Změny pokryvu a orografie povodí 4. řádu ve vztahu k výstavbě dálnice hodnocené ze satelitních dat Sentinel-2 a leteckých LiDAR dat

Abstract

Práce se zabývá sledováním změny krajinného pokryvu a orografie v povodí čtvrtého řádu. Pro tento účel byla použita satelitní multispektrální data Sentinel-2 a data leteckého LiDAR skenování. Hlavním cílem práce bylo ověřit, do jaké míry lze veřejně dostupná a bezplatná satelitní data Sentinel-2 využít k hodnocení změn území a pro potřeby krajinného plánování. K ověření cíle byla využita časová řada satelitních dat Sentinel-2 pro zhodnocení změny krajinného pokryvu ve vztahu ke stavbě nového úseku dálnice D3 na vybraném území. Sentinel-2 data byla stažena, převzorkována, a klasifikována. Byla použita metoda řízené klasifikace Maximum Likelihood. Kategorie pokryvu byly vytvořeny pomocí trénovacích ploch v softwaru ArcMap. Přesnost klasifikace z dat 22. 9. 2020 byla ověřena pomocí kontrolních bodů, které byly generovány náhodně a terénním šetřením byly zjištěny třídy pokryvu. Z výsledných dat klasifikace byly získány údaje o změně krajinného pokryvu. LiDAR data byla převzorkována na stejné prostorové rozlišení a byly vyhodnoceny rozdíly. Byla nalezena místa s výraznou změnou orografie. Z LiDAR dat byly vytvořeny modely linií soustředěného odtoku. Výsledky modelů byly porovnány a diskutovány. Výsledky srovnání Sentinel-2 dat za období 2017 až 2020 ukazují výrazné zvýšení zastoupení oblastí s řídkou vegetací o 46,39 ha a ploch s travnatou a křovinnou vegetací o 38,36 ha. Dále došlo k zvýšení ploch luk o 7,02 ha a lesních mýtin o 1,95 ha. Sníženo bylo zastoupení orné půdy o 34,78 ha, lesů o 29,05 ha, vodních ploch o 12,12 ha, urbanizace o 13,39 ha a ploch s probíhající stavbou o 4,38 ha. Výsledky srovnání LiDAR dat ukázaly několik oblastí s výraznou změnou orografie. Srovnání modelů linií soustředěných otoků odhalilo výraznou změnu. Výrazná část vody z povodí odtékala do sousedního povodí 1-06-03-0030. Po rekultivaci bývalého odkaliště se rozdělené části koryta Hodějovického potoka propojily a voda z celého povodí končí v uzávěrném profilu řešeného povodí. Celková přesnost 91,4 % a Kappa koeficient 0,902 ukazují, že použitý postup zpracování Sentinel-2 dat umožňuje dostatečně prostorově i tematicky přesnou klasifikaci krajinného pokryvu, vyjma území urbanizace. Klasifikace v zastavěném území měla uživatelskou přesnost 86,7 %. Data zjištěná ze Sentinel-2 dat mohou být tedy použita v několika částech krajinného plánování. Je možné je použít k: aktualizaci využití území, určování aktuálního stavu porostu, sledování lesních komplexů, nebo sledování rekultivací. LiDAR data mohou být efektivně použita ke sledování změn orografie, modelování linií soustředěného odtoku a určování kritických bodů.