-
1
Ogólnopolski Zjazd Geografów i 55 Zjazd PTGToruń 13-17 wrzesień
2006
Tomasz GiętkowskiInstytut Geografii, Uniwersytet Kazimierza
Wielkiego
Zastosowanie wybranych metod
ekologii krajobrazu do analizy
struktury geokompleksów
(na przykładzie okolic Tucholi)
e-mail: [email protected]
http://www.geo.ukw.edu.pl/landlab
Gołąbek
PLAN WYSTĄPIENIA
1. GEOKOMPLEKS I ANALIZY PRZESTRZENNE
3. METODY
2. OBSZAR BADAŃ I DANE ŹRÓDŁOWE
4. PODSUMOWANIE WYNIKÓW
-
2
ROZPOZNANIE STRUKTURY KRAJOBRAZU - ZADANIA
Etapy badania struktury krajobrazu (Pietrzak 1989):a) analiza
ilości, powierzchni i częstości występowania geokompleksów,
b) analiza kształtu (formy) elementarnych jednostek
przestrzennych,
c) analiza sąsiedztwa, różnorodności i kontrastowości
geokompleksów,
d) analiza związku komponentów
GEOGRAFIA FIZYCZNA KOMPLEKSOWA
Kierunki badań wzorca krajobrazu (McGarigal 1995):a) kompozycja
(ilość, częstość jednostek),
b) konfiguracja:
- tekstura (kształt, wielkość)
- struktura (sąsiedztwo, charakter rozprzestrzenienia)
EKOLOGIA KRAJOBRAZU
ROZPOZNANIE STRUKTURY KRAJOBRAZU - PROBLEMY
CECHY NATURALNYCH PROCESÓW PRZESTRZENNYCH (Dale i in. 2002 )
towarzysząca prawie wszystkim naturalnym procesom, objawiająca
się
wzrostem różnic w wartościach zmiennych wraz ze zwiększaniem
się
odległości pomiędzy próbami
AUTOKORELACJA
związana z występowaniem czynnika powodującego
ukierunkowanie
struktury krajobrazu
ANIZOTROPIA
zakładająca podobieństwo średniej i wariancji zmiennych
opisujących
dane zjawisko na całym obszarze badań
STACJONARNOŚĆ
?
?
-
3
PROBLEMY ANALIZ PRZESTRZENNYCH Z WYKORZYSTANIEM MODELU
GEOKOMPLEKSU
ILOŚĆ DANYCH
- ilość jednostek
- ilość typów
- jednostki wieloatrybutowe
TYP DANYCH
- jednostki dyskretne (poligony)ograniczona liczba metod np.
- krajobrazy neutralne (dwu i wieloklasowe)- metryki krajobrazu
(Fragstats, Patch Analyst)
- transformacja do centroid (geometryczne czy środki
ciężkości?)- przyporządkowanie atrybutów np.:długość granic, wymiar
fraktalny
SKALA BADAŃ
- dobór metod zależy od skali badań
- w GKF brak rozważań
- geometryczne pola podstawowe- wielkość (Suchożebrski 2004 -
metody geostatystyczne)
- kształt
OBSZAR BADAŃ
314.69 Pojezierze Krajeńskie, 314.71 Bory Tucholskie, 314.72
Dolina Brdy,314.73 Wysoczyzna Świecka
-
4
DANE PODSTAWOWE - mapa typów rzeźby
- ISOclust- Mlclassify- dendrogram
KLASYFIKACJA NIENADZOROWANA
spadki krzywizna planarna
krzywizna wertykalna deniwelacje lokalne
- raster, piks. 30 m- filtrowany
NMW
obniżenia wraz ze zboczami równiny w dolnych częściach zlewni
cząstkowychrówniny w górnych częściach zlewni cząstkowych
równiny faliste
TYPY MORFOMETRYCZNE RZEŹBY
DANE PODSTAWOWE - litologia
Mapa geologiczna Polski 1:200 000Mapa podstawowa – litologia
1:50 000
- rektyfikacja do map topo. 1:50k PUWG 1992, RMSśr (15-20m)
- wektoryzacja ekranowa- raster, piks. 30m
torfy osady fluwialne
osady limnogeniczne równin sandrowych osady kemów i ozów
pagórów morenowychmorena dennaosady eoliczne
wody
KLASYFIKACJA GENETYCZNA
-
5
DANE PODSTAWOWE - pokrycie terenu
CORINE LAND COVER 2000
- baza wektorowa- do rastra o rozdz. 30m
KLASY POKRYCIA TERENU
lasy iglaste (312)lasy liściaste i mieszane (311, 313, 324)
grunty orne (211, 242)łąki (231)
bagna (411)tereny zurbanizowane (112, 121)
wody (512)
MAPA KRAJOBRAZOWA
-jednostka - geokompleks
opisany cechami trzech
komponentów np.:
„falista równina moreny
dennej z użytkowana rolniczo”
KOM POZ Y C JA KONF IG URAC JA
pow ie rz .
