How high - resolution DEM based on airborne LiDAR helped to reinterpret landforms : examples from the Sudetes, SW Poland

• Autorzy: Migoń P. , Kasprzak M. , Traczyk A.
• Konferencja: International Association of Geomorphologists/Association Internationale des Géomorphologues' (IAG/AIG) International Conference on Geomorphology „Geomorphology and Sustainability”(8, 27-31.08.2013, Paris, France)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper reviews recent advances in landform mapping and interpretation in the mountainous terrain of the Sudetes (SW Poland), possible due to the availability of high-resolution airborne LiDAR data. They are particularly useful in the recognition of minor landforms and their spatial patterns in the montane forest belt and in the dwarf pine zone in the most elevated parts of the Sudetes. The use of LiDAR data has allowed to both re-evaluate landforms known before, especially their extent and cross-relationships, as well as to discover surface features that have escaped attention before. The examples discussed include glacial and periglacial landforms in the Karkonosze, morphological signatures of mass movements in the Stołowe Mountains, fluvial features and morphotectonic analysis in the Izerskie Mountains. Although LiDAR immensely increases the scope for landform recognition and mapping, image interpretation should be verified in the field. Despite theoretical capability of LiDAR-derived models to show even landforms 1–2 m in length, 4–6 m seems the more realistic threshold size unless surface features are distinctly linear and continue over long distances.

Słowa kluczowe

EN

lidar; DEM; geomorphometry; geomorphological mapping; Sudetes

• Wydawca: Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich
• Czasopismo: Landform Analysis
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 22
• Strony: 89--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 86 poz., rys.

Twórcy

autor

Migoń P.

• Institute of Geography and Regional Development, University of Wrocław, Poland

autor

Kasprzak M.

• Institute of Geography and Regional Development, University of Wrocław, Poland

autor

Traczyk A.

