proiect dinamica versanților_pîrvan marius_407
TRANSCRIPT
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
1/36
Universitatea din Bucureti
Facultatea de Geografie
Determinarea dinamicii versanilor prin
analiza morfometric i morfografic a
reliefului, utiliznd tehnici GIS.
Studiu de caz: Valea Prahovei ntre
Comarnic i Breaza
Student: Prvan Marius-Viorel
Coordonator tiinific: DobreRobert
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
2/36
Cuprins
1. Introducere1.1. Prezentare general
1.2.
Motivaia alegeriitemei1.3. Obiectivele studiului1.4. Localizarea arealului de studiu
2. Metodologie2.1. Baze de date2.2. Metode
3. Rezultate3.1. Etapa I
3.1.1 Harta hipsometric3.1.2 Harta pantelor
3.1.3 Harta expoziiei versanilor3.1.4 Harta energiei de relief3.1.5 Harta densitii fragmentrii3.1.6 Harta geologic3.1.7 Harta pedologic3.1.8 Harta utilirii terenurilor3.1.9 Harta proceselor acruale de modelare a reliefului
3.2. Etapa a II-a
3.2.1 Harta relaiei dintre orientarea versanilor si geodeclivitate3.2.2 Harta relaiei dintre energia de relief i densitatea reliefului
3.3.
Etapa a III-a3.3.1 Harta susceptibilitii la alunecri de terenn funcie de geologie, panti utilizarea terenului3.3.2 Relaia dintre expunerea versanilor, geodeclivitate i tipul defragmentare3.3.3Harta etajrii susceptibilitii la alunecrile de teren
3.4. Etapa a IV-a4. Concluzii
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
3/36
1. Introducere
1.1. Prezentare general
Valea subcarpatic a Prahovei constituie un exemplu privind destabilizarea
antropica a mediului, care se reflect la nivelul comunitii umane prin dinamizarea proceseloractuale.
Sectorul studiat este ncadrat n Subcarpaii Prahovei, ce corespund zonei cu
structura i relieful cele mai complexe; existinterferenntre fliul paleogen grezos i formaiunile
miocene i pliocene (argilo-nisipoase). A exondat treptat de la munte spre cmpie, s-au dezvoltat
structuri cutate cu orientari dominant NE-SV dar i E-V i care au fost ridicate diferit.
Reeaua hidrografi prin adncire a creat depresiuni pe sinclinale i ngustri pe anticlinale; o
energie de relief mare; relief de terase, lunci largi, o dinamica de versant i albie accelerate.
Relieful se remarc printr-o complexitate aparte determinat de structura geologic
divers ide gradul nalt de fragmentare. Se dezvolt aliniamnete de depresiuni i de dealuri
cu orientare oarecum paralel i n concordan cu principalele sinclinale i anticlinale: pe
sinclinaledepresiuni, pe anticlinaledealuri;
Literatura de specialitate descrie litologia zonei de studiu ca fiind susceptibil la
alunecri de teren. Astfel, Posea Gr. (2006) reliefeaz prezena a numeroase alunecri demari dimensiuni n zonele de fli paleogen (fie desfurat de la grania de Nord pn la
valea Dmboviei), n special pe vile despdurite antropic. Predominarea stratelor de gresii
n alternan cu argile i marne (Strate de Sinaia) din arealul de studiu confirm aceast idee.
Pe valea Prahovei au fost identificate att alunecri liniare, ct i n trepte i sub form de
limb (Posea Gr., 2005). Acelai autor completeaz spectrul proceselor geomorfologice
actuale din etajul montan de pdure (700-1600 m) cu torenialitatea i chiar dezagregri i
prbuiri n timpul sezonului rece.
1.2 Motivaia alegeriitemei
Prin poziie, desfurare, procese morfogenetice i evolutiv, lanul carpatic
reprezint osatura ntregului relief al Romniei. Aceasta d natere unor reacii n lan, care
fac ca procesele din unitile carpatice s fieresimite i n cele peri-carpatice, n continua
tendin a reliefului de a-i atinge starea de echilibru. Aadar, eventualele procese de
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
4/36
versant care se produc n spaiile montane pot fi resimite chiar i n areale de cmpie, dens
populate, genernd impacturi mai mult sau mai puin importante asupra societii, n
funcie de intensitatea manifestriilor.
Motivaia alegerii acestei teme de studiu nu provine doar din dorina i cerina de aanaliza, a prevedea i a gestiona procesele geomorfologice care pot influena de la o mare
distan activitile socio-economice ale omului, ci i din necesitatea societii de a se
echipa corespunztor pentru a rspunde la nevoia de cretere a nivelului de trai, de confort
i expansiune teritorial, care se soldeaz cupenetrarea gradual a activitilor antropice
ctre spaiile montane, micornd asftel distana dintre sursele de risc i obiectivele ce
trebuie protejate, precum cele de infratructur de transport orituristice.
