Veda

Vilém Pechanec – Hodnocení zranitelnosti krajiny České republiky v důsledku změny klimatu a prioritizace naléhavosti adaptačních opatření

skala
Hits: 183

Tento príspevok zaznel na konferencii GIS Slovakia 2026.

Zmena klímy zásadne mení fungovanie krajiny a zvyšuje tlak na jej ekologickú stabilitu, vodný režim, biodiverzitu aj kvalitu života obyvateľstva. V krajine sa však klimatické vplyvy neprejavujú izolovane. Sucho, vlny horúčav, extrémne zrážky, požiare, strata prírodnosti biotopov, fragmentácia, znečistenie či antropický tlak sa navzájom kombinujú, zosilňujú alebo naopak čiastočne tlmia. Príspevok Viléma Pechance preto bol ukážkou komplexného prístupu, ktorý sa snaží odpovedať na otázku: kde je najzraniteľnejšia a kde je potrebné adaptačné opatrenia riešiť najnaliehavejšie. Prezentovaný projekt RegAdapt sa zameriava na mapovanie regionálneho rozdelenia Českej republiky z pohľadu naliehavosti vykonania adaptačných opatrení na zmenu klímy. Ide o projekt programu TAČR Prostředí pro život, riešený v období 04/2024 – 03/2026, ktorého cieľom je regionalizovať celé územie ČR podľa zraniteľnosti krajiny a podľa potreby adaptačných zásahov. Výsledky majú byť spracované v lokálnom meradle a sprístupnené na úrovni obcí, respektíve katastrálnych území, vo forme interaktívnej mapy a databázy.

Pechanec202601

Zraniteľnosť krajiny je v projekte chápaná ako kombinácia troch základných komponentov: expozície, citlivosti a adaptačnej kapacity. Expozícia vyjadruje mieru vystavenia územia klimatickému alebo environmentálnemu stresu, citlivosť určuje, ako silno daná krajinná alebo urbánna zložka na tento stres reaguje, a adaptačná kapacita zachytáva schopnosť systému odolávať, obnoviť sa alebo negatívne vplyvy zmierniť. Dôležité je, že rovnaký klimatický jav nemusí mať všade rovnaký dôsledok. Sucho inak pôsobí v lesnej krajine, inak v poľnohospodárskom území, inak v mestskom prostredí a inak v území s vysokou retenčnou schopnosťou biotopov. Metodický prístup RegAdapt je postavený na piatich nadväzujúcich etapách. Prvou je tvorba matíc zraniteľnosti, v ktorých sa príčiny zraniteľnosti zoskupujú do tematických celkov podľa hlavného faktora, ktorý ich vyvoláva, a podľa prejavov vo voľnej krajine alebo v urbanizovanom prostredí. Druhou etapou je tvorba jednotlivých indikátorov – výber a spracovanie dát, ktoré dokážu jednotlivé prejavy zraniteľnosti vyjadriť. Treťou etapou je tvorba komponentov zraniteľnosti, kde sa indikátory kombinujú do hodnôt expozície, citlivosti a adaptačnej kapacity. Štvrtou etapou je hodnotenie zraniteľnosti na úrovni katastrálnych území a piatou etapou je prioritizácia naliehavosti riešenia.

Pechanec202602

Významnou prednosťou projektu je práca s veľmi podrobným priestorovým detailom. prebiehajú na úrovni veľkých administratívnych regiónov, ale podľa charakteru vstupných dát aj na úrovni biotopu, pixelu, segmentu alebo bloku. Až následne sa výsledné hodnoty sumarizujú na úroveň katastrálnych území. V prezentácii sa uvádza 13 091 katastrálnych území, pre ktoré sa počítajú hodnoty komponentov a zraniteľnosti pre jednotlivé riziká. Takýto postup umožňuje zachytiť lokálnu heterogenitu krajiny a zároveň vytvoriť výstup, ktorý je prakticky využiteľný pre plánovanie a rozhodovanie verejnej správy. Projekt pracuje s rozsiahlym súborom dát. Zahŕňa klimatické dáta, napríklad ukazovatele sucha založené na zrážkach a evapotranspirácii, počty tropických dní a nocí, teplotu, zrážky a dostupnosť v pôde, ale aj klimatické normály a predikcie. Dôležitú úlohu zohráva detailná kombinovaná vrstva biotopov ČR z roku 2024, dáta o ekosystémových funkciách a službách, údaje o zásobe uhlíka v biomase, evapotranspirácii, ekologickej hodnote biotopov, produkčnej a vodoretenčnej funkcii. Dopĺňajú ich údaje o spade NOx, povrchovej teplote odvodené z dát Landsat 8/9, vegetačné charakteristiky zo Sentinel 1/2, nepriepustné povrchy, protierózny účinok vegetácie a predspracované adresné body ako vstup do analýz dopadu na ľudskú spoločnosť.

Pechanec202603

Z metodického hľadiska nejde o jednoduchý jednorazový výpočet jedného indexu. Prezentácia ukazuje, že RegAdapt využíva multikriteriálny prístup a viacero typov modelov. Medzi aplikované prístupy patrí napríklad ESAI – Environmental Sensitive Area Index, ktorý hodnotí stratu produkčnej schopnosti krajiny, modelovanie straty prírodnosti biotopov prostredníctvom prístupu CZ-GLOBIO, ako aj bioklimatické modelovanie dopadov klimatickej zmeny na vybrané indikačné taxóny. Takto sa zraniteľnosť krajiny nechápe iba ako klimatický problém, ale ako výsledok vzťahu medzi klimatickou expozíciou, stavom krajiny, intenzitou ľudskej činnosti, fragmentáciou, infraštruktúrou a schopnosťou ekosystémov plniť svoje funkcie. Samotné hodnotenie zahŕňa trinásť rizík. medzi nepoškodenie vegetácie suchom, zvýšený výskyt požiarov, zníženie prírodnosti biotopov v dôsledku zmien využitia územia, fragmentácie a znečistenia, dopady vĺn horúčav v mestskom prostredí, vznik mestských tepelných ostrovov, nedostupnosť pitnej vody pre obyvateľstvo, dopady extrémnych zrážok, dopady sucha na obyvateľov a mestské prostredie, vysychanie prameňov, vodných tokov, mokradí a pokles hladín vodných nádrží, ohrozenie veternou eróziou a posun areálov indikačných druhov. Tieto riziká vytvárajú komplexný obraz o tom, kde je krajina zraniteľná environmentálne, kde sociálne a kde sa oba typy zraniteľnosti prekrývajú. Pre každé katastrálne územie vzniká sada hodnôt pre jednotlivé riziká a ich komponenty. Následne sa riziká vzájomne kombinujú a rankujú, čím vzniká jednotná vrstva s hodnotami rizík, stupňom priority a popisnými atribútmi. Výsledná kategória neslúži iba na vizualizáciu zraniteľnosti, ale najmä na určenie priority opatrení.

Pechanec202604

Jednotlivé časti klastra zároveň umožňujú identifikovať, čo je hlavnou príčinou problému a aká je jej závažnosť. Veľmi dôležitý je práve posun od analytického výstupu k rozhodovaniu. Projekt umožňuje povedať, kde je územie zraniteľné, ale aj kde je zásah najnaliehavejší a aký typ opatrení by mal byť preferovaný. Tým sa GIS analýza prepája s adaptačným plánovaním, environmentálnou politikou, územným rozvojom a investičným rozhodovaním. V praxi to znamená, že výsledky môžu pomôcť nasmerovať pozornosť a zdroje tam, kde majú adaptačné opatrenia najväčší potenciálny efekt. Projekt generuje tri hlavné výstupy. Prvým je interaktívna mapa zraniteľnosti krajiny ČR a prioritizácie adaptačných opatrení. Druhým je špecializovaná verejná databáza charakterizujúca jednotlivé regióny alebo katastrálne územia z pohľadu zraniteľnosti. Tretím výstupom je metodická správa opisujúca metodologické prístupy analýzy zraniteľnosti krajiny.

Pechanec202605

Prezentácia zároveň ukázala, že projekt má širší význam než len pre územie Českej republiky. V závere bola otvorená otázka prenositeľnosti prístupu na Slovensko, najmä prostredníctvom projektu JIZKES – Jednotná identifikace zranitelnosti krajiny a metodologie návrhu adaptačních opatření se zvláštním zřetelem na ekosystémové funkce. Ide o projekt Interreg SK-CZ, v ktorom spolupracujú Univerzita Palackého v Olomouci, Univerzita Konštantína Filozofa v Nitre a Ústav výzkumu globální změny AV ČR. Cieľom je porovnať národné prístupy k analýze zraniteľnosti, prakticky aplikovať metodiky jedného štátu na území druhého, vytvoriť jednotný prístup pre prihraničné regióny a pripraviť spoločné dátové a metodické základy.

V tejto súvislosti je mimoriadne dôležitá aj otázka dátovej kompatibility. Prezentácia upozornila, že GIS je schopný pracovať s veľmi rozsiahlymi a heterogénnymi dátami, no kvalita výslednej analýzy je priamo závislá od kvality vstupných dát. Problémom zostáva dostupnosť relevantných údajov, ich mierka, aktuálnosť, cyklus aktualizácie aj cezhraničná kompatibilita. Dáta programu Copernicus boli označené za veľmi prínosný, no stále nie úplne využitý zdroj. Zároveň platí, že nekompatibilita dát v pohraničí môže skresľovať výsledky analýz a musí sa zohľadniť pri interpretácii.

