Modelování fyzickogeografických procesů - MZ330P21

• Anglický název: Modelling of physical-geographic processes
• Český název: Modelování fyzickogeografických procesů
• Zajišťuje: Katedra fyzické geografie a geoekologie (31-330)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 4
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: 4
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D.
• Vyučující: RNDr. Filip Hartvich, Ph.D.; prof. RNDr. Radan Huth, DrSc.; doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D.; doc. RNDr. Zdeněk Kliment, CSc.; prof. RNDr. Jakub Langhammer, Ph.D.; RNDr. Jana Popová, Ph.D.; RNDr. Dušan Romportl, Ph.D.

Anotace

čeština

Cílem povinně volitelného předmětu je seznámit posluchače se základními principy a postupy modelování procesů ve fyzické geografii. V úvodním bloku se posluchači seznámí se základními přístupy k modelování, obecnou strukturou modelů a principy kalibrace a verifikace modelů. Hlavní část přednášky bude věnována principům modelování procesů v jednotlivých fyzicko-geografických disciplínách. Představeny budou modely sloužící jako nástroje pro analýzu klimatologických, meteorologických, geomorfologických, hydrologických a geoekologických procesů. Třetí část přednášky bude tvořit charakteristika modelů v rozhodovací sféře, podpora GIS v modelování a představeny budou také aktuální směry výzkumu v modelování přírodních procesů.

Poslední úprava: Jeníček Michal, doc. RNDr., Ph.D. (19.09.2023)

angličtina

The goal is to introduce basic principles and methods used in modelling of physical-geographic processes. First, basic modelling approaches, model classification, structure, calibration and validation and model errors are discussed. The main block of this lecture is focused on the introduction of model use in different disciplines of physical geography, such as meteorology, climatology, hydrology, geomorphology and geoecology. The third block is focused on a discussion of model use in decision-making, and the application of GIS tools as a support of the modelling and model uncertainty.

Poslední úprava: Jeníček Michal, doc. RNDr., Ph.D. (19.09.2023)

Literatura

čeština

• Wainwright, J., Mulligan, M. (Eds.) (2004): Environmental Modelling. John Wiley & Sons, Chichester. (Second edition 2013).
• 5.hodnotící zpráva IPCC, pracovní skupina I, kap. 9 (www.ipcc.ch).
• Beven K. J. (2001): Rainfall-Runoff modelling, The Primer. John Wiley & Sons Chichester.
• Clarklabs. (2012): IDRISI Spotlight: Land Change Modeler.
• Drew, C.A., Wiersma, Y.F., Huettmann, F. (Eds.). (2011): Predictive Species and Habitat Modeling in Landscape Ecology. Concepts and Applications. Springer Science & Business Media.
• Kalnay, E. (2003): Atmospheric modelling, data assimilation and predictability. University Press, Cambridge.
• Franklin J. (2009): Mapping Species Distributions: Spatial Inference and Prediction. Cambridge Univ. Press, Cambridge.
• Millspaugh J., Thompson F.R. 2011. Models for Planning Wildlife Conservation in Large Landscapes. Academic Press

Poslední úprava: Jeníček Michal, doc. RNDr., Ph.D. (15.12.2019)

Požadavky ke zkoušce

Zkouška probíhá formou elektronického testu v počítačové učebně.

Poslední úprava: Jeníček Michal, doc. RNDr., Ph.D. (23.09.2024)

Sylabus

Přednáška bude probíhat prezenčně.

 Prezentace přednášek budou dostupné v SIS.

 

 

1. 30.9.2024: Úvod k modelování přírodních procesů a dělení modelů. Tvorba modelu, hledání parametrů. Kalibrace a validace modelu (M. Jeníček)
2. 7.10.2024: Modely akumulace a tání sněhu: Energetická bilance sněhu, modely tání sněhu, komplexní sněhové modely, regresní modely plošného rozložení sněhu. Ukázka modelu typu degree-day (M. Jeníček)
3. 14.10.2024: Meteorologické modely, nástroje numerické předpovědi počasí, problematika asimilace dat, fyzikální parametrizace; ansámblová předpověď; metody statistického a dynamického nowcastingu (J. Popová)
4. 21.10.2024: Modelování klimatu - Klimatické modely 0-D až 3-D. Globální klimatické modely, regionální klimatické modely, jejich struktura a využití pro projekce budoucího klimatu. (R. Huth)
5. 28.10.2024: Státní svátek 
6. 4.11.2024: Modely v biogeografii - modely predikce výskytu a šíření organismů v prostoru. Principy jejich využití, vstupní data a vlastní výstupy. (D. Romportl)
7. 11.11.2024: Srážko-odtokové modely: Základní principy hydrologického modelování. Problematika vstupních dat. Kalibrace a validace modelu, objektivní kritéria hodnocení úspěšnosti modelu. Případová studie. Ukázka modelu HBV (M. Jeníček)
8. 18.11.2024: Modely eroze a transportu splavenin - přehled používaných modelů s bližším  zaměřením na vybrané empirické a semi-empirické modely. Ukázky výstupů z aktuálních výzkumů. (Z. Kliment)
9. 25.11.2024: Modelování kvality povrchových vod a šíření znečištění ve vodním prostředí (J. Langhammer)
10. 2.12.2024: Využití strojového učení pro modelování v hydrologii (J. Langhammer)
11. 9.12.2024: Modely v dynamické geomorfologii. Modely reliéfu (zdrojová data, konstrukce, typy, využití). TLS a práce s datovými mračny. Modelování dynamiky reliéfu. Modelování stability v inženýrské geologii. Fyzikální a numerické modely. Geofyzikální modely v geomorfologii. (F. Hartvich)
12. 16.12.2024: Podpora GIS v modelování. Modelovací nástroje v ArcGIS (hotspot, cluster and outlier). Distribuce jevů v prostoru a času. Analýza vzorů. Další software (Voxler, CloudCompare, PhotoScan), 3D zobrazování a virtualizace. (F. Hartvich)
13. 6.1.2025: Nejistota v modelování (M. Jeníček)

 

Poslední úprava: Jeníček Michal, doc. RNDr., Ph.D. (23.09.2024)