• Institute of Geography and Regional Development, University of Wrocław, Poland

Bibliografia

• Badura J., Zuchiewicz W., Górecki A., Sroka W., Przybylski B., 2003. Morfometria strefy sudeckiego uskoku brzeżnego między Złotym Stokiem a Dobromierzem. Przegląd Geologiczny 51: 1048–1057.
• Berg G., 1927. Zur Morphologie des Riesengebirges. Zeitschrift für Geomorphologie 2: 1–20.
• Berg G., 1928. Einige grundsätzliche Bemerkungen zu den erscheinungen der nordischen Vereisung am Sudetenrande. Zeitschrift der deutschen geologischen Gesellschaft 80: 215–224.
• Bishop M.P., 2013. Remote sensing and GIScience in geomorphology: Introduction and overview. In: J. Shroder (editor in chief), M.P. Bishop (ed.), Treatise on Geomorphology. Vol. 3. Remote Sensing and GIScience in Geomorphology. Academic Press, San Diego: 1–24.
• Borkowski A., Perski Z., Wojciechowski T., Jóźków G., Wójcik A. 2011. Landslides mapping in Roznow Lake vicinity, Poland, using Airborne Laser Scanning data. Acta Geodynamica et Geomaterialia 8(3): 325–333.
• Büdel J., 1937. Eiszeitliche und rezente Verwitterung und Abtragung im ehemals nicht vereisten Teil Mitteleuropas. Petermanns Geographische Mitteilungen. Ergänzungsheft 229: 5–71.
• Cacoń S., Kapłon J., Kontny B., Weigel J., Švábenský O., Kopecký J., 2010. Recent local geodynamics in the central part of the Stołowe Mts. Acta Geodynamica et Geomaterialia 7, 3(159): 335–342.
• Chmal H., Traczyk A., 1999. Die Vergletscherung des Riesengebirges. Zeitschrift für Geomorphologie, N.F., Suppl.-Bd. 113: 11–17.
• Cielińska M., 1961. Map of periglacial covers in the western part of the Karkonosze. In: Guide Book of Excursion B, The Sudetes. VIth INQUA Congress, Łódź.
• Cloos H., 1925. Einführung in die tektonische Behandlung magmatischer Erscheinungen (Granittektonik). Teil I. Das Riesengebirge in Schlesien. Berlin: 194 pp.
• Conrad O., 2001. Convergence Index, Wiki Documentation. Online: http://sourceforge.net/apps/saga-gis/wiki/ta_morphometry_1-saga-gis – 2012.01.02.
• Czeppe Z., 1952. Z morfologii Gór Stołowych. Ochrona Przyrody 20: 236–254.
• Czudek T., 1997. Reliéf Moravy a Slezska v kvartéru. Sursum, Tišnov: 213 pp.
• Czudek T., Demek J., Marvan P., Panoš V., Raušer J., 1964. Verwitterungs- und Abtragungsformen des Granits in der Böhmischen Masse. Petermanns Geographische Mitteilungen 108: 182–192.
• Demek J., 1975. Planation surfaces and their significance for the morphostructural analysis of the Czech Socialist Republic (ČSR). Studia Geographica ČSAV 54: 133–164.
• Dumanowski B., 1961. Zagadnienie rozwoju stoku na przykładzie Gór Stołowych. Czasopismo Geograficzne 32: 311–324.
• Engel Z., 2007. Late Pleistocene glaciations in the Krkonoše Mts. In: A.S. Goudie, J. Kalvoda (eds.), Geomorphological Variations. Nakladatelství P3K, Prague: 269–285.
• Engel Z., Traczyk A., Braucher R., Woronko B., Křížek M., 2011. Use of 10Be exposure ages and Schmidt hammer data for correlation of moraines in the Krkonoše Mountains, Poland/Czech Republic. Zeitschrift für Geomorphologie, N.F. 55: 175–196.
• Flohr E., 1934. Alter, Entstehung und Bewegungserscheinungen der Blockmeere des Riesengebirges. Veröffentlichungen der schlesischen Gesellschaft für Erdkunde 21: 395–418.
• Guth P.L. 2009. Microdem help. U.S. Naval Academy.
• Guth P.L., 2003. Terrain organization calculated from digital elevation models. In: I.S. Evans, R. Dikau, E. Tokunaga, H. Ohmori, M. Hirano (eds.), Concepts and Modelling in Geomorphology: International Perspectives. Terrapub Publishers, Tokyo: 199–220.
• Höfle B., Rutzinger M., 2011. Topographic airborne LiDAR in geomorphology: A technological perspective. Zeitschrift für Geomorphologie 55, Suppl. 2: 1–29. http://dx.doi.org/10.1127/0372-8854/2011/0055S2-0043
• Jahn A., 1962. Geneza skałek granitowych. Czasopismo Geograficzne 33: 19–44.
• Jahn A., 1963. Gleby strukturalne Czarnego Grzbietu i problem utworów pylastych w Karkonoszach. Acta Universitatis Wratislaviensis 9, Studia Geograficzne 1: 55–65.
