The influence of damming on landscape structure change in the vicinity of flooded areas: Case studies in the Czech Republic

Adéla Kábrtová

Master's thesis

Abstract:

Abstrakt Cílem diplomové práce bylo analyzovat, vyhodnotit a prezentovat změny struktury krajiny v oblastech realizace vodních přehrad ve čtyřech různých lokalitách v České Republice. Hlavním cílem této práce bylo poskytnout relevantní vědecké výsledky, které by mohly být v budoucnu využity při rozhodovacích procesech v rámci výstavby významných hydrologických zařízení. Studiem historických leteckých snímků z roku 1950 a aktuálních ortofotomap (2014 a 2015) u jednotlivých zájmových lokalit byl analyzován vývoj charakteristik mikrostruktury krajiny a vliv významného zadržení vody v krajině. Analytická část byla zpracována v geografickém informačním systému (GIS), verze 10.2, kterou poskytuje společnost ESRI (Environmental Systems Research Institute). Pro výpočet krajinné mikrostruktury byl použit softwarový doplněk V-LATE pro ArcGis, jehož pomocí lze vypočítat řadu indexů ekologického stavu krajinných složek. Dalšími cíli diplomové práce bylo zhodnotit úroveň přírodních a antropogenních vlivů na krajinu a nastínit důležitost spolupráce různých vědeckých oborů v rámci rozhodovacího procesu v kontextu výstavby přehrad. Výsledky potvrdily hypotézu dlouhodobého zvýšení podílu lesů a zastavěných území v České Republice, s největším nárůstem za posledních 50 let. Jedinečná charakteristika umístění jednotlivých přehrad měla převažující vliv na změny struktury krajiny. Část výsledků ukázala, že od roku 1950 se struktura ve studované oblasti Koryčan změnila na ploše 995.29 ha (z celkové rozlohy 2085.76 ha), kde nejvíce zasažená kategorie byla orná půda - se ztrátou 97.34 % z původního stavu (do roku 1950). Hodnota indexu NP (number of patches) se obecně zvýšila ve všech zkoumaných lokalitách, nejvíce v případě lesní půdy, orné půdy a zástavby, pouze s výjimkou oblasti Šance, kde se hodnota NP u kategorie lesního pokryvu nezměnila. V případě Koryčan se NP u lesní půdy ztrojnásobilo, na území Pilská se zvýšilo z 13 na 34. Růst hodnoty tohoto indexu vypovídá o tom, že úroveň fragmentace krajiny je nyní vyšší než v minulosti. V případě všech čtyř oblastí zaznamenal Shannonův index vyrovnanosti (SEI) vzrůst, ale hodnoty zůstaly v rozmezí maximální hranice 1,kde hodnota 1 znamená největší stabilitu území.

Abstract:

Abstract The aim of this work was to analyze, evaluate and present landscape structure changes, due to realization of important hydraulic facility in four different areas in Czech Republic. The main objective of this work was to provide relevant scientific conclusions to help in future decision process within construction of dams and its impact on landscape structure change. Through study of historical aerial photographs from 1950s, and current orthophotos (2014 and 2015) from each area, has been analyzed the development of landscape microstructure characteristics, and the influence of significant water retention in the landscape. The analytic part was processed in the geographic information system (GIS), version 10.2, provided by Environmental Systems Research Institute (ESRI). For calculation of the landscape microstructure was used V-LATE extension for ArcGIS software, providing metrics to cover basic ecological and structure-related investigations. Other objectives of diploma thesis were to evaluate the level of nature and human impact on landscapes as driving a force, and capture the importance of involvement various sciences in decision process within construction of hydrologic facilities. The results has confirmed hypothesis of long-term increase in proportion of forest and urban areas in Czech Republic, with a maximum increase during the last 50 years. Specific characteristics of each dam site had the predominant impact on changes in landscape structure. Koryčany land cover structure has changed on 995.29 ha (from total area of 2085.76 ha) till today, where the most affected category was arable land, with loss of 97.34 % of the original state (in 1950). Number of patches (NP) index value in general has increased in all of the studied sites,specifically in forest land, arable land, and roads and facilities category, only except of Šance site, where the number in category of forest area has not changed. In case of Koryčany forest land category, the number has threefold. In Pilská increased from 13 to 34. The increased number of this index deduce that the level of fragmentation is now higher than in the past. In case of all four sites, Shannon's Evenness Index (SEI) had grown, but the values remain in the range and close to maximum number 1, which indicate even representation of LC categories.

Keywords

vodní díla, krajinná struktura, GIS, letecké snímky

Keywords

landscape patterns, aerial photo, hydrological facilities, GIS

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Zdeněk Keken, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Forestry Engineering / Forestry, Water and Landscape Management