Využití neoptických metod dálkového průzkumu Země pro monitoring mikroklimatu v postdisturbanční lokalitě

Bc. Adéla Soukupová

Master's thesis

Application of Non-Optical Remote Sensing Methods for Monitoring Microclimate in Post-Disturbance Area

Abstract:

Monitoring zdravotního stavu vegetace je důležitý pro včasnou identifikaci změn způsobených disturbancemi, jako jsou požáry, sucho nebo napadení škůdci. Metody dálkového průzkumu Země založené na optických datech umožňují tyto změny sledovat prostřednictvím spektrální odezvy vegetace. Tyto projevy se však často objevují až ve chvíli, kdy je vegetace již výrazně ovlivněna stresem. Oproti tomu neoptické metody mohou indikovat změny ve stavu vegetace v ranějších fázích, například prostřednictvím mikroklimatických nebo chemických projevů. Tato práce je zaměřena na neoptický výzkum realizovaný v Národním parku České Švýcarsko. Výzkum se věnuje sledování procesů probíhajících v post-požárové krajině. Praktická část práce kombinuje neoptický monitoring prostředí s analýzou struktury vegetace pomocí metod dálkového průzkumu Země. Pomocí elektronického nosu Sniffer4D byly sledovány mikroklimatické projevy stresu a současně byl pomocí bezpilotního prostředku proveden LiDARový sběr dat, který umožnil detailně zachytit prostorovou strukturu vegetace a odvodit vybrané strukturální charakteristiky porostu. Výsledky ukazují, že i v raných fázích po požáru začíná obnovující se vegetace ovlivňovat mikroklimatické podmínky prostředí. Přestože porost není kompletně zapojený a jeho struktura ještě není plně vyvinutá, dochází již k měřitelným změnám teploty v rámci obnovujícího se ekosystému. Přínosem práce jsou informace o procesech probíhajících během rané obnovy vegetace za pomoci neoptických metod. Jejich využití tak může přispět k lepšímu pochopení průběhu mikroklimatických procesů během regenerace. Tato práce přináší zásadní poznatek, že i takto raný regenerující se porost vykazuje opětovně známky schopnosti regulovat mikroklima.

Abstract:

Monitoring the health status of vegetation is important for the early identification of changes caused by disturbances such as fires, drought, or pest infestations. Remote sensing methods based on optical data allow these changes to be monitored through the spectral response of vegetation. However, these manifestations often appear only when the vegetation is already significantly affected by stress. In contrast, non-optical methods can indicate changes in vegetation condition at earlier stages, for example through microclimatic or chemical manifestations. This work is focused on non-optical research carried out in the Bohemian Switzerland National Park. The research deals with monitoring processes occurring in a post-fire landscape. The practical part of the work combines non-optical environmental monitoring with the analysis of vegetation structure using remote sensing methods. Using the Sniffer4D electronic nose, microclimatic manifestations of stress were monitored, and at the same time, LiDAR data acquisition was carried out using an unmanned aerial vehicle, which made it possible to capture the spatial structure of vegetation in detail and to derive selected structural characteristics of the stand. The results show that even in the early stages after a fire, regenerating vegetation begins to influence the microclimatic conditions of the environment. Although the vegetation is not fully closed and structure is not yet fully developed, measurable changes in temperature occur within the regenerating ecosystem. The contribution of this work lies in providing information about processes occurring during early vegetation recovery using non-optical methods. Their use can thus contribute to a better understanding of microclimatic processes during regeneration. This work brings a fundamental finding that even such an early regenerating vegetatiton shows signs of the ability to regulate microclimate.

Keywords

obnova lesa, mikroklima, bezpilotní prostředky LIDAR, elektrický nos, Sniffer 4D, regulace teploty a vlhkosti, vegetační stres, disturbance

Keywords

forest regeneration, microclimate, unmanned aerial vehicles LIDAR, electronic nose, temperature and humidity regulation, Sniffer4D, vegetation stress, disturbance

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 4. 2026

Thesis defence

• Date of defence: 19. 5. 2026
• Supervisor: Ing. Tereza Hüttnerová, Ph.D.
• Reader: Tomáš Mikita, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme:
Regional Environmental Administration