Using tls for monitoring talus slope morphodynamics in the Tatra Mts

• Autorzy: Rączkowska Z. , Cebulski J. , Rączkowski W. , Wojciechowski T. , Perski Z.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents changes of surface relief of talus slopes in the Tatra Mts. based on terrestrial laser scanning (TLS) surveys conducted over five years. The changes are results of rapid mass movements, mainly debris flows and rockfalls. The results of the TLS surveys were analyzed with regards to meteorological conditions. It was found that debris flow activity is strongly related both to rainfalls and loose debris availability. The usefulness of the TLS survey for evaluation of the volume of rock material transported by rapid mass movement as well as the way this transport takes place was proven.

Słowa kluczowe

EN

talus slopes; TLS surveys; mass movements; meteorological conditions; Tatra Mts.

• Wydawca: Polska Akademia Umiejętności
• Czasopismo: Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica
• Rocznik: 2017/2018
• Tom: Vol. 51/52
• Strony: 179--198
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., rys., fot., wykr.

Twórcy

autor

Rączkowska Z.

• Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN, Zakład Badań Geośrodowiska, 31–018 Kraków, Św. Jana 22

autor

Cebulski J.

• Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN, Zakład Badań Geośrodowiska, 31–018 Kraków, Św. Jana 22

autor

Rączkowski W.

• Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki Kraków, ul. Skrzatów 1

autor

Wojciechowski T.

• Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki Kraków, ul. Skrzatów 1

autor

Perski Z.

• Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Karpacki Kraków, ul. Skrzatów 1

