Cílem projektu je vybudování dlouhodobě pracující, odborné, interdisciplinární, výzkumné základny tvořené klíčovými výzkumnými organizacemi disponujícími expertízou a odbornou kapacitou pro provádění výzkumu v oblasti odpadového a oběhového hospodářství v širších souvislostech. Centrum bude poskytovat Ministerstvu životního prostředí, dalším resortům, odborným platformám a dalším subjektům výsledky výzkumu, rozšiřování vědeckých poznatků a expertní podporu při tvorbě politik, strategií a regulací.

Hlavními tematickými oblastmi, na které se Centrum v rámci své činnosti zaměří, jsou odpadové a oběhové hospodářství, monitoring a rozvoj nových monitorovacích nástrojů sledování přechodu k oběhovému hospodářství, včetně vývoje nových indikátorů, analýza životního cyklu výrobků, ekodesign, problematika kontaminace prostředí z hlediska technologií, nově se vyskytujících polutantů, využití nových metod a přístupů k identifikaci a odstranění znečištění, např. prostřednictvím dálkového průzkumu země. Neopominutelným tématem je také oblast environmentální bezpečnosti, prevence závažných havárií a tím související témata kybernetické bezpečnosti a společenské přijatelnosti environmentálně a technologicky podmíněných. Činnost Centra propojuje přírodovědné, technické a humanitní obory v jedné interdisciplinární platformě s cílem posunout ČR blíže k oběhovému hospodářství.

Evropské tematické středisko pro vnitrozemské, pobřežní a mořské vody (ETC/ICM) je jedním z šesti tematických středisek zřízených Evropskou agenturou pro životní prostředí (EEA) a je jejím expertním centrem pro veškeré činnosti týkající se vody. Každoroční aktivitou je sběr a zpracování a kontrola kvality dat z reportingu členských zemí EEA včetně správy databází a aktualizace indikátorů životního prostředí EEA.

Vymezení urbánního území na základě klasifikace dat dálkového průzkumu Země. Metodika vymezuje urbánní území na základě řízených klasifikací multispektrálních satelitních dat. Umožňuje identifikovat dílčí fenomény odehrávající se v městském prostředí a tyto analýzy pravidelně opakovat. Metodika umožňuje v jednotlivých časových horizontech vymezit urbánní prostředí ve všech obcích ČR. Výhodou navržené metodiky je navíc i možné mezinárodní srovnání.

Inventarizace zelených ploch ve městě na základě dat dálkového průzkumu Země. Cílem metodiky je analyzovat zelenou infrastrukturu, která charakterizuje zastoupení zeleně a vodních ekosystémů v zájmovém území – urbánním území měst ČR v různém časovém rozmezí. Výsledkem je podíl zelené infrastruktury z celkové rozlohy urbánního území a z rozlohy administrativního území obcí.

Detekce ploch náchylných k přehřívání v rámci urbánního území. Cílem metodiky je analyzovat rozložení povrchových teplot v urbánním území, které je citlivé na extrémní teplotní projevy změny klimatu, zejména vzhledem k vysokému podílu umělých povrchů a nižšímu podílu propustných ploch.

Projekt Národní inventarizace kontaminovaných míst (NIKM – 1. etapa) byl zaměřen na vytvoření metodiky pro analyzování současných a historických leteckých snímků pro identifikaci indicií kontaminovaných lokalit a skládek nebezpečných odpadů, jak legálních, tak ilegálních (realizace 2009-2013). Na testovacích územích zabírajících zhruba 10% území České republiky byla metodika otestována, včetně ověřování možností využití multispektrálních a hyperspektrálních satelitních dat (družice RapidEye, WorldView a EO-1 Hyperion). Schválená metodika byla použita v celoplošném mapování ČR v 2. etapě projektu NIKM (viz….).

V rámci projektu byla provedena též digitalizace historických leteckých snímků 1952-1953 a 1933-1938 (viz https://kontaminace.cenia.cz)

Projekt Národní inventarizace kontaminovaných míst – 2. etapa (NIKM 2) byl pokračováním 1. etapy (viz Projekt NIKM – 1. etapa), kdy je kompletně mapováno celé území České republiky vizuální interpretací leteckých ortofoto snímků, barevných snímků RGB a blízkého IR oboru a také digitálního modelu terénu. Byla využívána letecká ortofota z let 1998-2018 a historické ortofoto z let 1952-1953. Kromě toho byly pro zpřesnění identifikace podezřelých lokalit využívány další databáze – např. SEKM, zdroje ČGS, CENIA, ČUZK, Armády ČR aj. Indicie podezřelých lokalit kontaminací jsou kategorizovány do 14 tříd.

