Determinarea Dinamicii Versanților

Determinarea dinamicii versanilor prin analize

morfometric i morfografic a reliefului utiliznd

tehnici GIS

Studiu de caz: Valea Cernei n aval de Bile Herculane

Dinamica versanilor

Alexe Iuliana Veronica

Anul I, grupa 407

Geomorfologie i cartografie cu elemente de cadastru

Bucureti

2015

Cuprins

1. Introducere

2. Metodologie

3. Etape de lucru

4. Concluzii

Bibliografie

1

Introducere

Un versant reprezint o suprafa cu o nclinare > 2 3 i

care face racordul ntre interfluvii sau creste i liniile de drenaj

adiacente. Unitatea de baz a unui versant este faeta sau

segmentul, o suprafa cu nclinare uniform. n acest fel, un

versant este format dintr-o multitudine de faete separate prin

discontinuiti sau rupturi, convexe sau concave.

Lucrarea de fa se ncadreaz n categoria studiilor de

geomorfologie i are ca obiect de studiu Valea Cernei n aval de

Bile Herculane.

Rul Cerna este cel mai important afluent al Dunrii din

Munii Banatului. Acesta izvorte din Munii Godeanu (izvorul la

Paltina, 2070 m) de unde i adun numeroase praie i izvoare.

Strbtnd un defileu continuu, Cerna colecteaz toate apele

masivelor muntoase care i mrginesc malurile.

n aval de Gara Bile Herculane, rul i primete cel mai

important aflunet, Belareca. La vrsarea n Dunre, albia rului se

lrgete, formnd depresiunea Orovei.

Trsturile sale sunt ale unei vi tipic longitudinale cu

orientare nord-est sud-vest ce urmrete linia tectonic i

orografic dintre Munii Vlcan i Munii Mehedini pe de o parte i

Munii Godeanu alturi de Munii Cernei pe cealalt parte.

2

Harta localizrii arealului de studiu

0 10 20 5 km

3

Metodologie

Pentru ntocmirea lucrrii, am folosit o serie de metode cu

ajutorul crora am conceput i finalizat acest studiu. Pentru

realizarea materialului grafic am utilizat harta topografic a

Romniei la scara 1:25.000, anul 1982, datele vectoriale Corine

Land Cover 2000 i alte seturi de date vectoriale generale ale

Romniei.

Bazele de date rezultate au fost cele vectoriale,

reprezentate pe straturi tematice, de tip: punct (cote altimetrice),

linie (curbe de nivel, ruri), poligon (procese geomorfologice,

utilizarea terenurilor, tip de sol). Datele vectoriale sunt folositoare

pentru realizarea datelor de tip raster (alctuite din pixeli

organizai sub form de linii i coloane).

Baza de date utilizat i rezultat n analiza GIS

Date digitale

primare

Sursa

datelor

Tipologie Cmpuri

asociate

vectorilor

Utilizare

Curbe cu

echidistana

de10 m

Harta

topografic

1:25.000

Vectori de

tip linie

altitudine Modelul numeric al

terenului (dem),

orientarea

versanilor,

geodeclivitate,

adncimea

fragmentrii

reliefului

4

Reea

hidrografic

Harta

topografic

1:25.000

Vectori de

tip linie

Permanent,

temporar

Densitatea

fragmentrii

reliefului

Cote

altimetrice

Harta

topografic

1:25.000

Vectori de

tip punct

Altitudine Diverse hri

Localiti Harta

topografic

1:25.000

Vectori de

tip poligon

Denumire Diverse hri

Procese

geomorfologice

Harta

topografic

1:25.000

Vectori tip

poligon

Tip procese Harta

proceselor

geomorfologice,

harta

vulnerabilitii la

prbuiri, harta

unitilor

funcionale de

versant

Litologia Set de date

vectoriale

Vectori tip

poligon

Tipuri de

roci

Harta

geologic, harta

funcionalitii

versanilor

Utilizarea

terenurilor

Corine Lnad

Cover 2000

Vectori de

tip poligon

Denumire,

cod

Harta utilizrii

terenurilor, harta

funcionalitii

versanilor

5

Etapa de lucru

Etapa de lucru n GIS este cea mai important i are rol de

a realiza hrile primare, intermediare i finale care vor duce la

ndeplinirea scopului propus, i anume, determinarea unitilor

funcionale de versant, analiza susceptibilitii apariiei proceselor

de versant (prbuiri, torenialitate).

