Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Correlating soil and urban planning for sustainable water cycle

Sharma Sheetal

Journal of Water and Land Development

|

2019

|

no. 40

137--148

EN

Hydrological modelling and processes using modern hydrological models like SCS Curve Number, HCS, HSPF (Hydrologic Simulation Package-Fortran) and kinematic wave models are widely used nowadays in various researches. But using these modelling in drawing the attention of urban planners for challenges and multiple interactions in heterogeneous urban catchments and water systems is still a shortcoming in water sensitive, planning principle. The art of urban planning and technical implementation using behavioural changes in water responses to urban catchments is the need of present urban planning. The complexities of effects and behavioural changes in the water system or urban catchments and incomplete knowledge of these interactions result in failures of sustainable urban developments. Urban planning needs water sensitive methodology to synchronize soil, water and land cover operational with the population over it. The paper reviews the water sensitive urban planning considering the role of soil in urban planning for water and lands correlations, with the purpose of identifying current limitations and opportunities for future urban planning. Data availability and simplified methods are still a strong limitation for urban planners. Therefore, urban hydrology is often simplified either as a study of surface runoff over impervious surfaces or hydraulics of piped systems. Hence the paper provides approach and universal solution to forecast the behaviour of urban catchment for urbanization in terms of natural land-water cycles and its application in planning existing or new urban catchments. The methodology consists of observing Urban watershed catchment areas with different soil groups and built-up induction over them. A detailed study of water levels in hydrological wells and runoff pattern for the period of 40 years have provided a linear correlation of soil, roughness, land cover, infiltration, ground water and built upon the basis of soil behaviours. These correlations conclude to make regression equations as the blueprint for future urban planning norms to be followed by the planners, engineers, and hydrologists for planning.

PL

Modelowanie hydrologiczne za pomocą takich modeli, jak SCS Curve Number, HCS czy Pakiet Hydrologicznych Symulacji Fortran (HSPF) oraz kinematyczne modele falowe są obecnie powszechnie stosowane w różnych badaniach. Nadal jednak brak takiego modelowania w pracy urbanistów stojących wobec wyzwań, stawianych przez wielorakie oddziaływania heterogennych zlewni miejskich z systemami wodnymi. Sztuka planowania urbanistycznego i wdrożeń technicznych korzystających ze zmian reakcji wody na zlewnie miejskie jest potrzebą obecnego planowania miast. Złożoność efektów i zmiany w systemach wodnych lub miejskich zlewniach oraz niepełna znajomość tych interakcji skutkuje niepowodzeniami w zrównoważonym rozwoju miast. Planowanie miast wymaga metodologii wrażliwej na kwestie wodne, aby operacyjnie powiązać glebę, wodę i pokrycie gruntów z populacją ludzką. W pracy dokonano przeglądu planowania urbanistycznego wrażliwego na kwestie wodne z uwzględnieniem roli gleby w planowaniu relacji wody z lądem celem zidentyfikowania bieżących ograniczeń i możliwości przyszłego planowania. Dostępność danych i uproszczone metody to nadal silne ograniczenie urbanistów. Dlatego hydrologia miasta bywa często upraszczana do badania spływów po nieprzepuszczalnych powierzchniach lub do hydrauliki systemów wodociągowych. Niniejsza praca prezentuje sposób podejścia i uniwersalne rozwiązanie służące prognozowaniu zachowania zlewni miejskiej w reakcji na urbanizację w odniesieniu do naturalnej relacji ląd–woda i ich zastosowanie w planowaniu istniejących bądź nowych zlewni miejskich. Metodologia polega na obserwacji 19 zlewni miejskich o różnych typach gleb i zabudowy. Szczegółowe analizy poziomów wody w studzienkach hydrologicznych i schematu spływów wody w okresie 40 lat dostarczyły danych do wyprowadzenia liniowej korelacji między rodzajem gleby, szorstkością podłoża, pokryciem powierzchni ziemi, infiltracją, wodami podziemnymi, wszystkie powiązane z właściwościami gleb. Te korelacje umożliwiły ustalenie równań regresji stanowiących schemat dla przyszłych norm planowania urbanistycznego do wykorzystania przez planistów, inżynierów i hydrologów.

2

Model of water economic value optimization based on the land use change

Satyagraha B., Limantara L. M., Bisri M., Andawayanti U.

Journal of Water and Land Development

|

2018

|

no. 36

143--152

EN

Land use change in the upstream of Rawa Pening watershed which is more and more dominated by residence and industry causes the increasing of surface flow discharge on the rainy season. In addition, the decreasing of Rawa Pening ability in storing flood discharge also influences to the cropping area in surrounded Rawa Pening. Water surpluses occurring downstream are related to the land use change in the upstream which gives impact in the downstream. However, it is as an important reason to carry out the optimization of water economic value in this region. The disruption of water availability causes the decreasing of any production like hydroelectrical power, fresh water, and rice production, so the optimal water economy is decreasing. This research intends to: 1) analyse the effect of land use change to the water availability; 2) analyse the land use change to the water balance; and 3) build and analyse the optimization model of water economic value due to the land use change. Results show that there is the different influence of land use change during the years to the results of water value optimization.

PL

Zmiana użytkowania ziemi w górnej zlewni Rawa Pening coraz bardziej zdominowanej przez zabudowę mieszkalną i przemysłową powoduje wzrost odpływu powierzchniowego w porze deszczowej. Malejąca zdolność Rawa Pening do retencji wód powodziowych wpływa na okoliczne tereny uprawne. Nadmiary wody występujące w dolnej części zlewni są powiązane ze zmianami użytkowania ziemi w górnej części zlewni. Ta zależność jest ważnym powodem podjęcia optymalizacji gospodarki wodnej regionu. Zakłócenia w dostępności wody powodują zmniejszenie produkcji energii elektrycznej wytwarzanej w hydroelektrowniach, wody słodkiej i ryżu, skutkiem czego maleje optymalne wykorzystanie wody. Badania miały na celu: 1) analizę wpływu zmian użytkowania ziemi na dostępność wody; 2) analizę wpływu tych zmian na bilans wodny; 3) skonstruowanie i analizę modelu optymalizacji gospodarczej wartości wody w związku ze zmianami użytkowania ziemi. Wyniki dowodzą różnego wpływu zmian w czasie na optymalizację wartości wody.

