The procedure for identification of the long-term trends in the individual water quality determinands in surface water is described in the study. The methodology is based on requirements of the Directive 2000/60/EC and the existing water quality data in the database of the Slovak Hydrometeorological Institute. The methodology gives guidance for estimation of following issues: - influence of the length of the series on trends of development; - methods for calculation of the statistical characteristics; - methods for identification of the increasing and decreasing trends, as well as of the trend reversal point; - selection of the decision criteria for assessment of the trend significance. The methodology was applied for the trend analysis of the selected pollutants in the middle part of Hron River at Salkova near Banska Bystrica city. The results show that the rapid increase of pollution in 1970`s is followed by gradual improvement of the surface water quality in next period. and V predloženej štúdii je opísaný postup pri identifikácii dlhodobých trendov jednotlivých ukazovateľov kvality vody v povrchových tokoch. Pri vypracovaní metodiky sa vychádzalo z požiadaviek smernice 2000/60/EC a z existujúcich údajov o kvalite vody v databáze Slovenského hydrometeorologického ústavu. Vypracovaná metodika navrhuje konkrétne postupy na určovanie, napr. - vplyvu dĺžky obdobia na vývojové trendy; - spôsobov výpočtu štatistických ukazovateľov; - spôsobov identifikácie trendov rastu a poklesu, ako i bodov obratu trendu; - kritérií na rozhodovanie o významnosti jednotlivých trendov. Navrhnutá metodika bola aplikovaná pri analýze vybraných ukazovateľov kvality vody v mieste odberu Hron-Šalková , situovanom pri Banskej Bystrici. Z výsledkov vyplýva, že po prudkom náraste znečistenia stredného Hrona v sedemdesiatych rokoch dvadsiateho storočia dochádza k postupnému zlepšovaniu kvality povrchových vôd v tomto úseku.
In recent years the issue of the natural hydrological and meteorological time series fluctuation has been discussed more and more intensively. As the series of measured hydrological and climatological data become longer and easier worldwide accessible it is possible to deal with a large amount of historical data in their complexity. Handling these data we cannot go without new methods of mathematical statistics and mathematical analysis. In the study some methods of the long-term trends identification in the hydrological time series are presented. Apart from the classical methods, like that of moving averages, the paper focuses in detail on the Hodrick-Prescott (HP) filter. The HP filter is applicable to the trend analysis of the long-term hydrological time series. Next, a new method of the period length identification, the combined periodogramm method, is theoretically developed. Using this method the long cycles length identification becomes more precise. Here, the cycle is considered to be long when it takes the length of about 1/6 to 1/3 of the measured time series. Identification of such long cycles is important with respect to the future hydrospherical processes forecast. Results of application of these methods to the Slovak hydrological time series are presented in the second part of the study. and V posledných rokoch sa začína čoraz viac diskutovať na tému prirodzených fluktuácií hydrologických a meteorologických radov. So stále sa predlžujúcimi radmi meraných hydrologických a klimatických údajov a zlepšujúcim sa prístupom k meraným údajom na celom svete možno komplexnejšie spracovať veľký počet historicky nameraných časových radov. Pri spracovávaní týchto údajov sa nezaobídeme bez rozvoja nových metód štatistiky a matematickej analýzy. V predloženej štúdii boli opísané metódy identifikácie dlhodobého trendu hydrologických radov. Popri už klasických metódach (metóde kĺzavých priemerov) bol v tejto práci rozpracovaný Hodrickov-Prescottov (HP) filter. HP filter možno aplikovať na analýzu trendu dlhodobých ročných hydrologických časových radov. Ďalej bola v štúdii teoreticky rozpracovaná nová metóda identifikácie dĺžky periód časových radov - metóda kombinovaného periodogramu. Uvedená metóda spresňuje identifikáciu dĺžky dlhých cyklov, teda cyklov s dĺžkou okolo 1/6 až 1/3 meraného časového radu. Práve identifikácia týchto dlhých cyklov je veľmi dôležitá pri odhade budúceho vývoja hydrosféry. Praktické použitie uvedených metód na slovenských hydrologických radoch je prezentované v druhej časti štúdie.
In the second part of the paper long-term trends and cyclicity in hydrological time series are identified using both the Hodrick-Presoctt (HP) filter and the combined periodogram. The HP filter seems to be a good tool for analyzing annual time series. It clearly identifies the decrease in the Slovak rainfall time series 1900-1990 and the increase in those of 1990-2000. Using the combined periodogram method oscillation cycles in the discharge time series of main Slovak rivers were identified. These cycles are likely to be characteristic for all Slovak rivers in general. This means the discharge time series are not stationary, they involve a cyclical component. To calculate hydrological characteristics it is necessary to have such a sufficiently long time series that involves both complete wet and dry periods. Because of existence of an about 29 year cycle, a period consisting of 30 years is very suitable. From the long-term point of view, both Danube and Morava Rivers possess steady trends while in the Bodrog and Vah rivers a decrease in discharge occurred during the XX Century. This decrease was mainly due to lower annual rainfalls in Slovakia. When determine long-term discharges, an oscillation of wet and dry periods should be taken into account. The trends should be determined for closed cycles, i.e., either from minimum to minimum or from maximum to maximum. From the long-term trends analysis it follows that the linear trend is not adequate to extrapolate the hydrological time series to the future. and V druhej časti štúdie je identifikovaný dlhodobý trend a cyklickosť slovenských hydrologických časových radov použitím Hodrickovho-Prescottovho (HP) filtra a metódou kombinovaného periodogramu. HP filter sa ukázal byť dobrým nástrojom na analýzu časových radov ročných údajov. Zreteľne identifikuje pokles zrážkových úhrnov na územie SR v období 1900-1990 a nárast úhrnov v rokoch 1990-2000. Metódou kombinovaného periodogramu boli identifikované cykly kolísania prietokových radov najvýznamnejších slovenských tokov. Je pravdepodobné, že tieto cykly sú charakteristické pre všetky slovenské toky. Prietokové rady zahŕňajú v sebe cyklickú zložku. Pri výpočtoch hydrologických charakteristík je potrebné hydrologické charakteristiky počítať z dostatočne dlhých radov zachytávajúcich celý cyklus - mokré i suché obdobie. Tridsaťročné obdobie na výpočet hydrologických charakteristík tokov je vzhľadom na existenciu ca 29-ročného cyklu veľmi vhodné. Z dlhodobého hľadiska Dunaj a Morava majú vyrovnaný trend vodnosti, v Bodrogu a vo Váhu došlo v 20. storočí k poklesu odtoku. Na tomto poklese majú najväčší podiel nižšie ročné zrážkové úhrny na územie SR. Pri určovaní dlhodobých trendov prietokov je potrebné brať do úvahy cykly striedania sa suchých a mokrých období. Vývojové trendy je potrebné určovať za obdobia uzavretých cyklov - od minima po minimum, alebo od maxima po maximum. Z analýzy dlhodobých trendov vyplýva, že použitie lineárneho trendu nie je vhodné na extrapoláciu hydrologických radov do budúcnosti.