Etapa 1

ntr-o prim etap s-au realizat urmtoarele hri:

hipsometria, geodeclivitatea, energia de relief, densitatea

fragmentrii, orientarea versanilor, utilizarea terenurilor, geologia,

tipurile de sol, procesele geomorfologice i intensitatea gleizrii.

1. Harta hipsometric

A fost realizat n programul ArcGIS (ArcMap) prin

vectorizarea curbelor de nivel de pe harta topografic 1:25.000.

Am utilizat funcia topo to raster din Spatial Analyst Tools-

Interpolation pentru a crea n urma interpolrii curbelor de nivel

modelul numeric al terenului (dem). Pentru a se reclasifica se d

dublu clik pe layer i se merge la Symbology. Aici se selecteaz

opiunea Classified-Classes-Classify. Pentru a reclasifica

hipsometria n 5 clase egale s-a stabilit diferena de relief dintre

6

valoarea maxim (1106) i valoarea minim (73) care este 1033,

iar apoi s-a mprit aceast valoare la 5 i a rezultat circa 200

m/interval. Se adaug aceste intervale la Break values, rezultnd

urmtoarele valori: 300, 500, 700, 900, iar ultima valoare, cea de

1106 rmne neschimbat. Din Color Ramp s-a ales paleta de

culori de la crem la maro. Pentru a finaliza harta, se merge n

meniu, la Insert i se adug titlu, legend, orientare i scar.

Pentru a reda 3D relieful se creeza hillshade din: Spatial

Analyst Tools-Surface -Hillshade. La Imput surface se selecteaz

dem, iar la Z factor se d valoare 2. Hillshade.ul se adaug ca

layer deasupra dem.ului, dar din proprieti, se selecteaz Disply-

Transparency i i se d o transparen de 50%.

La final se adaug i celelalte elemente: reea hidrografic,

localiti, ci de transport i cote altimetrice. Harta rezultat se

export (n format *jpg, *tiff, *bmp, *png) din File-Export Map.

8

Analiza statistic a modelului numeric al terenului n aval de

Bile Herculane arat c acesta are altitudini cuprinse ntre 70 i

1106 m (altitudinea maxim 1106 m vrful Domogled).

Din analiza hrii, se observ c predomin altitudinile de

pn la 500 m, ele corespunznd sectoarelor de vale ale rurilor

cu curgere permanent (Cerna, Iardatia Mare, Valea Topolovei).

Altitudinile cele mai mici, de

9

Aezrile umane sunt prezente pe toate treptele altimetrice, n

special pe cele deluroase.

2. Harta geodeclivitii

Harta geodeclivitii sau harta pantelor a fost realizat cu

ajutorul funciei Slope din Spatial Analyst Tools-Surface -

Slope,Imput raster: dem, Output raster: pante. Din Symbology-

Classified-Classes:5 Classify Break Value se reclasific valorile

n 5 clase. Din Color Ramp se alege paleta de culori de la verde

la rou. Pentru a-i reda modelul 3D se aplic hillshade.ul cu o

transparen de 50%. Se mai adaug reeaua hidrografic,

localitile, cile de transport i cotele altimetrice.

Pentru finalizarea hrii se merge n modul Layout View de

unde se inserez din Insert titlu, scara, orientarea i legenda dup

care se export din File-Export Map.

11

Geodeclivitatea rezult din mbinarea fragmentrii n

suprafa cu fragmentarea orizontal pe un substrat litologic-

structural-tectonic (Nedelea, 2006). n concordan cu factorii

climatici, hidrologici, pedologici, geodeclivitatea impune geneza,

dinamica i evoluia proceselor morfologice.

