Wysokościowy numeryczny model terenu (NMT) w badaniu osuwisk

Transkrypt

1 Wysokościowy numeryczny model terenu (NMT) w badaniu osuwisk Tomasz Wojciechowski Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytet Śląski

2 Liczba osuwisk w polskiej częś ęści Karpat - co najmniej (Rączkowski( czkowski,, 2007) a może e osiąga gać nawet (Grabowski, 2008). Wzmożenie ruchów w stokowych lata (opady atmosferyczne spowodowały y odnowienie się starych osuwisk oraz powstanie zupełnie nowych). Duże e straty materialne (tylko w latach w Małopolsce i na Podkarpaciu przekroczyły y one 196 mln zł (Postek,, 2004)). Fot. Wojciechowski, 2007 Tenczyn Fot. Wojciechowski, 2007 Pogórze Wielickie Fot. Wojciechowski, 2007 Pogórze Wielickie Fot. Wojciechowski, 2007 Pogórze Wielickie

3 Start w bieżą żącym roku II etapu projektu SOPO (System Ochrony Przeciwosuwiskowej) ) z inicjatywy Ministra Środowiska. Kartowanie i wykonanie map osuwisk oraz terenów w zagrożonych onych ruchami masowymi dla obszaru 75% powierzchni Karpat polskich oraz monitorowanie wybranych osuwisk w Karpatach. Skala prac - 1: w obrębie bie granic administracyjnych gmin i powiatów. w.

4 Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008 Obrzeżenie Kotliny Sądeckiej

5 Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008 Obrzeżenie Kotliny Sądeckiej Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008

6 Instrukcja opracowania Mapy terenów zdegradowanych i podwyższonego zagrożenia naturalnego w skali 1:10000

7 Numeryczny model terenu (NMT) można zdefiniować jako numeryczną,, dyskretną reprezentację wysokości topograficznej powierzchni terenu, wraz z algorytmem interpolacyjnym umożliwiaj liwiającym odtworzenie jej kształtu tu w określonym obszarze (Kurczyński i Preuss,, 2000). Model taki może e przedstawiać powierzchnię terenu wraz z infrastrukturą i innymi elementami występuj pującymi na powierzchni (NMP) lub samą powierzchnię terenu (NMR) bez elementów w napowierzchnych (Nita i in., 2008). W badaniach wykorzystano: NMT znajdujący się w zasobach Wojewódzkiego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej przy Urzędzie Marszałkowskim województwa małopolskiego. NMT przy zastosowaniu metod fotogrametrycznych (fotogrametryczny pomiar zdjęć lotniczych) w procesie powstawania ortofotomapy, ze zdjęć lotniczych w skali 1: wykonanych w 2003 roku. Zdjęcia lotnicze wykonane zostały w ramach projektu LPIS (Land Parcel Identification System System Identyfikacji Działek Rolnych), który jest projektem unijnym (Preuss i Kurczyński, 2002). Dokładność modelu: dokładność wysokościową rzędu 0,6 m. dokładność pozioma - 1 m.

8 T. Wojciechowski T. Wojciechowski T. Wojciechowski T. Wojciechowski T. Wojciechowski

9 Wyk. Wojciechowski na podstawie Żytko i in. (1989)

10 Wskaźnik osuwiskowości: 15,56% Liczba osuwisk: 110 Geologia osuwiska - piaskowce cienkoławicowe i łupki warstw beloweskich zapadających na południe oraz w skrajnie południowej częś ęści osuwiska piaskowce, margle i łupki warstw łąckich zapadających na NW Obszar badań: Arkusz M-34M A-a-4 Osuwisko w Brzeznej Zasięgi osuwisk na podstawie Oszczypko, Wójcik (1992) oraz badań własnych T. Wojciechowski

11 Charakterystyka geomorfologiczna arkusza w GIS Filtr: D2FDXDY Aspect = RADDEG(ATAN2(Dx,Dy)+pi) T. Wojciechowski T. Wojciechowski Mapa kształtu tu zboczy Mapa ekspozycji zboczy [%] ,08 34,51 49,41 [%] ,94 17,6 21,09 15,47 16,2 18,5 6,25 1,95 0 płaskie wklęsłe wypukłe 0 N NE E SE S SW W NW kształt zboczy ekspozycja stoku

