Analysis of the possibilities for reclamation after aggregate exploitation in the Cracow’s Quarry of Brzegi by using remote sensing and geoinformatics

• Autorzy: Madusiok D.

Identyfikatory

DOI

10.4467/21995923GP.16.020.5721

Warianty tytułu

PL

Kompleksowe wykorzystanie nowoczesnych technik pomiarowych i narzędzi geoinformatycznych do badania dna poeksploatacyjnego zbiornika wodnego znajdującego się w trakcie prac rekultywacyjnych na przykładzie Kopalni Kruszywa „Brzegi” w Krakowie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a study referring to the bottom of a water reservoir formed after the exploitation of aggregates and the determination of its best possible direction of reclamation. The surveying reservoir is a part of the aggregate quarry “Brzegi”, located on the border of Cracow and Wieliczka cities in the southern Poland. The owner Kruszywo S.A. is planning to develop this land for a water park that will make this areas available for people, but in harmony with nature as well. The aim of this research study is to analyze whether the water-recreation direction of reclamation is possible. If so, the second aim is to determine which is more practical and economical: • the water – recreation reclamation in open swimming direction or • the water – recreation reclamation in fi shing direction. To answer these questions three parameters are analyzed: • the depth and gradients of underwater slopes near the side of the reservoir, • the composition of the bottom, • the vegetation quantity. To analyze these parameters, special maps were made, such as: a bathymetric map, a composition map and a vegetation map. The depth measurements enable us to obtain gradient of underwater slopes. To determine the composition of the bottom, strength of the back echo-signal was analyzed. The vegetation analysis presents quantity and abundance of plants from bottom to surface. To determine the above-mentioned parameters, a self-constructed measuring device “The Smart SonarBoat” was used, which can be remote-controlled from the bank of the water reservoir. The article describes methods of obtaining geospatial underwater data and possibilities to analyze and interpret them using geoinformatics, statistics and related fields.

PL

Artykuł przedstawia analizę dna zbiornika poeksploatacyjnego kruszywa naturalnego (eksploatacja spod lustra wody) do określenia najlepszego możliwego kierunku jego rekultywacji. Celem badań jest przeanalizowanie czy możliwa jest rekultywacja w kierunku wodno-rekreacyjnym oraz który wariant jest bardziej korzystny: wodno-rekreacyjny jako kąpielisko czy wodno-rekreacyjny jako łowisko rybne dla wędkarzy. Odpowiedzi poszukano, analizując następujące trzy parametry: • nachylenie skarp podwodnych przybrzeżnych, • stopień zamulenia dna w strefi e brzegowej (struktura powierzchni dna), • stopień pokrycia roślinnością dna w strefi e brzegowej (wegetacja). W celu przeanalizowania opisanych parametrów, wykonana została mapa batymetryczna zbiornika, mapa twardości struktury powierzchni dna oraz mapa pokrycia roślinnością. Do obliczenia nachylenia skarp przybrzeżnych wykonano pomiar batymetryczny, aby określić stopień zamulenia zbiornika, sporządzono pomiar twardości powierzchni dna, natomiast w celu analizy wegetacji, pomierzono ilość roślin znajdujących się na dnie akwenu. Zbiornik znajduje się na granicy Krakowa z Wieliczką w Kopalni Kruszywa „Brzegi”, która należy do Krakowskich Zakładów Eksploatacji Kruszywa S.A. (rys. 1). Pomiar wykonano skonstruowanym przez autora zdalnym zestawem batymetrycznym Smart SonarBoat, umożliwiającym jego sterowanie z linii brzegowej (rys. 3). Opisano sposób pozyskania informacji geoprzestrzennych dla dna i skarp podwodnych oraz możliwości ich analizy i interpretacji, z wykorzystaniem dostępnych technologii geoinformatycznych. Przeprowadzone badania oraz analizy wyników umożliwiły stwierdzenie, który kierunek rekultywacji jest bardziej korzystny.

Słowa kluczowe

EN

bathymetry; GIS; aggregate exploitation; aggregate reclamation; remote survey; bottom hardness; bottom composition; vegetation; underwater scarps; fishing; recreation; Smart Sonar Boat

PL

batymetria; sondowanie zbiornika eksploatacyjnego; zdalny zestaw batymetryczny; twardość dna; struktura dna; pokrycie dna roślinnością; kruszywo naturalne; rekultywacja; kąpielisko; wędkarstwo; składowanie w zbiorniku; geoinformatyka; GIS

• Wydawca: Polska Akademia Umiejętności
• Czasopismo: Geoinformatica Polonica
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 15
• Strony: 113--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Madusiok D.

