Wykorzystanie naziemnego skaningu laserowego do oceny roli małych spływów błotno-gruzowych w zasilaniu rumowiska rzecznego w środowisku klimatów chłodnych

Waldemar Kociuba

Streszczenie w języku polskim


W artykule omówiono rolę jaką spełniają niewielkie spływy błotno-gruzowe w zasilaniu rumowiska rzecznego oraz kształtowaniu dna doliny rzeki proglacjalnej w warunkach wzmożonej dynamiki procesów deglacjacji. Ocenę tempa przekształceń form stokowych i dolinnych wykonano przy użyciu naziemnego skaningu laserowego (TLS). Pozwoliło to na precyzyjne odwzorowanie powierzchni terenu oraz ocenę przestrzennych zmian jakościowych i ilościowych. W opracowaniu porównano wyniki pomiarów terenowych (z lat 2010 i 2013) wykonanych w dolnym odcinku doliny rzeki Scotta, położonej w NW części Ziemi Wedel Jarlsberga (Spitsbergen). W obu przypadkach do pomiarów wykorzystano technologię skanowania laserowego 3D. Pomiarami objęto fragment południowego zbocza niezlodowaconej części dna doliny Scotta, położony w sąsiedztwie ujścia głównego prawobrzeżnego dopływu – Potoku Renifera. W pomiarach zastosowano stacjonarny skaner laserowy średniego zasięgu Leica Scan Station C10. Kompleksowe pomiary dna doliny wykonano z trzech wzajemnie powiązanych stanowisk pomiarowych. Na każdym ze stanowisk uzyskano chmurę punktów tworzących „model przestrzeni” złożony z 5 milionów punktów pomiarowych, z połączenia których uzyskano cyfrowy model powierzchni terenu (DSM) o dokładności (± 0.9 cm). Szczegółowość modelu pozwoliła na wykonanie precyzyjnych pomiarów parametrów omawianych form. Analiza modeli 2010 i 2013 wykazała intensywny rozwój małych spływów błotno-gruzowych, przejawiający się przyrostem objętości niszy osuwiskowej o 63%, przy jednoczesnym 21% ubytku materiału zdeponowanego w stożku akumulacyjnym. Dysproporcja ta świadczy o włączaniu materiału zdeponowanego w obrębie stożka w obieg rumowiska rzecznego. Położenie stożka w strefie powodziowych koryt rozprowadzających ogranicza czas jego rozmywania jedynie do kulminacji największych wezbrań. Przedstawiona analiza dynamiki rozwoju małych spływów błotno-gruzowych i ich znaczenie dla obiegu materii może przyczynić się do lepszego zrozumienia przebiegu procesów kształtujących zlewnie w warunkach klimatu zimnego.

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


Abbelán A., Jaboyedoff M., Oppikofer T., Vilaplana J.M., 2009: Detection of millimetric deformation using a terrestrial laser scanner: experiment and application to a rockfall event. Natural Hazards and Earth System Sciences, 9, 365–372.

Bartoszewski S., 1998: Reżim odpływu rzek Ziemi Wedel Jarlsberga (Spitsbergen). Wydawnictwo UMCS, Lublin, 167 p.

Besl P., McKay N., 1992: A method for registration of 3-D shapes. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 14, 239–256.

Bremer M., Sass O., 2012: Combining airborne and terrestrial laser scanning for quantifying erosion and deposition by a debris flow event. Geomorphology, 138, 49–60.

Chen Y., Medioni G., 1991: Object modeling by registration of multiple range images. IEEE International Conference on Robotics and Automation, 3, 2724–2729.

Fischer L., Huggel C., 2008: Methodical design for stability assessments of permafrost-affected high-mountain rock walls. In: Kane, D.L., Hinkel, K.M. (eds.), 9th International Conference on Permafrost, Institute of Northern Engineering, Fairbanks, Alaska, 439–444.

Harasimiuk M., Król T., 1992: The dynamics of morphogenetic and sedimentary processes in the estuary segments of river valleys in the Recherche Fiord (Western Spitsbergen). In: J. Repelewska-

Pękalowa, K. Pękala (eds.), Spitsbergen Geographical Expeditions, Arctic Natural Environment Problems, MCSU Press, Lublin, 59–66.

Kenner R., Philips M., Danioth C., Denier C., Thee P., Zgraggen A., 2011: Investigation of rock and ice loss in a recently deglaciated mountain rock wall using terrestrial laser scanning: Gemsstock, Swiss Alps. Cold Regions Science and Technology, 67, 157–164.

Kociuba W., Janicki G., 2014: Continuous measurements of bedload transport rates in a small glacial river catchment in the summer season (Spitsbergen). Geomorphology, 212, 58–71.

Kociuba W., Kubisz W., Zagórski P., 2014. Use of terrestrial laser scanning (TLS) for monitoring and modelling of geomorphic processes and phenomena at a small and medium spatial scale in Polar environment (Scott River — Spitsbergen). Geomorphology, 212, 84–96.

Kociuba W., Janicki G., 2013a: Fluvial Processes. In: P. Zagórski, M. Harasimiuk, J. Rodzik (eds.), The Geographical Environment of NW Part of Wedel Jarlsberg Land (Spitsbergen, Svalbard), Wydawnictwo UMCS, Lublin, 192–211.

Marsz A.A., Pękala K., Repelewska-Pękalowa J., Styszyńska A., 2011: Zmienność maksymalnej miąższości czynnej warstwy zmarzliny w rejonie Bellsundu (W Spitsbergen) w okresie 1986– 2009. Problemy Klimatologii Polarnej, 21, 133–154.

Oppikofer M., Jaboyedoff T., Blikra L., Derron M.H., Metzger R., 2009: Characterization and monitoring of the Åknes rockslide using terrestrial laser scanning. Natural Hazards and Earth System Sciences, 9, 1003–1019.

Pękala K., Repelewska-Pękalowa J., 2007: Dynamics of active layer of permafrost. Landform Analysis, 5, 168–169.

Rabatel A., Deline P., Jaillet S., Ravanel L., 2008: Rock falls in high-alpine rock walls quantified by terrestrial LiDAR measurements: a case study in the Mont Blanc area. Geophysical Research Letters, 35, L10502.

Teza G., Galgaro A., Zaltron N., Genevois R., 2007: Terrestrial laser scanner to detect landslide displacement fields: a new approach. International Journal of Remote Sensing, 28, 3425–3446.

Teza G., Pesci A., Genevois R., Galgaro A., 2008: Characterization of landslide ground surface kinematics from terrestrial laser scanning and strain field computation. Geomorphology, 97, 424–437.

Travelletti J., Oppikofer T., Delacourt C., Malet J.-P., Jaboyedoff M. 2008: Monitoring landslide displacements during a controlled rain experiment using a long-range terrestrial laser scanning (TLS). International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 37 (B5), 485–490.

Zagórski P., Siwek K., Gluza A., Bartoszewski S., 2008: Changes in the extent and geometry of the Scott Glacier, Spitsbergen. Polish Polar Research, 29, 163–185.




DOI: http://dx.doi.org/10.17951/b.2014.69.1.79
Data publikacji: 2015-05-21 18:02:26
Data złożenia artykułu: 2015-05-12 18:32:54


Statystyki


Widoczność abstraktów - 606
Pobrania artykułów (od 2020-06-17) - PDF - 489

Wskaźniki



Odwołania zewnętrzne

  • Brak odwołań zewnętrznych


Prawa autorskie (c) 2015 Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, sectio B – Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia

Creative Commons License
Powyższa praca jest udostępniana na lcencji Creative Commons Attribution 4.0 International License.