Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The analysis of spatial variability of precipitation in Poland in the multiyears 1981–2010

Grzywna Antoni, Bochniak Andrzej, Ziernicka-Wojtaszek Agnieszka, Krużel Joanna, Jóźwiakowski Krzysztof, Wałęga Andrzej, Ciupak Agnieszka, Mazur Andrzej, Obroślak Radomir, Serafin Artur

Journal of Water and Land Development

|

2020

|

no. 46

105--111

EN

The purpose of the paper is to analyze the spatial variability of precipitation in Poland in the years 1981–2010. The average annual rainfall was 607 mm. Precipitation in Poland is characterized by high spatial and temporal variability. The lowest annual precipitation was recorded in the central part of the country, where they equaled 500 mm. The highest annual precipitation totals were determined in the south, equaling 970 mm. The average precipitation in the summer half-year is 382 mm (63% of the annual total). On the basis of data from 53 climate stations, maps were made of the spatial distribution of precipitation for the period of the year and winter and summer half-year. The kriging method was used to map rainfall distribution in Poland. In the case study, cross-validation was used to compare the prediction performances of three periods. Kriging, with exponential type of semivariogram, gave the best performance in the statistical sense. Their application is justices especially in areas where landform is very complex. In accordance with the assumptions, the mean prediction error (ME), mean standardized prediction error (MSE), and root mean-square standardized prediction error (RMSSE) values are approximately zero, and root-mean-square prediction error (RMSE) and average standard error (ASE) reach values well below 100.

2

Grazing of Native Livestock Breeds as a Method of Grassland Protection in Roztocze National Park, Eastern Poland

Kulik Mariusz, Warda Marianna, Gawryluk Adam, Bochniak Andrzej, Patkowski Krzysztof, Lipiec Antoni, Gruszecki Tomasz, Pluta Michał, Bielińska Elżbieta, Futa Barbara

Journal of Ecological Engineering

|

2020

|

Vol. 21, nr 3

61--69

EN

The studies were conducted in a forest settlement in Roztocze National Park (eastern Poland). The aim of the study was to evaluate the vegetation of two pastures depending on the type of use in the context of grassland protection, identify the trends of species composition changes, and analyse the yield and nutritional value of the biomass in the context of animal welfare. The studies were conducted on permanent grasslands varying in terms of fertility and location. Both sites were pastures where native breeds of livestock (Polish Lowland sheep of the Uhrusk and Polish Konik) were grazing. The fertile pasture was represented by the developing Lolio-Cynosuretum association, while the poor dry pasture – by a community with Common Bent (Agrostis capillaris L.) and a community with Mouse-Ear Hawkweed (Hieracium pilosella L.). The greatest changes over time were observed in the mowed site in the fertile pasture (increased share of tall grasses) and in the abandoned poor dry pasture (increased share of herbs and weeds). Livestock grazing conducted from 2010 influenced the stabilisation of the species composition. Tree and shrub seedlings were systematically eaten by livestock, which evidences a positive impact of grazing on the preservation of permanent grasslands in Roztocze National Park where forest ecosystems predominate. The assessment of the species composition and yielding indicated that the fertile pasture was characterised by good value while the poor pasture – low or sufficient value. In terms of nutrient yield and content, these pastures were poor or very poor, and their nutritive potential was largely dependent on the meteorological conditions. While the livestock density in the pastures, ranging from 1.1 to 1.5 LSU ha–1 in the years under study, was appropriate, grazing should be limited in the summer months, particularly in periods of drought, by reducing the number of animals or by additional feeding to ensure their welfare.

3

Transformation of Density Hydrographic Network in Headwaters of Piwonia River

Grzywna Antoni, Bochniak Andrzej, Nieścioruk Kamil

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

1567--1578

EN

The analysis of river network density was conducted using ArcGIS and information gathered from cartographic materials. The past state was vectorised using the 1:50 000 topographic map of 1938 by Military Geographical Institute. The modern one was based on the visualisation of VMap L2 topographic database of 2011. Both materials were georeferenced into the WGS. The next step was to create equidistant from the research area central point. The zones covered 4 kilometres in diameter with step every 250 meters and with limitation to the catchments area. Lakes areas were subtracted from the zones. The river network was then intersected with the zones resulting in lengths values in every zone. They were used to calculate river network density. It can be illustrated by means of variogram, presenting a change of network density with growing distance from the given centre point. The largest transformations of hydrographic network took place in the 1960s of the 20th century due to the construction of Wieprz-Krzna Canal, Piwonia regulation, and wetlands drainage. The river length increased by 5.3 km, and its headwater was transferred from Nadrybie Lake to Uściwierzek Lake. Density of hydrographic network increased from 0.98 km·km-2 in 1938 to 2.77 km·km-2 in 2011 with the decrease of area of lakes by 16.5%. On the basis of spatial statistics, the spatial network structure in examined area in both years can be described as clusters of regular size and random distribution. Pearson's correlation coefficient for the 1938 and 2011 is significant and amounts to 0.5 which is the result of new watercourses emergence. Ripley's K test shows the most significant growth of clusters at the distance of about 2.75 km from the centre of the region.