Prezentácia ukázala hodnotenie zraniteľnosti krajiny ako plnohodnotnú GIS disciplínu, ktorá spája klimatológiu, ekológiu, diaľkový prieskum Zeme, priestorové modelovanie, environmentálne plánovanie a rozhodovaciu prax. RegAdapt je metodickým rámcom, ktorý umožňuje pochopiť, prečo sú niektoré územia zraniteľnejšie než iné, ktoré faktory túto zraniteľnosť spôsobujú a kde je potrebné konať najskôr. Práve v tom spočíva hlavná hodnota projektu: premieňať komplexné environmentálne dáta na zrozumiteľný, priestorovo presný a prakticky použiteľný podklad pre adaptáciu krajiny na zmenu klímy.

Climate change is fundamentally altering the functioning of the landscape and increasing pressure on its ecological stability, water regime, biodiversity, and the quality of life of the population. However, climate impacts do not occur in isolation within the landscape. Drought, heatwaves, extreme precipitation, fires, loss of habitat naturalness, fragmentation, pollution, and anthropogenic pressure interact with one another, reinforcing or, conversely, partially mitigating their effects. Vilém Pechanec’s contribution therefore presented an example of a comprehensive GIS approach seeking to answer the question: where is the landscape most vulnerable, and where is the implementation of adaptation measures most urgent?

The presented RegAdapt project focuses on mapping the regional distribution of the Czech Republic according to the urgency of implementing climate change adaptation measures. It is a project under the Technology Agency of the Czech Republic’s Environment for Life programme, implemented between 04/2024 and 03/2026, whose objective is to regionalise the entire territory of the Czech Republic according to landscape vulnerability and the need for adaptation interventions. The results are intended to be produced at a local scale and made accessible at the level of municipalities or cadastral areas in the form of an interactive map and database. Landscape vulnerability is understood within the project as a combination of three basic components: exposure, sensitivity, and adaptive capacity. Exposure expresses the degree to which an area is subjected to climatic or environmental stress, sensitivity determines how strongly a particular landscape or urban component responds to that stress, and adaptive capacity reflects the system’s ability to resist, recover, or mitigate negative impacts. Importantly, the same climatic phenomenon does not necessarily have the same consequences everywhere. Drought has different effects in a forest landscape, agricultural areas, urban environments, and areas with a high water-retention capacity of habitats.

The RegAdapt methodological approach is based on five consecutive stages. The first is the creation of vulnerability matrices, in which the causes of vulnerability are grouped into thematic categories according to the main factor causing them and according to their manifestations in open landscapes or urbanised environments. The second stage involves the creation of individual indicators – the selection and processing of data capable of expressing particular manifestations of vulnerability. The third stage is the development of vulnerability components, where indicators are combined into values representing exposure, sensitivity, and adaptive capacity. The fourth stage is the assessment of vulnerability at the level of cadastral areas, while the fifth stage consists of prioritising the urgency of intervention. A major strength of the project is its use of a very high level of spatial detail. Analyses are conducted at the level of large administrative regions but, depending on the nature of the input data, also at the level of habitats, pixels, segments, or blocks. Only subsequently are the resulting values aggregated to the level of cadastral areas. The presentation referred to 13,091 cadastral areas for which component and vulnerability values are calculated for individual risks. This approach makes it possible to capture the local heterogeneity of the landscape while at the same time producing outputs that can be practically used for planning and public-sector decision-making.

The project works with an extensive collection of datasets. These include climate data, such as drought indicators based on precipitation and evapotranspiration, numbers of tropical days and nights, temperature, precipitation, and soil-water availability, as well as climate normals and projections. An important role is played by a detailed combined habitat layer of the Czech Republic from 2024, data on ecosystem functions and services, information on carbon stored in biomass, evapotranspiration, the ecological value of habitats, and their production and water-retention functions. These are complemented by data on NOx deposition, land surface temperature derived from Landsat 8/9 data, vegetation characteristics obtained from Sentinel-1/2, impervious surfaces, the anti-erosion effect of vegetation, and pre-processed address points used as inputs for analyses of impacts on human society. From a methodological perspective, this is not a simple one-off calculation of a single index. The presentation showed that RegAdapt uses a multicriteria approach and several types of models. Applied approaches include, for example, ESAI – the Environmental Sensitive Area Index, which assesses the loss of the landscape’s productive capacity; modelling the loss of habitat naturalness using the CZ-GLOBIO approach; and bioclimatic modelling of climate change impacts on selected indicator taxa. Landscape vulnerability is therefore not understood solely as a climatic problem, but rather as the result of interactions between climatic exposure, the condition of the landscape, the intensity of human activity, fragmentation, infrastructure, and the ability of ecosystems to perform their functions.

The assessment itself covers thirteen risks. These include drought-related damage to vegetation, an increased incidence of fires, declining habitat naturalness as a result of land-use change, fragmentation and pollution, the impacts of heatwaves in urban environments, the formation of urban heat islands, insufficient availability of drinking water for the population, impacts of extreme precipitation, impacts of drought on residents and the urban environment, the drying up of springs, watercourses and wetlands and declining water levels in reservoirs, vulnerability to wind erosion, and shifts in the distribution ranges of indicator species. Together, these risks create a comprehensive picture of where the landscape is vulnerable environmentally, where it is vulnerable socially, and where the two types of vulnerability overlap. For every cadastral area, a set of values is created for the individual risks and their components. The risks are subsequently combined and ranked, producing a unified layer containing risk values, priority levels, and descriptive attributes. The resulting category is intended not only to visualise vulnerability but, above all, to determine the priority of individual measures.

The individual parts of the cluster also make it possible to identify the principal cause of a problem and its severity. Particularly important is the shift from analytical output to decision-making. The project makes it possible to determine not only where an area is vulnerable, but also where intervention is most urgent and what type of measures should be preferred. GIS analysis is thus linked with adaptation planning, environmental policy, spatial development, and investment decision-making. In practice, this means that the results can help direct attention and resources towards areas where adaptation measures have the greatest potential impact. The project generates three main outputs. The first is an interactive vulnerability map of the Czech landscape and the prioritisation of adaptation measures. The second is a specialised public database characterising individual regions or cadastral areas from the perspective of vulnerability. The third output is a methodological report describing the methodological approaches used in landscape vulnerability analysis.

The presentation also demonstrated that the project has broader significance beyond the territory of the Czech Republic. Its conclusion raised the question of transferring the approach to Slovakia, particularly through the JIZKES project – Unified Identification of Landscape Vulnerability and Methodology for Designing Adaptation Measures with Special Regard to Ecosystem Functions. This is an Interreg SK-CZ project involving Palacký University in Olomouc, Constantine the Philosopher University in Nitra, and the Global Change Research Institute of the Czech Academy of Sciences. Its objective is to compare national approaches to vulnerability analysis, practically apply the methodology of one country in the territory of the other, develop a unified approach for cross-border regions, and establish common data and methodological foundations. In this context, the issue of data compatibility is particularly important. The presentation highlighted that GIS is capable of working with very large and heterogeneous datasets, but the quality of the resulting analysis is directly dependent on the quality of the input data. The availability of relevant data, their scale, timeliness, update cycle, and cross-border compatibility remain important challenges. Data from the Copernicus programme were identified as a highly valuable but still not fully utilised resource. At the same time, data incompatibility in border regions can distort analytical results and therefore needs to be taken into account when interpreting them.

The presentation demonstrated landscape vulnerability assessment as a fully developed GIS discipline that integrates climatology, ecology, remote sensing, spatial modelling, environmental planning, and decision-making practice. RegAdapt provides a methodological framework for understanding why some areas are more vulnerable than others, which factors cause this vulnerability, and where action is required most urgently. This is precisely where the project’s principal value lies: transforming complex environmental data into an understandable, spatially precise, and practically applicable basis for adapting the landscape to climate change.

Změna klimatu zásadně mění fungování krajiny a zvyšuje tlak na její ekologickou stabilitu, vodní režim, biodiverzitu i kvalitu života obyvatelstva. V krajině se však klimatické vlivy neprojevují izolovaně. Sucho, vlny veder, extrémní srážky, požáry, ztráta přirozenosti biotopů, fragmentace, znečištění či antropogenní tlak se navzájem kombinují, zesilují nebo naopak částečně tlumí. Příspěvek Viléma Pechance proto představoval ukázku komplexního GIS přístupu, který se snaží odpovědět na otázku: kde je krajina nejzranitelnější a kde je třeba adaptační opatření řešit nejnaléhavěji.

Prezentovaný projekt RegAdapt se zaměřuje na mapování regionálního rozdělení České republiky z hlediska naléhavosti realizace adaptačních opatření na změnu klimatu. Jedná se o projekt programu TAČR Prostředí pro život, řešený v období 04/2024–03/2026, jehož cílem je regionalizovat celé území ČR podle zranitelnosti krajiny a potřeby adaptačních zásahů. Výsledky mají být zpracovány v lokálním měřítku a zpřístupněny na úrovni obcí, respektive katastrálních území, ve formě interaktivní mapy a databáze.

