K niektor ým problémom digitálneho modelovania reliéfu a tvorby geomorfologickej databázy

1. Geografický ústav SAV v BratislaveInstitute of Geography, SASin Bratislava,oddelenie fyzickej geografie a geomorfológie K niektorým problémom digitálneho modelovania reliéfu a tvorby geomorfologickej databázy To the problems of digital modeling of the relief and creation of the geomorphological database Juraj Beták SVK, Bratislava 2003 Juraj Beták, Geografický ústav SAV, Štefánikova 49, 814 73, Bratislava, Slovakia; E-mail: geogbeta@savba.sk

2. Schématický náčrt postupnosti krokov pri digitálnom spracovávaní údajov:The schematic outline of the main steps of digital model creation from the topographical map: - original data – contours of the topographical map in raster format - TIFF - transformation of the contours and other objects (e.g. streams) to vector format

3. *pokr. - Schématický náčrt postupnosti krokov pri digitálnom spracovávaní údajov:*cont -The schematic outline of the main steps of digital model creation from the topographical map: - geocoding of the map layers - data conversion to the desiderative format

4. *pokr. - Schématický náčrt postupnosti krokov pri digitálnom spracovávaní údajov:*cont -The schematic outline of the main steps of digital model creation from the topographical map: - irregular, discontinous point field - regular network (GRID), continous surface choice of theinterpolation method

5. *pokr. - Schématický náčrt postupnosti krokov pri digitálnom spracovávaní údajov:*cont -The schematic outline of the main steps of digital model creation from the topographical map: - calculating of the morphometrical parameters of the relief, creating of the analytical morphometrical maps

6. *pokr. - Schématický náčrt postupnosti krokov pri digitálnom spracovávaní údajov:*cont -The schematic outline of the main steps of digital model creation from the topographical map: - elementarization of the relief, creating of the attribute database, mathematical, spatial and statistical analysis of the GRIDs, filling the database with the quantitative and qualitative parameters, quering the database ...

7. Niektoré interpolačné funkcie na výpočet spojitých pravidelných bodových polí, dostupné v komerčných GIS: Some of the interpolation functions accesible in the commerecial GIS: Inverse Distance Weighted (IDW): predpokladá, že každý bod vstupujúci do interpolácie má lokálnyvplyv, ktorý sa zmenšuje so vzdialenosťou. Váha hodnoty bodu je tak pre bunky jeho najbližšiehookolia vyššia ako prevzdialenejšie bunky gridu (manual Arc View Spatial Analyst). Kriging: zo zistených hodnôt vzdialenosti a smeru jednotlivých bodov vstupujú do interpolácie aj vypočítané korelačné hodnoty. Pomáhajú tak lepšie popisovať interpolovaný povrch. Využíva sa najmä pri modelovaní povrchov, kde je predpokladaná smerová alebo vzdialenostná korelácia medzi vstupnými bodmi (manual Arc View Spatial Analyst). Použitím breaklines, faultlines, či variogramu je možné optimalizovať výsledok interpolácie (Surfer 7). Spline: všeobecne využívaná interpolačná funkcia, modelujúca povrch s minimálnymi hodnotami krivostí, pričom povrch obsahuje priamo vstupné body (manual Arc View Spatial Analyst). Regularized Spline with Tension (RST): interpolačná metóda využívajúca funkciu, ktorá simuluje tenkú plastickú dosku prechádzajúcu priamo alebo blízko vstupných bodov. Využitím vylaďovacích parametrov (smoothing – zhladzovanie; tension – tenzia) a ďalších modifikačných parametrov (segmax, npmin, dmin) možno experimentovať a dosahovať optimálnejšie výsledky interpolácie (Neteler, Mitášová, 2002).

8. Regularised spline with tension – RST • implemented in GRASS system- by paramters modifying possibility of exepriment - offers good handling and controlling of the interpolation quality and input data- simple and effective visualisation tools (nviz module)

9. Modifikácia vstupných parametrov pri interpolácii rovnakého bodového poľa:počet vstupných bodov: 4932grid cell: 10 m, 2D plocha: 1,72 km2 Modificated input parameters of the RST interpolation and some of its results: smoothing = 0,1tension = 120 amount of input points: 4932grid cell: 10 m2D area: 1,72 km2 smoothing = 1tension = 120 smoothing = 0,1tension = 40

10. Využitie GPS pri digitálnom modelovaní reliéfu Utilization of GPS in the digital modeling of the reliéf Import zozbieraných bodov z GPS do štandartných dátových formátov: Maximálna presnosť navigácie v smere zemepisnej šírky a dĺžky: +/- 5 m Na meranie hodnôt z zakomponovaný kvalitný barometrický výškomer, s maximálnym zápisom nadm.výšky na hodnoty 0,1 m GARMINeTrexSummit

11. MODEL 1: lokalita - JV časť Trenčianskej kotliny, úvalina, vodný tok Járek Vrstevnice z topografickej mapy.Hnedou body, tvoriace vstupné bodové pole na modelovanie reliéfu z vrstevníc, zelenou body zozbierané prístrojom GPS. Input data fields: points from contours (brown)points gathered by GPS (green) Interpolovaný DMR z bodového poľa získaného vektorizáciou vrstevníc: Interpolated DTM from the points acquired by digitalization of the contours:

12. Pokr. MODEL 1: Interpolovaný DMR z bodového poľa získaného vektorizáciou vrstevníc: Interpolated DTM from the points acquired by digitalization of the contours, provides more smoothed, unreal relief: Interpolovaný DMR z bodov zozbieraných prístrojom GPS: Interpolated DTM from the points gathered by GPS provides more realistic relief:

13. MODEL 2: lokalita – S časť Pov.Inovca, JZ svah masívu Javorie Interpolovaný DMR z bodov zozbieraných prístrojom GPS: Vyhraničenie územia na vrstevniciach z topografickej mapy. Interpolated DTM from the points gathered by GPS shows the relief with the small depressions in the slope, which were caused by slip movements: The contours of the area shows relatively smooth surface

14. Tvorba profilov v reálnomteréne pomocou GPS; The possibility of the more realistic terrain profiles creating

15. Elementarizácia georeliéfu - dôležitý krok pre ďalšie matematické a štatististické analýzy na gride  hľadanie priestorových súvislostí, systematizácia, verifikácia položených hypotéz... Elementarization of the relief- important step for later mathematical, spatial and statistical analysis of the grid; searching of the spatial connectivity, systematization, possibility of verification Ukážka geomorfologickejmapy oblasti k.ú. Tr. Turná Illustration of the created geomorphological map with functioning database *Beták, J.: Geomorfologický výskum a mapovanie v k.ú.Trenčianska Turná (dipl.p., Bratislava, 2002)

16. Analytické informácie relevantné v geoekologickom výskume usporiadané podľa miery hodnovernosti (*Minár a kol, 2001): Analytical information as input data, relevant in geoecological research, sorted by the the rate of reliability (*Minár a kol, 2001): morfometrické charakteristikymorphometrical characteristics landcoverlandcover informácia o pôdeinformation about soils informácia o substráteinformation about substratum informácia o klíme (mikroklíme)information about climate (microclimate) informácia o vodeinformation about water Geomorphology Geoecologically oriented mapping GIS * Minár, J., a kol.: Geoekologický (komplexný fyzickogeografický) výskum a mapovanie vo veľkých mierkach. Geografika, Bratislava, 2001.