Wstępne wyniki klasyfikacji siedlisk łąkowych pod względem odwodnienia w rejonie kopalni węgla brunatnego Bełchatów przy użyciu statystyk strefowych oraz danych satelitarnych

• Autorzy: Przeździecki K. , Zawadzki J. , Miatkowski Z.

Warianty tytułu

EN

Preliminary results of grassland habitats classification in terms of moisture conditions in the area of Bełchatów lignite mine using zonal statistics and satellite imageries

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wydobycie surowców mineralnych metodami odkrywkowymi niesie za sobą konieczność odwadniania złóż mineralnych. Na skutek działania systemu odwadniającego na dużym obszarze powstaje lej depresji wód podziemnych, który ujemnie oddziałuje na środowisko. Na skutek obniżenia zwierciadła wód podziemnych w środowisku zachodzą często nieodwracalne zmiany. Sytuacja ta jest szczególnie widoczna w przypadku siedlisk hydrogenicznych, które ze swojej natury są zależne od wody. Zasięg leja depresji wyznaczony za pomocą pomiarów w studniach piezometrycznych nie zawsze daje informacje na temat jego faktycznego oddziaływania na zbiorowiska roślinne. Dzieje się tak ponieważ wiele zależy od głębokości ukorzenienia roślin. W pracy autorzy przedstawią metodykę klasyfikacji terenów łąkowych pod względem odwodnienia oraz uzyskane przy jej zastosowaniu wstępne wyniki z obszaru Kotliny Szczercowskiej znajdującej się pod wpływem systemu odwadniającego kopalni węgla brunatnego PGE GiEK S.A. O/KWB Bełchatów. Analizy zostały wykonane na podstawie zdjęć misji Landsat (5TM, 7ETM oraz 8 OLI/TIRS). Do najważniejszych etapów opisywanej metodyki należy zaliczyć tzw. metodę trójkąta pozwalającą na wyznaczenie wskaźnika TVDI (ang. Temperature-Vegetation Dryness Index) oraz zastosowanie statystyk strefowych. Jako źródło danych o pokryciu terenu wykorzystano bazę Corine Land Cover 2006. Wyniki uzyskane za pomocą metodyki teledetekcyjnej zostały porównane z danymi o zasięgu oddziaływania leja depresji otrzymanymi z pomiarów naziemnych przez specjalistów z Kujawsko-Pomorskiego Ośrodka Badawczego Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego w Falentach. Wyniki są obiecujące i dobrze dopasowują się do przebiegu zasięgu oddziaływania leja depresji. Umożliwia to stosowanie opisywanej metodyki do systematycznej klasyfikacji siedlisk łąkowych badanego terenu, przy niewielkich nakładach finansowych.

EN

Mineral extraction in open-cast mines entails the necessity of dewatering mineral deposits. As a result of operations of a drainage system over a large area a depression cone of groundwater is formed which adversely affects the environment. Lowering of the groundwater table results in environmental changes which frequently could be irreversible. This situation is particularly evident in the case of hydrogenic habitats which by their nature are dependent on water. The range of the depression cone determined by measuring in piezometric wells does not always provide information on its actual impact on plant communities. This is caused by the high influence of the rooting depth of plants. The authors present a methodology for the classification of grassland areas in terms of moisture conditions and obtained preliminary results from the Szczercowska Valley influenced by the drainage system of the lignite mine GiEK PGE SA O / KWB Bełchatów. The analysis were made on the basis of Landsat 7 ETM+ images. The most important part of the described methods is the, so-called, triangle method which is used to calculate TVDI (ang. Temperature-dryness Vegetation Index) and zonal statistics. Corine Land Cover 2006 data was used as a source of land cover data. The results obtained by means of remote sensing methods were compared with the data describing the range of the influence of the depression cone obtained from field measurements performed by experts from the Kujawsko-Pomorskie Research Centre of the Institute of Technology and Life Sciences in Falenty. The results are promising and they coincide with the impact range of the depression cone established by field measurements. This allows to use the described methodology for systematic and inexpensive classification of grassland habitats in the studied area.