• Jahn A., 1968. Some problems concerning slope development in the Sudetes. Biuletyn Peryglacjalny 18: 331–348.
• Jahn A., 1980. Main features of the Tertiary relief of the Sudetes Mountains. Geographia Polonica 43: 5–23.
• Kasprzak M., 2013. The Stołowe Mountains – studies in geomorphometry and new facts about landforms. In: P. Migoń, M. Kasprzak (eds.), Sandstone Landscapes. Diversity, Ecology and Conservation. Proceedings of the 3rd International Conference on Sandstone Landscapes, Kudowa-Zdrój (Poland), 25–28 April 2012. Instytut Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław: 77–84.
• Kasprzak M., Traczyk A., 2010. Geomorfometria granitowej części Karkonoszy. Landform Analysis 13: 33–46.
• Kasprzak M., Traczyk A., 2011. Rzeźba i rozwój doliny Izery w Sudetach Zachodnich. Opera Corcontica, 48: 7–34.
• Knapik R., Jała Z., Sobczyk A., Migoń P., Aleksandrowski P., Szuszkiewicz A., Krąpiec M., Madej S., Krakowski K., 2009. Inwentaryzacja i waloryzacja geostanowisk Karkonoskiego Parku Narodowego i jego otuliny oraz wykonanie mapy geologicznej tego obszaru. Archive of the Karkonosze National Park (unpublished).
• Kondo H., Toda S., Okumura K., Takada K., Chiba T., 2008. A fault scarp in an urban area identified by LiDAR survey: A Case study on the Itoigawa–Shizuoka Tectonic Line, central Japan. Geomorphology 101: 731–739. http://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2008.02.012
• Košťák B., Cacoń S., 1988. Monitoring and interpretation of sandstone block movements on a table hill margin. In: Proceedings of the 5th International Symposium on Landslides, 10–15 July 1988, Lausanne. A.A. Balkema, Rotterdam: 439–442.
• Křížek M., Engel Z., Treml V., 2010. Czy najwyższe partie Sudetów powyżej górnej granicy lasu są domeną peryglacjalną? Czasopismo Geograficzne 81: 75–102.
• Krzyszkowski D., Olejnik W., 1998. The role of neotectonics in the Quaternary evolution of the landscape of the Sowie Mts., Sudetes, southwestern Poland. Geologia Sudetica 31: 221–239.
• Krzyszkowski D., Pijet E., 1993. Morphological effects of Pleistocene fault activity in the Sowie Mountains, Sudeten, Southwestern Poland. Zeitschrift für Geomorphologie, N.F., Suppl.-Bd. 94: 243–259.
• Krzyszkowski D., Przybylski B., Badura J., 2000. The role of neotectonics and glaciation on terrace formation along the Nysa Kłodzka river in the Sudeten Mountains (southwestern Poland). Geomorphology 33: 149–166. http://dx.doi.org/10.1016/S0169-555X(99)00123-3
• Lin Z., Kaneda H., Mukoyama S., Asada N., Chiba T., 2013. Detection of subtle tectonic–geomorphic features in densely forested mountains by very high-resolution airborne LiDAR survey. Geomorphology 182: 104–115.http://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2012.11.001
• MacMillian R.A., Shary P.A., 2009. Landforms and landform elements in geomorphometry. In: T. Hengl, H.I. Reuter (eds.), Geomorphometry. Concepts, Software, Applications. Developments in Soil Science 33. Elsevier, Amsterdam: 227–254.http://dx.doi.org/10.1016/S0166-2481(08)00009-3
• Martini A., 1969. Sudetic tors formed under periglacial conditions. Biuletyn Peryglacjalny 19: 351–369.
• Migoń P., 1996. Granite landscapes of the Sudetes Mountains – some problems of interpretation: a review. Proceedings of the Geologists’ Association 107: 25–38.
• Migoń P., 1997. Palaeoenvironmental significance of grus weathering profiles: a review with special reference to northern and central Europe. Proceedings of the Geologists’ Association 108: 57–70.
• Migoń P., 2011. Geomorphic diversity of the Sudetes – Effects of global change and structure superimposed. Geographia Polonica 84, Special Issue Part 2: 93–105.
• Migoń P., Hrádek M., Parzóch K., 2002. Extreme geomorphic events in the Sudetes Mountains and their long-term impact. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica 36: 29–49.
