Skaning laserowy 3D jako nowe narzędzie oceny dynamiki rozwoju zalesionych wąwozów lessowych na przykładzie Kolonii Celejów (Wyżyna Lubelska)

Streszczenie w języku polskim

Systemy wąwozowe, tworzące gęstą sieć rozcinającą pokrywę lessową w północno-zachodniej części Wyżyny Lubelskiej, są porośnięte lasami mieszanymi w typie grądów (ryc. 1). Na stromych zboczach wąwozów występuje wysoki drzewostan, głównie grab i lipa, zaś na płaskim dnie wąwozu rosną krzewy i byliny (ryc. 2 i 3). Porastające wąwóz zwarte i wielopiętrowe zbiorowiska leśne w zasadzie uniemożliwiają wykorzystanie technik teledetekcyjnych i urządzeń pozycjonowania satelitarnego (GPS) do monitoringu rozwoju form wąwozowych. Roślinność ta również utrudnia zastosowanie nowoczesnych narzędzi geodezyjnych, takich jak tachimetr laserowy, a także technologii naziemnego skaningu laserowego (TLS). Podjęte badania w kontrolowanej zlewni wąwozowej mają na celu wypracowanie skutecznej strategii pomiaru natężenia erozji wąwozowej oraz zastosowanie technologii TLS do monitoringu tempa i kierunku rozwoju wąwozów zalesionych (ryc. 2). Do szczegółowych badań wybrano drugorzędową formę wąwozową, która od 15 lat stopniowo rozcina płaskie dno głównego wąwozu (ryc. 4). Początkowo wykonywano pomiary za pomocą taśmy mierniczej i klizymetru, a następnie dalmierza i tachimetru laserowego. Urządzenia te nie pozwalają na pomiar mikroform, dlatego w celu zwiększenia precyzji i efektywności pomiarów zastosowanego fazowy skaner laserowy. Rozpoznanie tempa rozwoju wtórnego wąwozu wykonano przy użyciu naziemnego skaningu laserowego 3D Leica HDS 7000. Badania terenowe w warunkach zalesionego wąwozu lessowego przeprowadzono w październiku 2012 i w kwietniu 2013 r. W analizowanym okresie zaobserwowano szybki rozwój wtórnego rozcięcia dna wąwozu, głównie w wyniku spływów propluwialnych. Oszacowana przy użyciu TLS objętość analizowanej formy osiąga 1000 m3, a jej podstawowe parametry wynoszą odpowiednio: długość ok. 160 m, szerokość od 2,6 m do 5,5 m, głębokość od 1,6 m do 4 m (tab. 1). Analizowane rozcięcie erozyjne zwiększa swoją kubaturę głownie w wyniku wzmożonej erozji wstecznej. W roku 2013 podczas roztopów doszło do cofnięcia progu erozyjnego o 22 m (ryc. 5). Przekrój poprzeczny górnego odcinka rozcięcia powiększył się od 1,7 m2 do prawie 3 m2 i zmienił kształt na skrzynkowy (ryc. 6).