1.3Obiectivele studiului
Aa cum este anunat nc din titlu, scopul lucrrii este determinarea dinamicii
versanilor din arealul vii Prahova ntre Comarnic i Breaza prin analiza morfometric i
morfografic a reliefului, utiliznd tehnici GIS. Acest scop a fost enunat pornind de la
ipoteza c n arealul de studiu exist condiii pentru producerea unor procese
geomorfologice care pot afecta omul i activitile sale. Pentru ndeplinirea scopului
acestui studiu, au fost setate obiective specifice. Atingerea fiecrui obiectiv reprezint
ndeplinirea unei etape de lucru i permite accederea la urmtoarea. Acestea se referla:
Pregtirea surselor de informaie, inclusiv a bazelor de date raster i vector
(scanare, georefereniere,vectorizare).
Obinerea informaiilor cantitative prin realizarea Modelului Digital al
Elevaiei (DEM) i extragerea parametrilor morfometrici i morfografici din
acesta (hipsometria, geodeclivitatea, orientarea versanilor, energia de relief,
densitatea fragmentrii reliefului), rezultnd un numr de hri n format raster.
Obinerea informaiilor calitative prin nmulirea hrilor raster obinute
anterior ntre ele sau cu alte hri raster care introduc astfel de elemente
(harta geologic, harta solurilor, harta utilizrii terenurilor). Rezultatul
acestor nmuliri repetate va fi o singur hart, reprezentnd arealele n care
s-au produs sau care sunt susceptibile la producerea unor procese
geomorfologice cu impact negativ asupra activitilorantropice.
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
5/36
1.4Localizarea arealului de studio
Fig. 1. Localizarea arealului de studiu n cadrul Romniei
Sectorul analizat este localizat n partea central-nordica Subcarpailor Prahovei,
fiind traversat prin partea central-vestic de rul Prahova.
Alctuirea predominant din formaiuni sedimentare de tip fli include arealul de
studiu n Pnza de Ceahlu a unitii morfostructurale a Dacidelor externe. Astfel, se
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
6/36
explic prezena marnelor, marno-calcarelor, i gresiilor calcaroase cu intercalaii de
conglomerate i calcarenite din areal, cunoscute generic sub denumirea Strate de Sinaia i
care se regsesc pe 80% din suprafaa studiat. Stratele de Comarnic i Teleajen (isturi
argilo-marnoase, calcarenite, gresii i marno-gresii, isturi i gresii curbicorticale)
mpreun cu pietriurile i nisipurile holocene din lunca Prahovei completeaz tabloul
litologic al arealului de studiu.
Limitele arealului studiat sunt reprezentate de:
-Munii Bucegi n partea de NV
-Munii Baiului n parte de NE
-Dealurile Cmpiniei n V
-Depresiunea Cmpina n partea de Sud
-Dealurile Talei i Sultanu n partea de V
2. Metodologie
2.1. Baze de date
Bazele de date alctuite pentru realizarea analizei propuse sunt reprezentate de date
spaiale n format vector, organizate in straturi tematice cu scopul de a reda, pe rnd, o
caracteristic a terenului in arealul de studiu. Acestea sunt folosite fie individual, fie
suprapuse cu scopul de a ajuta nelegerea condiiilor complexe care duc la producerea
proceselor care modeleaza suprafaa terestr.
Datele spaiale vectoriale au fost obinute n urma prelucrrii hrilor topografic i
geologic, ns numai dup ce astea au fost scanate i georefereniate n proiecie Stereo70,utilizndu-se datum-ul Dealul Piscului 1970.
Tabelul nr. 1. Baze de date spaiale primare folosite nanaliz
Date Tip Sursa
Izohipse Vector; linie Vectorizare harta topografic1:25000
Reeahidrografic Vector; linie Vectorizare harta topografic1:25000
Localiti Vector; punct Vectorizare harta topografic1:25000
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
7/36
Litologia Vector; poligon Vectorizare harta geologic1:50000
Utilizarea terenului Vector; poligon Vectorizare Corine Land Cover 2000
Soluri Vector; poligon Vectorizare harta solurilor 1:200000
Aplicarea diverselor operaii pe datele vectoriale brute poate genera date n format raster,
mult mai utile pentru analize i previziuni asupra proceselor geomorfologice actuale,
existnd posibilitatea nmulirii lor pentru a simula condiiile din teren i a cuantifica
influenele acestora n declanarea i evoluia proceselor geomorfologice, n special ale
acelora invizibile ochiului uman sau nereprezentate pe harta topografic, cum ar fi litologia.
n aceste condiii, datele vectoriale enumerate n tabelul nr. 1 pot fi considerate date primare.
Cuantificarea influenelor se face prin reclasificarea hrilor raster, care se produce prin
gruparea categoriilor de atribute care produc aceleai efecte, astfel nct fiecare pixel s
primeasc o valoare, o greutate n declanarea proceselor geomorfologice actuale.
Analiza se continu cu nmulirea valorilor aceluiai pixel de pe hri diferite, iar dac
toate condiiilepecarele menioneaz literatura de specialitate sunt ntrunite, se consider
c pixelulrespectiv reprezint un areal susceptibil a fi modelat de proceseactuale.
Dac bazele de date care trebuie nmulite nu sunt n format raster, acestea vor fi
converite cu ajutorul uneltelor din categoria Conversion Tools aArcToolbox.
2.2 Metode
Metodologia realizrii studiului de fa a fost executat n 3 etape principale, careau grupat utilizarea a diverse metode i tehnici de cercetare: etapa cercetrii bibliografice,etapa de teren i etapa delaborator.
n prima etap, au fost consultate materiale bibliografice care s ofere un cadrugeneral pentru cercetare. S-a constatat c literatura de specialitate care a avut ca obiect destudiu procesele geomorfologice din bazinul Prahovei este bogat i uor disponibil. Aufost consultate att materiale scrise, ct i materiale cartografice. Pentru c dinamica ruluiPrahova n sectorul montan este deosebit de activ, s-a considerat c unele studii nu mai
pot fi de actualitate, aa c accentul a fost pus pe trasarea caracteristicilor generale alearealului de studiu. Metoda bibliografic a culminat cu realizarea bazei de date disponibile
pentru analiza propus. Tot n aceast etap a fost ntocmit planul studiului defa.
Etapa de teren a fost satisfcuta pe parcursul unei deplasri n teren n data11.12.2015-13.12.2015. Arealul de studiu a fost analizat, observndu-se cu precderecontactul albiei majore a rului Prahova cu versanii la care este racordat, cursul rului i
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
8/36
contactul cu afluenii, precum i procesele geomorfologice desfurate n aceste areale. S-au observat alunecri de teren, prbuiri, dar i lucrri de stabilizare a albiei n arealul destudiu. Acestea sunt mult mai uor observabile utiliznd imaginile satelitare facilitate prinmotorul Google Earth.
Fig. 2. Alunecare de teren n localitatea Breaza
Etapa de laborator este cea mai complex din toate cele trei, desfurndu-se i pe
perioada cea mai ndelungat. Ea constat exclusiv n utilizarea tehnicilor GIS pentru
realizarea analizei morfometrice i morfografice, folosindu-se pachetul software ArcGIS
(ArcMap 10 i ArcScene 10) pentru realizarea materialelor cartografice.
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
9/36
3.Rezultate
3.1 Etapa I
3.1.1 Harta hipsometric
Primul i unul din cele mai importante materiale cartografice rezultate n urma
aplicrii metologiei de la punctul 2 este harta hipsometric (hartaaltitudinilor).
HIPSOMETRE s.f. 1.Altimetrie. 2. Totalitatea elementelor care redau pe o hart
altitudinea reliefului; orometrie. [Gen. -iei. / < fr. hypsomtrie].
(Marcu F., Maneca F.,1986)
Fig. 3. Harta hipsometric a arealului destudiu
Dei este un produs derivat al hrii topografice 1:25.000, hartahipsometric este mult mai expresiv, fiind utilizate tentele de culoare pentru a
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
10/36
reda nlimile. Este important de subliniat c raportarea culorilor folosite a fost
fcut relativ, inndu-se cont doar de altitudinile minime i maxime din arealul de
studiu, i nu absolut, la nivelul 0 al mrii. Pentru o i mai bun reprezentare, s-a
suprapus modelul numeric al terenului (MNAT) rezultat i harta obinut prin
metoda umbrelor, redat la o transparen de50%.
3.1.2 Harta pantelor
Fig. 4Harta geodeclivitii n arealul de studio
Aceast hart este de naturgeometric i arat gradul de nclinare a suprafeei
topograice. Pantele sunt de mai multe tipuri: concave, convexe, drepte i mixte (M. Grigore,
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
11/36
1979).
Panta reprezint caracteristica morfometric ce exprim gradul de nclinare al
suprafeelor care intr n componena formelor de relief. Prin ncrctura informaional
pe care o posed, ea constituie o reflectare concret a specificului i condiiilor n care se
desfoar modelarea reliefului. Gradul de nclinare al unui teritoriu alturi de
caracteristicile petrografice i structurale constituie una din cerinele cele mai importante
n aprecierea geomorfologic a teritoriului analizat; acestea condiioneaz i intensitatea i
tipul proceselor ce modeleaz substratul (Cristea Claudia Loredana, 2012).
Ca metod de realizare s-a folosit aproximativ aceai metod ca i n cazulhrii
anterioare (Spatial Analyst Tools Surface Slope).
Ca metod de realizare s-a folosit aproximativ aceai metod ca i n cazul hrii
anterioare (Spatial Analyst Tools Surface Slope). S-au ales 7 intervale i au fost
preluate de pe harta geodeclivitii a bazinului hidrografic Olneti ntocmit de Laura
tiumea, avnd caracteristici morfometrice asementoare acesta sunt utilizate pentru
determinarea unor tipuri i forme de relief, astfel se disting urmtoarele valori ale
geodeclivitii.
-Sub 7, cuprind luncile i terasele inferioare, terasasele (sub form de umeri),
intefluviile plate i rotunjite pentru zona montan.
-7,1 - 15, aceste valori sunt asociate glacisurilor i frunilor de teras.
-15,125, versani nufoarte puternic nclinai, pot avea loc aici unele deplasri n mas
dar n cazuri izolate
-peste 35, aici se indentific suprafeele structurale dezvoltate pe rocile mai
dure din zona, n partea superioar a versanilor i pot aparea i alunecri de
teren.
Panta este unul dintre cei mai folosii parametri geomorfometrici, existnd corelaii
ntre acesta i intensitatea unor procese geomorfologice (eroziune n suprafa, alunecri de
teren, prbuiri). Pentru studiul de fa, pantele medii (15-25) i mari (peste 25) au
prezentat importan mai ales pentru identificarea suprafeelor cu vulnerabilitate la alunecri
de teren i prbuiri.
n practic, harta pantelor are numeroase ntrebuinri, n afara delimitrii zonelor cu
potenial de eroziune, alunecri de teren sau prbuiri. Spre exemplu, poate fi folosit pentru
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
12/36
planificarea corect a utilizrii terenurilor, n zonele montane avnd o intens aplicabilitate
pentru identificarea arealelor cu potenial pentru dezvoltarea sporturilor de iarn
3.1.3 Harta expoziiei versanilor
Fig. 5. Harta expoziiei versanilor n arealul destudio
Harta expoziiei versanilor are n vedere reliefarea orientrii versanilor n raport cu
punctele cardinale pentru a scoate n eviden gradul de nsorire sau de umbrire. Expoziia
este un parametru relaionat la rndul lui de procese geomorfologice, prin controlul acestuia
asupra radiaiei solare, a temperaturii i precipitaiilor. n acest sens, se admite c n
emisfera nordic, versanii cu orientare nordic sunt mai umbrii, ns i mai protejai de
vegetaie, deci mai puin vulnerabili la eroziune, opus celor cu orientare sudic care sunt mai
nsorii i crora li se poate atribui o susceptibilitate mai mare la eroziune, agregatele fiind
mai uscate, coeziunea lor mai slab i, deci, dislocarea lor mai facil. Chiar i n procesele
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
13/36
de nghe- dezghe sunt mai frecvente pe versanii sudici. De asemenea, se admite c
versanii vestici sunt mai ploioi, fapt pentru care sunt mai predispui proceselor de
eroziune, n timp ce pe cei cu orientare estic este mai probabil s se nregistreze secet
(Grecu F., Palmentola G., 2003).
n jurul unui cerc pe care unghiul de 0 se suprapune Nordului absolut, iar cel de
180 punctului Sud, se cunoate c versaii cu orientare Nordic corespund att ecartului 0-
45, ct i celui 315-360, cele dou sectoare de cte 45 fiecare alctuind o direcie
unitar. Analog, expoziia Estic corespunde segmentului 45-135, cea Sudic cuprinde
ecartul 135- 225, iar cea Vestic completeaz cercul cu ecartul 225-315. Astfel, toate
orientrile au ponderi egale, de cte 90.
3.1.4 Harta energiei de reli ef
Fig. 6. Harta energiei de relief n arealul de studio
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
14/36
Energia de relief exprim n esena sa, intensitatea sau profunzimea pn unde a
ptruns eroziunea liniar (vertical), generat n mod predominant de apele curgtoare (M.
Grigore, 1979), pe scurt nseam amplitutinea altitudinl pe unitatea de suprafa, n cazul
de fa este km2.
Adncimea fragmentarii red una din trsturile morfometrice eseniale ale
reliefului, reflectnd un anumit grad de evoluie al acestuia i ntr-o strns corelaie cu
intensitatea proceselor morfodinamice actuale. (Cristea Claudia Loredana, 2012).
Stratul tematic referitor la energia de relief s-a realizat cu tehnica GIS din cadrul
programului ArcGISArcMap 10, prin aplicarea unor filtre de minim i maxim DEM-ului
(calea: Spatial Analyst Tools Neighborhood Block Statistics), unei reele rectangulare
mprit n caroiaje cu mrimea celulei de 1 km2.
3.1.5 Harta densitii fragmentrii
Densitatea fragmentrii reliefului reprezint gradul de discontinuitate n plan
orizontal a suprafeei topografice, fiind generat de ctre sistemul de vi aflat n diferite
stadii de adncire (Zvoianu,1978)
Metoda realizrii acestei hri este asemntoare ca cea anterioar numai c n locul
DEM-ului se introduc rurile care la rndul lor au fost convertite n raster, asttefl s-a urmat
calea: Spatial Analyst Tools Neighborhood Block Statistics, unde s-au introdus
rurile sub form de raster dup care au urmar operaiile de conversie multipl i de aici au
rezultat au rezultat 84 de celule cu suprafa complet (84 km2) din totalul de 104 de
celule, intervalele au fost alese din km n km.
Importana cunoaterii densitii fragmentrii reliefului pentru identificarea
unitilor funcionale de versant i analiza dinamicii versanilor rezid din corelaia
ntre valoarea acestui indicator i caracteristicile reliefului, astfel nct valorile mari
sunt specifice vilor, rocilor friabile sau cu duritate mai mic, n timp ce valorile mici
sunt legate de aspectul interfluviilor, roci dure, greu de erodat, pante care favorizeaza
scurgerea laminar, nu infiltrarea i torenialitatea. Interpretarea densitii fragmentrii
trebuie realizat n strns corelaie cu ali parametri morfometrici (geodeclivitatea,
harta adncimii fragmentrii reliefului, etc.). Variabilitatea densitii fragmentrii
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
15/36
reliefului n teritoriu se datoreaz n primul rnd diferenelor delitologie.
Fig. 7. Harta densitii fragmentrii
3.1.6 Harta geologic a arealului de studiu
Litologia poate influena o serie de indicatori morfometrici i morfografici,
printre care geodeclivitatea, adncimea i densitatea fragmentrii reliefului,
condiionnd n acelai timp i alte nveliuri, cum este cel pedologic sau cel antropic.
n acest sens, o alctuire litologic predominant din roci dure va favoriza o densitate a
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
16/36
fragmentrii reliefului mic i va defavoriza procesele de pedogenez, dezvoltarea
unei pnze freatice care s ndeplineasc necesitile umane, construciile antropice,
utilizarea agricol,etc.
Fig. 8 -Harta geologic a arealului de studiu
3.1.7 Har tapedologicdin zona arealul ui de studiu
Pentru determinarea unitilor funcionale de versant, analiza hrii solurilor
prezint importan din privina stadiului de evoluie a procesului de pedogenez. n
acest sens, exist o dubl legtur ntre evoluia solului i dinamica versantului. Pe de
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
17/36
o parte, un sol se poate dezvolta doar pe un versant stabil, iar pe de alt parte un sol
evoluat va proteja versantul de eroziune. Solurile sunt direct corelate i cu litologia,
rocile dure i acide fiind mai greu de solificat, n timp ce pe rocile friabile grosimea
stratului de sol crete mult mairapid.
Fig. 9- Hartapedologic aarealului de studiu
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
18/36
3.1.8 Uti li zarea terenur il or n arealul de studiu
Fig. 10. Harta utilizrii terenurilor arealului destudiu
Utilizarea terenurilor capt importan ntr-o analiz a dinamicii versanilor n
condiiile n care ea se regsete printre factorii care vulnerabilizeaz respectivul areal
la producerea anumitor procese geomorfologice actuale, precum alunecrile de teren.
n acest context, zonele construite (mai ales esutul urban) se suprapun deseori pe cele
mai stabile terenuri, dei practica de pe teren a artat numeroase exemple n care
dezvoltarea necontrolat a zonelor urbane a supus construciile unor riscuri grave. De
asemenea, pentru protecia mpotriva proceselor actuale se consider preferabil tipul
de acoperire cu vegetaie forestier, ntruct sistemul radicular al acesteia fixeaz solul,
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
19/36
nmagazineaz apa meteoric i mpiedic eroziunea, n timp ce pajitile, punile i
vegetaia ierboas sunt puin eficiente n aceast privin, fiind asociate pantelor i
altitudinilor mari, precum i unei dinamiciridicate.
3.1.9 Harta proceselor actuale de modelare a reli efu lu i
Fig. 11. Harta proceselor actuale de modelare a reliefului
Cartarea proceselor nu este o misiune uoar, n primul rnd informaiile de pe
teren sunt foarte necesare, ca material cartografic am folosit harta topografic 1:25.000 i
ortofotoplanurile Google Maps i Bing Maps. Cele mai importante procese i cartate din
zon sunt:
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
20/36
Eroziunea lateral-se manifest n special n albia rului Prahova, eroziune
care a determinat si destabilizarea unor baze de versani conducnd la
apariia unor alunecri de teren.
Eroziunea linear - este un proces specific albiei ns poate aduce
modificri n configurarea bazei versantului, cea activ manifestarea e n
zona de chei unde versanii pot avea i o nclinare de 90.
Eroziunea n suprafa se manifest pe versanii n special nempadurii i
este determinat de procesele de meteorizare.
Alunecrile de teren sunt procese de deplasare lent a maselor de roc
determinate de pant , tipul de roc (roci plastic) i prezena apei.
3.2 Etapa II
n aceast etap ncepe o analiz mai detaliat prin diveri algoritmi, astfel
principalul scop este de a combina dou elemente, ns este necesar o omogenizare a
fiecaruia n parte n aa fel nct rezultatul s fie ct mai simplu dar n acelai timp s aib
un grad mare de complexitate.Principiul este n felul urmtor se nmulesc dou rastere, principiul este exact cu
nmulirea a dou matrici, adic din dou rezult una singur, aceste rastere fie deja exist
sau dac nu se informaia vectorial este transformat n raster dup valorile pe care le
atribuim noi. Datele raster rezultate ofer o analiz mai detaliat, se proceseaz mult mai
upr fa de cele vectoriale, informaia este atribuit unei celule (pixel), aceast gsindu-se
sub form numeric ns aceste expresii numerice sunt traduseulterior.
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
21/36
ns cum s-a precizat nainte, trebuie alese cu grij numerele care se nmulesc, nu trebuie s existe
2 sau mai multe perechi de factori care s dea acelai produs, deexemplu 3 x 4 = 6 x 2 = 12
n figura de mai sus este redat nmulirea a dou matrici (valorile corespondente rasterului), astfel
primul raster este prima matrice i cel de al doilea raster este a doua matrice, din punct de vederematematic ambele variante sunt corecte, dar pentru analiza GIS fiecare component spaial trebuie s
aib produsul obinut diferit fa de celelalte, astfel se poate produce o confuzie n analiz, practic 2
elemente total diferite au aceai caracteristic, rezultatul fiind unuleronat.
Astfel n aceast etap sau studiat diferite corelaii, astfel s-a realizat nmulirea dintre geologie i
vegetaie, energia de relief cu densitatea fragmentrii reliefului iar nmulirea dintre pante i expoziia
versanilor s-a fcut n prima etap, deaoerece am considerat c suprafee cvasiorizontale sunt foarte
importante, prin urmare trebuie observate n prima etap.
NOT: Pentru termenul de nmulires-a folosit cuvntul relaie.
Figura 13Procedura de nmulirea a dou matrici(rastere)
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
22/36
3.2.1 Harta relaiei dintre orientarea versanilor si geodeclivitate
Fig 14.Relaia dintre orientarea versanilor i geodeclivitate
Prin nmulirea hrii expoziiei versanilor cu harta geodeclivitii, se dorete scoaterea n
eviden a suprafeelor cvasi-orizontale. Acestea corespund luncilor i interfluviilor dintre dou bazine
hidrografice, reprezentnd, de fapt, limitele inferioare i superioare ale versanilor. Aadar, pentru
analiza dinamicii versanilor sau a unitilor funcionale de versani, identificarea acestor areale este
esenial. Dei n modelele digitale putem lucra cu pante de 0, existena unei pante perfect orizontale
n natur este considerat improbabil, determinnd gruparea pantelor 0-2 sau chiar 0-4 ntr-o
singur clas ce este considerat a fi cvasi-orizontal.
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
23/36
3.2.2 Harta relaiei dintre energia de relief i densitatea reliefului
Fig. 15. Relaia dintre energia de relief i densitatea fragmentrii reliefului
Harta nmulirii densitii fragmentrii reliefului cu adncimea fragmentrii reliefului este necesar
pentru a sintetiza reprezentarea energiei de relief din arealul de studiu. Luate individual, cele dou hri
care au fost nmulite pot reda doar cte un aspect al potenialului de eroziune pe care l exercit procesele
actuale, ns este nevoie s cunoatem att potenialul de adcire a reelei hidrografice, ct i repartiia ei
spaial pentru a putea realiza o previziune a dinamicii reliefului ntr-un anumit sector de o acuratee ct
mai mare.
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
24/36
Fig 16. Relaia dintre energia de relief i densitatea fragmentrii reliefului (reclasificare)
Scopul reclasificrii hrii nmulirii adncimii fragmentrii reliefului cu densitatea framentrii
reliefului este de a simplifica procesul de citire a hrii, precum i de a minimiza numrul de variabile cevor fi integrate n procesul obinerii hrii finale a unitilor funcionale de versant. Pentru aceast
operaiune este nevoie de un factor uman de decizie, ntruct opiunile oferite de software-ul GIS
(clasificare n clase cu ecart egal sau pe baza deviaiei standard) nu in ntotdeauna cont de realitatea de pe
teren. Pentru nlesnirea i perfecionarea proceselor de clasificare, se poate recurge la validarea
rezultatelor hrii pe teren sau la suprapunerea caroiajului obinut peste imaginea 3D a terenului n
programe software specializate (ex: Global Mapper, Google Earth).
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
25/36
3.3 EtapaI I I
Este rezultatul mai multor elemente nmulite ns n final se procedeaz ca i analiza bivariat n
final se nmulesc dou rastere care la rndul lor au rezultat din alterastere.
Fig. 17 -Procedura de reclasificare i de nmulire a rasterelorreclasificate
NOTA ! ! ! Reclasificarea rasterelor nu este obligatorie, ea este folosit fie pentru a simplifica din
unele elemente sau pur i simplu a schimba aceleai valori n alte valori convenabile.