Nu este o component material a reliefului, ci reprezint o

expresie cantitativ, o valoare matematic care exprim

potenialul dinamic al acestuia.

n cadrul analizei hrii pantelor n sectorul aval de Bile

Herculane se diferenieaz 5 intervale de valori ale unghiului de

declivitate. Valorile cuprinse ntre 10 i 20 au o larg desfurare

pe vile rurilor, pe interfluviile extinse de tip platou. Procesele

care caracterizeaz aceste areale sunt cele de albie eroziune.

Pe o suprafa mai extins se gsesc valori cuprinse ntre 20 i

40. Specifice acestor areale sunt procesele de torenialitate.

Valorile de peste 40 se gsesc pe areale restrnse, corespund

versanilor alctuii din roci mai dure. Procesele caracteristice

sunt prbuirile.

12

3. Harta orientrii versanilor

Orientarea sau expoziia versanilor s-a realizat cu ajutorul

funciei Aspect din Spatial Analyst Tools-Surface-Aspect, Imput

raster: dem, Output raster: orientare. Rezultatul iniial s-a

reclasificat avnd n vedere orientarea n funcie de punctele

cardinale, adic n funcie de un cerc de 360.

S-a reclasificat gridul prin schimbarea valorilor

(reprezenatte de grade) de la Break Values (Symbology-

Classified-Classes:5-Classify) cu: 45,135,225,315, iar ultima

valoare a rmas neschimbat. Astfel, la layout au aprut cinci

clase de valori: 0-45, 45-135, 135-225, 225-315, 315-360. La

legend ns apar dou valori pentru Nord, astfel c harta trebuie

reclasificat.

Din Spatial Analyst Tools se alege de la Reclass funcia

Reclassify. La new values valoare 5 (care reprezint segementul

de cerc de 315-360) se nlocuiete cu valoare 1, astfel nct

13

valorile 0-45, ct i cele de 315-360 s fie reprezentate n

aceeai clas: Nord.

Gridul rezultat va avea valori de 1 (Nord), 2 (Est), 3 (Sud) i

4 (Vest). Culorile alese pentru harta orientrii trebuie s respecte

caracteristicile versanilor n funcie de orientare i anume:

culoarea albastr pentru versanii nordici care sunt cei mai reci ,

culoare roie pentru cei sudici, acetia fiind cei mai calzi, culoarea

galbena pentru cei estici i culoarea verde pentru cei vestici.

Pentru a finaliza harta de adauga celelalte elemente de

detaliu: reeua hidrografic, localitile, cotele altimetrice i se

adaug i din meniul Insert titlu, scar, orientare i legend.

Versantul reprezint suprafaa nclinat care se afl de o

parte i de alta a unui curs hidrografic i care face racordul ntre

albiile minore i interfluvii. Versanii sunt un sistem geomorfologic

complex cu o dinamic accentuat (Marcu, 2013).

Expoziia versanilor (orientarea) reprezint poziia acestora

fa de punctele cardinal i expunerea la radiaia solar indirect.

Conform hrii sectorului din aval de Bile Herculane au

rezultat 4 clase: versani nordici (umbrii), versani sudici (nsorii),

versani estici (seminsorii) i versani vestici (semiumbrii).

Datorit faptului c bazinul are o dezvoltare mai mare pe

partea dreapt (munii Cernei i Godeanu), domin versanii

nsorii i seminsorii. Acest fapt favorizeaz ptrunderea maselor

14

de aer sudice, care sunt mai calde.Vegetaia specific acesto

rversani este etajul nemoral, la care se mai adaug i punile.

Pe areale mai restrnse se gsesc versanii umbrii i semiumbrii

pe care se dezvolt cu precdere pinul negru de Banat.

Pinul negru de Banat, Masivul Domogled

16

4. Harta energiei de relief

Este o metod de exprimare a caracteristicilor cantitative

ale reliefului, prin realizarea unui caroiaj kilometric de 1 km prin

imtermediul cruia se calculeaz energia de relief pentru fiecare

celul a acestuia.

