Mirosław Kamiński Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

Transkrypt

1 Zastosowanie technologii ArcGIS do budowy przestrzennych modeli geologicznych i modelowania zagrożenia geodynamicznego wybrane przykłady z Polski Mirosław Kamiński Państwowy Instytut Geologiczny Państwowy Instytut Badawczy

2 Wstęp Mapa podatności osuwiskowej wybranego obszaru z doliny Sanu. Model geologiczny 3D iłów zastoiskowych w rejonie klifu w Jastrzębiej Górze. Modelowanie geostatystyczne oraz model geologiczny wykonano w ArcGis (ArcMap i Arc Scene)

3 Położenie obszaru badań Rzeźba tego terenu nawiązuje do tektoniki i litologii podłoża. Generalnie jest to obszar pagórkowato- górzysty charakterystyczny dla rzeźby pogórzy karpackich. Na obszarze badań występują licznie osuwiska, które stanowią istotne zagrożenie dla lokalnej sieci dróg, linii wysokiego napięcia oraz zabudowań.

4 Schemat opracowania mapy podatności osuwiskowej Model koncepcyjny Zbieranie danych (kartowanie terenowe, analiza danych archiwalnych i teledetekcyjnych) Geobaza Przetwarzanie danych Model predykcyjny (Metoda Weights of evidence) Modelowanie Weryfikacja modelu Mapa podatności osuwiskowej

5 Szkic geologiczny w skali 1: Obszar badań zawiera się całkowicie w obrębie płaszczowiny skolskiej, która jest tu najbardziej zewnętrznym elementem tektonicznym Karpat Zewnętrznych. W obrazie kartograficznych widzimy szereg elementów łuskowo - fałdowych o przebiegu głównie NW-SE.

6 Osuwiska -Wykonano szkice fotointerpretacyjne stereo par zdjęć lotniczych w skali 1; Analizowano w ArcGis model cyfrowy terenu LPIS (mapy nachyleń terenu i rysunek izoliniowy) oraz mapy topograficznew skali 1: Otrzymane wyniki zweryfikowane w trakcie badań terenowych. Na badanym terenie wykartowano 208 osuwisk o łącznej powierzchni 14,9 km2. Obliczony wskaźnik osuwiskowości wyniósł 9,49 %, zaś wartość współczynnika gęstości osuwisk wyniosła 1,316. Dla porównania wskaźnik osuwiskowości obliczony dla tego obszaru przez Bobera 1999 wyniósł 5,558%, zaś wskaźnik gęstości 0, 193.

7 Metoda Weights of Evidence (WOE) Metoda WoE, jest logarytmiczno-linową wersją ogólnej teorii Bayesa (Bonham-Carter 1994). Została ona wykorzystana do określenia znaczenia wpływu czynników geologicznych i i geomorofoogicznych na występowanie osuwisk między Dynowem a Witryłowem w doliny Sanu na Pogórzu Dynowskiem gdzie, P( L / F) P( L F) P( F) P( L) P( F / L) P( F) P(L) jest prawdopodobieństwem a priori danego zjawiska (rozumianym tu jako prawdopodobieństwo wystąpienia osuwiska), F jest czynnikiem warunkującym wystąpienie danego zjawiska (czynnik kontrolujący występowanie osuwisk), P(F/L) jest prawdopodobieństwem warunkowym P(L/F) jest prawdopodobieństwem a posteriori, tj. prawdopodobieństwem, że dane zjawisko wystąpi ze względu na czynnik F (tj. prawdopodobieństwem występowania osuwiska ze względu na czynnik F).

8 Przetwarzanie danych

9 Mapa podatności osuwiskowej

10 Model geologiczny 3D iłów zastoiskowych w rejonie klifu w Jastrzębiej Górze

11 Metodyka budowy modelu -Dane teledetekcyjne -Opracowania archiwalne -Wiercenia -Badania geofizyczne (metodą tomografii elektrooporowej) -Geobaza -Modelowanie 3D

12 Klif w Jastrzębiej Górze Lotniczy skaning laserowy, którego bezpośrednim wynikiem było uzyskanie chmury punktów, został zarejestrowany skanerem punktów full-waveform LMS-Q680i. Gęstość punktów wynosiła 4 pkt./m2, a dokładność pomiaru wysokości mh 0,15 m.

13 Mapa aktywnych osuwisk

14 Wizualizacja osuwiska zagrażającego budynkom

15 Lokalizacja ciągów geofizycznych

16 Szkic geomorfologiczny

17 Skarpa główna

18

19 Czoło osuwiska

20 Przekroje geofizyczne wraz z interpretacją geologiczną

21 Przekroje geofizyczne wraz z interpretacją geologiczną

22 Widok przestrzenny przekrojów geofizycznych Jasg2 Jasg1 Jasg4

23 Widok przestrzenny przekrojów geofizycznych Jasg2 Ulica Bałtycka Jasg4 Jasg1

24 Widok przestrzenny przekrojów geofizycznych Jasg2 Jasg1 Jasg4

25 Przekroje geofizyczne wraz z interpretacją geologiczną Jasg1 Jasg4 Jasg2 Strop Iłów zastoiskowych

26 Przekroje geofizyczne wraz z interpretacją geologiczną Iły zastoiskowe Jasg1 Jasg4 Jasg2

27 Podsumowanie A) Mapa podatności osuwiskowej -Mapy podatności osuwiskowej są istotne pod kątem planowania przestrzennego w gminach i powiatach. -Są one niezbędne do szacowania ryzyka osuwiskowego. - Metoda Weights of Evidence jest użyteczna do wyznaczania podatności osuwiskowej dla dużych obszarów w skali regionalnej. -Dla badanego obszaru stwierdzono duży wpływ na tworzenie się osuwisk litologii fliszu karpackiego a szczególnie łupków pstrych. -Planuje się wykorzystanie danych z lotniczego skaningu laserowego do szacowania podatności osuwiskowej. B) Model przestrzenny iłów zastoiskowych w rejonie klifu w jastrzębiej Górze - Badania metodą tomografii elektrooporowej klifu w Jastrzębiej Górze pokazały skomplikowany obraz budowy geologicznej. -Stwierdzono zaburzenia glacitektoniczne utworów trzeciorzędowych i czwartorzędowych. - Opracowano model przestrzenny zasięgu iłów zastoiskowych, które są odpowiedzialne za tworzenie się stref poślizgu w obrębie klifu. -Dla pozostałych odcinków klifu, będą wykonane dalsze badania geofizyczne metodą tomografii elektrooporowej a na ich podstawie zostanie opracowany przestrzenny szczegółowy model geologiczny.

28 Dziękuję Mirosław kamiński Państwowy Instytut Geologiczny- Państwowy Instytut Badawczy