[h a ]
udz ia ł w pow .
[%]
lic zba
geokom p l.
ś red . pow . geokom .
[ha ]
wym iar
frakta lny
w skaźn ik
ksz ta łtu
w skaźn ik
ag regac ji
[%]
od leg łość
na jb liż .
sąs iedz twa .
[m ]
łąc zn ie 90000 - 1871 48 ,1 1 ,087 1 ,79 93 ,2 -
typ 6 12304 13 ,7 64 192 ,2 1 ,093 2 ,03 95 ,9 469
-
6
METODY
RIPLEY LMIARA ROZPROSZENIA PUNTÓW
równomierny losowy(o różnych rozkładach)
skupiony
ROZKŁADY
ZAŁOŻENIA
- dokonuje się pomiaru gęstości punktów w kołach (których
środkiem są kolejne punkty)
- w każdym punkcie mierzona jest gęstość w kołach o zadanym
przedziale średnic
- pomiar dla każdej średnicy koła standaryzuje się względem
liczby π
METODY
- rozproszony rozkład w skali 250 – 300 m
- zgrupowania punktów w większych skalach analizy
ZALEŻNOŚĆ STANDARYZOWANEGO WSKAŹNIKA L OD PROMIENIA KOŁA
WYNIK
-
7
Transformacja
ANIZOTROPIAAnaliza falkowa w modyfikacji Rosenberga (2004)
METODY
- rozszerzenie analizy spektralnej Fouriera
- zmienność danych charakteryzujących zjawisko jest porównywana
do pojedynczej
falki, o określonym kształcie i czasie trwania
Falki
METODY
- przestrzeń podzielona na 360 sektorów
- zliczanie centroid w sektorach
- sumowanie przeciwległych sektorów
średnia ilość punktów
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
11
21
31
41
51
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
sektor
PROPOZYCJA ROSENBERGA (2004)Rozeta
Punkty środkowe rozet
-
8
METODY
WYKRES WARIANCJI WARTOŚCI TRANSFORMACJI NA DANEJ POZYCJI
(pochodzących z transformacji różnymi wielkościami falki
meksykański kapelusz)
DANE TRANSEKT
WARIANCJA TRANSFORMACJI FALKĄ
WYNIK
- dwa wyraźnie dominujące kierunki
grupowania się geokompleksów
METODY AUTOKORELACJAZ WYKORZYSTANIEM SEMIWARIOGRAMU
DANE
- gęstość granic geokompleksów w polach 500x500m
DOPASOWANIE MODELU
Mapa gęstości granic
1582 m - promień oddziaływania semiwariogramu teoretycznego
(opartego o model sferyczny)
WYNIK
Histogram
-
9
INFORMACJE O STRUKTURZE KRAJOBRAZU
• rozpoznanie kompozycji i konfiguracji geokompleksów
• określenie sposobu i skali rozproszenia geokompleksów
• wykrycie anizotropii w rozprzestrzenieniu geokompleksów i
określenie jej kierunku
• wykrycie granicznej odległości, do której gęstość granic
geokompleksów jest podobna
ZWIĘKSZENIE UFNOŚCI
• Ripley K – uzyskanie rozkładu CSR za pomocą metod Monte
Carlo.
• Falki – umieścić rozetę we wszystkich punktach, nie tylko w
osi oraz zastosować poprawki związane z analizowaniem
różnej powierzchni obszaru badań w zależności od
położenia środka rozety.
Dziękuję za uwagę ...
Zastrzeżone znaki towarowe oraz grafiki objęte prawami
autorskimi zostały wykorzystane wyłącznie w celach
informacyjnych.
Tomasz GiętkowskiInstytut Geografii, Uniwersytet Kazimierza
Wielkiego
e-mail: [email protected]
WOZIWODA