3

Evaluation of infiltration models for mineral soils with different land uses in the tropics

Suryoputro N., Suhardjono, Soetopo W., Suhartanto E. S., Limantara L. M.

Journal of Water and Land Development

|

2018

|

no. 37

153--160

EN

The aims of this study were to evaluate five infiltration models for mineral soils in the tropics with different land use types, such as settlements, plantations, rice fields, and forests. The infiltration models evaluated were Green–Ampt, Kostiakov, Kostiakov–Lewis, Philip, and Horton. The research was conducted at the Amprong watershed, Malang, Indonesia. The infiltration rate of the thirteen soil samples was analysed. The infiltration was tested using Turf-Tech infiltrometer. Moreover, each soil sample was tested in terms of the bulk density, specific gravity, porosity, soil moisture, and soil texture. The results of the study indicate that there is no significant difference (α = 5%) in the infiltration rate among the five models of infiltration. The infiltration rate in the study site was considered fast. Three models exhibiting the best performance are Kostiakov, Kostiakov–Lewis, and Horton model, respectively. The highest infiltration rate occurred in the forest land use while the lowest occurred in the rice field land use. The results of this study suggest that the infiltration model parameters correlate closely with the initial infiltration rate (fo) and the final infiltration rate (fc). In other words there is a correlation between the soil's ability to absorb water (representing the capillary force or horizontal flow) at the beginning of the infiltration (fo) and the gravity or the vertical flow upon reaching the final infiltration rate (fc).

PL

Celem badań prezentowanych w niniejszej pracy była ocena pięciu modeli infiltracji opracowanych dla gleb mineralnych o różnym typie użytkowania w tropikach, takich jak: obszary zabudowane, plantacje, pola ryżowe i lasy. Oceniano modele Greena–Ampta, Kostiakova, Kostiakova–Lewisa, Philipa i Hortona. Badania prowadzono w zlewni Amprong, Malang w Indonezji. Analizowano tempo infiltracji w trzynastu próbkach glebowych z użyciem infiltrometru Turf-Tech. Ponadto w każdej próbce gleby analizowano gęstość objętościową, ciężar właściwy, porowatość, wilgotność gleby i skład granulometryczny. Wyniki badań dowiodły, że nie ma istotnej różnicy w tempie infiltracji (α = 5%) obliczonej za pomocą wymienionych pięciu modeli. Uznano, że tempo infiltracji było duże. Trzy modele, kolejno: Kostiakova, Kostiakova–Lewisa i Hortona okazały się najbardziej odpowiednie. Największe tempo infiltracji stwierdzono w glebach leśnych, a najmniejsze w glebach pod polami ryżowymi. Wyniki badań sugerują, że parametry modelu infiltracji są ściśle skorelowane z początkowym (fo) i końcowym (fc) tempem infiltracji. Innymi słowy, istnieje korelacja między zdolnością gleby do absorbowania wody (reprezentowana przez siły kapilarne i przepływ poziomy) na początku infiltracji (fo) oraz siłą ciążenia i przepływem pionowym po osiągnięciu końcowego tempa infiltracji (fc).

4

Land use changes in the Mała Wisła Valley in the western part of the Oświęcim Basin from the 18th to modern time

Czaja J., Rahmonov O.

Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego

|

2017

|

nr 35

101--115

EN

The aim of this study is to reconstruct land use on the floodplain of the changes in the valley was based on archival materials, such as the plan of the Wisła valley from the mid-18th c., and the Prus-sian and Austrian topographical maps from the 1860s. As the analysis of land use changes in the floodplain of the Mała Wisła valley indicates, in the years 1754-1860 the biggest change referred to the area of forests and shelterbelts, because in a hundred years it decreased three times, i.e. from 3.18 km2 to 1.05 km2. Other big changes include a diminished number and area of fish ponds, as well as smaller surface of the hydrographic network. The layout and area of low density dwellings remained almost unchanged, as a reported increase in the surface area of this form of land use was only by about 0.4%. Significant changes in the surface of ponds and water reservoirs took place in the 1950s, when a dam reservoir was built in Goczałkowice. Its caused an increase the ponds and reservoirs surface to 23.45 km2, which is over 64.7% of the grounds.

PL

Celem niniejszej pracy jest rekonstrukcja zagospodarowania zalewowej strefy doliny Małej Wisły od XVIII w. do czasów współczesnych. Analizę zmian zagospodaraowania doliny przeprowadzono na podstawie materiałów archiwalnych, jak plan doliny Wisły z połowy XVIII w. oraz pruskie i austriackie mapy topograficzne z lat 60. XIX w. Z analizy zmian zagospodarowania zalewowej strefy doliny Małej Wisły, w latach 1754-1860, wynika że: największym zmianom uległa powierzchnia lasów i zadrzewień, bowiem w ciągu 100 lat trzykrotnie się zmniejszyła z 3,18 km2 do 1,05 km2, dużym zmianom uległa również liczba i powierzchnia stawów hodowlanych oraz powierzchniowa sieć hydrograficzna. Znaczące zmiany powierzchni stawów i zbiorników wodnych nastąpiły w latach 50. XX w., kiedy wybudowano w Goczałkowicach. Jego budowa spowodowała wzrost powierzchni stawów i zbiorników wodnych do 23,45 km 2 co stanowi ponad 64,7 % użytków w obrębie analizowanej doliny.