Pentru realizarea hrii energiei de relief sau adncimii

fragmentrii s-a procedat astfel: Spatial Analyst Tools

Neighborhood Block Statistics: Imput raster: dem, Output raster:

energie1, Neighborhood: Rectangle, Neighborhood Settings

Height: 1000, Widht :1000, Units: map Statistics Type: Range .

Se creeaz astfel un caroiaj de 1 km. Se creeaz apoi un fiier

ascii din rasterul rezultat: Conversion Tools From Raster

Raster to Ascii: Imput raster: energie1, output Ascii: energie2

save as type *asc. Urmtorul pas este conversia ascii.ului n

raster: Conversion Tools To Raster Ascii to raster: Imput

Ascii: energie2, Output raster: energie3. Mai departe se creeaz

un caroiaj de 1 km de tip vectorial astfel: Conversion Tools

From Raster Raster to Polygon : Imput raster: energie3, output

polygon features: energiefinal.

Rasterul rezultat se reclasific n 5 clase de valori din

Symbology Classified Classes: 5 Classify Break Values.

Se face diferena ntre valoarea maxim (602) i valoarea minim

(31)= 571, apoi, aceast valoare se mparte la 5 i rezult

17

intervale de circa 100 m. Se modific culoarea layerului, din Color

Ramp i se alege paleta de culori de la verde la rou.

Pentru ca valorile s fie afiate pe hart se d dublu click

pe layer.ul energiefinal Labels i se bifeaz Label features in

this layer. Pentru a reda harta n mod 3D se aplic hillshade.ul.

Se mai adaug i reeaua hidrografic, iar din Insert se adaug

titlul, scara, orientarea i legenda.

Este o trstur morfometric important care reflect un

anumit grad de evoluie a reliefului. Energia de relief nseamn

intensitatea aciunii eroziunii lineare realizat de apele curgtoare

la care se mai pot adug i micrile tectonice.

Pe suprafeele mai joase, apa din precipitaii se

acumuleaz i formeaz mici nulee, care n timp se

transform n vi bine dezvoltate. Aadar, adncimea

fragmentrii, reprezint gradul de adncire al vilor n raport cu

nivelul cel mai nalt al interfluviilor (Achim, 2013).

Analiza statistic a modelului numeric al terenului n aval de

Bile Herculane arat c acesta are valori ale adncimii

fragmentrii cuprinse ntre 31 i 400 m. Valorile

18

regiunile muntoase unde sunt prezente rocile mai dure care dau

stabiliate versanilor, n timp ce vile se adncesc.

Rigol pe fruntea terasei de 40-50 m la confluena Cerna - Belareca

20

5. Harta densitii fragmentrii

Densitatea fragmentrii sau fragmentarea orizontal a

reliefului este un indicator morfometric de baz, deoarece

raporteaz lungimea reelei erozionale la unitatea de suprafa.

Pentru o realizare ct mai corect a acestei hri trebuie

vectorizat toat reeaua hidrografic, att cea permanenta, ct i

cea temporar. Dup ce am vectorizat toate rurile, trebuie sa

crem n tabela de atribute un nou cmp, pe care l numim frag.

La type vom selecta double, iar la precision: 10, scale: 2. Pentru a

reda fiecrui ru valoarea 1, vom folosi funcia Field calculator:

frag=1.

Urmtorul pas este convertirea informaiei vectoriale n care

se afl rurile n informaie raster: Conversion Tools To Raster

Feature to Raster Imput: ruri, Field: frag, Output: densitate1,

Output cell size: 5.

Se aplic funcia pentru calcularea densitii fragmentrii

astfel: Spatial Analyst Tools Neighborhood Block Statistics

Imput raster: densitate1, Output raster: densitate2, Neighborhood;

Rectangle, Neighborhood Settings Height: 1000, Widht: 1000,

Units map Statistics , Type: sum. S-a creat astfel un caroiaj de

1km. Urmeaz s se creeze un ascii: Conversion Tools From

Raster Raster to Ascii Imput raster: densitate2, Output ascii:

densitate 3 save as type: *asc.