PL

Analizę gęstości sieci rzeki przeprowadzono przy użyciu ArcGIS i informacji zebranych z materiałów kartograficznych. Materiał historyczny został wektoryzowany za pomocą mapy topograficznej Wojskowego Instytutu Geograficznego w skali 1:50 000 z 1938 roku. Materiał współczesny opierał się na wizualizacji topograficznej bazy danych VMap L2 z 2011 roku. Oba materiały zostały przekształcone do układu WGS. Następnym krokiem było utworzenie punktu centralnego obszaru badawczego. Następnie, z ograniczeniem do obszaru zlewni, wyznaczono strefy do 4 kilometrów średnicy, z krokiem co 250 metrów. Obszary jezior zostały wycięte ze stref. Wówczas sieć hydrograficzna została przecięta strefami na oddzielne fragmenty. Wykorzystano je do obliczenia gęstości sieci rzecznej. Można to zobrazować za pomocą wariogramu, przedstawiając zmianę gęstości sieci z rosnącą odległością od wyznaczonego punktu środkowego. Największe przekształcenia sieci hydrograficznej miały miejsce w latach 60 XX wieku, ze względu na budowę Kanału Wieprz-Krzna, regulację Piwonii i odwadnianie terenów podmokłych. Długość rzeki wzrosła o 5,3 km, a jej początek został przeniesiony z jeziora Nadrybie do jeziora Uściwierzek. Gęstość sieci hydrograficznej wzrosła z 0,98 km·km-2 w 1938 roku do 2,77 km·km-2 w 2011 roku. W okresie 1938-2011 nastąpił spadek powierzchni jezior o 16,5%. Na podstawie statystyk przestrzennych strukturę sieci przestrzennej w badanym obszarze w obu okresach można określić jako klastry o regularnym rozmiarze i rozkładzie losowym. Współczynnik korelacji Pearsona dla lat 1938-2011 jest wysoki i wynosi 0,5, co jest wynikiem pojawienia się nowych cieków wodnych. Test Ripleya K pokazuje najbardziej znaczący wzrost skupisk w odległości około 2,75 km od centrum regionu.

4

The Species Diversity of Grasslands in the Middle Wieprz Valley (PLH060005) Depending on Meadow Type and Mowing Frequency

Kulik Mariusz, Warda Marianna, Bochniak Andrzej, Stamirowska-Krzaczek Ewa, Turos Przemysław, Dąbrowska-Zielińska Katarzyna, Bzowska-Bakalarz Małgorzata, Bieganowski Andrzej, Trendak Michał

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

543--555

EN

The studies were conducted on grasslands in the middle Wieprz valley in 2017. The aim of study was to assess the diversity of the species composition of selected grassland, depending on the frequency of mowing. The investigations focused on the meadow vegetation of Molinietalia order, Arrhenatheretalia order, the Molinio-Arrhenatheretea class and Phragmitetea class. The floristic diversity of the grassland communities was determined based on two indices, namely the number of species (SN) and the Shannon-Wiener index H'. In order to detect significant differences between the obtained values of these indexes for the particular grasslands (taking into account the research factors), a variance analysis was carried out, taking into account the Linear Model (LM) for the Shannon-Wiener index and a Generalised Linear Model (GLM) for the number of species on the assumption of the Poisson distribution of this variable. In addition, a Multidimensional principal component analysis (PCA) (Jolliffe 2002) was carried out to detect the variation of the analysed dataset with regard to the values of the ecological indices (Ellenberg et al. 1992). In the grassland under study, the number of species varied depending on the type of meadow and mowing frequency. Meadows with vegetation of the Arrhenatheretalia order had the greatest number of species. Furthermore, the number of species was found to increase with the growing frequency of use. The least numerous communities occurred in rush meadows (Phragmitetea class). A more frequent use of the sward of these communities led to a decreased number of species. Similar trends were observed in the case of the Shannon-Wiener index values. A variance analysis was carried out and its results indicate a significant influence of both research factors (meadow type and cutting frequency) on the floristic diversity of the communities under study. The biggest significant differences were confirmed between meadow vegetation of the Arrhenatheretalia order and Phragmitetea class. The biggest influence of cutting frequency on the increased species diversity occurred in meadows with communities of the Arrhenatheretalia and Molinietalia order. According to a multidimensional principal component analysis (PCA) indications, habitat humidity is the main factor determining the type of meadow community and its species diversity.

PL

Badania fitosocjologiczne przeprowadzono w 2017 roku na użytkach zielonych w dolinie środkowego Wieprza. Dolina Środkowego Wieprza (PHL060005) stanowi mozaikę siedlisk o zróżnicowanym uwilgotnieniu, co sprzyja występowaniu różnorodnych zespołów roślinnych. Celem badań była ocena zróżnicowania składu gatunkowego wybranych użytków zielonych, w zależności od częstotliwości koszenia. Przedmiotem badań była szata roślinna łąk rzędu Molinietalia, Arrhenatheretalia, klasy Molinio-Arrhenatheretea i Phragmitetea. Różnorodność florystyczną badanych zbiorowisk roślinnych oceniono za pomocą dwóch wskaźników, jakimi są liczba gatunków (SN) oraz indeks Shannona-Wienera H'. W celu wykrycia istotnych różnic między uzyskanymi wartościami tych wskaźników dla poszczególnych zbiorowisk (z uwzględnieniem czynników badań) wykonano analizę wariancji z uwzględnieniem modelu liniowego (LM) dla indeksu Shannona-Wienera oraz uogólnionego modelu liniowego (GLM) dla liczebności gatunków przy założeniu rozkładu Poissona tej cechy. Dodatkowo wykonano wielowymiarową analizę głównych składowych PCA (Jolliffe 2002) w celu wykrycia zmienności analizowanego zbioru danych, ze względu na wartości wskaźników ekologicznych (Ellenberg et al. 1992). Na badanych użytkach zielonych, wartość tego parametru wykazywała zróżnicowanie w zależności od typu łąki oraz częstotliwości koszenia. Łąki porośnięte roślinnością rzędu Arrhenatheretalia były najbardziej liczne gatunkowo. Stwierdzono ponadto zwiększanie się liczby gatunków w zbiorowisku wraz z rosnącą częstotliwością użytkowania. Najmniej liczne zbiorowiska występowały na łąkach z roślinnością klasy Phragmitetea. Częstsze użytkowanie runi tych zbiorowisk przyczyniało się do zmniejszenia liczby gatunków. Podobne trendy stwierdzono w przypadku wartości indeksu Shannona-Wienera. Wykonano analizę wariancji, której wyniki świadczą o istotnym wpływie obu uwzględnionych czynników (typ łąki oraz częstotliwość koszenia) na zróżnicowanie florystyczne badanych zbiorowisk. Największe istotne różnice potwierdzono między szatą roślinną rzędu Arrhenatheretalia i klasy Phragmitetea. Największy wpływ częstotliwości koszenia na wzrost różnorodności gatunkowej zaznaczył się na łąkach z roślinnością rzędu Arrhenatheretalia i Molinietalia. Wskazaniem wielowymiarowej analizy głównych składowych PCA jest, że wilgotność siedliska jest tu głównym czynnikiem decydującym o typie szaty roślinnej i jego zróżnicowaniu gatunkowym.

5

Selected problems of ambiguity of the dual price of water in the post-optimization analysis of the water supply system

Wawrzosek Jacek, Ignaciuk Szymon, Bochniak Andrzej

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 2

329--340

EN

In literature it is believed that the dual price of water is an objective premise for shaping the market price of water. However, the authors note that a single vector of dual prices in the distribution of water, when ambiguous, should not become the basis for making decisions both regulating the price of water and affecting the procedures for modernizing the water supply network. This work cautions water management engineers not to duplicate common software errors and indicates how, despite the complete lack of literature tips, the technical problems encountered could be practically solved. The linear dependence of the row vectors of the left-hand parameters of binding constraints in the linear programming model for water consumption is identified here as the reason for the ambiguity of dual price vectors. This ambiguity in the issues of water distribution requires shaping alternative technical scenarios allowing for a variant selection of the method for modifying the water abstraction system. Therefore, the principles for determining the proportionality of simultaneous changes in certain parameters of the right-hand conditions of constraint conditions are described. These principles for the optimal selection of the most productive vectors for the parametric linear programming method were formulated and indicated on a simplified model of water distribution. The methodology developed in the work enables, among others, generating alternative technical scenarios for saving varying amounts of water, resulting in various financial savings.

PL

W literaturze uważa się, że cena dualna wody jest obiektywną przesłanką do kształtowania rynkowej ceny wody. Jednak autorzy zauważają, że pojedynczy wektor cen dualnych w dystrybucji wody, gdy jest niejednoznaczny, nie powinien stać się podstawą do podejmowania decyzji zarówno normującej cenę wody jak i wpływającej na procedury modernizujące sieć wodociągową. Praca uczula inżynierów gospodarki wodnej by nie powielali powszechnych błędów oprogramowania oraz wskazuje jak, pomimo kompletnego braku literaturowych wskazówek, praktycznie rozwiązywać napotykane problemy techniczne. Liniowa zależność wektorów wierszowych parametrów lewych stron wiążących warunków ograniczających w modelu programowania liniowego dla zużycia wody identyfikowana jest tu jako przyczyna niejednoznaczności wektorów cen dualnych. Ta niejednoznaczność w zagadnieniach dystrybucji wody wymaga kształtowania alternatywnych scenariuszy technicznych pozwalających na wariantowy wybór sposobu modyfikacji systemu poboru wody. Dlatego opisano zasady wyznaczania proporcjonalności jednoczesnych zmian niektórych parametrów prawych stron warunków ograniczających. Na uproszczonym modelu dystrybucji wody sformułowano i wskazano te zasady optymalnego doboru najbardziej produktywnych wektorów dla metody parametrycznego programowania liniowego. Opracowana w pracy metodyka umożliwia m.in. wygenerowanie alternatywnych scenariuszy technicznych oszczędzania różnej ilości wody, skutkującej różnymi oszczędnościami finansowymi.