5

Impact of urbanization on the sediment yield in tropical watershed using temporal land-use changes and a GIS-based model

Bello A.-A. D., Hashim N. B., Haniffah R. M.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 34

33--45

EN

Abundant rainfall areas promote sediment yield at both sub-watershed and watershed scale due to soil erosion and increase siltation of river channel, but it can be curtailed through planned urbanization. The urbanization of Skudai watershed is analysed from historical and future perspective. A GIS-based model (Hydrological Simulation Programme-FORTRAN-HSPF) is used to modelled sediment flow using basin-wide simulation, and the output result is utilized in evaluating sediment yield reduction due to increased urbanization by swapping multiple temporal land-use of decadent time-steps. The analysis indicates that sediment yield reduces with increase urban built-up and decrease forest and agricultural land. An estimated 12 400 tons of sediment will be reduced for every 27% increase in built-up areas under high rainfall condition and 1 490 tons at low rainfall. The sensitivity analysis of land-use classes shows that built-up, forest and barren are more sensitive to sediment yield reduction compared to wetland and agricultural land at both high and low rainfall. The result of the study suggests that increased urbanization reduced sediment yield in proportion to the rainfall condition and can be used as an alternative approach for soil conservation at watershed scale independent of climate condition.

PL

Duże opady atmosferyczne sprzyjają przemieszczaniu się osadów w skali zlewni w wyniku erozji gleby, powodując zamulanie koryta rzecznego. Procesy te można ograniczyć przez planową urbanizację. Urbanizację zlewni Skudai analizowano w perspektywie historycznej (przedziały 10-letnie) i w kontekście przyszłych zmian. Do modelowania przepływu osadu użyto programu symulacji hydrologicznej Fortran (HSPF), a wyniki modelowania wykorzystano do oceny zmniejszenia ilości osadu związanej z urbanizacją. Analiza wskazuje, że ładunek osadów maleje ze zwiększeniem udziału zabudowy miejskiej oraz z ograniczeniem powierzchni lasów i gruntów rolniczych. W warunkach intensywnych opadów ładunek osadu może zmaleć o 12 400 t, gdy udział terenów zabudowanych zwiększy się o 27%. W warunkach małych opadów ładunek zmniejszy się o 1 490 t. Analiza wrażliwości klas użytkowania ziemi wykazała, że obszary zabudowane, lasy i ugory są bardziej wrażliwe na zmniejszenie ładunku osadu niż obszary podmokłe i grunty rolnicze, zarówno w warunkach dużego jak i małego natężenia opadów. Wyniki badań sugerują, że zwiększony udział terenów zabudowanych ogranicza ładunek osadów proporcjonalnie do ilości opadów, w związku z czym planowa urbanizacja może być wykorzystana jako alternatywne podejście do ochrony gleb w skali zlewni, niezależnie od warunków klimatycznych.

6

Application of the Kineros model for predicting the effect of land use on the surface run-off Case study in Brantas sub-watershed, Klojen District, Malang City, East Java Province of Indonesia

Bisri M., Limantara L. M., Prasetyorini L., Chasanawati D.

Journal of Water and Land Development

|

2017

|

no. 35

3--9

EN

This study intended to illustrate the distribution of surface run-off. The methodology was by using Kineros model (kinetic run-off and erosion model). This model is a part of AGWA program which is as the development of ESRI ArcView SIG software that is as a tool for analysing hydrological phenomena in research about watershed simulating the process of infiltration, run-off depth, and erosion in a watershed of small scale such as ≤100 km2. The procedures are as follow: to analyse the run-off depth in Brantas sub-watershed, Klojen District by using Kineros model based on the land use change due to the rainfall simulation with the return period of 2 years, 5 years, 10 years, and 25 years. Results show that the difference of land use affect the surface run-off or there is the correlation between land use and surface run-off depth. The maximum surface run-off depth in the year 2000 was 134.26 mm; in 2005 it was 139.36 mm; and in 2010 it was 142.76 mm. There was no significant difference between Kineros model and observation in field, the relative error was only 9.09%.

PL

Celem badań było przedstawienie rozkładu spływu powierzchniowego za pomocą modelu Kineros (model kinetyki spływu i erozji). Model jest częścią programu AGWA, który stanowi rozwinięcie programu ESRI ArcView SIG, czyli narzędzia do analizowania zjawisk hydrologicznych w badaniach zlewni symulujących procesy infiltracji, spływu powierzchniowego i erozji w małych zlewniach o powierzchni mniejszej niż 100 km2. Procedura obejmowała analizę głębokości spływu w zlewni cząstkowej Brantas, w Dystrykcie Klojen za pomocą modelu Kineros na podstawie zmiany użytkowania ziemi i symulacji opadów z okresem powtarzalności 2, 5, 10 i 25 lat. Wyniki wskazują, że różnice w użytkowaniu ziemi wpływają na spływ powierzchniowy i że istnieje korelacja między użytkowaniem ziemi i głębokością spływu powierzchniowego. Maksymalna głębokość spływu wynosiła 134,26 mm w roku 2000, 139,36 mm w roku 2005 i 142,76 mm w roku 2010.

7

Przemiany struktury środowiska gminy Pelplin w okresie 1972-2014, na podstawie analizy zdjęć lotniczych i materiałów kartograficznych

Świeczkowska K.

Teledetekcja Środowiska

|

2015

|

T. 53

41--51

EN

The aim of the study was to characterise and analyse the changes in the structure of the natural environment in the municipality of Pelplin, located in the Pomeranian province in northern Poland, in the years 1972-2014. The study is based on the analysis aerial photographs and cartographic materials. The specific objectives of the work was to re-create the land cover status in 1972 and 2014 and provide a graphical representation of changes in the land cover at the beginning and end of the analysed period. In effect, a differential map was produced. To sum up, the range of surface changes in the various categories of land use / land cover in relation to the space they occupied in 1972 should be ranked in the following order: grassland, areas with a transport function and roads, watercourses and reservoirs, built-up areas, plantings and bushes , forests , arable land. The only category which reduced its surface area included arable land, whereas other categories recorded an increase. Overall, the changes included 11.5 km2, i.e. 8.3 % of the municipality.

8

Land use dynamics in rural-urban environs: a study of the Kumasi metropolis and its adjoining districts – Ghana

Koranteng A., Zawila-Niedzwiecki T., Kombat D.