Zranitelnost krajiny je v projektu chápána jako kombinace tří základních komponent: expozice, citlivosti a adaptační kapacity. Expozice vyjadřuje míru vystavení území klimatickému nebo environmentálnímu stresu, citlivost určuje, jak silně daná krajinná nebo urbánní složka na tento stres reaguje, a adaptační kapacita zachycuje schopnost systému odolávat, obnovit se nebo negativní vlivy zmírnit. Důležité je, že stejný klimatický jev nemusí mít všude stejný důsledek. Sucho působí jinak v lesní krajině, jinak v zemědělském území, jinak v městském prostředí a jinak v území s vysokou retenční schopností biotopů.

Metodický přístup RegAdapt je založen na pěti navazujících etapách. První je tvorba matic zranitelnosti, v nichž se příčiny zranitelnosti seskupují do tematických celků podle hlavního faktoru, který je vyvolává, a podle jejich projevů ve volné krajině nebo v urbanizovaném prostředí. Druhou etapou je tvorba jednotlivých indikátorů – výběr a zpracování dat, která dokážou jednotlivé projevy zranitelnosti vyjádřit. Třetí etapou je tvorba komponent zranitelnosti, kde se indikátory kombinují do hodnot expozice, citlivosti a adaptační kapacity. Čtvrtou etapou je hodnocení zranitelnosti na úrovni katastrálních území a pátou etapou je prioritizace naléhavosti řešení.

Významnou předností projektu je práce s velmi podrobným prostorovým detailem. Analýzy probíhají na úrovni velkých administrativních regionů, ale podle charakteru vstupních dat také na úrovni biotopu, pixelu, segmentu nebo bloku. Teprve následně se výsledné hodnoty sumarizují na úroveň katastrálních území. V prezentaci je uvedeno 13 091 katastrálních území, pro která se počítají hodnoty komponent a zranitelnosti pro jednotlivá rizika. Takový postup umožňuje zachytit lokální heterogenitu krajiny a zároveň vytvořit výstup, který je prakticky využitelný pro plánování a rozhodování veřejné správy.

Projekt pracuje s rozsáhlým souborem dat. Zahrnuje klimatická data, například ukazatele sucha založené na srážkách a evapotranspiraci, počty tropických dnů a nocí, teplotu, srážky a dostupnost vody v půdě, ale také klimatické normály a predikce. Důležitou roli hraje detailní kombinovaná vrstva biotopů ČR z roku 2024, data o ekosystémových funkcích a službách, údaje o zásobě uhlíku v biomase, evapotranspiraci, ekologické hodnotě biotopů, produkční a vodoretenční funkci. Doplňují je údaje o spadu NOx, povrchové teplotě odvozené z dat Landsat 8/9, vegetační charakteristiky ze Sentinel 1/2, nepropustné povrchy, protierozní účinek vegetace a předzpracované adresní body jako vstup do analýz dopadu na lidskou společnost.

Z metodického hlediska se nejedná o jednoduchý jednorázový výpočet jednoho indexu. Prezentace ukazuje, že RegAdapt využívá multikriteriální přístup a několik typů modelů. Mezi aplikované přístupy patří například ESAI – Environmental Sensitive Area Index, který hodnotí ztrátu produkční schopnosti krajiny, modelování ztráty přirozenosti biotopů prostřednictvím přístupu CZ-GLOBIO a také bioklimatické modelování dopadů změny klimatu na vybrané indikační taxony. Zranitelnost krajiny tak není chápána pouze jako klimatický problém, ale jako výsledek vztahu mezi klimatickou expozicí, stavem krajiny, intenzitou lidské činnosti, fragmentací, infrastrukturou a schopností ekosystémů plnit své funkce.

Samotné hodnocení zahrnuje třináct rizik. Patří mezi ně poškození vegetace suchem, zvýšený výskyt požárů, snížení přirozenosti biotopů v důsledku změn využití území, fragmentace a znečištění, dopady vln veder v městském prostředí, vznik městských tepelných ostrovů, nedostupnost pitné vody pro obyvatelstvo, dopady extrémních srážek, dopady sucha na obyvatele a městské prostředí, vysychání pramenů, vodních toků a mokřadů a pokles hladin vodních nádrží, ohrožení větrnou erozí a posun areálů indikačních druhů.

Tato rizika vytvářejí komplexní obraz o tom, kde je krajina zranitelná environmentálně, kde sociálně a kde se oba typy zranitelnosti překrývají. Pro každé katastrální území vzniká sada hodnot pro jednotlivá rizika a jejich komponenty. Následně se rizika vzájemně kombinují a řadí podle významnosti, čímž vzniká jednotná vrstva s hodnotami rizik, stupněm priority a popisnými atributy. Výsledná kategorie neslouží pouze k vizualizaci zranitelnosti, ale především k určení priority opatření.

Jednotlivé části klastru zároveň umožňují identifikovat, co je hlavní příčinou problému a jaká je její závažnost. Velmi důležitý je právě posun od analytického výstupu k rozhodování. Projekt umožňuje určit nejen to, kde je území zranitelné, ale také kde je zásah nejnaléhavější a jaký typ opatření by měl být preferován. GIS analýza se tak propojuje s adaptačním plánováním, environmentální politikou, územním rozvojem a investičním rozhodováním. V praxi to znamená, že výsledky mohou pomoci nasměrovat pozornost a zdroje tam, kde mají adaptační opatření největší potenciální efekt.

Projekt generuje tři hlavní výstupy. Prvním je interaktivní mapa zranitelnosti krajiny ČR a prioritizace adaptačních opatření. Druhým je specializovaná veřejná databáze charakterizující jednotlivé regiony nebo katastrální území z hlediska zranitelnosti. Třetím výstupem je metodická zpráva popisující metodologické přístupy analýzy zranitelnosti krajiny.

Prezentace zároveň ukázala, že projekt má širší význam než pouze pro území České republiky. V závěru byla otevřena otázka přenositelnosti přístupu na , zejména prostřednictvím projektu JIZKES – Jednotná identifikace zranitelnosti krajiny a metodologie návrhu adaptačních opatření se zvláštním zřetelem na ekosystémové funkce. Jedná se o projekt Interreg SK-CZ, na němž spolupracují Univerzita Palackého v Olomouci, Univerzita Konstantina Filozofa v Nitře a Ústav výzkumu globální změny AV ČR. Cílem je porovnat národní přístupy k analýze zranitelnosti, prakticky aplikovat metodiky jednoho státu na území druhého, vytvořit jednotný přístup pro příhraniční regiony a připravit společné datové a metodické základy.

V této souvislosti je mimořádně důležitá také otázka datové kompatibility. Prezentace upozornila, že GIS je schopen pracovat s velmi rozsáhlými a heterogenními daty, avšak kvalita výsledné analýzy je přímo závislá na kvalitě vstupních dat. Problémem zůstává dostupnost relevantních údajů, jejich měřítko, aktuálnost, cyklus aktualizace i přeshraniční kompatibilita. Data programu Copernicus byla označena za velmi přínosný, avšak stále ne zcela využitý zdroj. Zároveň platí, že nekompatibilita dat v příhraničí může výsledky analýz zkreslovat a musí být zohledněna při jejich interpretaci.

Prezentace představila hodnocení zranitelnosti krajiny jako plnohodnotnou GIS disciplínu, která propojuje klimatologii, ekologii, dálkový průzkum Země, prostorové modelování, environmentální plánování a rozhodovací praxi. RegAdapt je metodickým rámcem, který umožňuje pochopit, proč jsou některá území zranitelnější než jiná, které faktory tuto zranitelnost způsobují a kde je třeba jednat nejdříve. Právě v tom spočívá hlavní hodnota projektu: převádět komplexní environmentální data do srozumitelného, prostorově přesného a prakticky využitelného podkladu pro adaptaci krajiny na změnu klimatu.

Veda

Hana Bobáľová – Hodnotenie ekologických benefitov stromov na vybraných lokalitách mestskej časti Bratislava – Staré Mesto

skala
Hits: 695

Tento príspevok zaznel na konferencii GIS Slovakia 2026.

Mestské prostredie dnes čelí viacerým závažným výzvam, ktoré priamo súvisia s klimatickou zmenou a urbanizáciou. Medzi najvýznamnejšie prehrievanie miest – mestské ostrovy tepla, extrémne zrážky a zrýchlený odtok , znečistenie ovzdušia či znižovanie kvality verejného priestoru. V tomto kontexte nadobúdajú v meste zásadný význam ako prvok zelenej infraštruktúry. Ich prínos však nie je len estetický, ale zahŕňa komplexný súbor ekologických, klimatických a sociálnych funkcií.

Stromy zároveň predstavujú jedno z najefektívnejších lokálnych adaptačných opatrení na klimatickú zmenu. Prispievajú k ochladzovaniu prostredia prostredníctvom tieňa a evapotranspirácie, zlepšujú kvalitu ovzdušia, podieľajú sa na sekvestrácii a ukladaní uhlíka, zachytávajú dažďovú vodu a regulujú odtok. Okrem toho podporujú biodiverzitu, rekreáciu, fyzickú aktivitu, psychické zdravie aj sociálnu kohéziu. Pre potreby samosprávnej praxe je nevyhnutné tieto benefity vyjadriť kvantitatívne. Číselné výsledky poskytujú oveľa silnejší argumentačný základ pre investície do zelene, optimalizáciu plánovania výsadby a porovnávanie rôznych variantov.