Hlavním cílem projektu bylo zjištění vlivu ekologických opatření na klimatickou adaptaci dotčených lokalit pomocí dat dálkového průzkumu Země. Byl zkoumán především vliv provedených opatření na změny povrchové teploty daných lokalit jak lokálně, tak ve vztahu k vnějšímu okolí.

Účelem projektu bylo prověřit efektivitu či nedostatky provedených ekologických opatření na území hl. m. Prahy a seznámit veřejnost s důležitostí těchto opatření. Dále vytvořit mapy a podklady pro Magistrát hl. m. Prahy k hodnocení efektivnosti jednotlivých opatření a podpořit tvorbu nových.

Projekt VG20122015091 „Integrované hodnocení dopadů globálních změn na environmentální bezpečnost České republiky“ (EnviSec) byl financován v rámci programu Bezpečnostního výzkumu Ministerstva vnitra v letech 2012–2015. Předmětem řešení projektu byl aplikovaný výzkum v oblasti hodnocení dopadů globálních změn na environmentální bezpečnost České republiky. Projekt tak reagoval na bezpečnostní rizika vznikající poškozením ekosystémů.

Cílem projektu bylo rozvinout integrované postupy hodnocení a sledování dopadů globálních změn na environmentální bezpečnost České republiky a vyhodnocení z nich plynoucích bezpečnostních rizik pro ekosystémy ČR, rovněž i v mezinárodním kontextu. Dalším cílem projektu bylo vyvinout metodické a informační nástroje poskytující podporu pro sledování a vyhodnocení bezpečnosti životního prostředí, zejména poskytnout podporu implementaci programů GMES (Global Monitoring for Environment and Security) – nyní Copernicus a GEOSS (Global Earth Observing System of Systems).

Webové stránky projektu: http://www.envisec.cz

Pracovníci Laboratoře se podíleli na posledních třech mapovacích cyklech projektu CORINE Land Cover. Databáze CORINE Land Cover je vytvářena v měřítku 1:100 000 s nejmenší mapovací jednotkou pro plošné jevy 25 ha a minimální šířkou 100 m pro liniové jevy. Časové řady jsou doplněny změnovými vrstvami, ve kterých jsou vykresleny změny krajinného pokryvu s nejmenší mapovací jednotkou o ploše 5 ha. CORINE Land Cover obsahuje celkem 44 tříd krajinného pokryvu a využití území, na území České republiky se vyskytuje 29 tříd.

Národní databáze CORINE Land Cover jsou ve stanovených letech vytvářeny v rámci sítě EIONET (NRC/LC). Většina zemí, včetně České republiky, využívá metodu vizuální interpretace satelitních snímků s pomocí referenčních národních dat – v České republice např. letecké ortofoto, nebo databázi LPIS.

Projekt mapuje využití dat dálkového průzkumu v jednotlivých organizacích rezortu Ministerstva životního prostředí. Kromě toho jsou zjišťovány další možnosti, jak využívat data dálkového průzkumu pro běžné agendy nebo výzkumné aktivity v jednotlivých rezortních organizacích.

V letech 2001 a 2002 byl realizován projekt na výrobu družicových mapových schémat severní části Súdánu v měřítku 1:100 000 a 1:50 000 pro potřeby geologického průzkumu (celkem kolem 60 000 km2). Zadavatelem byly Soudanese Ministry of Finance ve spolupráce s firmou Shirian al Shamal Company for Energy z Chartúmu. Základním zdrojem pro tvorbu těchto mapových schémat byla multispektrální data pořízená družicí Landsat 7 (ETM+, 30 m rozlišení). Po kontrole radiometrické a geometrické přesnosti dat byla vytvořena vhodná barevná syntéza. Prostor 5 celých družicových scén byl transformován do souřadnicového systému WGS84. Pro zpřesnění transformace bylo provedeno zaměření identických bodů přímo v terénu pomocí GPS.

Pro tvorbu názvosloví bylo použito starých map (nejnovější z 30.let minulého století), které bylo zpřesněno místním šetřením. Byl vyřešen geodetický a matematický základ nomenklatur mapových listů. Vizualizace a tisk mapových schémat byla realizována po listech (celkem 64 mapových listů v měřítku 1:100 000 a 16 mapových listů v měřítku 1:50 000).

V rámci projektu realizovaného v roce 2008 byly podrobně vyzkoušeny technologie, jimiž by bylo možno v případě potřeby zabezpečit vyhodnocení škod na vegetaci a zejména na zemědělských plochách v případě radiační havárie. Projekt byl realizován pro firmu AB Merit a bylo otestováno a analyzováno množství satelitních dat ze systémů ASTER (13 spektrálních pásem, prostorové rozlišení 15 – 90 metrů) a MODIS (36 spektrálních pásem, prostorové rozlišení 250 – 1000 metrů) družic Terra a Aqua.