Teledetekcja Środowiska

|

2015

|

T. 52

67--85

EN

Land development and consumption have spun out of control in major cities in Ghana. Kumasi as the second main and fastest growing city with an annual population growth rate of 5.4% in Ghana is experiencing this phenomenon. Land use/cover change in rural–urban peripheral is foremost to these dynamic changes. This study is premised on remote sensing and GIS methods to explore urbanization in Kumasi rural–urban fringe. Satellite data (Landsat multi-temporal images and Disaster Monitoring Constellation-DMC) and GIS techniques were used to analyze and compute the land cover changes (amount, trend and location) that had transpired for the period of 1986 to 2011. This study assesses the nature, extent and impact of urban growth (compact and sprawl) on Kumasi and surrounding districts. The study showed that, forest loss is massive, agricultural activities in Kumasi is receding as the years go but intensifying in the fringe districts. Settlements are expanding in all directions at the expense of farmland but firstly along the roads.

9

Wpływ działalności człowieka na przekształcenia krajobrazów górskich w Gorcach

Bucała A.

Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego

|

2015

|

nr 29

23--37

PL

W opracowaniu porównano strukturę użytkowania ziemi począwszy od 1954 (gospodarka centralnie sterowana) po 2009 (gospodarka wolnorynkowa). Przeanalizowano także wpływ zmian użytkowania ziemi na przebieg procesów geomorfologicznych i zmianę zbiorowisk roślinnych. Wykazano zmniejszenie powierzchni gruntów ornych o ponad 90%, przy wzroście powierzchni leśnej. Spowodowało to spadek natężenia erozji na stokach oraz wzrost natężenia erozji wgłębnej w korytach potoków Jaszcze i Jamne, która wynosi 1 cm na rok. Zmiany użytkowania ziemi przyczyniły się do powstania bardziej mozaikowego krajobrazu porolnego, a także zmian w charakterze zabudowy – zanik szałasów związanych z gospodarką pasterską i pojawienie się budownictwa agroturystycznego.

EN

The study compared the structure of land use from 1954 (socialist economy) to 2009 (the free market). The impact of land use change on the geomorphological processes and changing plant communities were also analyzed. Results indicate a reduction in arable land above 90%, with an increase in forest area. This contributed to a decrease in the intensity of soil erosion on the slopes and an increase in the intensity of incision in the beds of Jaszcze and Jamne streams, which is 1 cm per year. Changes in land use have caused a more mosaic landscape, as well as changes in the character building – the disappearance of highland house connected with pastoral economy and the appearance of agritourism buildings.

10

Analiza kryteriów wydzielania obszarów górskich o niekorzystnych warunkach gospodarowania (ONW) 2013

Kuźniar A., Kowalczyk A., Kostuch M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2014

|

T. 14, z. 2

67--79

PL

Celem pracy była analiza i ustalenie kryteriów przebiegu granicy wysokości, stosowanej w wyznaczaniu obszarów o niekorzystnych warunkach gospodarowania (ONW) w warunkach górskich i podgórskich. Cel ten osiągnięto, weryfikując dane strukturalne o użytkowaniu ziemi w odniesieniu do wysokości n.p.m. Na podstawie zebranych informacji o powierzchni poszczególnych kategorii użytkowania, stworzono bazę danych dla 99 gmin górskich, w celu oceny użytkowania ziemi. Delimitację obszarów ONW zawiera rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 2009 r., w którym wyróżniono tereny o niekorzystnych warunkach gospodarowania „ONW – górskie” wraz z gminami, w których ponad 50% użytków rolnych jest zlokalizowanych powyżej wysokości 500 m n.p.m. Dotychczasowe badania wykazały, że przyjęta graniczna średnia wysokość dla „ONW – górskie” jest zbyt rygorystyczna w warunkach Polski i wymaga korekty. Jest to szczególnie wyraźne w przypadku wzniesienia terenów rolniczych n.p.m. Wsparcie rozwoju wsi jest konieczne, ponieważ znaczenie gospodarcze rolnictwa w rejonach górskich i podgórskich maleje, tereny te charakteryzują się bowiem znacznymi ograniczeniami możliwości użytkowania ziemi i większymi kosztami produkcyjnymi. Ma to związek z wysokością n.p.m. oraz występowaniem na dużej części terenu znacznych spadków, które uniemożliwiają użytkowanie standardowych maszyn.

EN

The objective of the work was to establish the elevation criteria to be applied in delimiting less favoured areas in mountain and foothill regions. This aim was achieved through verification of structural data on land use and altitude a.s.l. For delimiting Less Favoured Areas in Poland, the Regulation by the Minister of Agriculture and Rural Development (2009) distinguishes unfavourable areas (mountain LFA) together with communes, in which more than 50% of agricultural land is located 500 m or more a.s.l. Based on gathered information about particular land use categories, the data base for land use assessment was created for 99 mountain communes and compared with the altitude above sea level. However, an economical importance of agriculture in the Polish mountain and foothill regions decreases because these regions are characterized by considerable limitation of agricultural land use, and higher labour cost. This is associated with elevation a.s.l and land relief with slopes too steep to be normally operated by standard agricultural machines.

11

The influence of permanent grasslands on nitrate nitrogen loads in modelling approach

Śmietanka M.

Journal of Water and Land Development

|

2014

|

no. 21

63--70

EN

The water pollution in areas with intensive agriculture is growing rapidly. Computer model is a tool which can help in finding solutions for water pollution reduction and help in creation of catchment management plans. In this research the SWAT model (Soil and Water Assessment Tool) was used to test the influence of introduction of permanent grasslands into the catchment on nitrate nitrogen load in surface water. Small catchment of upper Zgłowiączka River in central Poland with intensive agriculture was chosen as a test site. Model was fed with data about land use, soils, weather, elevation and management practices and calibrated and validated using flow data and nitrate nitrogen loads data. Then 2 scenarios with land use change were tested. A part of arable land was changed into permanent grasslands. The results show that permanent grasslands are effective in reducing nitrate nitrogen load. The load was reduced by 19% when permanent grasslands constituted 10% of arable land and by 38% with permanent grasslands taking up 20% of arable land.

PL

Zanieczyszczenie wody substancjami biogennymi pochodzenia rolniczego zwiększa się na obszarach intensywnie rolniczo użytkowanych. Wykorzystując model komputerowy, można wskazać skuteczne sposoby zmniejszenia ilości biogenów spływających do wód. W niniejszych badaniach wykorzystano model SWAT do oceny wpływu wprowadzenia trwałych użytków zielonych do zlewni na ładunek azotu w cieku. Badania przeprowadzono w małej zlewni rolniczej na Kujawach – górnej Zgłowiączki. W ramach badań symulowano wprowadzenie na obszar zlewni trwałych użytków zielonych zajmujących 10 i 20% powierzchni gruntów ornych. W wyniku modelowania stwierdzono, że znacząco zmniejszył się ładunek azotu w cieku w punkcie zamykającym zlewnię. W warunkach 10-procentowego udziału trwałych użytków zielonych odnotowano zmniejszenie ładunku od kilku procent do ponad 20. Gdy udział ten wynosił 20%, zmniejszenie to wyniosło od kilku procent do ponad 40% ładunku wyjściowego.

12

Analysis of criteria for delimiting less favoured mountain areas (LFA)

Kowalczyk A., Kuźniar A., Kostuch M.

Journal of Water and Land Development

|

2014

|

no. 22

17--24

EN

The objective of this work was to analyse and establish the criteria for the course of the elevation boundaries applied in delimiting of less favoured areas (LFA) under mountain and foothill conditions. This aim was achieved by verifying of the structural data on land use in relation to an altitude a.s.l. Based on the information collected on the areas in the particular land categories, and in order to assess land use, a database was created for 99 mountain communes (NUTS-5). The regulation by the Minister of Agriculture and Rural Development (2009) distinguishes the areas of less favourable farming (LFA, mountain), where over 50% of the agricultural land (AL) is located above an altitude of 500 m a.s.l. Previous studies have shown that the adopted limit of the average elevation for mountain LFA is too restrictive for the Polish conditions and needs correction. This is particularly clear in the case of agricultural land elevated above sea level. Support for rural development is necessary because the economic importance of agriculture in the Polish mountain and foothill regions is decreasing, and these areas are characterized by a considerably limited land use, under conditions of higher production costs. This is to do with terrain elevation a.s.l. and with the presence of large areas of significant land slopes, making it too to use normal equipment.

PL

Celem pracy była analiza i ustalenie kryteriów przebiegu granicy wysokości, stosowanej w wyznaczaniu obszarów o niekorzystnych warunkach gospodarowania (ONW) w warunkach górskich i podgórskich. Cel ten osiągnięto, weryfikując dane strukturalne o użytkowaniu ziemi w odniesieniu do wysokości n.p.m. Na podstawie zebranych informacji o powierzchni poszczególnych kategorii użytkowania stworzono bazę danych dla 99 gmin górskich w celu oceny użytkowania ziemi. Delimitację obszarów ONW zawiera rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 2009 r., gdzie wyróżniono tereny o niekorzystnych warunkach gospodarowania „ONW – górskie” wraz z gminami, w których ponad 50% użytków rolnych jest zlokalizowanych powyżej wysokości 500 m n.p.m. Dotychczasowe badania wykazały, że przyjęta graniczna średnia wysokość dla „ONW – górskie” jest zbyt rygorystyczna w warunkach Polski i wymaga korekty. Wsparcie rozwoju wsi jest konieczne, ponieważ znaczenie gospodarcze rolnictwa w rejonach górskich i podgórskich maleje, tereny te charakteryzują się bowiem znacznymi ograniczeniami możliwości użytkowania ziemi i większymi kosztami produkcyjnymi. Ma to związek z wysokością n.p.m. oraz występowaniem na dużej części terenu znacznych spadków, które uniemożliwiają użytkowanie standardowych maszyn.

13

Występowanie metali śladowych w glebach górskich - badania w rejonie masywu Magurki Wilkowickiej

Jaguś A., Kozak J., Skrzypiec M.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 2

601--607

PL

Występowanie pierwiastków śladowych w środowisku jest ważnym wskaźnikiem zanieczyszczenia antropogennego. Badano zawartość metali w glebach terenów górskich, postrzeganych na ogół jako tereny niezanieczyszczone. W 2011 roku pobrano i przeanalizowano 50 próbek glebowych z rejonu Magurki Wilkowickiej, oznaczając pH oraz zawartości: As, Ba, Cr, Sn, Zn, Cd, Co, Cu, Mo, Ni, Pb i Hg. Odczyn określono w granicach pH 3,7-8,8, natomiast stężenia metali były następujące (w ppm): As - do 38,7, Ba - 19,8-265,0, Cr - 13,4-44,9, Sn - do 13,5, Zn - 49,2-1504,0, Cd - do 6,71, Co - do 10,7, Cu - 2,93-54,2, Mo - poniżej 5, Ni - 7,44-30,9, Pb - 14,7-346,0, Hg - 0,041-0,85. Stwierdzono, że stężenia wielu metali przekraczały poziomy uznawane za naturalne. Dodatkowo stężenia As, Zn i Pb nierzadko przekraczały wartości dopuszczalne dla gruntów rolniczych i leśnych, określone w polskich przepisach prawnych. Niektóre metale (np. Co) występowały w większych ilościach w sąsiedztwie terenów zurbanizowanych u podnóża masywu. Z kolei gleby w najwyżej położonych partiach badanego obszaru, zajęte przez łąki górskie, wyróżniało zanieczyszczenie arsenem i ołowiem. Badania wykazały też istnienie zależności pomiędzy stężeniami metali a odczynem gleb. Przykładowo wyższe stężenia rtęci notowano w glebach kwaśnych, a baru w glebach zasadowych.

EN

Occurrence of trace elements in soils is an important indicator of anthropogenic pollution. The research concerned concentrations of trace metals in soils of mountainous regions, generally considered as non-contaminated areas. In 2011, 50 soil samples were taken from the Magurka Wilkowicka area and analyzed by determining their pH and concentrations of As, Ba, Cr, Sn, Zn, Cd, Co, Cu, Mo, Ni, Pb and Hg. The values of pH ranged between 3.7 and 8.8, and concentrations of metals were as follows [ppm]: As - up to 38.7, Ba - 19.8-265.0, Cr - 13.4-44.9, Sn - up to 13.5, Zn - 49.2-1504.0, Cd - up to 6.71, Co - up to 10.7, Cu - 2.93-54.2, Mo - under 5, Ni - 7.44-30.9, Pb - 14.7-346.0, Hg - 0.041-0.85. It was reported that concentrations of many metals exceeded levels which are considered natural. Furthermore, concentrations of As, Zn and Pb frequently exceeded permitted limits for agricultural and forest grounds, set forth in Polish regulations. Some metals (eg Co) occurred in higher concentrations near urbanized areas at the foothills of the range. Whereas soils in the highest sections of the research areas, with mountain meadows, were characterized by contamination with arsenic and lead. The research also proved correlation between concentrations of metals and pH of soils. For instance, higher concentrations of mercury were reported in acid soils, while barium - in alkaline soils.

14

Zastosowanie austriackich map katastralnych w badaniach użytkowania ziemi w połowie XIX wieku

Sobala M.

Polski Przegląd Kartograficzny

|

2012

|

T. 44, nr 4

324-333

PL

Autor przedstawia sposób przygotowania i przetworzenia austriackich map katastralnych do postaci umożliwiającej analizowanie użytkowania ziemi w połowie XIX wieku oraz prezentuje przykładowe opracowania wyników.

EN

The article presents possible application of Austrian cadastral maps for the analysis of land use with selected GIS tools. It describes the method of preparation and processing of cadastral maps into the form enabling analysis and shows example results prepared in ArcGIS 9.3. Austrian cadastral maps provide a valuable source of scientific information. Emergence of completely new research methods utilizing GIS techniques and tools widened the range of possibilities of geographical-historical analysis, including the analysis of old maps. The article discusses cadastral maps in the scale of 1:2880, elaborated in 1845 for the cadastral commune in Ostre in the region of Żywiec (southern Poland). Calibration is one of the more important issues in the use of old maps. To perform it one needs to know the local reference system and projection. Cadastral maps were probably prepared in Cassini-Soldner cylindrical transversal equal distance projection. The ones discussed in the article are located within the local Lviv cadastral system. In the first step affinity transformation was performed basing on sheet corners. The average RMS error was less than 4.91. The next step of calibration consisted in a transformation of the old local reference system into the modern one. At this stage Helmerfs simplified transformation, including Molodienski's converse formulae, was applied. It is usually assumed that the final stage of calibration of Austrian maps requires a transformation basing on polynomials of higher degree using adaptation points from the map. Because of an insufficient number of adaptation points and their uneven placing the author resigned from performing that last stage, which is permitted in the case of small areas (within the range of 5 km). On screen digitalization utilizing 'snapping' method was the next stage. It was accompanied with establishing a database of land use. Topology construction tool was used to eliminate errors in the process of digitalization. Transformation of old cadastral maps from paper to digital form makes it possible to determine the structure of land use in the middle of 19th century. When combined with altitude data obtained from the digital terrain model, these maps make it possible to determine the implications of terrain relief for particular types of land use as well as the structure of land use in particular altitude zones (table 2). Obtained results may provide a base for the search for other factors which could influence the structure of land use.

15

Does hydro-electric project development causes land use-land cover change at landscape level? A case study of temperate forest of Western Himalaya

Jolli V.

Journal of Water and Land Development

|

2012

|

no. 16 [I-VI]

17-22

EN

Human induce land use change is among the major driver of biodiversity loss. The large scale development projects like hydro-electric projects (HEP) will likely to bring about changes at landscape level. Hydro-electric Projects development in India has fastened in the last decade especially in Indian Himalayan Region. The Himalaya being the biodiversity hotspot could have negatively impacted by HEP development. I used remote sensing technology to investigate the ongoing construction of Parvati Hydro-electric Project (PHEP) development and its influence on land use change. I choose 2005 as base year and compared it with 2010 scene. The analysis showed that dense and open forest decreased during PHEP construction. While settlement area grew by 85%, scrub area increased around PHEP construction site. New category degraded forest was added in the 2010. The study showed that PHEP has caused significant changes in Sainj valley since the development of PHEP. There is an urgent need to address the issue of HEP development in fragile mountain ecosystem otherwise it will cause irreparable loss in the nature and environment.

PL

Działalność człowieka, wywołująca zmiany użytkowania gruntów, jest jednym z głównych czynników, powodujących ograniczanie różnorodności biologicznej. Inwestycje o dużej skali, jak elektrownia wodna, najprawdopodobniej spowodują zmiany w przestrzeni. Rozwój elektrowni wodnych w Indiach następuje szczególnie intensywnie w rejonie Himalajów. Istnieją uzasadnione obawy, że na tym obszarze, mającym tak duże walory przyrodnicze, mogą wystąpić szczególnie zagrożenia ekologiczne. W pracy przedstawiono zastosowanie teledetekcji do monitorowania ewentualnych zmian w krajobrazie. Porównywano dane z 2010 r., po wybudowaniu elektrowni, z obrazami uzyskanymi w 2005 r., przyjętym jako referencyjny. Analizy wykazały, że obszary leśne znacznie się zmniejszyły. Liczba ludności zwiększyła się o 85%, co spowodowało zabudowę terenu wokół elektrowni. Ponadto zauważono degradację lasów. Duże zmiany wystąpiły w dolinie Sainy. Występuje konieczność rozważnej lokalizacji elektrowni wodnych, analizy oddziaływania elektrowni w fazie budowy i eksploatacji. Bez szczegółowych planów i analiz ich budowa może spowodować niepowetowane straty w przyrodzie i środowisku.

16

Zmiany struktury przestrzennej Białegostoku w latach 1967–2006 na podstawie analizy zdjęć lotniczych

Nowocień J.

Teledetekcja Środowiska

|

2011

|

T. 45

51--65

EN

The study aimed to offer an analysis of the spatial structure of Białystok in the period 1967–2006. The analysis was made using aerial photographs and a set of cartographic and geodesic data. Białystok is the largest city of north-eastern Poland and the capital of the Podlaskie region. It is ranked second of all Polish regional capitals in terms of population density. Since the 1960s, Białystok has recorded an over twofold increase in the number of its population. The city has both expanded its area and changed its structure (GUS, 2009). We investigated the materials from two years, 1967 and 2006; their choice was based on the availability of materials. Based on the aerial photographs from 1967, J.R. Olędzki prepared a number of maps depicting the structure of Białystok. The findings from this research were presented in the paper entitled “Application of aerial photographs in the study of urbanised areas” (in Polish) and formed the basis for the research relating to the year 1967 (Olędzki, 1981). The most recent aerial photographs of Białystok on the scale 1: 26 000 come from 2006, which allowed for analysing the city’s spatial structure at two points in a period spanning 40 years. Over this period, the city has undergone substantial changes. Our interpretation has proved that aerial photographs can be useful in making analyses of land use changes in the city. For both these years, we analysed the area occupied by the city in 2006, which at that time was 10 212 hectares. We made two separate maps for either year, viz.: “Białystok – spatial structure in 1967”, and “Białystok – spatial structure in 2006”. On their basis, another map was produced: “Białystok – changes in the spatial structure in 1967–2006”. Using geoinformation software (QGIS, ArcMap), we were able to compile statistics to characterise these maps. To prepare the aforementioned maps, we used the following materials: map “Białystok – spatial structure of land use in the city”, map “Białystok and compactness of its development”, aerial photographs, topographic maps, map of the Białystok district from the 1960s, city map and a 3D city development model. In order to prepare the maps, we needed to convert the aerial photographs, which involved finding one system of coordinates for them. The geometrised, colour aerial photographs were subject to a visual interpretation. The photographs which were used were digitalised. The process of interpretation was carried out on a computer screen without using any ready to use patterns. The interpreted objects were drawn on the photographs as separate vector layers, with additionally coded polygons as their corresponding forms of land use. To compare the studies prepared on the basis of aerial photographs from 2006 and 1967, we used the key to the map “Białystok – spatial structure of land use” made by J.R. Olędzki (1981), which was however subject to slight modifications. One of the elements distinguished on the maps was the division of buildings into five categories based on their height. Due to varied source materials for the two years in question, the height analysis was conducted in two ways, and on every such occasions the buildings were divided into categories: buildings to 7 m, buildings to 15 m, buildings to 20 m, buildings to 30 m and buildings taller than 30 m. In order to defi ne the characteristics of land use in 1967, we analysed the map “Białystok – spatial structure in 1967”. The largest area was at the time occupied by forests, meadows and arable land having a total of over 7 000 ha, which accounted for over 70% of the area in question. This can be viewed as a proof of the area’s rural character, which is also corroborated by a large share of low buildings (up to 15 metres). This mainly included dispersed development, with residential and farms buildings as well as backyards. No parkings were shown on the map owing to their small size. A quantitative characteristic of the land use in 2006 is shown on the map “Białystok – spatial structure in 2006” (Fig. 10). The map also shows the buildings in five categories of height. The largest areas were occupied by meadows (over 2 600 ha) and forests (over 2 200 ha), followed by buildings up to 15 metres in height. In order to compare the land use in Białystok in the years 1967–2006, we prepared the map “Białystok – changes of spatial structure in 1967 –2006” (Fig. 14.). This map was drawn on the basis of two maps depicting the city’s spatial structure in 1967 and 2006. The map was produced by intersecting the two aforementioned maps. Then, in order to highlight the changes and make the map easier to read, we removed those polygons where the structure of land use in both years in question was similar. The remaining polygons were depicted in two ways: for 1967 - with colours, and for 2006 – with hatching. Finally, the road and river network valid for 2006 was added. The most significant changes could be seen in the acreage of arable land: in 1967, it occupied 3 991 ha, which accounted for 39.08% of the city’s area, and in 2006 – a mere 561 ha, i.e. 5.49%. This is a proof of the city’s development and the change of its character from rural to urban. Over the past 40 years, the spatial structure of Białystok has changed considerably. In the 1960s, a considerable part of the city’s area within the present administrative boundaries was used as arable land, and urbanised areas made up only 23% of the area of the city. In 2006, nearly half of the area of Białystok was under land use having typically urban functions. The application of aerial photographs and geoinformation methods opens many possibilities offered by such materials and methods in the study of the spatial structure of urbanised areas. They also make it possible to prepare a comprehensive q – quantitative analysis of the areas under research.

17

Zmiana użytkowania ziemi dla Stacji Bazowej Wigry

Mycke-Dominko M., Tobiasz M.

Teledetekcja Środowiska

|

2011

|

T. 46

43--55

EN

Study concerns changes in land-use base station Wigry that took place in the years 1969-2002. Achieve this land use maps were used in the program drawn up QuantumGis 1.4.0 Enceladus. Map for 1969 is based on the interpretation of a series of aerial photographs. For 2002, used land-use map made on the basis of orthophotos. In order to determine the size and nature of changes that have occurred over the years in the study area map drawn differential. The station covers a part of the Czarna Hańcza basin Hańcza between the village Sobolewo and its outlet to Lake Wigry. The analysis showed that between 1969-2002 there was a significant increase in forest area at the expense of grassland. Changes in the surface of the other classes of land use are much smaller.

18

Obce inwazyjne gatunki roślin w krajobrazie dolin Świdra i Rządzy

Kołaczkowska Ewa

Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego

|

2010

|

nr 13

152--163

PL

Celem pracy było udzielenie odpowiedzi na pytanie, czy istnieje charakterystyczny zbiór obcych inwazyjnych gatunków roślin związanych z dolinami małych rzek mazowieckich oraz jakie typy zbiorowisk roślinnych i związane z nimi sposoby użytkowania ziemi w dolinach gatunki te preferują. Do badań wytypowano doliny Świdra i Rządzy. W dolinie Świdra zanotowano występowanie 14 gatunków inwazyjnych, zaś w dolinie Rządzy – 11. Gatunki te odnajdywano wzdłuż całej długości Świdra, natomiast wzdłuż Rządzy tylko na odcinkach najgęściej zaludnionych, w sąsiedztwie zabudowy. Wśród gatunków inwazyjnych dominowały: klon jesionolistny (Acer negundo), kolczurka klapowana (Echinocystis lobata), niecierpek drobnokwiatowy (Impatiens parviflora) i nawłoć późna (Solidago gigantea). Gatunki inwazyjne koncentrowały się na brzegach rzek, w zbiorowiskach gdzie powstaje najwięcej luk, takich jak okresowo zalewane ziołorośla czy prześwietlone bory mieszane oraz użytkowane rekreacyjnie łęgi.

