Monitorowanie zmian ukształtowania powierzchni terenu spowodowanych erozją wodną z wykorzystaniem naziemnego skanowania laserowego

• Autorzy: Niemiec M.

Warianty tytułu

EN

Monitoring land surface changes caused by soil water erosion with terrestrial laser scanning

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Erozja wodna to proces polegający na stopniowym niszczeniu przez wodę wierzchniej, a czasem też głębszych warstw gleby poprzez wymywanie cząstek glebowych i składników mineralnych oraz ich transport. W Polsce, jak i w innych krajach europejskich, zjawisko to stanowi podstawowy czynnik obniżający jakość gleb i powodujący ich degradację. Istotę tego problemu podkreśla m.in. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego (Parlament Europejski, 2006), zobowiązująca państwa członkowskie do identyfikacji, na odpowiednim szczeblu, obszarów na których występują procesy erozyjne, bądź istnieje możliwość ich wystąpienia w przyszłości. W pracy podjęto problem monitorowania zjawiska erozji w sensie ilościowym – z wykorzystaniem techniki naziemnego skanowania laserowego. Obiekt badawczy obejmuje użytkowane rolniczo gleby lessowe położone na obszarze Wzgórz Trzebnickich. W pracy przedstawiono koncepcję oraz wyniki wstępnych badań terenowych, opracowane dane z naziemnego skaningu laserowego w postaci numerycznego modelu terenu wraz z ilościową oceną transportowanej masy gleby. Ponadto, wskazano kierunek dalszych prac oraz możliwości wykorzystania skaningu laserowego do monitorowania zmian ukształtowania powierzchni terenu spowodowanych erozją wodną oraz do weryfikacji stosowanych modeli teoretycznych erozji wodnej.

EN

Soil erosion is the process of systematic soil degradation through the action of an erosive agent. In the case of water erosion, the agent is water, which detaches and transports soil material and rinses minerals and nutrients causing soil depletion. This process causes serious economic problems, not only in Poland, but also in other European countries. Due to this fact, the problem of soil erosion by water is identified e.g. in EU directives which oblige EU member states to identify and delineate eroded areas or regions where the risk of soil erosion occurrence in the future is high. This study focuses on the quantitative monitoring of eroded lands using a technique for terrestrial laser scanning. The area under study is the agricultural region of the Trzebnickie Hills, covered with erosion sensitive loess soils. TLS data were acquired using a Trimble GX laser scanner in the test area (600 m × 450 m) which is mainly occupied by agricultural fields. The study design envisages building a differential Digital Terrain Model (DTM) based on two point clouds acquired within a certain time span. The resulting DTM provides information about the changes in topography resulting from the process of soil erosion by water. The study shows the preliminary results of the site research – DTMs modelled from laser scanning data with an estimate of soil loss. In addition, the future possibilities for using laser scanning in research on monitoring surface change are outlined.

Słowa kluczowe

PL

teledetekcja; naziemny skaning laserowy; erozja wodna gleb; NMT

EN

remote sensing; terrestrial laser scanning; soil water erosion; DTM

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 20
• Strony: 333--342
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Niemiec M.

• Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Bibliografia

• 1.Borkowski A., Jóźków G., 2008. Aproksymacja powierzchni terenu na podstawie danych lotniczego skaningu laserowego z wykorzystaniem modelu aktywnych powierzchni. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 18a, s. 21-30.
• 2.Google, 2009: http://earth.google.com/.
• 3.Lal R., 2001. Soil degradation by erosion. Land Degradation & Development, 12(6), s. 519-539.
• 4.Niemiec M., 2009. Satellite remote sensing for water erosion assessment. Annals of Geomatics, Vol.VII(2), s. 99-106.
• 5.Parlament Europejski, 2006. Wniosek dotyczący dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady ustanawiającej ramy dla ochrony gleby oraz zmieniającej dyrektywę 2004/35/WE, przedstawiony przez Komisję Wspólnot Europejskich; Bruksela, 22.9.2006 KOM(2006) 232; wersja ostateczna 2006/0086(COD).
• 6. Schmid T., Schack-Kirchner H., Hildebrand E., 2004. A case study of terrestrial laser scanning in erosion research: calculation of roughness indices and volume balance at a logged forest site. International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVI– 8/W2, s. 114-118.
• 7.Trimble, 2009: http://www.trimble.com.
• 8. Obliczenia wykonano w systemie MATLAB, licencja nr 101979, grant obliczeniowy Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego.