LP 12 - Utilizarea datelor

geomorfometrice în evaluarea

geomorfositurilor

prep. drd. Mihai NICULI��

13 decembrie 2011

Departamentul de Geogra�eFacultatea de Geogra�e s, i Geologie

Universitatea Alexandru Ioan Cuza, Ias, i, Romania

Acest material se a�  sub licent,  Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-NC-SA 3.0),

reprezentând responsabilitatea unic  a autorului s,i nu reprezint  neap rat poziµia o�cial  a UAIC.

Lucrarea practic  î³i propune descrierea ³i calculul unei serii de variabile geomorfome-trice. Finalitatea lucr rii practice este obµinerea unei h rµi reprezentând aceste variabilegeomorfometrice ale suprafeµei terestre, reprezentate de modelul SRTM utilizat de �ecarestudent în parte ³i statistica descriptiv  a acestora.

1 Noµiunea de geomorfosit

Geomorfositul este o form  de relief sau o resurs  geomorfologic  care a c p tat o va-loarea estetic , social , economic  Panizza et al. [2001]. Evaluarea geomorfositurilorReynard et al. [2007] se face luând în considerare valoarea ³tiinµi�c  ³i o serie de valoriadiµionale: ecologic , estetic , cultural  ³i economic . Locul geomorfometriei în cadulevalu rii geomorfositurilor se a�  în cadrul etapei de descriere, prin speci�carea variabi-lelor geomorfometrice aferente geomorfositului, ³i în cadrul valorii estetice prin analizade vizibilitate.Faµ  de aceste considerente se pot genera o serie de ad ugiri.În primul rând pentru o serie de geomorfosituri ar putea interesa gradul de salb ticie,

sau de deschidere faµ  de zonele înconjur toare. Legat de umbrire, iluminare ³i vizibili-tate, se poate calcula factorul de vizibilitate al cerului, sau deschiderea topogra�c .Factorul de vizibilitate a cerului reprezint  fract, ia emisferic  de cer vizibil (neobstruct, ionat)

dintr-un anumit punct Corripio [2003]. El poate � asociat cu deschiderea topogra�c ,

1

modul de calcul �ind asem n tor. Acest factor este in�uent,at de c tre pozit, ionarea alti-tudinal  a pixelului respectiv fat,  de altitudinea vecinilor pe cele 4 sau 8 direct, ii cardinale.Calculul presupune estimarea mediei unghiului zenital (co−θ, �ind complementarului luiα, unghiul de în lt, ime a razei solare) a orizontului vizibil, prin care se estimeaz  raportulde raz  dintre emisfera vizibil  s, i emisfera total , pentru toate direct, iile cardinale:

FV = sin2(co− θ) = (r̄

R̄)2. (1)

Figura 1: Modelul geometric de calcul al factorului de vizibilitate a cerului

Din �g. 4.2.8 este clar c  unghiul θ este complementarul unghiului de pant , calcululfactorului de vizibilitate a cerului putând � relat, ionat de calculul pantei. Panta se cal-culeaz  între pixelul central s, i pixelii vecini pe direct, ia cardinal  pân  ce se ajunge la unmaxim (max(β1, . . . , βn)).Se poate estima gradul de s lb ticie ³i prin prisma distanµei faµ  de zonele popu-

late/reµeau de drumuri.

2 Calculul în SAGA

Se deschide SAGA GIS. Fi³ierul SRTM3_30m_stereo_�rând�_�coloan �[no sinks].sgrdpreprocesad hidrologic se încarc  în aplicaµia SAGA GIS (File/Grid/Load). Se încarc rasterele direcµiile de scurgere ³i aria de drenaj.În fereastraWorkspace/Modules este disponibil  în cadrul libr rieiTerrain Analysis

- Channels, funcµia Channel Network. La Data Objects, se alege la Grids, ca GridSystem extinderea disponibil  (30; 1100x 1100y; coordx coordy), ca >�>Elevation ras-terul SRTM preprocesat (02. SRTM3_30m_stereo_�rând�_�coloan �[no sinks]), iar la<�<Flow Direction s  �e ales 06. Flow Direction, la <�<Channel Network s  �e alescreate, la <�<Channel Direction s  �e ales create, la <�<Initiatoin Grid s  �e ales 07.Catchment Area, la <�<Initiation Type s  �e ales Greater than, la <�<Initiation Threshold

2

s  �e ales 4500, iar la Shapes <�<Channel Network s  �e ales create. La Options,Min.

Segment Length s  �e 100, apoi se ruleaz  funcµia prin ap sarea Okay.Semnalul sonor, bara albastr  din partea dreapt  jos ³i mesajul din fereastra Mes-

sages: Module execution succeeded arat  c  funcµia a fost �nalizat  cu succes. Caurmare a rul rii funcµiei, în Workspace/Data/Tree, sub Grids apar 2 rastere nu-mite 08. Channel Network ³i 09. Channel Direction, plus sub Shapes/Line apare unvector numit, 01. Channel Network, care vor � salvate prin click dreapta Save As..., înE:/Geomorfologie/nume_prenume.În fereastraWorkspace/Modules este disponibil  în cadrul libr rieiTerrain Analysis

