorové distribuce napadení na listu, přičemž v místě infekce ARI stoupá. Nejlepších výsledků z pohledu hodnocení prostorové distribuce napadení vykazuje jednoduchý poměr reflektancí v červené a zelené oblasti (RGR), který ovšem vykazuje méně těsnou závislost k úrovni napadení P. teres pokud je list posuzován jako celek. Celkově lze konstatovat, že všechny tři metody mají potenciál využití pro monitoring napadení P. teres a fenotypizaci odolnosti hnědé skvrnitosti. Klíčové pro jejich výběr jsou spíše technické požadavky, zda má být měřeno napadení listu jako celku nebo je nutné hodnotit variabilitu napadení na listu, z jaké vzdálenosti je možné měření provádět a jaký je rozsah měřených ploch, a také zda je nezbytné detekovat s vysokou citlivostí nízkou úroveň počátku napadení nebo je důležitější zajistit spolehlivý odhad napadení v celém rozsahu.
|
|
|
Využití družicových dat vysokého časového rozlišení ve výzkumu dynamiky změn vegetačního pokryvu
Indrová, Magdalena ; Štych, Přemysl (vedoucí práce) ; Lysák, Jakub (oponent)
Cílem práce je vytvoření báze spektrálních vlastností sledovaných vegetačních forem a vytvoření klasifikace krajinného pokryvu. Práce probíhala se snímky MERIS, získanými na KAGIK. Bylo vybráno deset kategorií krajinného pokryvu, u kterých bylo v programu BEAM za obdob duben - listopad 2009 určeno spektrální chování. U některých definovaných kategorií, jako jsou jehličnaté lesy či zástavba, se spektrální chování během roku neměnilo. Naopak, u zemědělských plodin byly pozorovány výrazné změny. Nejlépe se podařilo charakterizovat spektrální chování lesních porostů, ze zemědělských plodin pak řepky olejky. Nakonec byla vyzkoušena metoda "Spectral Unmixing", která se používá u snímků, jejichž pixely reprezentují více než jeden druh krajinného pokryvu. U této metody byl nejkvalitnější výsledek také získán v kategorii lesních porostů. Z výsledků práce je patrné, že snímky MERIS mohou být k těmto účelům využity, avšak kvůli rozlišení 300 m x 300 m dovolují zkoumat jen rozsáhlá a homogenní území.
|
|
|
Analýza primárních fotosyntetických procesů u jehličnanů: srovnání vybraných metod a možné využití při studiu genetické variability
Palovská, Markéta ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Albrechtová, Jana (oponent)
Jehličnany jsou významné jak z ekologického, tak ze socioekonomického hlediska, výzkum některých oblastí jejich biologie však zaostává. Týká se to např. jejich genetiky a šlechtění a zčásti i fyziologie. Vzhledem k tomu, že při kvantitativně-genetických analýzách potřebných pro šlechtění je třeba hodnotit vždy mnoho vzorků, a také proto, že klasické metody měření jsou poměrně pracné, uvažuje se o využití některých parametrů popisujících např. aktivitu fotosyntetického elektron-transportního řetězce (ETC). Metod měření aktivity fotosyntetického ETC je sice celá řada, ale jejich použití na jehličnanech nese různé problémy. V této práci se zabývám touto problematikou z různých úhlů. V první části práce jsem srovnávala aktivity částí fotosyntetického ETC u 8 druhů jehličnanů pomocí analýzy fluorescence chlorofylu (Chl) na intaktních jehlicích a pomocí polarografického měření na izolovaných chloroplastech. Každá metoda měla jinou vypovídací hodnotu. V druhé části jsem měřila fluorescenci Chl, reflektanční spektra a obsahy pigmentů u 536 geneticky definovaných stromů Pinus sylvestris L. Odhalila jsem poměrně vysokou genetickou variabilitu i heritabilitu v řadě parametrů. Stanovila jsem také vhodnost použití řady reflektančních indexů pro odhad obsahu pigmentů a vody v jehlicích. V třetím bloku jsem optimalizovala...
|
|
|
Vliv optických prvků na účinnost světlovodu
Nekvapil, Jan ; Mohelníková, Jitka (oponent) ; Škoda, Jan (vedoucí práce)
Tato práce řeší měření účinnosti světlovodů v laboratorních podmínkách při osvětlení takřka přímými světelnými paprsky. Dále se zabývá měřením spektrální odrazivosti odrazných materiálů dostupných na trhu v ČR. Cílem je porovnání účinnosti různých světlovodných tras mezi sebou a zjištění spektrálních vlastností odrazných materiálů. Světlovody byly změřeny pomocí krychlového integrátoru. Světelným zdrojem pohyboval automatický goniofotometr. Tok zdroje byl určen metodou zonálních toků. Data přepočtena v programu Matlab. Vyhodnocení je grafické i číselné. Výsledkem práce je jak porovnání vlastností odrazných materiálů pro světlovody, tak hodnocení účinnosti zadaných světlovodných tras. Na základě výsledků je možné vybrat optimální variantu při projektování trasy světlovodu.