• Migoń P., Kasprzak M., 2011. Morfologiczny zapis ruchów masowych na progach morfologicznych Gór Stołowych w świetle numerycznego modelu wysokości o dużej rozdzielczości. Przyroda Sudetów 14: 115–124.
• Migoń P., Kasprzak M., 2012. Rzeźba północnego progu Gór Stołowych w rejonie Białej Skały. Przyroda Sudetów 15: 155–168.
• Migoń P., Latocha A., Parzóch K., Kasprzak M., Owczarek P., Witek M., Pawlik Ł., 2011. Współczesny system morfogenetyczny Gór Stołowych. In: T. Chodak, C. Kabała, J. Kaszubkiewicz, P. Migoń, J. Wojewoda (eds.), Geoekologiczne warunki środowiska przyrodniczego Gór Stołowych, WIND, Wrocław: 1–52.
• Migoń P., Pánek T., Malik I., Hradecký J., Owczarek P., Šilhán K., 2010. Complex landslide terrain in the Kamienne Mountains, Middle Sudetes, SW Poland. Geomorphology 124: 200–214.http://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2010.09.024
• Migoń P., Parzóch K., 2008. Spływy gruzowe w polskich Karkonoszach – przyczyny, skutki i zagrożenia. Przegląd Geograficzny 80: 385–401.
• Migoń P., Placek A., 2007. Rock control and geomorphology of a rocky sandstone scarp, Middle Sudetes Mountains, SW Poland. Zeitschrift für Geomorphologie. N.F. 51, S1: 41–55.
• Migoń P., Placek A., Żyszkowska W., 2009. Steep slopes in the Sudetes and their morphotectonic interpretation. Geological Quarterly 53: 219–232.
• Migoń P., Potocki J., 1996. Rozwój morfotektoniczny centralnej części Gór Izerskich. Acta Universitatis Wratislaviensis 1808, Prace Instytutu Geograficznego A8: 69–80.
• Napieralski J., Barr I., Kamp U., Kervyn M., 2013. Remote Sensing and GIScience in Geomorphological Mapping. In: J. Shroder (editor in chief), Bishop M.P., Treatise on Geomorphology. Vol. 3. Remote Sensing and GIScience in Geomorphology. Academic Press, San Diego: 187–227.
• Notebaert B., Verstraeten G., Govers G., Poesen J., 2009. Qualitative and quantitative applications of LiDAR imagery in fluvial geomorphology. Earth Surface Processes and Landforms 34: 217–231.http://dx.doi.org/10.1002/esp.1705
• Oberc J., 1975. Neotektoniczny rów Rozdroża Izerskiego. Współczesne i neotektoniczne ruchy skorupy ziemskiej w Polsce 1. Wyd. Geologiczne, Warszawa: 157–170.
• Olaya V., 2004. Basic morphometric analysis. In: A gentle introduction to SAGA GIS. Edition 1.1 – Rev., December 9: 97–102.
• Olaya V., Conrad O., 2009. Geomorphometry in SAGA. In: T. Hengl, H.I. Reuter (eds.), Geomorphometry. Concepts, Software, Applications. Developments in Soil Science 33. Elsevier, Amsterdam: 293–308.http://dx.doi.org/10.1016/S0166-2481(08)00012-3
• Ouvrier H., 1933. Beiträge zur Morphologie des Hohen Riesengebirges. Veröffentlichungen der schlesischen Gesellschaft für Erdkunde 17: 1–88.
• Partsch J., 1882. Die Gletscher der Vorzeit in den Karpathen und den Mittelgebirgen Deutschlands. W. Koebner, Breslau: 198 pp.
• Pilous V., 1973. Strukturní mury v Krkonoších – I. část. Opera Corcontica 10: 15–69.
• Placek A., 2011. Rzeźba strukturalna Sudetów w świetle pomiarów wytrzymałości skał i analiz numerycznego modelu wysokości. Rozprawy Naukowe Instytutu Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego 16. 190 pp.
• Placek A., Migoń P., 2007. Rock-landform relationships in the Sudetes in the light of rock strength assessment using the Schmidt hammer. In: A.S. Goudie, J. Kalvoda (eds.), Geomorphological Variations. Nakladatelství P3K, Prague: 287–311.
• Placek A., Migoń P., Żyszkowska W., 2007. Low-gradient surfaces in the Sudetes – insights from the digital elevation model. Universitatis Ostravensis Acta Facultatis Rerum Naturalium 237, Geographia – Geologia 10: 94–110.
• Pulinowa M.Z., 1989. Rzeźba Gór Stołowych. Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach 1008, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice: 218 pp.
• Sekyra J., 1961. Působení mrazu na půdu: Kryopedologie se zvláštním zřetelem k ČSR. Geotechnica (Prague) 27: 1–164.
• Sekyra J., 1964. Kvarterní geologické a geomorfologické problemy krkonošského krystalinika. Opera Corcontica 1: 7–24.