- Morphometry, funcµia Morphometric Protection Index. La Data Objects, se alegela Grids, ca Grid System extinderea disponibil  (30; 1100x 1100y; coordx coordy), ca>�>Elevation rasterul SRTM, iar la <�<Protection Index s  �e ales create. La Options,Radius se alege 1000, apoi se ruleaz  funcµia prin ap sarea Okay.Semnalul sonor, bara albastr  din partea dreapt  jos ³i mesajul din fereastra Messa-

ges: Module execution succeeded arat  c  funcµia a fost �nalizat  cu succes. Ca urmarea rul rii funcµiei, înWorkspace/Data/Tree, subGrids apare un raster numit 05. Pro-tection Index, care va � salvat prin click dreapta Save As..., în E:/Geomorfologie/nume_prenume,sub numele de Deschidere_topogra�ca.sgrd.Se repet  operaµiunile de mai sus alegându-se pe rând, metodele Least Squares Fitted

Plane ³i Fit 3.Degree Polynom, rasterele Slope obµinute �ind salvate sub numele dePantaMedie.sgrd ³i PantaPol3.sgrd.În fereastra Workspace/Modules este disponibil  în cadrul libr riei Imagery -

ViGrA, funcµia ViGrA - Distance. La Data Objects, se alege la Grids, ca Grid

System extinderea disponibil  (30; 1100x 1100y; coordx coordy), iar la Grids, ca >�>Features se alege rasterul Channel Network, iar la <�<Distance se alege create. La Op-tions, Type of distance calculation se alege Euclidian, apoi se ruleaz  funcµia prinap sarea Okay.Semnalul sonor, bara albastr  din partea dreapt  jos ³i mesajul din fereastra Messa-

ges: Module execution succeeded arat  c  funcµia a fost �nalizat  cu succes. Ca urmarea rul rii funcµiei, în Workspace/Data/Tree, sub Grids apare un raster numit Chan-nel Network [ViGrA - Distance - Euclicean], care va � salvat prin click dreapta Save

As..., în E:/Geomorfologie/nume_prenume, sub numele de distanta.sgrd.

3 Calculul statisticii descriptive

Se va aplica metodologia descris  în cadrul LP03 , LP04 ³i LP05 , cu o seria de modi�c rinecesare.

4 Întocmirea plan³ei

Prin dublu click pe �³ierul înc rcat în SAGA în fereastraWorkspace/Data/Tree în fe-reastra central  se va deschide o hart  reprezentând �³ierul respectiv. În aceast  fereastr 

3

se va alegeMaximimize, astfel încât ea s  ocupe întreaga fereastr  central . Prin ap sa-rea butonului Show Print Layout va ap rea macheta h rµii, care pe lâng  conµinutulpropriu zis, conµine ³i riglele X,Y, sc rile gra�ce X,Y, scara numeric  ³i legenda obiectelordin hart . Prin ap sarea butonului Print va ap rea fereastra Print, de unde se alegeimprimanta virtual  doPdf ³i se apas  Print. Va ap rea fereastra doPDF - Save PDF

�le unde se va alegeBrowse ³i se va de�ni calea c tre E:/Geomorfologie/nume_prenume,se va alege numele �³ierului, dup  care Save ³i apoi OK. În câteva secunde se va deschise�³ierul .pdf salvat.Se deschide aplicaµia Inkscape, se deschide template-ul de hart  A4, se import  �³ierul

.pdf, dup  care se introduc detaliile necesare:

1. Titlul: Harta deschiderii topgra�ce Modelului Numeric al Altitudinii Terenuluisrtm3_30m_�rând�_�coloan � ³i Distanµa faµ  de reµeaua hidrogra�c  a ModeluluiNumeric al Altitudinii Terenului srtm3_30m_�rând�_�coloan �;

2. folosind unealta Text se scrie unitatea de m sur , deasupra sc rii de culori: [grade],cu m rimea fontului de 12;

3. se degrupeaz  obiectul generat de importul �³ierului .pdf ³i se ³terg scara numeric ³i numele rasterului, care va � înlocuit de unitatea de m sur .

4. Se salveaz  �³ierul prin File/Save As... cu denumirea LP09_nume_prenume_grup semigrup .svgîn directorul E:/Geomorfologie/nume_prenume.

5. Se salveaz  ca �³ier .pdf prin File/Save a Copy... cu denumirea LP09_nume_prenume_grup semigrup în directorul E:/Geomorfologie/nume_prenume (cu grija ca la Save as Type...

s  �e ales Portable Document format (*.pdf)).

5 Întocmirea descrierii

Bibliogra�e

Javier G Corripio. Vectorial algebra algorithms for calculating terrain parametersfrom DEMs and solar radiation modelling in mountainous terrain. InternationalJournal of Geographical Information Science, (Skidmore 1989):1�23, 2003. doi:10.1080/13658810210157796.

Mario Panizza, Reggio Emilia, and Largo S Eufemia. Geomorphosites : Concepts , me-thods and examples of geomorphological survey. Chinese Science Bulletin, 46(Supp):4�5, 2001.

Emmanuel Reynard, Georgia Fontana, Lenka Kozlik, and Cristian Scapozza. A methodfor assessing � scienti�c � and � additional values � of geomorphosites. GeographicaHellvetica, 62:148�158, 2007.

4