Bibliografia

• Abellan A., Vilaplana J.M., Martinez J., 2006. Application of a longrange TLS to a detailed rock-fall study at Vall de Nuria (Eastern Pyrenees, Spain). Engineering Geology 88, 136–148.
• Baldo M., Bicocchi C., Chiocchini U., Giordan D., Lollino G., 2009. LIDAR monitoring of mass wasting processes: The Radicofani landslide, Province of Siena, Central Italy. Geomorphology 105, 193–201, doi:10.1016/j.geomorph.2008.09.015.
• Baumgart-Kotarba M., Kotarba A., 1997. Würm glaciation in the Biała Woda Valley, High-Tatra Mountains. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica 31, 57–81.
• Blasone G., Cavalli M., Marchi L., Cazorzi F., 2014. Monitoring sediment source areas in a debris-flow catchment using terrestrial laser scanning. Catena 123, 23–36.
• Bovis M.J., Jakob M., 1999. The role of debris supply conditions in predicting debris flow activity. Earth Surface Processes and Landforms 24, 1039–1054.
• Buckley S.J., Howell J.A., Enge H.D., Kurz T.H., 2008. Terrestrial laser scanning in geology: data acquisition, processing and accuracy considerations. Journal of the Geological Society 165, 3, London, 625–638.
• Cebulak E., 1983. Maximum daily rainfalls in the Tatra Mountains and Podhale Basin. Zeszyty Naukowe UJ, Prace Geograficzne 57, 337–343.
• Cavalli M., Marchi L., 2008. Characterisation of the surface morphology of an alpine alluvial fan using airborne LIDAR. Natural Hazards and Earth System Sciences 8, 323–333.
• Cavalli M., Tarolli P., Marchi L., Fontana D.G., 2008. The effectiveness of airborne LiDAR data in the recognition of channel-bed morphology. Catena 73, 3, 249–260.
• Długosz M., 2015. Debris flows. [in:] Atlas of the Tatra Mountains. Abiotic Nature, sheet V.2., map 1 (1: 100 000). Tatrzański Park Narodowy, Zakopane.
• Frattini P., Crosta G., Sosio R., 2009. Approaches for defining thresholds and return periods for rainfall-triggered shallow landslides. Hydrological Processes 23, 1444–1460.
• Gądek B., Grabiec M., Kędzia S., Rączkowska Z., 2016. Reflection of climate changes in the structure and morphodynamics of talus slopes (the Tatra Mountains Poland). Geomorphology 263, 39–49, http://dx.doi.org/10.1o16/j.geomorph.2016.03.024.
• Glade T., 2005. Linking debris-flow hazard assessments with geomorphology. Geomorphology 66, 189–213.
• Glenn N.F., Streutker D.R., Chadwick D.J., Thackray G.D., Dorsch S.J., 2006. Analysis of LiDAR-derived topographic information for characterizing and differentiating landslide morphology and activity. Geomorphology 73, 131–148.
• Hess M., 1965. Piętra klimatyczne w polskich Karpatach Zachodnich. Zeszyty Naukowe UJ, Prace Geograficzne 11, 1–267.
• Hungr O., 2005. Classification and terminology. [in:] M. Jakob., O. Hungr., (eds.), Debris-Flow Hazards and Related Phenomena. Praxis-Springer, Berlin, 9–23.
• Hreško J., Bugár G., Boltizĭar M., Kohút K., 2008. The dynamics of recent geomorphic processes in the alpine zone of the Tatra Mountains. Geographia Polonica 81, 1, 53–65.
• Innes J. L., 1983. Debris flows. Progress in Physical Geography 7, 469–501.
• Iverson R.M., 1997. The physics of debris flows. Reviews of Geophysics 35, 245–296.
• Jakob M., Bovis J., 1996. Morphometric and geotechnical controls of debris flow activity, southern Coast Mountains, British Columbia, Canada. Zeitschrift fur Geomorphologie N.F., Supplement-band 104, 13 – 26.
• Kapusta J., Stankoviansky M., Boltizĭar M., 2010. Changes in activity and geomorphic effectiveness of debris flows in the High Tatra Mts within the last six decades (on the example of the Velicka ́Dolina and Dolina Zelene ́ho plesa valleys). Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica 44, 3–34.
• Klimaszewski M., 1988. Rzeźba Tatr Polskich. PWN, Warszawa.
• Konček M., (ed.) 1974. Klima Tatier. VEDA, SAV, Bratislava.
• Kotarba A., 1992a. High-energy geomorphic events in the Polish Tatra Mountains. Geografiska Annaler 74A, 2–3, 123–131.
• Kotarba A., 1992b. National Environment and Landform Dynamics of Tatra Mountains. Mountain Research and Development 12, 2, 105–129.
• Kotarba A., 1993 –1994. Zapis małej epoki lodowej w osadach jeziornych Morskiego Oka w Tatrach Wysokich. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica 27–28, 61–69.
• Kotarba A., 2002. Współczesne przemiany przyrody nieożywionej w Tatrzańskim Parku Narodowym.[in:] W. Borowiec, A. Kotarba, A. Kownacki, Z. Krzan, Z. Mirek (eds.), Przemiany środowiska przyrodniczego. Tatrzański Park Narodowy, Kraków-Zakopane, 13–19.
• Kotarba A., 2004. Zdarzenia geomorfologiczne w Tatrach Wysokich podczas małej epoki lodowej. Prace Geograficzne IGiPZ PAN 197, 9–55.