EN

The aim of the study was to determine the assembly of invasive alien plant species specific for small river valleys in Masovia Lowland and to identify the vegetation and land‐use types facilitating the spread of these species. The field survey was conducted in Świder and Rządza valleys, where 14 and 11 invasive species were identified respectively. The most abundant ones were: Acer negundo, Echinocystis lobata, Impatiens parviflora and Solidago gigantea. The invasive species were observed along the whole studied course of Świder, yet in Rządza valley only along the sections of the highest human population density and located close to the settlements. The invaders reached the highest cover rate in the temporal overflooded tall herb fringe communities as well as in the intensively penetrated by humans riparian forests or sparse mixed pine forests. Abovementioned land‐cover types are rich in environmental gaps which occur due to either natural processes or human activities.

19

Ochrona i użytkowanie powierzchni ziemi w prawie i praktyce od roku 1945

Siuta J., Żukowski B.

Inżynieria Ekologiczna

|

2010

|

Nr 22

7-17

PL

Ochronę powierzchni ziemi ustanowiono pierwszy raz w ustawie o ochronie i kształtowaniu środowiska z 1980 r. Napisano w niej, że "Powierzchnia ziemi łącznie z glebą i rzeźbą terenu podlega ochronie, polegającej na zapobieganiu i przeciwdziałaniu ich niekorzystnym zmianom, a w razie uszkodzeń lub zniszczeń - na przywracaniu do właściwego stanu". W ustawie wskazano też przepisy ustawy o ochronie przyrody, ochronie gruntów rolnych i leśnych, prawo geologiczne i górnicze, o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym. W ustawie Prawo ochrony środowiska z 2001 r. wydzielono rozdział "Ochrona powierzchni ziemi", ale wadliwie zdefiniowano powierzchnię ziemi oraz niektóre przepisy. Nastąpił więc merytoryczny regres ustawodawstwa w tym zakresie. Przepisy ustawy o ochronie gruntów rolnych i leśnych oraz rekultywacji gruntów z roku 1971 zawężono w kolejnych edycjach ustawy o ochronie gruntów rolnych i leśnych, do zniesienia ochrony gruntów rolnych w granicach administracyjnych miast włącznie. Oceniając negatywnie postępujące zmiany odnośnych przepisów stwierdza się, że wyraźnie zantropogenizowane powierzchnie ziemi, które są najbardziej podatne na degradujące działania czynników gospodarczych, atmosferycznych i hydrologicznych nie podlegają zintegrowanej ochronie, mimo że oprócz funkcji produkcyjnych pełnią bardzo ważne funkcje ekologiczne i krajobrazowe.

EN

The need to protect land surface was first identified and set in the Law on Environmental Protection and Management of 1980. It states that: "the land surface including soil and relief is subject to protection which consists in preventing and counteracting negative changes of the latter and, in case of disturbance or damage - in restoring them to the appropriate state". The Law also refers to the regulations provided by the Laws on Nature Conservation, Protection of Farm and Forest Land, Geology and Mining and Physical Planning and Land Management. A chapter entitled "Protection of land surface" was included in the Law on Environmental Protection albeit the definition of land surface and some other regulations were deficiently formulated, what constituted a substantial step backward in this sphere of legislation. The provisions of the Law on the Protection of Farm and Forest Land as well as those of the Law on Land Reclamation of1971 had been narrowed in the successive editions of the Law on the Protection of Farm and Forest Land unto the point of abrogating the protection of farmland within administrative limits of municipalities. Stressing that the abovementioned regulations have been subject to negative changes it has been stated there is no integrated protection of the apparently anthropogenic land, despite that it fulfills very important ecological and landscape functions in addition to its productive functions, and is most vulnerable to degrading impacts of economical, atmospheric and hydrological factors.

20

Użytkowanie gruntów zlewni rzeki Szreniawa w kontekście ochrony gleby i wody w latach 1995-2005

Smoroń S., Kowalczyk A., Kostuch M.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2009

|

T. 9, z. 3

167-177

PL

W pracy przedstawiono analizę struktury użytkowania gruntów i użytków rolnych zlewni rzeki Szreniawa w latach 1995-2005. Badany obszar podzielono na pięć zlewni cząstkowych. Obliczono wskaźniki: darniowo-leśny - określający stopień trwałego pokrycia obszaru zlewni roślinnością oraz użytków zielonych - określający relacje między użytkami zielonymi a rolnymi. Wykazano, że struktura użytkowania terenu na obszarze zlewni Szreniawy jest niekorzystna ze względu na ochronę gleby i środowiska wodnego. Cała powierzchnia omawianego obszaru była tylko w około 10% pokryta trwale roślinnością leśną i darniową, a grunty orne stanowiły aż 91,3% użytków rolnych. Przeobrażenia strukturalne w ciągu okresu badań były niekorzystne i polegały na zwiększeniu powierzchni gruntów ornych. W tym rejonie, o wysokim stopniu zagrożenia erozją wodną, konieczne jest podjęcie działań mających na celu wprowadzanie programów rolnośrodowiskowych w zakresie ochrony gleby i wody.

EN

In the paper an analysis of land use pattern and agricultural land structure in the catchment area of the Szreniawa River was presented for the years 1995–2005. Studied area was divided into five partial catchment areas. The indices such as: the grass turf - forest index which determines the degree of permanent vegetation cover in the catchment and the grassland index, which describes the relations between grasslands and agricultural lands (AL) were estimated. It was shown that the catchment area of the Szreniawa River was characterised by unfavourable land use pattern in view of soil and water protection. The whole study area was permanently covered by woody and grass-turf vegetation in only 10% and arable lands constituted as much as 91.3% of agricultural lands. Structural changes during the study period were disadvantageous and consisted in an increase of the area of arable lands. In this region seriously threatened by soil erosion it is necessary to undertake the activities aimed at implementing agro-environmental programmes in soil and water protection.