Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Verifying and improving map specifications of river network selection for automatic generalization of small-scale maps

Ajdacka Iga, Karsznia Izabela

Polish Cartographical Review

|

2022

|

Vol. 54, No. 1

75--91

EN

Automated generalization is highly desired for effective map production. This research focuses on the initial stage of generalization, namely object selection. The study aims to conduct river network automatic selection based on map specifications contained in the Minister of Internal Affairs and Administration regulation. The research covers river network selection from the General Geographic Objects Database from 1:250,000 to 1:500,000 detail level. Within the research scope, three selection variants were designed. The first was a basic variant that only included the implementation of the specifications contained in the regulation. The other two were experimental variants: an extended variant and an extended-modified variant with the parameters and data enrichment proposed by the authors. The extended variant has been supplemented with the Id_MPHP index usage, derived from the Map of Hydrographic Division of Poland (MPHP), which defines the hierarchy of watercourses in the river network. The extended-modified variant was implemented according to the guidelines of the regulation, with the use of the Id_MPHP index and additionally with the help of the parameter denoting “priority” watercourses, which was assigned by the authors. The results of the work constitute the generalization models designed in ArcMap 10.8. with the use of Model Builder functionality as well as the maps presenting the selection variants output visualizations. The results were compared visually as well as verified with the reference atlas map generalized by an experienced cartographer. As a result, the map specifications concerning the selection process presented in the regulation proved to be insufficient to generalize river networks properly. The variants proposed in this research made it possible to improve the selection results and enabled the automation of the river selection process. Additional specifications and parameters proposed in this work may constitute an essential supplement to the guidelines contained in the regulation.

2

Rola łączności sieci dolinnej, rzecznej i drogowej w transporcie materiału zawieszonego w zlewni rolniczej i zalesionej (Pogórze Wiśnickie, Polska)

Święchowicz Jolanta, Natanek Adrianna

Landform Analysis

|

2022

|

Vol. 41

33--51

PL

Poznanie źródeł osadów, szlaków i dynamiki transportu oraz czynników, które leżą u podstaw przestrzennej i czasowej zmienności w transporcie zawiesiny w rzekach jest nadal kluczowym zagadnieniem poznawczym w geomorfologii. W zlewni nakładają się na siebie trzy sieci umożliwiające transport wody i osadów. Są to naturalne sieci dolinna i rzeczna oraz związana z gospodarczą działalnością człowieka sieć drogowa. Sieć dolinna, rzeczna i drogowa są ze sobą połączone, a w miejscach tych połączeń może następować dostawa materiału do transportu rzecznego. Celem pracy jest poznanie roli sieci dolinnej, rzecznej i drogowej w transporcie zawiesiny w zlewni rolniczej i zalesionej. Podstawą opracowania są badania przeprowadzone w zlewniach Dworskiego Potoku i Leśnego Potoku położonych na Pogórzu Wiśnickim. W rolniczej zlewni Dworskiego Potoku wyróżniono 10 węzłów: ciek–ciek, ciek–dolina, dolina–dolina i droga–droga. Najwięcej skrzyżowań występuje pomiędzy dolinami (połączenie dolina–dolina) oraz pomiędzy dolinami i ciekami (połączenie ciek–dolina). W zalesionej zlewni Leśnego Potoku wyróżniono 497 węzłów: ciek–ciek, ciek–dolina, ciek–droga, dolina–dolina i droga– droga. Najwięcej węzłów występuje pomiędzy dolinami (połączenie dolina–dolina), następnie między drogami (połączenie droga–droga) oraz między dolinami i ciekami wodnymi (połączenie ciek–dolina). Mniej powszechne są połączenia dróg i dolin oraz dróg i cieków wodnych. Najmniej połączeń występuje pomiędzy ciekami wodnymi.