|
|
|
Hodnocení vodního stresu porostu pomocí metod dálkového průzkumu povrchu
ERBEN, Jiří
Předkládaná diplomová práce se zabývá hodnocením vodního stresu porostu pomocí dálkového průzkumu Země. V první části se výzkum soustředil na posouzení vodního stresu u listů slunečnic v laboratorním prostředí, pomocí spektrální analýzy odraženého záření a termovizního snímkování. Hodnoceny byly teploty listů slunečnic, ze kterých byl vypočten index vodního stresu CWSI. Dále byly hodnoceny odrazivosti listů ve vlnových délkách 350 2500 nm. Z nich byly vypočteny spektrální indexy NDVI (Normalizovaný rozdílový vegetační index) využívaný ke zjištění přítomnosti živé zelené vegetace, WI (Vodní index) sloužící k výpočtu přibližného množství vody v porostu a RVI (Jednoduchý poměrový vegetační index) používaný ke zjištění obsahu biomasy listu nebo fotosyntetické kapacity. Následně byly porovnány s CWSI. Nakonec byly indexy porovnány se spektrálními daty a z výsledných korelací byly patrné vlnové délky, které s daným indexem korelovaly více a které méně. Druhá část se soustředila na hodnocení vodního stresu na úrovni povodí IV. Řádu, konkrétně na Dehtářském povodí nedaleko Pelhřimova, kde byly hodnoceny tři největší plochy pole pšenice ozimé, pole kukuřice seté a TTP.
|
|
|
Využití družicových dat vysokého časového rozlišení ve výzkumu dynamiky změn vegetačního pokryvu
Indrová, Magdalena ; Lysák, Jakub (oponent) ; Štych, Přemysl (vedoucí práce)
Cílem práce je vytvoření báze spektrálních vlastností sledovaných vegetačních forem a vytvoření klasifikace krajinného pokryvu. Práce probíhala se snímky MERIS, získanými na KAGIK. Bylo vybráno deset kategorií krajinného pokryvu, u kterých bylo v programu BEAM za obdob duben - listopad 2009 určeno spektrální chování. U některých definovaných kategorií, jako jsou jehličnaté lesy či zástavba, se spektrální chování během roku neměnilo. Naopak, u zemědělských plodin byly pozorovány výrazné změny. Nejlépe se podařilo charakterizovat spektrální chování lesních porostů, ze zemědělských plodin pak řepky olejky. Nakonec byla vyzkoušena metoda "Spectral Unmixing", která se používá u snímků, jejichž pixely reprezentují více než jeden druh krajinného pokryvu. U této metody byl nejkvalitnější výsledek také získán v kategorii lesních porostů. Z výsledků práce je patrné, že snímky MERIS mohou být k těmto účelům využity, avšak kvůli rozlišení 300 m x 300 m dovolují zkoumat jen rozsáhlá a homogenní území.
|
|
|
Využití družicových dat vysokého časového rozlišení k určení spektrálních vlastností vegetace
Malíková, Lucie ; Langhammer, Jakub (oponent) ; Štych, Přemysl (vedoucí práce)
Využití družicových dat vysokého časového rozlišení k určení spektrálních vlastností vegetace Abstrakt V této práci jsou zkoumány možnosti využití multitemporálních dat MERIS pro průběžné sledování spektrálních vlastností vegetace. Současně je navržen metodický postup pro zpracování těchto dat a pro kontinuální sledování spektrálních vlastností krajinných prvků. Z výsledků dílčích analýz je v závěru práce vytvořena databáze vegetačního pokryvu ČR pro rok 2009. V práci je využito klasifikace LSU (Linear spectral unmixing) i prahování histogramu vegetačních indexů. Je vytvořen obecný rozhodovací algoritmus pro klasifikaci vegetační složky krajiny a stanoveny konkrétní prahové hodnoty vegetačních indexů pro rok 2009. Výsledkem práce je databáze vegetačního pokryvu ČR za rok 2009 s celkovou přesností 63,35 %. Přesnost klasifikace lesních ploch dosahuje dokonce přes 80 %. Klíčová slova: DPZ, MERIS, vegetace, spektrální odrazivost, LSU, BEAM
|
host ::
RSS.