Aplikace GIS pro zemědělské účely

Application of GIS in Agriculture

Kozák Josef, Borůvka Luboš

Abstract

A characteristic of geographical information systems (GIS) on soils is presented. Soil GIS for practical application (evaluation of soil productivity) is being worked up in the Research Institute for Soil and Water. Soil GIS (PUGIS) for conceptual purposes and international cooperation is being developed in the Department of Soil Science and Geology of the Czech University of Agriculture in Prague. It includes data layers on soils (classification, texture, humus, sorption …), substrates, climate, relief etc. An example of practical application in agriculture is delimitation of areas suitable for growing selected crops in Northern Bohemia.

Geografické informační systémy bezesporu patří mezi moderní prostředky, které jak v oblasti výzkumu, tak i v zemědělské praxi slouží k získávání potřebných dat, nebo naopak k nevšedním způsobům interpretace výsledků. Geografické informační systémy jsou založeny na využití prostorově určených souborů číselných údajů a polygonových databází.

V posledním období se rozvíjí nový vědní obor "Půdní informatika", která vznikla jako kombinace věd o počítačích a pedologie. Podle Amerskampa a Lampa (1998) jsou hlavními cíli tohoto nového odvětví vědy: metodologie a řízení procesu přenosu informací, minimalizace ztrát informací a vysoká efektivnost těchto procesů. V této souvislosti se jako jeden ze stěžejních problémů stojících před současnou pedologií objevila nutnost přenosu informací o půdních charakteristikách a vlastnostech do různých prostorových a časových měřítek.

Principy informačních systémů o půdě

Důležitým aspektem informačních systémů o půdě je způsob pořizování dat. Mezi hlavní způsoby patří:

· sběr v terénu: monitoring, průzkumy, letecké snímky, družicové snímky ...

· koncepce území: urbanistické studie, generely území, programy biokorido-rů ...

· mapové podklady: mapy všech měřítek a obsahů

· digitální mapové podklady: již zpracované digitální mapy určené pro jiné cíle

· klasické informační systémy: databáze zdravotnictví, životního prostředí, lesnictví ...

· statistická data: statistické ročenky, přehledy atd.

· tabulky a seznamy: slovníky zeměpisných jmen, adresáře osob (telefonní seznamy) ...

· úřední záznamy: evidenční listy, účetní knihy.

V ČR jsou budovány dva navzájem kompatibilní informační systémy o půdě, a to ve VÚMOP Praha - Zbraslav (založený na digitalizovaných bonitačních mapách) a PUGIS na KPG ČZU, vycházející z Komplexního průzkumu půd a navazující na mezinárodní programy.

Systém PUGIS (půdní GIS) zahrnuje následující údaje:

· digitalizované informace z půdních map

· digitalizované informace o geomorfologii a svažitosti

· charakteristiky půdních profilů

· data o využití půd, produkci, degradaci

· atributy heterogenity půdního pokryvu

· pedotransferové funkce

· digitalizované klimatologické mapy.

Digitalizované informace o půdě dostupné v ČR

Hlavní zdroje digitalizovaných údajů o půdě v ČR jsou tyto:

· SMU půdní mapa České republiky 1 : 1 000 000

· PUDA půdní mapa České republiky 1 : 500 000

· SUBSTRAT mapa půdních substrátů České republiky

· HUMUS mapa obsahu humusu v půdách České republiky

· SORPCE mapa nasycenosti sorpčního komplexu v půdách ČR

· KLIMA agroklimatické členění České republiky

- agroklimatické oblasti (termické)

- agroklimatické podoblasti (hydrické)

- agroklimatické okrsky (charakter zimy)

· RELIEF typologické členění reliéfu České republiky

· SKLON střední sklony reliéfu České republiky

· VYSKA výšková členitost České republiky

Digitální syntetická půdní mapa

Digitální mapa vznikla na Katedře pedologie a geologie ČZU v Praze pod odborným vedením prof. J. Němečka digitalizací výše uvedené mapy a její transformací na digitální data říční (popř. silniční) sítě z dat DMÚ 200.

Syntetická půdní mapa byla převedena do digitální formy v systému ARC-INFO, což je mezinárodní standard pro budování GISů. Tento přístup značně zvyšuje dostupnost digitalizované mapy, neboť je možno ji prohlížet a provádět běžné analýzy v systému ARC-View. Tento software je cenově dostupný běžným uživatelům.

Při digitalizaci této mapy byly odhaleny četné nedostatky její klasické formy, které spočívaly v chybném označení některých polygonů. Tyto nepřesnosti byly odstraněny.

Digitalizovaná forma umožňuje vytváření nových informačních vrstev, které vznikají asociací informací či rozložením syntetické informace.

Mezi hlavní přednosti patří převedení mapy do správného topografického podkladu a snadné převedení projekčního systému JTSK do mezinárodně vyžadovaného systému S40.

V rámci předkládané verze digitální mapy jsou zhotoveny následující informační vrstvy ve formě projektů:

· mapa půdních typů

· mapa zrnitostního složení půd

· mapa půdotvorných substrátů.

Tyto mapy je možno rozšiřovat zahrnutím vedlejších či akcesorických komponent jednotlivých pedoasociací.

V rámci řešení projektu bylo též využito propojení databáze profilových charakteristik s databází polygonovou a databází klimatických charakteristik k tvorbě účelových aplikačních map, znázorňujících geografické rozmístění oblastí vhodných pro pěstování vybraných plodin v Severočeském kraji.

Předložená digitální forma půdní mapy je již ve druhé verzi velmi dobrým základem pro vytvoření kombinace dat půdních a terénních v systému SOTER, který je plánován EU v měřítku 1 : 250 000. Česká verze SOTERu již byla vytvořena.

Poděkování

Autoři vyjadřují poděkování GAČR za podporu při řešení této problematiky v rámci projektu 526/98/1293