Autor: Nixon Alexander Correa Muñoz

RECENZIE ARTICOL

Método para la caracterización de las formas del terreno en zonas de montaña utilizando

Modelos Digitales de Elevación. Caso: Departamento del Cauca

Metode de determinare a formelor de relief din zona montană utilizând Modele Digitale ale Elevației.

Studiu de caz: Departamentul Cauca, Columbia

Student: Bărsoianu Iulian Andrei

16.02.2016

http://www.bdigital.unal.edu.co/11967/1/795078_2012.pdf

Departamentul se află în partea de sud-vest a Columbiei și are ieșire la Oceanul

Pacific, dar studiile s-au realizat pe o zonă tampon, mai precis în partea central-estică.

S-a dezvoltat o metodă pentru diferenția, delimita, caracteriza și reprezenta din punct

de vedere cartografic formele de relief din zona montană. Pentru această analiză s-au folosit

diverse modele ale terenului și anume SRTM-ul la 30 și 90 m și ASTER GDEM la o rezoluție

de 30 m. S-a dovedit în urma unor analize că ASTER indică erori mult mai mari față de

SRTM, pentru a demonstra acest lucru s-au făcut pe zone mai mici alte DEM-uri cu ajutorul

curbelor de nivel vectorizate de pe diferite hărți topografice cu scări la 1:25.000 și 1:10.000,

dar și puncte luate de pe teren cu ajutorul GPS-ului, astfel s-a demonstrat că SRTM-ul avea o

toleranță mai bună pe verticală, de aici rezultă că SRTM-ul a focalizat mult mai bine zonele

greu accesibile față de ASTER, astfel s-au făcut analize pe corelarea graficelor și profilelor

dar și prin compararea gridurilor, unde pentru fiecare grid datele au fost centralizate în diverse

tabele.

S-au analizat diverse criterii și metodologii pe baza unor algoritmi pentru extragerea

automată a formelor de relief, începând de la obținerea elementelor de bază din teren, analiza

elementelor în contextul peisagistic, parametrii ce se suprapun folosind algebra cartografică

precum și adăugarea unor funcții în softurile utilizate.

De asemenea s-au calculat parametrii terenului atât la nivel local cât și regional și s-a

analizat distribuția acestora prin metoda univariată și bivariată, cea bivariată a permis

selectarea a mai multor entități grupate cu mai puțină redundanță pentru a implementa o

metodă de clasificare nesupervizată (în mod automat).

Clasificarea nesupervizată se bazează pe un script realizat în programul R precum și

în secvența etapelor pentru implementarea unei metode corespondente într-o grupare k-

means1. Algoritmul calculează începând da la introducerea datelor de intrare, procesul de

modelare geostatistică, interpolarea DEM-ului și analiza parametrii terenului.

Acest tip de clasificare implementat, a permis clasificarea formelor de relief în 12

clase începând cu:

- pantele, arată cât de înclinat este terenul;

- orientarea versanților;

- curbura, care permite dacă versanții sunt convecși sau concavi - curbura în profil este

paralelă pe versant, curbura în plan este perpendiculară pe acesta, curbura totală

reprezintă diferența dintre primele două;

1 Este o grupare cu proprietatea ca o linie ce formează această grupare să treacă la jumătatea distanței dintre

două puncte. Acesta se exprimă mai bine prin construcția poligoanelor Voronoi.

- indicele de convergență topografică (CONVI), acest indice folosește valorile din

gridul cu orientarea versanților a celulelor vecine pentru a determina tipul de scurgere,

dacă este convergentă sau divergentă, algoritmul este asemănător curburii în plan, dar

nu depinde de diferențele absolute de altitudine;

- indicele topografic de umiditate (TWI), descrie efectul topografiei asupra acumulării

apei;

- adâncimea văilor (VDEPTH), este asociată cu poziția relativă a altitudinii și permite

determinarea diferențelor altitudinale pe verticală într-un anumit punct, se aseamănă

cu energia reliefului numai că aceste caracteristici sunt reprezentate pe o anumită

unitate de suprafață;

- indicele radiației solare (INSOLAT), radiația totală se calculează în funcție de

latitudinea locului, panta, orientarea versanților, gradul de umbrire (hildshade) și anul

respectiv. Estimarea acestui parametru are o importanță mare deoarece energia solară

are un impact mare asupra proceselor de evaporare și a fotosintezei care se desfășoară

pe suprafața terenului care sunt puternic legate de suprafața topografică;

- indicele de multirezoluție al netezimii văilor (MrVBF), este un indice calculat ca o

medie între netezimea și adâncimea văilor folosit pentru identificarea depozitelor văii

precum și a talvegurilor și permite delimitarea unităților hidrologice și

geomorfologice. Acesta folosește panta și altitudinea pentru a determina aceste

caracteristici, începând cu o serie de operațiuni a celulelor vecine la rezoluție mare

pentru identificarea văilor largi și a celor înguste.

Toate acestea s-au determinat cu ajutorul coeficientului de similaritate K, maxim de

39%, valoare scăzută dar cu potențial ridicat pentru a continua cu cercetările următoare.

Ulterior aceste valori au fost comparate cu programul Google Earth și cu legenda trăsăturilor

geomorfologice a hărții pedologice din zona studiată. Toate aceste procedee au fost realizate

în programele R și SAGA GIS.

În urma analizelor efectuate s-a dovedit că din toate cele 3 MNAT-uri, SRTM-ul la 30

m este cel mai recomandat deoarece are potențialitatea cea mai mare în a delimita formele de

relief din zona montană din punct de vedere morfometric datorită exactității verticale pentru a

genera produse cartografice la scară semidetaliată în acord cu standardele internaționale și a

obținerii parametrilor terenului care descriu stabilitate și variabilitate în privința rugozității

terenului.