Wysokościowy numeryczny model terenu (NMT) w badaniu osuwisk Tomasz Wojciechowski Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytet Śląski
Liczba osuwisk w polskiej częś ęści Karpat - co najmniej 23 000 (Rączkowski( czkowski,, 2007) a może e osiąga gać nawet 50 000 (Grabowski, 2008). Wzmożenie ruchów w stokowych lata 1997 2002 (opady atmosferyczne spowodowały y odnowienie się starych osuwisk oraz powstanie zupełnie nowych). Duże e straty materialne (tylko w latach 2000 2001 2001 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
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 - 1:10 000 w obrębie bie granic administracyjnych gmin i powiatów. w.
Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008 Obrzeżenie Kotliny Sądeckiej
Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008 Obrzeżenie Kotliny Sądeckiej Fot. Wojciechowski, 2008 Fot. Wojciechowski, 2008
Instrukcja opracowania Mapy terenów zdegradowanych i podwyższonego zagrożenia naturalnego w skali 1:10000
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 1:13 000 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.
T. Wojciechowski T. Wojciechowski T. Wojciechowski T. Wojciechowski T. Wojciechowski
Wyk. Wojciechowski na podstawie Żytko i in. (1989)
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 34-90-A-a-4 Osuwisko w Brzeznej Zasięgi osuwisk na podstawie Oszczypko, Wójcik (1992) oraz badań własnych T. Wojciechowski
Charakterystyka geomorfologiczna arkusza w GIS Filtr: D2FDXDY Aspect = RADDEG(ATAN2(Dx,Dy)+pi) T. Wojciechowski T. Wojciechowski Mapa kształtu tu zboczy Mapa ekspozycji zboczy [%] 60 50 40 30 20 10 16,08 34,51 49,41 [%] 25 20 15 10 5 2,94 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
Charakterystyka geomorfologiczna arkusza w GIS 35 30 26,43 30,87 T. Wojciechowski Mapa kształtu tu zboczy [%] 25 20 15 10 5 9,81 16,91 8,23 3,91 1,84 2,01 0 0-3 4-6 7-9 10-12 13-15 16-18 19-21 22-90 przedziały nachylenia zboczy
Charakterystyka geomorfologiczna arkusza w GIS średnie nachylenie zboczy [ ] 12 10 8 6 4 2 0 11 10,39 9,12 9,32 9,47 8,19 7,59 7,27 N NE E SE S SW W NW ekspozycja zboczy powierzchnia [%] 60 50 40 30 20 10 0 płaskie wklęsłe wypukłe N NE E SE S SW W NW Skrzyżowanie ekspozycji zboczy z ich nachyleniem średnie nachylenie [%] 12 9,533 10 8 7,244 8,255 6 4 2 0 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
Wyznaczanie zasięgu osuwiska: mapa topograficzna obaz cieniowany z różnymi r pozycjami oświetleniao wizualizacja 3D model stereoskopowy
obraz cieniowany z różnymi r pozycjami oświetleniao 0 500m 0 500m
obraz cieniowany z różnymi r pozycjami oświetleniao T. Wojciechowski Siatka 500 m
Wizualizacja 3D
Model stereoskopowy T. Wojciechowski
Mapa topo
T. Wojciechowski
T. Wojciechowski
T. Wojciechowski
T. Wojciechowski
Wyniki wyznaczania zasięgu osuwisk z użyciem u NMT T. Wojciechowski T. Wojciechowski Siatka 500m
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
Przekrój j przez osuwisko w Brzeznej wzdłuż głównej osi T. Wojciechowski Przypuszczalna głębokość występowania strefy odkucia: ok. 25 m
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 2008-2009 jako projekt badawczy Geologiczna analiza osuwisk z wykorzystaniem satelitarnej interferometrii radarowej na przykładzie wybranych obszarów Karpat (N N307 131534).
Wysokościowy numeryczny model terenu (NMT) w badaniu osuwisk Tomasz Wojciechowski Wydział Nauk o Ziemi Uniwersytet Śląski