EN

Understanding sediment sources, routes and transport dynamics, and the factors that underlie spatial and temporal variability in suspended sediment transport in rivers is still a key cognitive issue in geomorphology. In the catchment area, three networks allow the transport of water and sediment. These are valley and river natural networks as well as a road network related to anthropogenic activity. The valley, river and road networks are interconnected, and sediment influx to fluvial transport pathways may be entered in sites of these connectivity. The aim of this work is to describe role of valley network, river network and road network in the transport of the suspended sediment in agricultural and forested catchments. The study is based on research performed in the Dworski Potok and Leśny Potok catchments located in Wiśnicz Foothills, Poland. In agricultural Dworski Potok catchment following 10 nodes has been distinguished: watercourse–watercourse, watercourse–valley, valley–valley, and road–road. The most of junction appear between valleys (valley–valley node) and between valleys and watercourses (watercourse–valley node). In Leśny Potok catchment 497 nodes has been distinguished: watercourse–watercourse, watercourse–valley, watercourse–road, valley– valley, and road–road. The most of nodes appear between valleys (valley–valley node), next between roads (road–road node), and between valleys and watercourses (watercourse–valley node). Less common are the connections between roads and valleys and between roads and watercourses. The least of connections appear between watercourses.

3

On the main components of landscape evolution modelling of river systems

Nones Michael

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 2

459--475

EN

Currently, the use of numerical models for reproducing the evolution of river systems and landscapes is part of the day-by-day research activities of fuvial engineers and geomorphologists. However, despite landscape evolution modelling is based on a rather long tradition, and scientists and practitioners are studying how to schematize the processes involved in the evolution of a landscape since decades, there is still the need for improving the knowledge of the physical mechanisms and their numerical coding. Updating past review papers, the present work focuses on the frst aspect, discussing six main components of a landscape evolution model, namely continuity of mass, hillslope processes, water fow, erosion and sediment transport, soil properties, vegetation dynamics. The more common schematizations are discussed in a plain language, pointing out the current knowledge and possible open questions to be addressed in the future, towards an improvement of the reliability of such kind of models in describing the evolution of fuvial landscapes and river networks.

4

Transformation of Density Hydrographic Network in Headwaters of Piwonia River

Grzywna Antoni, Bochniak Andrzej, Nieścioruk Kamil

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

1567--1578

EN

The analysis of river network density was conducted using ArcGIS and information gathered from cartographic materials. The past state was vectorised using the 1:50 000 topographic map of 1938 by Military Geographical Institute. The modern one was based on the visualisation of VMap L2 topographic database of 2011. Both materials were georeferenced into the WGS. The next step was to create equidistant from the research area central point. The zones covered 4 kilometres in diameter with step every 250 meters and with limitation to the catchments area. Lakes areas were subtracted from the zones. The river network was then intersected with the zones resulting in lengths values in every zone. They were used to calculate river network density. It can be illustrated by means of variogram, presenting a change of network density with growing distance from the given centre point. The largest transformations of hydrographic network took place in the 1960s of the 20th century due to the construction of Wieprz-Krzna Canal, Piwonia regulation, and wetlands drainage. The river length increased by 5.3 km, and its headwater was transferred from Nadrybie Lake to Uściwierzek Lake. Density of hydrographic network increased from 0.98 km·km-2 in 1938 to 2.77 km·km-2 in 2011 with the decrease of area of lakes by 16.5%. On the basis of spatial statistics, the spatial network structure in examined area in both years can be described as clusters of regular size and random distribution. Pearson's correlation coefficient for the 1938 and 2011 is significant and amounts to 0.5 which is the result of new watercourses emergence. Ripley's K test shows the most significant growth of clusters at the distance of about 2.75 km from the centre of the region.

PL

Analizę gęstości sieci rzeki przeprowadzono przy użyciu ArcGIS i informacji zebranych z materiałów kartograficznych. Materiał historyczny został wektoryzowany za pomocą mapy topograficznej Wojskowego Instytutu Geograficznego w skali 1:50 000 z 1938 roku. Materiał współczesny opierał się na wizualizacji topograficznej bazy danych VMap L2 z 2011 roku. Oba materiały zostały przekształcone do układu WGS. Następnym krokiem było utworzenie punktu centralnego obszaru badawczego. Następnie, z ograniczeniem do obszaru zlewni, wyznaczono strefy do 4 kilometrów średnicy, z krokiem co 250 metrów. Obszary jezior zostały wycięte ze stref. Wówczas sieć hydrograficzna została przecięta strefami na oddzielne fragmenty. Wykorzystano je do obliczenia gęstości sieci rzecznej. Można to zobrazować za pomocą wariogramu, przedstawiając zmianę gęstości sieci z rosnącą odległością od wyznaczonego punktu środkowego. Największe przekształcenia sieci hydrograficznej miały miejsce w latach 60 XX wieku, ze względu na budowę Kanału Wieprz-Krzna, regulację Piwonii i odwadnianie terenów podmokłych. Długość rzeki wzrosła o 5,3 km, a jej początek został przeniesiony z jeziora Nadrybie do jeziora Uściwierzek. Gęstość sieci hydrograficznej wzrosła z 0,98 km·km-2 w 1938 roku do 2,77 km·km-2 w 2011 roku. W okresie 1938-2011 nastąpił spadek powierzchni jezior o 16,5%. Na podstawie statystyk przestrzennych strukturę sieci przestrzennej w badanym obszarze w obu okresach można określić jako klastry o regularnym rozmiarze i rozkładzie losowym. Współczynnik korelacji Pearsona dla lat 1938-2011 jest wysoki i wynosi 0,5, co jest wynikiem pojawienia się nowych cieków wodnych. Test Ripleya K pokazuje najbardziej znaczący wzrost skupisk w odległości około 2,75 km od centrum regionu.

5

Influence of Restored External Spoil Tip of a Lignite Mine on the Discharge in a Cross-Border Watercourse (PL−CZ)

Wojarnik Krzysztof, Iwaniak Edward, Wiatkowski Mirosław, Czamara Włodzimierz

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 1

343--363

EN

This article presents a novel method for the assessment of the influence of a restored external spoil tip in "Turów" Lignite Mine (Poland) on the discharge in the cross border watercourse called in Poland Bezimienny Potok and in the Czech Republic – Minovickỳ Potok. Moreover, possible flood protection needs of the areas below the spoil tip in the Czech Republic (below the Tank No. 4) are indicated. In the investigated area, after the spoil tip had been formed, restoration work was carried out, i.e. a forest was planted on it. This restoration work, combined with the surface drainage structures, helped to reduce the rate of surface runoff. This, in turn, reduced the flood risk, since the high water culmination and the frequency of flood events were reduced. The hydrological and hydraulic calculations of the watercourse channel and hydro-technical structures' flow capacity indicate that the creation of the external spoil tip followed by the restoration work and the system of hydro-technical devices do not adversely affect the hydrological regime in the Bezimienny Potok catchment area, near the village of Minkovice in the Czech Republic. The forests planted as part of the restoration work play a significant role in reducing the high water culmination and the frequency of flood events. These forests cover the entire surface of the spoil tip and slow down the runoff of water. Moreover, it was confirmed that alternative solutions based on reservoirs – waste ponds located in the Bezimienny Potok catchment area – will improve the flood protection of the areas located in the Czech Republic (thanks to their storage capacity and provided that appropriate water management is ensured). The main stages of the method used for the assessment of the influence of the external spoil tip of "Turów" Lignite Mine on the discharge in the investigated cross-border watercourse are explained by means of the calculation of maximum discharge with a given probability of exceedance by the Wołoszyn's method used in Poland in the Lower Silesia region. This method accounts for the intensity of rainfall. Moreover, in order to determine the retention capacity of the investigated watercourse catchment area, the reduction of high water discharge (Q1% and Q10%) was calculated in the profiles of the sedimentation tanks, based on the reproduced hydrograph of the flood wave and with the assumption that the time required for the flood wave to go down to equals twice the time of concentration tk (to = 2tk). The sedimentation tanks' useful capacities were used to calculate the reduced discharge Q1%reduced and Q10%reduced. These values were added to the design flows for the sedimentation tanks located below, with the assumption that the swell waves coincide (the most unfavourable case). The calculation of probable discharges was carried out using the Kaczmarek's method (adopted in Poland) and using the maximum likelihood method. The methodology presented has been developed for the purpose of operation of the lignite waste external spoil tip in Turów (South-West of Poland, on the border with the Czech Republic). The main assumptions and implementation rules are universal and may be used for other sites of this kind.

PL

W pracy zaprezentowano nowatorską metodę oceny wpływu zrekultywowanego zwałowiska zewnętrznego, znajdującego się w Kopalni Węgla Brunatnego „Turów” (Polska) na wielkości przepływów w cieku transgranicznym o nazwie Potok Bezimienny – Minovickỳ Potok (Republika Czeska). Ponadto wskazano na ewentualne potrzeby w zakresie ochrony przeciwpowodziowej terenów położonych poniżej zwałowiska na terenie Republiki Czeskiej (poniżej Zbiornika nr 4). Na omawianym obszarze po zakończeniu formowania zwałowiska prowadzono zabiegi rekultywacyjne, które polegały na zalesianiu. Przeprowadzone prace rekultywacyjne i wykonane urządzenia odwodnienia powierzchniowego przyczyniły się do zmniejszenia natężenia spływu powierzchniowego. To spowodowało zmniejszenie zagrożenia powodziowego poprzez zmniejszenie kulminacji wielkich wód i ograniczenie częstotliwości wezbrań. Wykonane w pracy obliczenia hydrologiczne i hydrauliczne przepustowości koryta cieku i budowli wodnych wskazują na to, że budowa zwałowiska zewnętrznego wraz z wykonaną rekultywacją i systemem urządzeń hydrotechnicznych nie wpływa ujemnie na reżim hydrologiczny w zlewni Potoku Bezimiennego w obrębie miejscowości Minkovice w Republice Czeskiej. Dużą rolę w zmniejszeniu kulminacji wielkich wód i ograniczeniu częstotliwości wezbrań pełnią powstałe w wyniku rekultywacji obszary leśne, obejmujące całą powierzchnię zwałowiska, które opóźniają spływ wody. Wyniki badań potwierdziły, że alternatywne rozwiązania wykorzystujące zastosowanie zbiorników wodnych – osadników zlokalizowanych w zlewni Potoku Bezimiennego, poprzez utworzoną pojemność retencyjną i przy właściwie prowadzonej gospodarce wodnej, wpłyną na poprawę ochrony przed powodzią terenów położonych w Republice Czeskiej. Główne etapy stosowanej metody oceny wpływu zwałowiska zewnętrznego kopalni węgla brunatnego „Turów” na wielkości przepływów w cieku transgranicznym wyjaśnione zostały za pomocą obliczeń przepływów maksymalnych o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia metodą Wołoszyna stosowaną w Polsce w regionie Dolnego Śląska, uwzględniającą natężenie deszczu. Ponadto w celu określenia zdolności retencyjnej zlewni rozpatrywanego cieku, w przekrojach zbiorników-osadników przeprowadzono obliczenia redukcji przepływów wielkich wód (Q1% i Q10%), opartej na odwzorowanym hydrogramie fali wezbraniowej, przy założeniu, że czas opadania fali to jest równy 2-krotności czasu koncentracji tk (to = 2tk). Pojemności użytkowe zbiorników-osadników posłużyły do obliczenia zredukowanego przepływu Q1%reduced i Q10%reduced, o które następnie zostały powiększone przepływy miarodajne dla osadników położonych poniżej, przy założeniu, że szczyty fal nakładają się na siebie (wariant niekorzystny). Wykonane w pracy obliczenia przepływów prawdopodobnych wykonano obowiązującą w Polsce metodą Kaczmarka oraz dodatkowo metodą największej wiarygodności. Przedstawiona metodyka została opracowana na potrzeby eksploatacji zwałowiska zewnętrznego kopalni Turów (południowo-zachodnia Polska, przy granicy z Czechami). Główne założenia i zasady realizacji prac mają charakter uniwersalny i mogą być wykorzystywane na innych tego typu obiektach.

6

Prospects and limitations of heavy mineral analyses to discriminate preglacial/glacial transitions in Pleistocene sedimentary successions

Zieliński T.

Geologos

|

2018

|

Vol. 24, No. 2

151--162

EN

The present study revolves around the identification of the stratigraphical boundary between Pleistocene formations that formed prior to the first advance of the Scandinavian ice sheet (Early Pleistocene, i.e., the so-called preglacial) and the overlying, glacially derived deposits (Middle Pleistocene). In particular, it focuses on variation in heavy mineral assemblages, which are an important tool for stratigraphers. The Neogene basement, described here, was most often the source of material that was redeposited by Early Pleistocene rivers. The geological structure and Early Pleistocene palaeogeographical scenarios for various Polish regions are discussed. Moreover, comparisons with other European preglacial formations are carried out. The mineral spectrum of Lower Pleistocene deposits is largely dependent of rocks of the Neogene and Mesozoic basement. If the incision of ancient catchments was into terrigenous rocks, the stratigraphical boundary between preglacial and glacial formations is easily determined with the help of a heavy mineral analysis. As a rule, this coincides with a noticeable change from resistant to non-resistant mineral associations. Such cases are noted for successions in central Poland and eastern England. On the other hand, outcrops of igneous or metamorphic rocks exist within preglacial river catchments in most parts of Europe. They were the local sources of non-resistant heavy minerals long before their glacial supply from the Baltic Shield. In these cases, mineralogical analysis fails in the search for the Early/Middle Pleistocene transition.

7

Wrażliwe sieci rzeczne

Kurnatowski J.

Gospodarka Wodna

|

2016

|

Nr 12

405--409

PL

Przedstawiono zarys typologii sieci rzecznych, w tym podział na sieci o strukturze rozgałęzionej i pierścieniowej. Wykazano, że sieci o strukturze pierścieniowej charakteryzują się m.in. rozprzestrzenianiem skutków zmian warunków przepływu wprowadzonych na jednym odcinku sieci na duży obszar sieci, przez co wymagają szczególnej staranności przy planowaniu jakichkolwiek działań hydrotechnicznych. Przykład analizy wrażliwości sieci wykonano na podstawie sieci rzecznej dolnej Odry.

EN

The outline of the river networks typology including division into branched and looped structure was presented. It has been shown that looped river networks are featured among others by expansion of flow condition changes introduced at one river section over a large area of the network, which requires special attention when planning any hydrotechnical enterprises. Example of the sensitivity matrix analysis for a network was done for the lower Oder river network.

8

Wpływ dokładności odwzorowania sieci rzecznej na symulowany modelem GEOM hydrogram odpływu na przykładzie zlewni karpackich

Jarosińska E., Kręgiel B., Jankiewicz M., Kozłowski P.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2012

|

R. 109, z. 2-Ś

149--160

PL

Korzystając z map topograficznych w małej skali, należy zawsze uwzględniać fakt, że są one mapami niedokładnymi, a parametry wyznaczone na ich podstawie mogą być obarczone dużymi błędami. Niniejszy artykuł pozwala na analizę wielkości różnic występujących przy wyznaczaniu hydrogramów odpływu w zlewniach niekontrolowanych, uzależnionych od parametrów hydrograficznych zlewni, wyznaczonych na bazie map topograficznych w skali 1:50 000.

EN

In using small-scale topographic maps, we always have to bear in mind their inaccuracy, and that the parameters estimated on their basis may be burdened with significant differences. The following work allows for an analysis of error size occurring when estimating runoff hydrographs for uncontrolled catchments that are dependent on catchment hydrograph parameters, estimated based on topographic maps in 1:50 000 scale.

9

Geologiczne i geomorfologiczne uwarunkowania wykształcenia sieci hydrograficznej w zlewni górnej Wołosatki (Bieszczady Wysokie)

Siwek J., Kołodziej A., Laszczak E., Mocior E., Plenzler J., Płaczkowska E., Rozmus M., Rzonca B., Ścisłowicz B., Wójcik S., Ziółkowski L.

Geologia / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2009

|

T. 35, z. 2

249-261

PL

Przeprowadzono szczegółowe kartowanie hydrograficzne obejmujące m.in. układ sieci rzecznej w górnej części zlewni Wołosatki. Badania ukierunkowane były na określenie związków między współczesnym układem sieci rzecznej a budową geologiczną i rzeźbą. Dominującą rolę w kształtowaniu układu sieci rzecznej odgrywa przebieg warstw skalnych oraz obecność stref nieciągłości tektonicznych. Upad warstw skalnych decyduje o możliwości retencji wód opadowych i obok uwarunkowań klimatycznych jest czynnikiem decydującym o zasobności zbiornika wód podziemnych. Odpływ jednostkowy okresów niżówkowych w poszczególnych częściach zlewni może wynosić od 2.1 do 9.81s/km2.

EN

Detailed hydrographic investigation was carried out in the catchment of Upper Wołosatka Stream. The characteristics cover the structure of hydrographic network, namely its pattern. Detailed map of stream network was created. The main factors controlling the development of the hydrological network were discussed. Geological structures played the mast important role in the development of hydrographic network. The capacity of groundwater aquifer is strictly connected with the dip of flysch strata hoverer it also reflects the rain shadow effect. The unit discharge in the catchment can range in dry periods from 2.1 up to 9.81/s/km2.

10

OSL dates and heavy mineral analysis of upper quaternary sediments from the valleys of the Ér and Berettyó rivers

Thamó-Bozsó E., Magyari Á., Nagy A., Unger Z., Kercsmár Z.

Geochronometria

|

2007

|

Vol. 28

17-23

EN

The study of the evolution of the river network in the Great Hungarian Plain has been based on sedimentological, neotectonical, morphological investigations, heavy mineral analysis and complementary OSL dating. The study area extends from the Körös sub-basin into the Ér and Berettyó river valleys which are situated northeast from the subsiding basin and northwest from the uplifting Apuseni Mountains. The OSL ages provide evidence that a large river run in the Ér-valley at least from 46 ±4 to 39 ±4 ka. It deposited garnet and magnetite-ilmenite-rich sediments, similar to the recent Berettyó, Ér and Sebes-Körös rivers and less intensive the modern Tisza river. These sediments originated from the nearly located metamorphic and Neogene volcanic rocks and contain some reworked older clastic sedimentary rocks from the northern part of the Apuseni Mountains. These OSL ages fit the active tectonic phase of the Érmellék depression. Loess is 49-47, 44, 39 and 25 ka old and aeolian sands 10 to 9 ka were dated. Their heavy mineral composition and that of fluvial sands is similar.

11

Czy prawa Hortona poprawnie opisują fraktalną strukturę sieci rzecznych?

Bajkiewicz-Grabowska E., Olszewski R.

Przegląd Geofizyczny

|

2001

|

Z. 3

223-239

EN

The network analysis with application of the Horton-Strahler method can be used in description of river network in draingae basin. The Horton's rations characterized organization of river network. Regularity and even self-similarity of river networks are proved by bifurcation and stream-lenght ratios, so that the structure of river networks can be described by a fractal dimension. The value of fractal dimension is due to estimation method. The analysis of 28 Polish river networks shows the superiority of the box method to the Horton method. It was proved that the estimation algorithm Dr = logRB/logRL based on statistical Horton's ratios doesn't define fractal dimension of the river network correctly. It was also proved that fractal dimension estimating by the box method only to some extent depends on the generalization method.