Bobalova202601

Na hodnotenie ekologických benefitov bol použitý nástroj i-Tree Eco, vyvíjaný organizáciou USDA Forest Service, používaný v mnohých krajinách, napríklad v USA, vo Veľkej Británii, vo Švédsku, v Holandsku, v Poľsku, v Maďarsku. Model umožňuje analyzovať kvalitu ovzdušia, uhlíkovú bilanciu, energetické úspory, ekologické funkcie stromov. Analýza bola realizovaná pre mestskú časť – .

Pre účely hodnotenia bolo potrebné zjednotiť názvy taxónov, určiť parametre využitia územia a doplniť charakteristiky opisujúce zdravotný stav drevín. Išlo napríklad o určovanie ukazovateľov miery presychania koruny a chýbajúcej časti koruny. Do hodnotenia vstupovali aj údaje o znečistení ovzdušia a meteorologické dáta. Pri výpočtoch ukladania uhlíka sa zohľadňovala listová plocha, listová biomasa a celková suchá biomasa stromu, pričom samotné uloženie uhlíka sa počíta ako podiel biomasy. Hrubá sekvestrácia uhlíka (zachytávanie a dlhodobé ukladanie uhlíka) je následne modelovaná prostredníctvom predpokladaného rastu stromu v čase. Tento prístup dáva výsledkom vyššiu analytickú hodnotu, pretože nehodnotí len aktuálny stav, ale aj schopnosť drevín prispievať ku klimatickej stabilite mesta v budúcnosti. Prezentácia zároveň ukazuje aj prepojenie stromovej vegetácie s energetickou bilanciou budov, keď sa posudzovala vzdialenosť a azimut stromov k najbližším objektom, pričom boli prevzaté z OpenStreetMap. Takýto prístup potvrdzuje, že ekologické benefity stromov nemožno chápať len ako prírodný prvok v meste, ale aj ako faktor ovplyvňujúci spotrebu energie, tepelný komfort a adaptáciu urbanizovaného prostredia na meniace sa klimatické podmienky

Bobalova202602

Medzi dominantné druhy patrili sofora japonská (Styphnolobium japonicum), javor mliečny (Acer platanoides), javor horský (Acer pseudoplatanus), borovica čierna (Pinus nigra) a brestovec západný (Celtis occidentalis). Z hľadiska sekvestrácie uhlíka sa ako najefektívnejšie ukázali rýchlorastúce druhy s veľkou biomasou, ako agát, gledíčia, pagaštan, breza, lipa a borovica. Tieto druhy zároveň vykazovali aj vysokú produkciu kyslíka. Stromy prispievajú k znižovaniu koncentrácií O₃ (ozónu), SO₂, NO₂, CO. Pri odstraňovaní znečistenia ovzdušia majú významné postavenie ihličnaté stromy, keďže pôsobia počas celého roka. Z hľadiska zadržiavania vody a regulácie odtoku sa ako významná ukázala najmä borovica čierna, a tiež listnaté stromy s veľkou listovou plochou, ktoré podporujú evapotranspiráciu.

Bobalova202603

Výsledky poukazujú na to, že stromy klimaticky stabilizujú mesto, znižujú teplotu prostredia a zmierňujú efekt mestských tepelných ostrovov. Zároveň regulujú vodný režim, zachytávajú zrážky a spomaľujú odtok vody. Významne prispievajú aj k zlepšovaniu kvality ovzdušia, keďže zachytávajú škodliviny a podieľajú sa na znižovaní koncentrácie skleníkových plynov. Výskum zároveň potvrdzuje aj ich sociálny a zdravotný význam, keďže znižujú stres, podporujú a vytvárajú priaznivejšie prostredie pre sociálne interakcie. Celý prístup je úzko previazaný s technológiami, ktoré tu nefungujú len ako nástroj mapového zobrazenia, ale ako analytická platforma pre priestorové hodnotenie, modelovanie scenárov a podporu rozhodovania.

Bobalova202604

Sofora japonská dosahovala najvyššiu ekonomickú hodnotu vyjadrenú obnovovacou hodnotou. Výsledky jasne ukazujú, že stromy v meste majú merateľný klimatický efekt aj kvantifikovateľnú ekonomickú hodnotu. Kvalita výsledkov priamo závisí od kvality vstupných dát. Analýza potvrdzuje, že mestská zeleň viaže tisíce ton ekvivalentu CO₂, zlepšuje kvalitu ovzdušia, reguluje vodný režim, znižuje teplotu prostredia a prináša reálne ekologické aj ekonomické prínosy. Prezentácia zároveň naznačuje ďalšie smerovanie výskumu, ktoré zahŕňa identifikáciu korún stromov pomocou leteckého laserového skenovania, tvorbu modelu výšky korunového zápoja, segmentáciu korún a výpočet metrík stromovej vegetácie. Objavuje sa aj analýza tieniaceho potenciálu stromov s využitím lidarových dát. To znamená, že hodnotenie ekologických benefitov sa môže v budúcnosti posunúť od pasportizačných databáz aj k poloautomatizovanému mapovaniu a modelovaniu lokalít, kde detailný pasport zelene zatiaľ chýba. Práve tu sa veľmi výrazne ukazuje potenciál GIS a diaľkového prieskumu Zeme ako nástrojov moderného manažmentu mestskej zelene.

Urban environments currently face several serious challenges directly associated with climate change and urbanisation. The most significant include the overheating of cities and the formation of urban heat islands, extreme precipitation and accelerated water runoff, air pollution, and the declining quality of public spaces. In this context, urban trees are becoming essential components of green infrastructure. Their contribution is not merely aesthetic but encompasses a complex range of ecological, climatic, and social functions. Trees also represent one of the most effective local climate-change adaptation measures. They contribute to cooling the environment through shading and evapotranspiration, improve air quality, support carbon sequestration and storage, intercept rainwater, and regulate runoff. In addition, they support biodiversity, recreation, physical activity, mental health, and social cohesion. For the purposes of municipal practice, these benefits need to be expressed quantitatively. Numerical results provide a much stronger basis for justifying investments in green infrastructure, optimising tree-planting plans, and comparing alternative solutions.

The i-Tree Eco tool, developed by the USDA Forest Service and used in numerous countries, including the United States, the United Kingdom, Sweden, the Netherlands, Poland, and Hungary, was applied to assess the ecological benefits. The model makes it possible to analyse air quality, carbon balances, energy savings, and the ecological functions of trees. The analysis was conducted for the Bratislava–Old Town borough. For the purposes of the assessment, it was necessary to standardise taxonomic names, define land-use parameters, and add characteristics describing the health of individual trees. These included indicators such as the degree of crown dieback and the proportion of missing crown. Air-pollution data and meteorological data were also included in the assessment. Calculations of carbon storage took into account leaf area, leaf biomass, and the total dry biomass of each tree, with the amount of stored carbon calculated as a proportion of the biomass. Gross carbon sequestration, meaning the capture and long-term storage of carbon, was subsequently modelled using the expected growth of the tree over time. This approach gives the results greater analytical value because it evaluates not only the current condition but also the ability of trees to contribute to the future climatic stability of the city.

The presentation also demonstrates the relationship between tree vegetation and the energy balance of buildings. The distance and azimuth of trees in relation to the nearest buildings were assessed, while the building data were obtained from OpenStreetMap. This approach confirms that the ecological benefits of trees cannot be understood solely in terms of their role as natural elements within a city. Trees are also factors affecting energy consumption, thermal comfort, and the adaptation of urbanised environments to changing climatic conditions. The dominant species included the Japanese pagoda tree (Styphnolobium japonicum), Norway maple (Acer platanoides), sycamore maple (Acer pseudoplatanus), Austrian pine (Pinus nigra), and common hackberry (Celtis occidentalis). In terms of carbon sequestration, fast-growing species with large amounts of biomass, such as black locust, honey locust, horse chestnut, birch, linden, and pine, proved to be the most effective. These species also demonstrated high levels of oxygen production. Trees contribute to reducing concentrations of O₃, or ozone, SO₂, NO₂, and CO. Coniferous trees play a particularly important role in removing air pollution because they remain effective throughout the year. In terms of water retention and runoff regulation, Austrian pine proved especially important, together with deciduous trees with large leaf areas that support evapotranspiration.

The results indicate that trees stabilise the urban climate, reduce ambient temperatures, and mitigate the effects of urban heat islands. At the same time, they regulate the urban water regime, intercept precipitation, and slow water runoff. They also make a significant contribution to improving air quality by capturing pollutants and helping to reduce greenhouse-gas concentrations. The research also confirms their social and health-related importance. Trees reduce stress, encourage physical activity, and create more favourable environments for social interaction. The entire approach is closely connected with GIS technologies, which function not merely as tools for map visualisation but as analytical platforms for spatial assessment, scenario modelling, and decision support. The Japanese pagoda tree achieved the highest economic value expressed in terms of replacement value. The results clearly demonstrate that urban trees have both measurable climatic effects and quantifiable economic value. The quality of the results directly depends on the quality of the input data. The analysis confirms that urban greenery stores thousands of tonnes of CO₂ equivalent, improves air quality, regulates the water regime, reduces environmental temperatures, and generates tangible ecological and economic benefits.