• Sørensen R., Zinko U., Seibert J., 2006. On the calculation of the topographic wetness index: evaluation of different methods based on field observations. Hydrology and Earth System Sciences 10: 101–112.http://dx.doi.org/10.5194/hess-10-101-2006
• Sroka W., 1997. Ewolucja morfotektoniczna Sudetów w rejonie Kotliny Kłodzkiej w świetle analizy morfometryczno-statystycznej. Acta Universitatis Wratislaviensis 1975, Prace Geologiczno-Mineralogiczne 58: 97 pp.
• Strzeliński P., Bałazy R., Zawiła-Niedźwiedzki T., 2008.Szkody powodziowe na terenie LKP Sudety Zachodnie. Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo-Leśnej 10, 2(18): 346–349.
• Traczyk A., 1989. Zlodowacenie doliny Łomnicy w Karkonoszach oraz poglądy na ilość zlodowaceń plejstoceńskich w średnich górach Europy. Czasopismo Geograficzne 60: 267–286.
• Traczyk A., 1995. Morfologia peryglacjalna Śnieżki i Czarnego Grzbietu w Karkonoszach. Czasopismo Geograficzne 66: 157–173.
• Traczyk A., 2007. Pokrywy głazowo-blokowe zachodnich Karkonoszy w rejonie Szrenica–Śnieżne Kotły. Opera Corcontica 44/1: 107–116.
• Traczyk A., 2009. Zlodowacenie Śnieżnych Kotłów w Karkonoszach Zachodnich w świetle analizy morfometrycznej oraz GIS. Opera Corcontica 46: 41–56.
• Traczyk A., Kasprzak M., 2012. Morfologia masywu Zielonej Kopy w Górach Izerskich w świetle danych LIDAR i analizy geomorfometrycznej. Przyroda Sudetów 15: 169–188.
• Traczyk A., Migoń P., 2003. Cold-climate landform patterns in the Sudetes. Effects of lithology, relief and glacial history. Acta Universitatis Carolinae, Geographica 35, Supplement: 185–210.
• Traczyk A., Woronko B., 2010. Zlodowacenie doliny Łomnicy w Karkonoszach w zapisie mikromorfologii powierzchni ziarn kwarcowych. Przegląd Geologiczny 58: 1182–1191.
• Treml V., Jankovská V., Petr L., 2006. Holocene timberline fluctuations in the mid-mountains of Central Europe. Fennia 184(2): 107–119.
• van den Eeckhaut M., Poesen J., Verstraeten G., Vanacker V., Nyssen J., Moeyersons J., van Beek L.P.H., Vandekerckhove L., 2007. Use of LIDAR-derived images for mapping old landslides under forest. Earth Surface Processes and Landforms 32: 754–769.http://dx.doi.org/10.1002/esp.1417
• Vítek J., 1979. Pseudokrasové tvary v kvádrových pískovcích severovýchodních Čech. Rozpravy ČSAV, řad MPV 89, 4: 1–57.
• Wasklewicz T., Staley D.M., Reavis K., Oguchi T., 2013. Digital Terrain Modeling. In: J. Shroder (editor in chief), M.P. Bishop (ed.), Treatise on Geomorphology. Vol. 3. Remote Sensing and GIScience in Geomorphology. Academic Press, San Diego: 130–161.
• Wilson J.P., Bishop M.P., 2013. Geomorphometry. In: J. Shroder (editor in chief), M.P. Bishop (ed.), Treatise on Geomorphology. Vol. 3. Remote Sensing and GIScience in Geomorphology. Academic Press, San Diego: 162–186.
• Wilson J.P., Gallant J.C., 2000. Terrain Analysis. Principles and Application. John Wiley and Sons, Chichester: 479 pp.
• Wojciechowski T., Borkowski A., Perski Z., Wójcik A., 2012. Dane lotniczego skaningu laserowego w badaniu osuwisk – przykład osuwiska w Zbyszycach (Karpaty Zewnętrzne). Przegląd Geologiczny 60: 95–102.
• Wojewoda J., Białek D., Bucha M., Głuszyński A., Gotowała R., Krawczewski J., Schutty B., 2011. Geologia Parku Narodowego Gór Stołowych – wybrane zagadnienia. In: T. Chodak, C. Kabała, J. Kaszubkiewicz, P. Migoń, J. Wojewoda (eds.), Geoekologiczne warunki środowiska przyrodniczego Gór Stołowych. WIND, Wrocław: 53–96.
• Wójcik A., Wężyk P., Wojciechowski T., Perski Z., Maczuga S., 2013. Geologiczna i geomorfologiczna interpretacja danych z lotniczego skaningu laserowego (ALS) rejonu Kasprowego Wierchu (Tatry). Przegląd Geologiczny 61: 234–242.
• Zeuner F., 1928. Diluvialstratigraphie und Diluvialtektonik im Gebiet der Glatzer Neisse. Universitätsverlag Robert Noske, Borna–Leipzig: 72 pp.
• Żurawek R., 1999. Relict rock glaciers in the Central European Mid-Mountains. State-of-the-art. Biuletyn Peryglacjalny 38: 163–192.