• AGH University of Science and Technology

Bibliografia

• 1. Anon, 2002. Polska Norma PN-G-07800:2002 Górnictwo odkrywkowe. Rekultywacja. Ogólne wytyczne projektowania, Poland: Polski Komitet Normalizacyjny.
• 2. Anon, 2014. Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego Miasta Krakowa – dokument ujednolicony (Uchwała Miasta Krakowa Nr XII/87/03 z dnia 16 kwietnia 2003 r. zmieniona uchwałą Nr XCIII/1256/10 z dnia 3 marca 2010 r. zmieniona uchwałą Nr CXII/1, Poland: Miasto Kraków.
• 3. Goodchild, M., 2010. Twenty years of progress: GIScience in 2010. Journal of Spatial Information Science, 1(1), pp. 3–20.
• 4. Greenstreet, S.P.R. et al., 1997. An assessment of the acoustic survey technique, RoxAnn, as a means of mapping seabed habitat. ICES Journal of Marine Science, 54, pp. 939–959.
• 5. Kasztelewicz, Z., 2010. Rekultywacja terenów pogórniczych w polskich kopalniach odkrywkowych, Kraków: Agencja Wydawniczo-Poligrafi czna ART-TEKST.
• 6. Luczkovich, J.J., 2013. Eff ects of salinity on submerged aquatic vegetation’s growth and abundance in North Carolina and assessment of a SONAR’s accuracy to measure vegetation, Greenville, NC 27858. Available at: https://cibiobase.blogspot.com/2014/04/ecu-research-on-lowrancebiobase.html.
• 7. Madusiok, D., 2016. Analiza możliwości rekultywacji terenów górniczych po eksploatacji kruszywa naturalnego na wybranych przykładach. Miernictwo górnicze i ochrona terenów górniczych w obecnych warunkach wydobycia złóż surowców mineralnych w Polsce: monografi a pod red. nauk. Wojciecha Jaśkowskiego, pp. 101–111.
• 8. Madusiok, D. & Maciaszek, J., 2014. Monitorowanie metodami skaningu laserowego i sondowania akustycznego wpływu eksploatacji górniczej spod lustra wody na obiekty chronione. Przegląd Górniczy Nr 8/2014, pp. 124–130.
• 9. Migda, E., 2016. Dodatek nr 4 do planu ruchu kopalni kruszywa „Brzegi”, złoże Brzegi II na lata 2015–2021, Krakowskie Zakłady Eksplotacji Kruszywa S.A., Kraków, niepublikowane.
• 10. Migda, E., 2015. Plan Ruchu Kopalni Kruszywa „Brzegi” złoże „Brzegi III” na okres 01.10.2015 – 30.09.2021 r., Krakowskie Zakłady Eksploatacji Kruszywa S.A., Kraków, niepublikowane.
• 11. Navico Inc., 2014. Biobase User Reference Guide. Available at: http://www.cibiobase.com/Downloads/BioBaseSOPV2.0.pdf.
• 12. Orlowski, A., 1984. Application of multiple echoes energy measurements for evaluation of sea bottom type. Oceanologia, 19, pp. 61–78.
• 13. Osadczuk, A., 2007. Geofi zyczne metody badań osadów dennych. Studia Limnologica et Telmatologica, 1(1), pp. 25–32.
• 14. Pająk, M., 2009. Projekt rekultywacji terenów poeksploatacyjnych Kopalni Kruszywa “Brzegi” Złoża Kruszywa Naturalnego “Brzegi” w granicach obszaru górniczego “Brzegi II” – pole zachodnie oraz “Brzegi II” – pole wschodnie terenu górniczego “Brzegi II,” Kraków, niepublikowane.
• 15. Tolhurst, J., 2016. Drones in GIS, Columbia College GIS Program Sonora, CA. Available at: http://www.interwestgrp.com/files/SacGISUG/051816/Columbia_College_20160518_SactoGIS_Drone_Mapping_Talk.pdf [Accessed May 18, 2016].
• 16. Valley, R., 2014. Composition Algorithm Improved! Available at: http://cibiobase.blogspot.com/search/label/hardness.
• 17. Wright, D.J., Goodchild, M.F. & Proctor, J.D., 1997. Demystifying the persistent ambiguity of GIS as ’tool’ versus ’science’, pp. 346–362.Bibliogr. 17 poz., rys.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)