The presentation also outlines possible directions for further research, including the identification of tree crowns using airborne laser scanning, the creation of canopy height models, crown segmentation, and the calculation of tree-vegetation metrics. It also introduces analyses of the shading potential of trees using lidar data. This means that assessments of ecological benefits may in the future progress beyond conventional tree-inventory databases towards semi-automated mapping and the modelling of locations where detailed urban-tree inventories are not yet available. This is precisely where the potential of GIS and Earth observation becomes particularly evident, as they provide essential tools for the modern management of urban greenery.

Veda

Radovan Hilbert – Adaptačné opatrenia, zvýšenie odolnosti na negatívne aspekty klimatickej zmeny

skala
Hits: 684

Tento príspevok zaznel na konferencii GIS Slovakia 2026.

Klimatická zmena predstavuje jeden z najzásadnejších environmentálnych a spoločenských problémov súčasnosti. Rastúca frekvencia extrémnych javov, zmeny v distribúcii zrážok či teplotné extrémy si vyžadujú nielen globálne riešenia, ale najmä lokálne adaptačné opatrenia založené na dátach. Dôležité je efektívne spracovanie klimatických dát priamo v lokálnom kontexte, čo umožňuje rýchlejšie, presnejšie a cielenejšie rozhodovanie. Klimatická zmena nie je izolovaný jav. Ide o komplexný systém prepojených procesov, ktoré ovplyvňujú biodiverzitu, stabilitu ekosystémov, hospodárske aktivity, kvalitu života obyvateľstva. Základným predpokladom efektívnej adaptácie je práca s dátami.

hilbert202601

Projekt FOCAL (Horizon Europe) zdôrazňuje potrebu lokálneho spracovania klimatických dát, využitie priestorových analýz, integráciu rôznych dátových zdrojov – meteorologických, environmentálnych a infraštruktúrnych. Kľúčový je posun od globálnych modelov k lokálnym rozhodovacím nástrojom. Digitálne riešenia – typický príklad prepojenia , rozhodovania, veľmi veľkých dát: detekcia a monitorovanie javov v priestore a čase, automatizované spracovanie dát, univerzálne využitie naprieč sektormi, optimalizácia lokalít, hodnotenie variantných riešení, riadenie zásahov v území. Do projektu je zapojených viacero partnerov: Fraunhofer IGD (Koordinatátor), Max Planck Institute for Meteorology, Helmholtz-Zentrum Hereon, plan4all, Lesprojekt-Sluzby, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU), CESNET, Národní lesnický institut (NLI), České vysoké učení technické v Praze, MNLT Innovations PC, European Innovation Marketplace, Open Geospatial Consortium, AICFD – International Association for Disruptive and Frontier Science, YMS, Stadt Konstanz.

Dôležitým aspektom je aj vnútorné fungovanie organizácií: zjednotenie agendy, prehľad o procesoch, zrýchlenie komunikácie, digitalizácia služieb. Moderné riadenie územia vyžaduje cielené opatrenia, analýzu variantov, optimalizáciu zásahov. Bez dát to vedie k intuitívnym rozhodnutiam, s dátami k optimalizovaným. Adaptačné opatrenia nemožno chápať iba ako súbor všeobecných odporúčaní, ale ako výsledok prepojeného dátového a analytického ekosystému. Práve v tomto kontexte je dôležitý projekt FOCAL – Efficient Exploration of Climate Data Locally, ktorý je postavený na viacerých navzájom previazaných vrstvách. Súčasťou je platforma FOCAL určená na podporu modelovania klímy a úloh systému Zeme. Špecializované moduly pre hodnotenie mitigácie – zmierňovania nepriaznivých účinkov a rizík a adaptácie na regionálnej a lokálnej úrovni. Webové aplikácie určené na hodnotenie a lokálne analýzy, ako aj klaster dlhodobej spolupráce medzi výskumom Earth System, poskytovateľmi Earth Observation dát, dátovou vedou a HPC infraštruktúrami – výpočtovou infraštruktúrou pre náročné úlohy.

hilbert202602

Prezentácia vysvetľuje klimatické modelovanie, v tomto prípade princíp dynamického downscalingu pomocou regionálnych klimatických modelov – RCM. Globálne cirkulačné – GCM pracujú v hrubšom priestorovom rozlíšení, približne v rozsahu stoviek až desiatok kilometrov, a opisujú veľkopriestorové procesy v atmosfére a klimatickom systéme. RCM umožňujú detailnejšie modelovanie na menšom území, pričom rozlíšenie môže klesnúť až k jednotkám kilometrov. Modelovanie relevantných fyzikálnych procesov prebieha v trojrozmernom priestore a s veľmi krátkym interným časovým krokom, rádovo od minút po sekundy. Takýto posun v rozlíšení je kľúčový práve pre lokálne hodnotenie dopadov klimatickej zmeny. Pracuje sa so scenármi budúceho vývoja klímy, najprv cez staršie RCP scenáre – reprezentatívne trajektórie koncentrácií skleníkových plynov a následne aj cez rámec SSP scenárov – zdieľané socioekonomické trajektórie, ktoré sú využívané v novších hodnoteniach IPCC – Medzivládny panel pre zmenu klímy.

hilbert200603

Dôležité je, že budúci vývoj nie je prezentovaný ako jediná trajektória, ale ako množina možných vývojových ciest s rozdielnou mierou emisií a rozdielnymi teplotnými odozvami. Na to nadväzuje princíp ensemble simulations, teda súborov simulácií, ktoré kombinujú neistotu emisných scenárov, neistotu modelov a vnútornú variabilitu klimatického systému. Takýto prístup umožňuje produkovať robustnejšiu klimatickú informáciu pre rozhodovanie. V tomto kontexte je v prezentácii uvedený aj projekt NUKLEUS, ktorý pracuje s downscalingom až na 3 km, čím posúva klimatické údaje na úroveň, ktorá je oveľa použiteľnejšia pre regionálne a mestské aplikácie.

hilbert202604

Významnou líniou prezentácie je aj prepojenie klimatických dát s metódami umelej inteligencie. Ide o pomerne konkrétny technologický rámec. Spomínajú sa autoenkódery, neurónové siete, transformerové modely pre spracovanie obrazu, fyzikálne informované modely a tiež metódy superrozlíšenia obrazu. Tieto prístupy naznačujú posun od klasického modelovania k hybridným systémom, ktoré kombinujú fyzikálne poznanie s učením na dátach. Z prezentácie vyplýva, že AI má v tomto kontexte pomáhať najmä pri zvyšovaní priestorového rozlíšenia, spracovaní veľkých objemov údajov, predikciách a efektívnejšej extrakcii z heterogénnych zdrojov.

Veľmi konkrétna je v prezentácii aj dátová a workflow časť. Pracuje sa tu s klimatickými údajmi vo formáte NetCDF, čo je štandardný formát pre multidimenzionálne vedecké dáta. Medzi základné vstupné premenné maximálna , minimálna teplota, priemerná teplota, zrážky, rýchlosť vetra pri povrchu a relatívna vlhkosť. Nad týmito premennými sa následne počítajú klimatické indexy. Prezentácia uvádza napríklad dĺžku a frekvenciu horúcich periód, počet vlhkých a suchých dní, dĺžku suchých periód, počet ľadových dní, letných dní, horúcich dní, veľmi horúcich dní či extrémne horúcich dní. Osobitne sa spomínajú aj biometeorologické indexy ako UTCI – Universal Thermal Climate Index a PET – Physiological Equivalent Temperature, ktoré prepájajú fyzikálne klimatické premenné s reálnym tepelným komfortom človeka.

hilbert202605

Prezentácia ukazuje, že výsledkom majú byť použiteľné rozhodovacie nástroje. Preto sa objavuje ukážka webovej aplikácie FOCAL, v ktorej si používateľ vyberá zdroje dát, územie záujmu, klimatické indikátory, časovú agregáciu aj priestorovú agregáciu. Ukážka vizualizuje mapy, grafy, tabuľky a časové rady, teda formy výstupu, ktoré sú zrozumiteľné a prakticky využiteľné. Mimoriadne dôležité sú pritom samotné workflowy, najmä Climate Change Workflow a Urban Blue Spot Workflow. Prvý reprezentuje všeobecný rámec pre spracovanie klimatickej zmeny, výpočet indikátorov a vizualizáciu zmien v čase a priestore. Druhý naznačuje orientáciu na špecifické mestské problémy, teda lokality citlivé na akumuláciu , zraniteľnosť urbanizovaného prostredia a praktické využitie dát pri mestskom plánovaní. Tým sa celá prezentácia uzatvára ako príklad prechodu od vedeckého modelu a dátového workflowu k reálnej webovej aplikácii podporujúcej lokálne adaptačné rozhodovanie. Medzi osobitne citlivé oblasti patria mestské prostredie, , vodné hospodárstvo a lesné . Urbanizácia zvyšuje teplotu, urýchľuje odtok vody, zvyšuje zraniteľnosť územia. Riešením je integrácia zelene, modro-zelená infraštruktúra. Adaptačné opatrenia: výsadba stromov, zelené strechy, zelené steny, obnova mokradí, retenčné , protipovodňové opatrenia, úprava vodných tokov, územné plánovanie, regulácia výstavby, klimatické stratégie miest. Bez adaptácie rastú škody, znižuje sa kvalita života, rastú ekonomické náklady.

Klimatická adaptácia a klimatická zmena sú vedecký aj technologický problém, ktorý si žiada kvantum výskumných hodín, projektov, medzinárodných partnerstiev. Budúcnosť je aj v rovine globálnej, aj lokálnej. Žiada si presné analýzy, modely, konkrétne opatrenia. Mení sa spôsob, akým pristupujeme k riadeniu krajiny, miest a infraštruktúry. Pre odborníkov v oblasti GIS to znamená zásadnú transformáciu ich úlohy z tvorcov máp na architektov rozhodovania.

Climate change represents one of the most fundamental environmental and societal challenges of our time. The increasing frequency of extreme events, changes in precipitation distribution, and temperature extremes require not only global solutions, but above all local adaptation measures based on data. Efficient processing of climate data directly within the local context is essential, as it enables faster, more accurate, and more targeted decision-making. Climate change is not an isolated phenomenon. It is a complex system of interconnected processes that affect biodiversity, ecosystem stability, economic activities, and the quality of life of the population. Working with data is a basic prerequisite for effective adaptation.

The FOCAL project, funded under Horizon Europe, highlights the need for local climate data processing, the use of spatial analysis, and the integration of various data sources, including meteorological, environmental, and infrastructure data. A key objective is the shift from global models towards local decision-support tools. Digital solutions represent a typical example of the interconnection between GIS, decision-making, and the analysis of very large datasets: the detection and monitoring of phenomena across space and time, automated data processing, universal use across sectors, location optimisation, the evaluation of alternative solutions, and the management of interventions within a territory. The project involves several partners: Fraunhofer IGD as coordinator, the Max Planck Institute for Meteorology, Helmholtz-Zentrum Hereon, plan4all, Lesprojekt-Sluzby, the University of West Bohemia in Pilsen, CESNET, the National Forest Institute, the Czech Technical University in Prague, MNLT Innovations PC, the European Innovation Marketplace, the Open Geospatial Consortium, AICFD – International Association for Disruptive and Frontier Science, YMS, and the City of Konstanz.

Another important aspect is the internal functioning of organisations: the unification of agendas, improved process awareness, faster communication, and the digitalisation of services. Modern territorial management requires targeted measures, the analysis of alternatives, and the optimisation of interventions. Without data, this leads to intuitive decision-making; with data, it leads to optimised decision-making. Adaptation measures cannot be understood merely as a set of general recommendations, but rather as the outcome of an interconnected data and analytical ecosystem. In this context, the FOCAL project – Efficient Exploration of Climate Data Locally – is particularly important, as it is built on several interconnected layers. These include the FOCAL platform, designed to support climate modelling and Earth system tasks; specialised modules for assessing mitigation, the reduction of adverse impacts and risks, and adaptation at regional and local levels; web applications intended for assessment and local analysis; and a long-term cooperation cluster connecting Earth system research, Earth observation data providers, data science, and HPC infrastructure for computationally demanding tasks.

The presentation explains climate modelling, in this case the principle of dynamic downscaling using regional climate models, or RCMs. Global circulation models, or GCMs, operate at a coarser spatial resolution, approximately ranging from hundreds to tens of kilometres, and describe large-scale processes in the atmosphere and the climate system. RCMs enable more detailed modelling over smaller areas, with spatial resolution reaching several kilometres. Relevant physical processes are modelled in three-dimensional space and with very short internal time steps, ranging from minutes to seconds. This increase in resolution is crucial for the local assessment of climate change impacts. Future climate development is represented through scenarios, initially by the older RCP scenarios – representative concentration pathways for greenhouse gases – and subsequently through the SSP framework – shared socioeconomic pathways used in more recent assessments by the IPCC, the Intergovernmental Panel on Climate Change.

Importantly, future development is not presented as a single trajectory, but as a set of possible development pathways with different emission levels and different temperature responses. This is followed by the principle of ensemble simulations, meaning sets of simulations that combine uncertainty in emission scenarios, uncertainty in climate models, and the internal variability of the climate system. Such an approach makes it possible to produce more robust climate information for decision-making. In this context, the presentation also mentions the NUKLEUS project, which applies downscaling to a resolution of up to 3 kilometres, bringing climate data to a level that is far more suitable for regional and urban applications.

Another significant theme of the presentation is the integration of climate data with artificial intelligence methods. This involves a relatively specific technological framework. The presentation refers to autoencoders, neural networks, transformer models for image processing, physics-informed models, and image super-resolution methods. These approaches indicate a shift from conventional modelling towards hybrid systems that combine physical knowledge with data-driven learning. The presentation suggests that, in this context, AI should primarily support increases in spatial resolution, the processing of large volumes of data, prediction, and the more efficient extraction of information from heterogeneous sources.

The data and workflow component of the presentation is also highly specific. It works with climate data in the NetCDF format, which is a standard format for multidimensional scientific data. The basic input variables include maximum temperature, minimum temperature, mean temperature, precipitation, near-surface wind speed, and relative humidity. Climate indices are subsequently calculated from these variables. The presentation mentions, for example, the duration and frequency of hot spells, the number of wet and dry days, the duration of dry periods, and the number of frost days, summer days, hot days, very hot days, and extremely hot days. It also specifically mentions biometeorological indices such as the UTCI – Universal Thermal Climate Index – and PET – Physiological Equivalent Temperature – which connect physical climate variables with actual human thermal comfort.

The presentation demonstrates that the results are intended to become usable decision-support tools. It therefore includes an example of the FOCAL web application, in which users select data sources, an area of interest, climate indicators, temporal aggregation, and spatial aggregation. The example visualises maps, charts, tables, and time series, providing forms of output that are understandable and practically usable. The workflows themselves are particularly important, especially the Climate Change Workflow and the Urban Blue Spot Workflow. The first represents a general framework for processing climate change data, calculating indicators, and visualising changes over time and space. The second points towards specific urban problems, particularly locations vulnerable to water accumulation, the vulnerability of urbanised environments, and the practical use of data in urban planning. In this way, the presentation concludes as an example of the transition from a scientific model and a data workflow to a real web application supporting local adaptation decision-making.

Particularly sensitive areas include urban environments, agriculture, water management, and forest ecosystems. Urbanisation increases temperatures, accelerates water runoff, and increases territorial vulnerability. The solution lies in the integration of greenery and blue-green infrastructure. Adaptation measures include tree planting, green roofs, green walls, wetland restoration, retention basins, flood protection measures, the modification of watercourses, spatial planning, construction regulation, and municipal climate strategies. Without adaptation, damage increases, quality of life decreases, and economic costs rise.

Climate adaptation and climate change are both scientific and technological challenges requiring a substantial volume of research, projects, and international partnerships. The future must be addressed at both global and local levels. It requires precise analyses, models, and specific measures. The way in which we approach the management of landscapes, cities, and infrastructure is changing. For GIS professionals, this represents a fundamental transformation of their role from mapmakers into architects of decision-making.

Rastliny, Príroda, Organizmy, Fotografie

Lekná – starodávne rastliny

skala
Hits: 654

predstavujú jednu z najstarších línií kvitnúcich rastlín, čo z nich robí dôležitý model pre štúdium evolúcie kvetov a prechod medzi primitívnymi a pokročilejšími krytosemennými rastlinami (Kerry A. Ford et all). Lekná sú typické hydrofyty s plávajúcimi listami, sú adaptované redukciou mechanických pletív, vysokým obsahom parenchýmu, schopnosťou tolerovať hypoxické sedimenty. Fotosyntéza prebieha primárne v listoch na hladine. Rozmnožuje sa entomofíliou – prostredníctvom chrobákov, múch, včiel. Je u nich častoá protogýnia – najprv dozrieva blizna, potom peľ, čím sa eliminuje možné samoopelenie. Lekná stabilizujú sedimenty, poskytuje poskytuje mikrohabitaty. Majú význam v trofických reťazcoch. 

Lekná – rody Nymphaea a Nuphar medzi močiarne rastliny s plávajúcimi listami a nápadnými kvetmi. Poskytujú ekologické služby – tieň a úkryt pre (gardenersworld.com). Sú ohrozené v dôsledku poškodzovania biotopov a znečistenia (Wikipedia). Odlesňovanie, odvodňovanie močiarov, regulácia riek či výstavba hrádzí ohrozuje lekná. Eutrofizácia môže viesť k nadmernému rastu rias a siníc, ktoré zahusťujú a pokrývajú plávajúce lekna. Chemické znečistenie priamo poškodzuje alebo znižuje kvalitu . Svoje vykoná indrodukcia nepôvodných druhov lekien. Klimatické zmeny, výrazné zmeny teplôt a výšky vodných hladín narúšajú vývoj kvitnutia a rozmnožovania lekien (Wikipedia).