12 Charakterystyka geomorfologiczna arkusza w GIS ,43 30,87 T. Wojciechowski Mapa kształtu tu zboczy [%] ,81 16,91 8,23 3,91 1,84 2, przedziały nachylenia zboczy

13 Charakterystyka geomorfologiczna arkusza w GIS średnie nachylenie zboczy [ ] ,39 9,12 9,32 9,47 8,19 7,59 7,27 N NE E SE S SW W NW ekspozycja zboczy powierzchnia [%] płaskie wklęsłe wypukłe N NE E SE S SW W NW Skrzyżowanie ekspozycji zboczy z ich nachyleniem średnie nachylenie [%] 12 9, ,244 8, wklęsłe wypukłe płaskie kształt zbocza Skrzyżowanie kształtu tu zboczy z ich nachyleniem ekspozycja zboczy Skrzyżowanie ekspozycji zboczy z ich kształtem tem Średnie nachylenie zboczy: 8,54 Średni azymut nachylenia zboczy: 143,18 Kształt zboczy: wypukło-wklęsłe z przewagą wypukłych

14 Wyznaczanie zasięgu osuwiska: mapa topograficzna obaz cieniowany z różnymi r pozycjami oświetleniao wizualizacja 3D model stereoskopowy

15 obraz cieniowany z różnymi r pozycjami oświetleniao 0 500m 0 500m

16 obraz cieniowany z różnymi r pozycjami oświetleniao T. Wojciechowski Siatka 500 m

17 Wizualizacja 3D

18 Model stereoskopowy T. Wojciechowski

19 Mapa topo

20 T. Wojciechowski

21 T. Wojciechowski

22 T. Wojciechowski

23 T. Wojciechowski

24 Wyniki wyznaczania zasięgu osuwisk z użyciem u NMT T. Wojciechowski T. Wojciechowski Siatka 500m

25 Parametry osuwiska na podstawie NMT (zgodnie z zaleceniami SOPO) Powierzchnia: 15,6530 ha Długość: : 675 m Szerokość ść: : 430 m Minimalna wysokość bezwzględna: 349 m n.p.m Maksymalna wysokość bezwzględna 434 m. n.p.m Średnie nachylenie zbocza objętego osuwiskiem: 10,52 Średnie nachylenie zbocza wzdłuż osi osuwiska: 7,3 Maksymalne nachylenie zbocza: 22 Średni kierunek nachylenia osuwiska: 84,15 Wysokość skarpy osuwiska: 8 m Kształt t zbocza: wypukło-wkl wklęsłe z przewagą zbocza wklęsłego (60%) T. Wojciechowski

26 Przekrój j przez osuwisko w Brzeznej wzdłuż głównej osi T. Wojciechowski Przypuszczalna głębokość występowania strefy odkucia: ok. 25 m

27 Wnioski Numeryczny Model Terenu w badaniu osuwisk może się okazać pomocny przede wszystkim w pracach przygotowawczych przed czynnościami terenowymi. Możliwości wizualizowania zboczy metodami GIS ułatwiają wyznaczanie zasięgu osuwisk a niekiedy form wewnątrzosuwiskowych, co w znaczny sposób przyspiesza kartowanie geologiczne. Spośród przedstawionych trzech metod wizualizacji tzn: podświetlenia modelu z różnych kierunków, stereoskopowej kompilacji NMT z ortofotomapą i stereoskopowej kompilacji NMT z obrazem cieniowanym, najlepszą wydaje się ta ostatnia. Cechuje się ona najlepiej widocznymi załamaniami powierzchni terenu świadczącymi o występowaniu osuwiska. Praca naukowa finansowana ze środków na naukę MNiSW w latach jako projekt badawczy Geologiczna analiza osuwisk z wykorzystaniem satelitarnej interferometrii radarowej na przykładzie wybranych obszarów Karpat (N N ).

28 Wysokościowy numeryczny model terenu (NMT) w badaniu osuwisk Tomasz Wojciechowski Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytet Śląski