Słowa kluczowe

PL

siedliska łąkowe; wilgotność gleby; metoda trójkąta; teledetekcja; klasyfikacja odwodnienia

EN

grasslands; soil moisture; triangle method; remote sensing; moisture conditions classification

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
• Czasopismo: Roczniki Geomatyki
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 14, z. 4(74)
• Strony: 521--529
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Przeździecki K.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Informatyki i Badań Jakości Środowiska

autor

Zawadzki J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Informatyki i Badań Jakości Środowiska

autor

Miatkowski Z.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy w Bydgoszczy

Bibliografia

• 1. Grzyb S., 1990: Użytki zielone przed i po powstaniu leja depresyjnego KWB Bełchatów. [W:] Możliwości i sposoby przywrócenia użyteczności produkcyjnej użytków zielonych oraz zasady gospodarowania w leju depresyjnym KWB Bełchatów. Wydawnictwo Spółki z o. o. Ekoterra.
• 2. Jończyk I., Szczepiński J., 2004: Czynniki rozwoju leja depresyjnego w rejonie KWB "Bełchatów", Materiały sympozjum, Bełchatów, 2-4 czerwca 2004 r.: 159-168.
• 3. Li Z., Wang Y., Zhou Q., Wu J., Peng J., 2008: Spatiotemporal variability of land surface moisture based on vegetation and temperature characteristics in Northern Shaanxi Loess Plateau, China. Journal of Arid Environments 72: 974-985.
• 4. Li Y., Zhang F., Han Z., Wang P., Chen H., Zhang Z., 2014: Evolution characteristics and influence factors of deep groundwater depression cone in North China Plain. China – A case study in Cangzhou region. Journal of Earth Science 25: 1051-1058.
• 5. Mallick K., Bhattacharya B., Patel N., 2009: Estimating volumetric surface moisture content for cropped soils using a soil wetness index based on surface temperature and NDVI. Agricultural and Forest Meteorology 149: 1327-1342.
• 6. Miatkowski Z., Lewiński S., Kowalik W., Sołtysik A., Turbiak J., 2006: Przydatność zdjęć satelitarnych Landsat TM do identyfikacji intensywnie odwodnionych siedlisk hydrogenicznych w rejonie KWB Bełchatów. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie nr 16, Rozprawy naukowe i monografie. IMUZ, Falenty.
• 7. Miatkowski Z., Przeździecki K., Zawadzki J., 2013: Obserwacje zróżnicowania przestrzennego warunków wodnych trwałych użytków zielonych w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni w regionie oddziaływania kopalni odkrywkowej węgla brunatnego. Roczniki Geomatyki t. 11, z. 4(61): 59-66, PTIP, Warszawa.
• 8. Motyka J., Czop M., Jończyk W., Stachowicz Z., Jończyk I., Martyniak R., 2007: Wpływ głębokiej ekploatacji węgla brunatnego na zmiany środowiska wodnego w rejonie kopalni "Bełchatów". Górnictwo i Geoinżynieria r. 31, z. 2: 477-487, AGH.
• 9. Oświt J., 1992: Identyfikacja warunków wilgotnościowych w siedliskach łąkowych za pomocą wskaźników roślinnych (metoda fitoindykacji). Bibl. Wiad. IMUZ, 79: 39-68.
• 10. Sandholt I., Rasmussen K., Andersen J., 2002: A simple interpretation of the surface temperature/vegetation index space for assessment of surface moisture status. Remote Sensing of Environment 79(2-3): 213-224.
• 11. Urbański J., 2008: GIS w badaniach przyrodniczych. Centrum GIS, Uniwersytet Gdański.
• 12. Wan Z., Wang P., Li X., 2004: Using MODIS land surface temperature and normalized difference vegetation index products for monitoring drought in the southern Great Plains, USA. International Journal of Remote Sensing 25: 61-72.
• 13. Wang C., Qi S., Niu Z., Wang J., 2004: Evaluating soil moisture status in China using the temperature–vegetation dryness index (TVDI). Canadian Journal of Remote Sensing 30: 671-679.
• 14. Yang X., Wu J. J., Shi P. J., Yan F., 2008: Modified triangle method to estimate soil moisture status with MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) products. The International Archives of the Photogrametry 37: 555-560.
• 15. Zhang Y., Li G.M., 2013: Influence of south-to-north water diversion on major cones of depression in North China Plain. Journal Environmental Earth Sciences 71: 3845-3853.