• Kotarba A., Kłapa M., Rączkowska Z., 1983. Procesy morfogenetyczne kształtujące stoki Tatr Wysokich. Dokumentacja Geograficzna IGiPZ PAN 1.
• Kotarba A., Rączkowska Z., Długosz M., Boltižiar M., 2013. Recent debris flows in the Tatra Mountains. [in:] D. Loczy (ed.), Geomorphological impacts of extreme weather. Case studies from central and eastern Europe. Dordrecht, Heidelberg, London, New York, Springer, 221–236.
• Król M., 2012. Obryw spod Galerii Gubryńskiej. Tatry 4, 42, s. 9.
• Lato M., Hutchinson J., Diedrichs M., Ball D., Harrap R., 2009. Engineering monitoring of rockfall hazards along transportation corridors: using mobile terrestrial LiDAR. Natural Hazards and Earth System Sciences 9, 935–946.
• Milan D.J., Heritage G.L., Hetherington D., 2007. Application of a 3D laser scanner in the assessment of erosion and deposition volumes and channel change in a proglacial river. Earth Surface Process and Landforms 32, 1657–1674.
• Niedźwiedź T., 1992. Climate of the Tatra Mountains. Mountain Research and Development 12, 2, 131–146.
• Nyka J., 1956. Dolina Rybiego Potoku (Morskiego Oka). Monografia krajoznawcza. Warszawa, Sport i Turystyka.
• Picco L., Mao L., Cavalli M., Buzzi E., Rainato R., Lenzi M.A., 2013. Evaluating short-term morphological changes in a gravel-bed braided river using terrestrial laser scanner. Geomorphology 201, 323–334.
• Piotrowska K., 1997. Cios, spękania ciosowe i uskoki w trzonie granitoidowym polskich Tatr Wysokich. Przegląd Geologiczny 45, 9, 904–907.
• Piotrowska K., Danel W., Iwanow A., Gaździcka E., Rączkowski W., Bezák V., Maglay J., Polák M., Kohút M., Gross P., 2015. Geological map. [in] Atlas of the Tatra Mountains. Abiotic Nature, sheet IV.1, map 1 (1:100 000). Tatrzański Park Narodowy, Zakopane.
• Piotrowska K., Michalik M., Rączkowski W., Derkacz M., Danel W., 2014. Szczegółowa mapa geologiczna Polskii w skali 1:50 000, ark. Tatry Wysokie (1061). Narodowe Archiwum Geologiczne, PIG-PIB, Warszawa.
• RączkowskaZ., 2006. Recent geomorphic hazards in the Tatra Mountains. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica 40, 45–60.
• Rączkowska Z., 2011. Współczesna transformacja stoków gruzowych Tatr. [in:] M. Mazurek, M. Ewertowski (eds.), IX Zjazd Geomorfologów Polskich, Georóżnorodność rzeźby Polski, 20–22 września 2011, Poznań. Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, Instytut Geoekologii i Geoinformacji UAM, Poznań, s. 125.
• Rączkowski W., Wojciechowski T., Perski Z., 2015a. Dynamika zmian rzeźby wysokogórskiej nad Morskim Okiem w świetle obserwacji z lat 2011 i 2012. [in:] A. Chrobak, A. Kotarba (eds.), Nauka Tatrom. T 1. Nauki o Ziemi. Tatrzański Park Narodowy, Zakopane, 149–156.
• Rączkowski, W., Boltižiar, M., Rączkowska, Z., 2015b. Relief. [in:] Atlas of the Tatra Mountains. Abiotic Nature, sheet V.1, map 1 (1:100 000). Tatrzański Park Narodowy, Zakopane.
• Schürch P., Densmore A.L., Rosser N.J., Lim M., McArdell B.W., 2011. Detection of surface change in complex topography using terrestrial laser scanning: application to the Illgraben debris-flow channel. Earth Surface Processes and Landforms 36, 1847–1859.
• Tarolli P., Borga M., Fontana G.D., 2008. Analysing the influence of upslope bedrock outcrops on shallow landsliding. Geomorphology 93, 186–200.
• Theule J.I., Liébault F., Loye A., Laigle D., Jaboyedoff M., 2012. Sediment budget monitoring of debris-flow and bedload transport in the Manival Torrent, SE France. Natural Hazards and Earth System Sciences 12, 731–749.
• Ustrnul Z., Walawender E., Czekierda D., Št’astný P., Lapin M., Mikulová K., 2015. Precipitation and snow cover. [in:] Atlas of the Tatra Mountains, Abiotic Nature, sheet II.3, maps 1 and 5 (1: 250 000). Tatrzański Park Narodowy, Zakopane.
• Wasklewicz T.A., Hattanji, T. 2009. High resolution analysis of debris flow-induced channel changes in a headwater stream, Ashio Mountains, Japan. The Professional Geographer 61, 231–249.
• Winter M.G., Shackman L., MacGregor F., Nettleton I.M., 2005. Background to Scottish land-slides and debris flows. [in:] M.G. Winter, F. MacGregor, L. Shackman (eds.), Scottish Road Network Landslides Study. Scottish Executive, Edinburgh. 12–24.
• Żmudzka E., Nejedlik P., Mikulova K., 2015. Temperature, thermal indices. [in:] Atlas of the Tatra Mountains, Abiotic Nature, sheet II. 2, map 1, (1: 250 000). Tatrzański Park Narodowy, Zakopane.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSWprzeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).