3.3.1Harta susceptibilitii la alunecri de terenn funcie de geologie, pant i utilizarea terenului
Fenomenele geografice de risc sunt nelese ca evenimentele naturale extreme (induse sau nu
antropic) care depesc capacitatea imediat de contracarare i adaptare a societii umane. Prin definiie,
riscul natural nu poate fi neles n afara relaionrii omului cu anumite evenimente pe care nu le poate
controla, implicnd, totodat, iniiativa i libertatea de decizie a fiinei umane (White, 1974 citat de Arma
I., 2006).
Hazardul geomorfologic este definit de Gares (Gares et al., 1994 citat de Arma I.,2006) ca fiind
RASTER3.vat RASTER4.vat
cedura de reclasificare a rasterelor rezultate din etapa a
Arc Toolbox - Spatial Analyst Tools - Reclass - Reclassify
R3_reclass.vat R4_reclass.vat
Arc Toolbox - Spatial Analyst Tools - Map Algebra - Raster Calculator
Pro II-a
X
Procedura de nmulire a rasterelor reclasificate
RASTER5.vat
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
26/36
instabilitate ale suprafeei terestre, chiar i n condiiile n care cauzele acestei instabilitai sunt de alt
natur (endogen: cutremure;exogen: marin, climatic, antropic etc.).
Vulnerabilitateaprovine etimologic din verbul latin vulnerare, a rni sau a fi susceptibil n cazul
unui atac, i reprezint msura n care un sistem (natural sau antropic), expus unui anumit tip de hazard,poate fi afectat (Corell, Cramer, Schellnhuber, Workshop: Potsdam Sustaiunability Days, 30.09.2001 citat
de Arma I., 2006). Vulnerabilitatea presupune disfuncionaliti poteniale interne, ca urmare a efortului
de adaptare al sistemului la transformri de mediu. Orice sistem, indiferent de mrime sau natur, conine
o anumit vulnerabilitate potenial. Vulnerabilitatea este n funcie de capacitatea sistemului de a
reaciona la modificarea condiiilor de mediu extern i intern, fiind condiionat de relaia dintre
senzitivitate i adaptare, n condiii de expunere. n lipsa capacitii de adaptare, vulnerabilitatea unui
sistem natural depinde n totalitate de senzitivitatea sa la schimbri de mediu.
Susceptibilitatea se refer la o predispoziie pentru anumite mecanisme specifice de reorganizare
intern, n funcie de condiiile iniiale ale sistemului. Ea reprezint un nivel de stabilitate sau instabilitate
a mediului i se evalueaz printr-o prognoz asupra spaiului (Arma I.,2006)
Lund n considerare toate definiiile de mai sus, precum i natura analizei noastre, care se bazeaz
pe identificarea arealelor unde se suprapun toi factorii poteniali ce dau natere anumitor procese
specifice unei uniti funcionale de versant (uniti de eroziune n care sunt specifice procesele de
percolaie, eluviere, prbuire, alunecare, meteorizare; uniti de transport n care sunt specifice procesele
de transport prin deplasri n mas, precum curgeri, alunecri, prbuiri, creep; sau uniti de acumulare n
care sunt specifice procese de depunere a materialelor i acumulri aluviale), putem considera c
echiparea i pregtirea comunitilor umane pentru a-i crete capacitatea de a gestiona riscul unui hazard
geomorfologic sau de a minimiza pagubele materiale i umane aprute n urma declanarii unui astfel de
hazard nu fac obiectul studiului de fa. Aadar, putem considera c n etapa a II-a a studiului propus, se
preteaz realizarea unor hri desusceptibilitate intern a arealului de studiu la cele mai comune procese
geomorfologice, n cazul de fa la alunecri de teren iprbuiri.
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
27/36
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
28/36
Fig. 19-Relaia dintre substratul geologic i utilizarea terenurilor
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
29/36
Fig. 20-Relaia dintre substratul geologic, utilziarea terenurilor i geodeclivitate
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
30/36
Fig. 21. Harta susceptibilitii arealului de studiu la alunecri de teren(reclasificare)
Harta susceptibilitii arealului de studiu la alunecri de teren urmrete identificarea
arealelor n care se ndeplinesc simultan condiiile litologiei (prezena depozitelor argiloase sau
marnoase), declivitii (pante peste 15) i utilizrii terenurilor (pajiti, puni, vegetaie non-
arborescent, cu sistem radicular superficial, ce nu poate fixa solul i absorbi apa meteoric),
doar acestea fiind considerate a avea susceptibilitate mare la producerea alunecrilor. Cu toateacestea, fr condiionarea climatic (precipitaii abundente), geofizic (cutremure) i/sau
antropic (activiti de transport care s genereze trepidaii, defriri , lucrri care secioneaz
versantul), harta nu ilustreaz riscul alunecrilor de teren. Chiar i n aceste condiii, arealele
identificate ca avnd o susceptibilitate mare la alunecrile de teren prezint importan pentru
studiul de fa, ntruct semnalizeaz o probabilitate mai mare de producere a proceselor
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
31/36
gravitaionale dect n restul spaiuluianalizat.
3.3.2 Relaia dintre expunerea versanilor, geodeclivitate i tipulde fragmentare
Fig. 22. Harta relaiei dintre orientarea versanilor si fragmentarea reliefului
Pentru aceast analiz s-au reclasificat 2 hri deja nmulite, i anume, harta orientrii
versanilor cu 5 clase (N, E, S, V, plat) i harta reclasificat a relaiei dintre energia reliefului
i densitatea fragmentrii reliefului, astfel s-au extras zonele cu fragmentare mare, fragmentare
medie i cele cu fragmentaremic.
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
32/36
Acest parametru este important n determinarea proceselor influenate de razele solare,
astfel versanii nsorii pe fragmentare mic sunt cei mai expui deoarece razele solare
ntlnete puine obstacole i prin urmare suprafaa activ se nclzete mult mai repede i
prin urmare se produc procesele de dezagregare termic, zonele cele mai expuse sunt
suprafeele de racord ntre versantul propriu-zis i suprafeele de nivelare, pe suprafeele
puternic fragmentate i umbrite razele solare ajung mai greu din cauza obstacolelor, practic un
versant prezint un obstacol pentru altversant.
3.3.3 Harta etajrii susceptibilitii la alunecrile de teren
Aceast harta s-a obinut prin nmulirea hrii sectoarelor de versant cu harta
susceptibilitii la alunecri de teren.
Fig. 23Harta etajriisectoarelor de versant
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
33/36
Fig. 24. Harta etajriisusceptibilitii la alunecrile de teren
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
34/36
3.4.Etapa IV
Pentru realizarea unei hri care s includ puine clase dar cu grad mare de
complexitate, s-au luat n considerare cele mai importante 4 elemente ianume:
- Panta (sub 15 grade, peste 15 grade)
- Utilizarea terenului (pajiti i puni, alte utilizri ale terenului)
- Procesele actuale (alunecri de teren, eroziune n suprafa, eroziune lineari
lateral)
- Geologia (marne i argile, roci stabile)
Aceast hart este foarte important n cea ce privete analiza unui versant mai
ales dac acesta este afectat de procese seminificactive, pentru c versantul prin
existena lui este foarte important pentru activitile socio-umane i economice i de
aceea se pune accent mai ales pe procese deoarece asta nseamn practic dinamica unui
versant, orice amanajare antropic cum ar fi cile de comunicaie i aezrile umane
pune presiune asupra versantului, ns zona nu este puternic antropizat, practic nu
exist aproape nicio aezare uman, doar aezrii temporare ale administrriei parcului
i a asociaiei Kogayon, iar din acest punct de vedere zona are o vulnerabilitate mic laprocese asupra societaii umane, totui creasta calcaroas este periculoas pentru
turitii care vor s se aventureze n zon, trebuie s fie echipai n mod corespunztor i
s cunoasc foarte bine traseul mai ales zonele vulnerabile la procesele de versant,
astfel harta ncearc s evidenieze aceste zone cu probleme, practic este foarte
necesar n evita zonele cu risc major, ns este necesar i harta turistic pentru a face
corelaie ntre traseul respectiv i tipul funcional de
versant.
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
35/36
Fi . 25. Harta unit ilor unc ionale de versant
-
7/26/2019 Proiect Dinamica Versanilor_Prvan Marius_407
36/36
Concluzii
Studiul dinamicii un versant presupune a gam larg de analiz, astfel versantul este
afectat ntr-o oarecare masur de orice factorextern.
Morfometria reliefului poate fi considerat un rezultat, ns s-a constata ca orice
parametru morfometric influeneaz aceste procese, de exemplu pe versanii nsorii se produc
dezagregrile prin insolaie, n zonele cu adncime mare a reliefului se produc splrile n
suprafa, cele cu densitate mare pot exista izolat procese de torentialitate, hipsometria
influeneaz parametrii climatici prin creterea cantitii de precipitaii i scderea
temperaturii, n aceste condiii comportamentul versantului se schimb iar n condiii unor
pante foarte mari au locprbuirile
S-a mai constat faptul c utilizarea terenurilor are un rol foarte important, de aici a
rezultat c zonele cele mai vulnerabile sunt cele fr paduri, s-a precizat de mai multe ori c
acestea se prezint ca un obstacol, solurile au importanta cea mai redus, ele fiind mai
degrab un produs din aceste procese.
Hidrografia este foarte important pentru procesele de albie ns s-a constatat c n
timp aceasta poate modifica mai mult sau mai puin configuraiaversantului
Clima, s-a precizat c exist o relaie reciproc, astfel versantul modific parametrul
climatic resprectiv dar n acelai timp i elementul climatic poate modifica configuraie
versantului, prin procese de termoconvecie orografic iar de aici rezult precipitaiile sub
form deaverse.