V roce 2009 byl realizován projekt pro Státní úřad radiační ochrany (SÚRO), kdy byly zkoumány možnosti realizace klasifikačního procesu multispektrálních družicových dat dálkového průzkumu Země pro tvorbu a aktualizaci tematických map. Především pak pro přesnou identifikaci jednotlivých typů vegetačního krytu. V první fázi byla použita data ze senzoru ASTER družice Terra, ve druhé fázi pak data ze senzoru HRV družice Spot 5.

Byly otestovány technologie, jimiž by bylo možno v případě potřeby zabezpečit vyhodnocení škod na vegetaci a zejména na zemědělských plochách v případě radiační havárie (v tomto případě JE Temelín). Ukázalo se, že je nutno věnovat pozornost datovým podkladům, které musí být aktuální, přesné, kvalitní a především naprosto pravdivé.

V projektu byl též proveden odhad množství kontaminované biomasy pro daná pásma zasažená únikem radiace. Kromě toho byl na základě výsledků klasifikace jednotlivých zemědělských plodin učiněn odhad výnosů za dané plodiny, a tedy v tomto případě odhad ztrát v zemědělské produkci.

Výzkumný projekt FATIMA z programu EU Horizont 2020 se zabýval možnostmi aplikace metod dálkového průzkumu Země v oblasti precizního zemědělství. S použitím družicových a leteckých dat z dronů a dat z in-situ měření byly určovány výnosové potenciály plodin, které sloužily jako jeden z podkladů pro variabilní aplikaci hnojiv, pesticidů a dalších látek, čímž se dosáhlo optimalizace procesu hnojení a ošetřování zemědělských plodin, omezení vyplachovaní dusíkatých látek a pesticidů do podzemních vod a bylo dosaženo i úspor ve spotřebě chemických látek užívaných v intenzivním zemědělství a následných finančních úspor pro zemědělce.

Projekt pro ESA zabývající se aplikací dat DPZ v oblasti zemědělského pojištění. Časové řady družicových dat spolu s výnosovými mapami a historickými daty extrémních přírodních jevů (např. sesuvy půdy, sucha, krupobití, atd.) slouží jako vstup pro modelování a predikci budoucího vývoje a pomáhají zemědělcům i pojišťovnám s dostupností mapy rizik a dávají přehled o rámcové výši pojištění vybraných plodin na daném pozemku. Na základě výsledků projektu se zemědělci mohou lépe rozhodovat při tvorbě osevních plánů a zajistit si tak co nejlepší rentabilitu zemědělské produkce.

Předmětem výzkumu bylo určit, zda výskyt (vhodný biotop) či absenci tetřívka obecného v Krušných horách lze vysvětlit pomocí proměnných odvozených z neklasifikovaných družicových snímků (spektrální a texturní indexy) a do jaké míry je lze odlišit. K výzkumu se využilo dat dlouhodobého monitoringu početnosti tetřívka obecného v Krušných horách a snímků družice Landsat z příslušných let.

Experiment byl designován tak, aby byla nejprve ověřena schopnost spektrálních a texturních indexů odlišit vhodný biotop od zcela nevhodného, dále byla analyzována využitelnost indexů pro odlišení oblastí prezence a absence tetřívka v prostředí Krušných hor za celé sledované období a nakonec byla stanovena využitelnost indexů pro vysvětlení časoprostorových změn distribuce.

Výsledkem je, že vybrané spektrální a texturní indexy jsou ve statistických modelech signifikantní pro všechny tři experimenty a stávají se vhodným ukazatelem prezence či absence tetřívka obecného v Krušných horách. Lze předpokládat využitelnost tohoto postupu i pro jiné území či odlišné druhy organismů.

Družice v současnosti často nabízejí globální pokrytí a díky tomu roste potenciál využití radarových dat pro sledování změn na zemském povrchu i v obtížně dostupných nebo vysokohorských oblastech.

Předmětem výzkumu je potenciální využití radarových dat z konstelace družic Sentinel-1A a Sentinel 1-B pro identifikaci glaciálních jezer. S vlivem klimatické změny se výskyt glaciálních jezer zvyšuje a při jejich náhlém odvodnění dochází ke škodám na infrastruktuře níže položených sídel. Monitoring výskytu a nárůstu těchto jezer je stěžejní pro včasné varování před možnou katastrofou především ve vysokohorských oblastech.