V strednej Európe sú bežné druhy: Nymphaea alba, Nuphar lutea, Nymphaea candida a Nuphar pumila. Lekná patria do čeľade Nymphaeaceae. Rod Nymphaea má vyše 50 druhov, z iných druhov treba spomenúť Nymphoides peltata (Wikipedia). V trópoch sa vyskytuje Nymphaea lotus a Nymphaea japonica. Lekná sa vyznačujú podzemným rhizómom, z ktorého vyrastajú a listy (Wikipedia). Prezimujú práve v podobe rhizómu – podzemku. Na z vyvíjajúcich sa rhizómových púčikov vyrastajú nové listy a kvetné stonky. Výhonky pritom vytvárajú jemné až robustné listy, ktoré sa postupne plavia na hladine. Po odkvitnutí sa vytvára vodná tobolka s plávajúcimi semienkami, ktoré sa vo vode rozširujú.

Lekná sa môžu rozmnožovať aj vegetatívne rhizómani delením. Obľubujú stojaté alebo len mierne tečúce sladké vody. Typické sú pre jazerá, tône, staré ramená, tečúce pomalé kanály aj so stabilnou hladinou. Uprednostňujú hlbšiu vodu, optimálna hĺbka je 0,7 – 2,5 m (gardenersworld.com). Vyhovuje im dostatok slnečného žiarenia a teplá . Potrebujú minimálne 4 – 6 hodín priameho slnka denne (upjs.sk). Substrát musí byť bohatý na živiny. pH vody je ideálne mierne kyslé až zásadité, okolo 6 – 7. Stabilné chemické podmienky, bez prudkých kolísaní prispievajú k hojnému kvitnutiu. Menším druhom Nymphaea candida, Nymphaea pumila vyhovuje chladnejšia voda a vyššia nadmorská výška (pfaf.org).

Nymphaea alba sa vyskytuje v celej Európe, v časti severnej Afriky aj v Ázii od Blízkeho východu až po západné Himaláje (kew.org). Nuphar lutea sa vyskytuje od Atlantiku cez Európu do Sibíri a severnej Afriky. Mimo prirodzený areál sa lekná vysádzali ako okrasná zeleň a rozšírili sa do Severnej Ameriky a Oceánie. Nymphaea alba a Nuphar lutea sú v strednej Európe pôvodné druhy. Vyskytujú sa najmä v nížinách – v Podunajskej a Východoslovenskej nížine a v povodiach stredných riek (Wikipedia). Nymphaea candida a Nymphaea pumila sú na Slovensku veľmi vzácne, resp. známe historicky (kew.org).

Lekná sa objavovali v kultúrach mnohých civilizácií. Nymphaea alba malo významný duchovný a liečivý charakter v starovekom Egypte (Wikipedia). V európskej tradícii sú lekná symbolom čistoty a nevinnosti. Kultivar Nymphaea alba rosea – červené lekno z Fagertärnu – bolo dokonca takmer vyhubené kvôli zberu (Wikipedia). Červené listy žltého lekna sú heraldickým symbolom Frízie (Holandsko) a dokonca sa motív lekna objavuje v katedrálnej architektúre (Bristol, Westminster) (Wikipedia).

Listy lekien tlmia a tým regulujú teplotu vody, zároveň poskytnú úkryt obojživelníkom, rybám i hmyzu. Niektoré druhy lekna majú gastronomický význam, napr. hľuzy a semená sú jedlé. Extrakty z lekna sa tradične využívali v ľudovom liečiteľstve, majú sedatívne či mierne halucinogénne účinky (gardenersworld.com).

Druhy v galérii (9)

Water lilies represent one of the oldest lineages of flowering plants, making them an important model for studying the evolution of flowers and the transition between primitive and more advanced angiosperms (Kerry A. Ford et al.). Water lilies are typical hydrophytes with floating leaves, adapted through the reduction of mechanical tissues, a high proportion of parenchyma, and the ability to tolerate hypoxic sediments. Photosynthesis takes place primarily in leaves floating on the water surface.

They reproduce through entomophily, involving beetles, flies, and bees. Protogyny is common – the stigma matures before the pollen, which reduces the likelihood of self-pollination. Water lilies stabilize sediments and provide microhabitats, playing an important role in food chains.

Water lilies – genera Nymphaea and Nuphar – are aquatic plants with floating leaves and conspicuous flowers. They provide ecological services such as shading and shelter for aquatic organisms (gardenersworld.com). They are threatened by habitat degradation and pollution (Wikipedia). Deforestation, wetland drainage, river regulation, and dam construction all negatively affect water lilies. Eutrophication can lead to excessive growth of algae and cyanobacteria, which thicken water bodies and cover floating leaves. Chemical pollution directly damages plants or reduces water quality. The introduction of non-native species also contributes to their decline. Climate change, including fluctuations in temperature and water levels, disrupts flowering and reproduction cycles (Wikipedia).

In Central Europe, common species include Nymphaea alba, Nuphar lutea, Nymphaea candida, and Nuphar pumila. Water lilies belong to the family Nymphaeaceae. The genus Nymphaea contains more than 50 species, and related taxa include Nymphoides peltata (Wikipedia). In tropical regions, species such as Nymphaea lotus and Nymphaea japonica occur.

Water lilies are characterized by an underground rhizome from which roots and leaves emerge (Wikipedia). They overwinter in the form of this rhizome. In spring, new leaves and flowering stems develop from rhizome buds. The shoots produce leaves that gradually float to the surface. After flowering, a water fruit develops containing floating seeds that disperse through water.

Water lilies can also reproduce vegetatively by rhizome division. They prefer standing or slowly flowing freshwater habitats such as lakes, pools, oxbow lakes, slow channels, and ponds with stable water levels. They favor deeper water, with an optimal depth of approximately 0.7–2.5 m (gardenersworld.com). They require sufficient sunlight and warm water, with at least 4–6 hours of direct sunlight daily (upjs.sk). The substrate should be nutrient-rich. The optimal water pH is slightly acidic to neutral, around 6–7. Stable chemical conditions without abrupt fluctuations support abundant flowering. Smaller species such as Nymphaea candida and Nymphaea pumila prefer cooler water and higher altitudes (pfaf.org).

Nymphaea alba occurs throughout Europe, parts of North Africa, and Asia from the Middle East to the western Himalayas (kew.org). Nuphar lutea is distributed from the Atlantic across Europe to Siberia and North Africa. Outside their native range, water lilies have been introduced as ornamental plants and have spread to North America and Oceania. Nymphaea alba and Nuphar lutea are native species in Central Europe, occurring mainly in lowland areas such as the Danubian and Eastern Slovak Lowlands and in river basins (Wikipedia). Nymphaea candida and Nymphaea pumila are very rare or historically recorded in Slovakia (kew.org).

Water lilies have appeared in the cultures of many civilizations. Nymphaea alba had spiritual and medicinal significance in ancient Egypt (Wikipedia). In European tradition, water lilies symbolize purity and innocence. The cultivar Nymphaea alba ‘rosea‘ – the red water lily from Fagertärn – was nearly exterminated due to overcollection (Wikipedia). The red leaves of the yellow water lily are a heraldic symbol of Friesland (Netherlands), and water lily motifs appear in cathedral architecture (Bristol, Westminster) (Wikipedia).

Water lily leaves reduce light penetration and regulate water temperature while providing shelter for amphibians, fish, and insects. Some species have gastronomic value, as their tubers and seeds are edible. Extracts from water lilies have traditionally been used in folk medicine and may have sedative or mildly hallucinogenic effects (gardenersworld.com).

  • Kerry A. Ford, Paul D. Champion: Flora of New Zealand: Seed Plants. Fascicle 5 – Nymphaeales

TOP

Všetky

 
 
 

Rastliny, Príroda, Organizmy, Fotografie

Korunkovky

skala
Hits: 657

Korunkovky – latinsky rod Fritillaria sú rod kvitnúcich rastlín z čeľade ľaliovitých (cibuloviny.sk). Názov je odvodený od latinského slova fritillus – pohár na hracie kocky (Adriana Francová). Zahŕňajú približne 130 – 150 druhov, ktoré sa prirodzene vyskytujú najmä v Európe, Ázii a Severnej Amerike. Ide o trváce cibuľovité , ktoré sú obľúbené v záhradníctve pre svoje výrazné (cibuloviny.sk). Irán patrí medzi najdôležitejšie oblasti výskytu rodu Fritillaria, rastie tu 19 druhov, z toho 10 je endemických, rozšírené sú najmä v horskom pásme Zagros a Alborz. Mnohé druhy rastú na alpských a subalpínskych biotopoch, často tvoria lokálne populácie alebo rozsiahle kolónie na horských lúkach. Niektoré druhy rastú vo vysokých nadmorských výškach 2800 – 4000 metrov nad morom v Himalájach (Kiani et all).

U nás korunkovka strakatá rastie na vlhkých lúkach s bohatou pôdou. Vyžaduje glejové až pseudoglejové pôdy s vysokou vlhkosťou, občas zaplavované. Najčastejšie sa objavuje v rámci biotopov spoločenstiev Calthion palustris a Molinion caeruleae. Je adaptovaná na krátkodobé zaplavenie počas vegetácie – semienka plávajú (Jozef Martinský). Najznámejšie sú korunkovka strakatá – Fritillaria meleagris a korunkova cisárska – Fritillaria imperialis. Korunkovka strakatá je kriticky ohrozená, na Slovensku prežíva iba v niekoľkých lokalitách (stozok.sk). Je známa ako „korunka“ – symbol príchodu jari (Katarína Balleková, Miloslav Smatana). Hovorové názvy sa líšia: „korunka“, „kockavica“ či „hynčiak“, „kráľovská koruna“ či cesarska. U nás sa vyskytujú najmä na východe, známe sú lokality Pstruša či Raškovský luh, Senianske a pri Drahňove (Andrea Šimková, Soňa Zlacká). Lokality v Podunajskej nížine a Podpoľaní boli chránené aj kvôli hojnej lokalite korunkovky strakatej (stozok.sk). V minulosti sa vyskytovala aj v okolí Zemplínskej Šíravy. V regióne Českej republiky už vyhynula v dôsledku odvodňovania (Andrea Šimková, Soňa Zlacká). Hlavné ohrozenia predstavuje odvodňovanie lúk, meliorácie a zánik tradičného kosenia (Jozef Martinský).

Okrem prírodných populácií sa korunkovka cisárska pestuje ako okrasná rastlina v záhradách po celom Slovensku (Andrea Šimková, Soňa Zlacká). Sú to vytrvalé rastliny, ktoré na vyháňajú dlhé stonky s previsnutými, zvončekovitými kvetmi pripomínajúcimi korunu (Miloš Balla). Majú vzpriamenú byľ, úzke čiarkovité alebo kopijovité , plodom je tobolka obsahujúca ploché semená (sav.sk). Kvety sú obojpohlavné. Je pravdepodobné, že v rámci tribusu Lilieae došlo k dvom prechodom cez Beringovu úžinu do Severnej Ameriky, po jednom v každom rode – Lilium a Fritillaria (inaturalist.org).

Korunkovky sa objavujú najmä v záhradníctvach, niektoré školy a inštitúcie ako napr. CHKO Latorica, ŠOP SR, Inštitút DAPHNE organizuje detské kreatívne dielne pod názvom „Korunkovka“ s tematickou keramikou či výtvarníckymi aktivitami (Miloš Balla). Pestovanie a korunkoviek je možné dodržiavaním nárokov: dostatok zimnej vlahy, piesočnato-hlinitá pôda, či polotieň (kew.org). Korunkovka cíti vysokú hladinu , moderní záhradkári ju využívajú aj ako medonosnú a dekoratívnu rastlinu v jarných výsadbách (Andrea Šimková, Soňa Zlacká). Hlavnými opeľovačmi sú hmyz – včely, motýle (Kiani et all). Korunkovka kráľovská je jedovatá a jej najjedovatejšou časťou je cibuľa. Tá šíri zápach, ktorý vadí predovšetkým menším škodcom a to hlavne krtkom a hrabošom, takže sú skvelým nástrojom, ako ich vypudiť zo záhradky (cibuloviny.sk).

Kvety korunkoviek sú síce pre opeľovače dobre viditeľné, ale väčšinou nemajú výrazné vizuálne signály na prilákanie hmyzu. Odmeny pre opeľovače nektár a peľ sú zvyčajne ukryté vo vnútri previsnutého zvončekovitého kvetu. Vo vnútri kvetu sa nachádzajú farebne kontrastné oblasti nektárií, ktoré pomáhajú opeľovačom orientovať sa pri hľadaní potravy. Približne 54 % druhov má šachovnicový vzor okvetných lístkov (Katarzyna Roguz et all). Pestujú sa najmä tieto druhy: Fritillaria acmopetala, Fritillaria imperialis, Fritillaria meleagris, Fritillaria pallidiflora, Fritillaria persica, Fritillaria pyrenaica (inaturalist.org).

Cibule nemôžu byť zasadené príliš hlboko v zemi, je vhodné ich vysádzať šikmo. Ak tvorí iba listy a nekvitne, cibuľa sa nachádza príliš hlbkoko. Rýchlo zaschnuté kvety znamená nedostatok vody, málo výživnú pôdu (Adriana Francová). V tradičnej čínskej medicíne sa používa na liečenie respiračných chorôb (Imrich Rutšek). Korunkovky obsahujú množstvo sekundárnych metabolitov, najmä: steroidné alkaloidy, saponíny, flavonoidy, terpenoidy (Da-Cheng Hao et all).

Fritillaries – the genus Fritillaria are flowering plants belonging to the lily family (Liliaceae). The name is derived from the Latin word fritillus, meaning a dice box (Adriana Francová). The genus includes approximately 130–150 species that occur naturally mainly in Europe, Asia, and North America. These are perennial bulbous plants that are popular in horticulture because of their striking flowers (cibuloviny.sk). Iran is one of the most important centers of diversity of the genus Fritillaria. Nineteen species occur there, ten of which are endemic. They are distributed mainly in the Zagros and Alborz mountain ranges. Many species grow in alpine and subalpine habitats, often forming local populations or extensive colonies on mountain meadows. Some species grow at very high elevations, between 2800 and 4000 meters above sea level in the Himalayas (Kiani et al.). The best-known species are the snake’s head fritillary (Fritillaria meleagris) and the crown imperial (Fritillaria imperialis). Fritillaria meleagris is critically endangered and in Slovakia survives only in a few localities (stozok.sk). It is known locally as “korunka” and is considered a symbol of the arrival of spring (Katarína Balleková, Miloslav Smatana). Vernacular names vary and include “korunka,” “kockavica,” “hynčiak,” or “kráľovská koruna.”

In our region, the snake’s head fritillary (Fritillaria meleagris) grows in moist meadows with nutrient-rich soils. It requires gleyic to pseudogley soils with high moisture, which are occasionally flooded. It most commonly occurs within the habitats of plant communities Calthion palustris and Molinion caeruleae. The species is adapted to short-term flooding during the vegetation period – its seeds are able to float (Jozef Martinský). The best-known species are the snake’s head fritillary (Fritillaria meleagris) and the crown imperial (Fritillaria imperialis). The snake’s head fritillary is critically endangered, and in Slovakia it survives only in a few localities (stozok.sk). It is known as “korunka”, a symbol of the arrival of spring (Katarína Balleková, Miloslav Smatana). Vernacular names vary and include “korunka,” “kockavica,” “hynčiak,” “kráľovská koruna,” or “cisárska koruna.” In Slovakia it occurs mainly in the eastern part of the country; well-known sites include Pstruša, Raškovský luh, Senianske rybníky, and the meadows near Drahňov (Andrea Šimková, Soňa Zlacká). Localities in the Danubian Lowland (Podunajská nížina) and the Podpoľanie region have also been protected partly because of abundant populations of the snake’s head fritillary (stozok.sk). In the past the species also occurred in the surroundings of Zemplínska Šírava. In parts of the Czech Republic, however, it has already become extinct as a consequence of drainage of wetlands (Andrea Šimková, Soňa Zlacká). The main threats are drainage of meadows, land reclamation, and the disappearance of traditional mowing practices (Jozef Martinský).

Besides natural populations, crown imperial (Fritillaria imperialis) is widely cultivated as an ornamental plant in gardens throughout Slovakia (Andrea Šimková, Soňa Zlacká). These are perennial plants that produce tall stems in spring bearing pendulous, bell-shaped flowers that resemble a crown (Miloš Balla). The plants have an upright stem, narrow linear or lanceolate leaves, and their fruit is a capsule containing flattened seeds (sav.sk). The flowers are bisexual. It is likely that within the tribe Lilieae two dispersal events across the Bering land bridge occurred into North America, one in each genus – Lilium and Fritillaria (inaturalist.org). Fritillaries are commonly found in horticultural trade. Some schools and institutions, for example the Latorica Protected Landscape Area (CHKO Latorica), the State Nature Conservancy of the Slovak Republic (ŠOP SR), and the DAPHNE Institute, organize children’s creative workshops called “Korunkovka,” involving themed ceramics and art activities (Miloš Balla).

Successful cultivation and propagation of fritillaries requires appropriate conditions: sufficient winter moisture, sandy-loam soil, and a sunny or partially shaded location (kew.org). The plants respond to high soil moisture levels, and modern gardeners often use them as nectar-producing and decorative plants in spring plantings (Andrea Šimková, Soňa Zlacká). The main pollinators are insects, especially bees and butterflies (Kiani et al.). Crown imperial (Fritillaria imperialis) is poisonous, with the bulb being the most toxic part. The bulb emits a strong odor that repels certain small pests, especially moles and voles, making the plant useful in gardens as a natural deterrent (cibuloviny.sk). Although fritillary flowers are clearly visible to pollinators, they usually lack strong visual signals for attracting insects. The rewards for pollinators – nectar and pollen – are usually hidden inside the pendulous bell-shaped flower. Inside the flower there are contrasting nectar guide areas that help pollinators orient themselves while searching for food. Approximately 54 % of species have a checkered pattern on the tepals (Roguz et al.).

The most commonly cultivated species include Fritillaria acmopetala, Fritillaria imperialis, Fritillaria meleagris, Fritillaria pallidiflora, Fritillaria persica, and Fritillaria pyrenaica (inaturalist.org). The bulbs should not be planted too deeply in the soil; it is recommended to plant them slightly tilted. If the plant produces only leaves and does not flower, the bulb is probably planted too deep. Rapidly drying flowers indicate insufficient water or nutrient-poor soil (Adriana Francová). In traditional Chinese medicine, fritillaries are used to treat respiratory diseases (Imrich Rutšek). The plants contain numerous secondary metabolites, particularly steroidal alkaloids, saponins, flavonoids, and terpenoids (Da-Cheng Hao et al.).