21

Dup, se realizeaz conversia ascii.ului n raster:

Conversion Tools To Raster Ascii to Raster Imput ascii:

densitate3, Output raster: densitatefinal. Ca la harta energiei de

relief, i aici se creeaz un caroiaj: Conversion Tools From

Raster Raster to Polygon Imput raster: densitatefinal, Output

polygon features: densitatevector.

Se deschide tabela de atribute de la densitatevector, i se

creeaz un nou cmp (Add field; Type: double; Precision=10,

Sclae=2) care se va numi densitate. Se selecteaz ntreaga

coloan i se folosete Field calculator i se aplic operaia

gridcode*5/1000. Rasterul densitate1 se reclasific din

Symbology Classified Classes:5 Classify Break Values; se

face diferena ntre valoarea maxim (938) i cea minim

(31)=907, se mparte apoi la 5=circa 200 m/interval. Valorile pe

hart se obin prin bifarea casuei Label features in this layer din

Labels. Se modific culoarea, alegndu-se paleta de culori de la

verde la rou.

La legenda layerului se modific valorile cu cele din tabelul

de atribute de la layerul vectorial densitate vector, iar unitatea de

msur va fi km/km.

23

Fragmentarea orizontal a reliefului reprezint gradul de

discontinuitate generat n planul orizontal al suprafeelor

morfologice din cadrul unei regiuni, fiind rezultatul modelrii i

compartimentrii acestora prin aciunea factorilor exogeni.

Trstura fundamental a fragmentrii orizontale este

alternana pe suprafaa scoarei terestre a culoarelor de vale cu

spaiile interfluviale. Dac alternana este frecvent, atunci crete

i densitatea fragmentrii. Relieful (declivitateaversanilor), natura

rocilor (permeabile sau impermeabile), ptura vegetal, clima

(cantitatea de precipitaii) i apa subteran reprezint factorii care

determin densitatea reelei hidrografice

Asimetria bazinului, lungimea i densitatea reelei

hidrografice, varietatea litologic accentuate au impus o

fragmentare a reliefului diferit pe dreapta i pe stnga Cernei

(Clius, 2009). ntocmirea hrii densitii fragmentrii are la baz

calcularea densitii pe care o are reeaua hidrografic prin

raportul dintre lungimea i unitatea de masur a suprafeei.

Analizastatistic a modelului numeric al terenului n aval de

Herculane arat c acesta are valori ale densitii fragmentrii

cuprinse ntre 0,5 i 4,7 km/km. Valorile cuprinse ntre 0,5 i 1,5

km/km se afl la nivelul cumpenei de ap, n timp ce valorile

cuprinse ntre 1,5 i 3 km/km se gsesc pe vile afluente ale

Cernei, att de pe dreapta, ct i de pe stnga rului.

24

Reprezentative pentru ariile de confluen ale Cernei i afluenilor

si sunt valorile de peste 3 km/km.

Natura rocilor a determinat diferenieri n gradul de

fragmentare. Ca aspect pozitiv, densitatea mare de vi asigur

resursele de ap ale populaiei, iar prin intermediul teraselor

fluviatile ofer condiii propice construirii de locuine.

6. Harta utilizrii terenurilor

A fost realizat utiliznd datele vectoriale Corine Land

Cover. n foaia de lucru se aduc vectorul Corine Land Cover i

conturul (limita) arealului studiat. Datele utilizrii vor fi tiate dup

conturul zonei de lucru astfel: din Arc Toolbox Analysis Tools

Extract Clip: Imput features: clc2000_ro, Clip features: limit,

Output features: utilizare_terenuri. Ca s apar clasele de

utilizare se va merge la Symbology Categories Value field i

se alege LABEL3_RO Add all values. Diversele categorii de

utilizare vor avea culori diferite. ns, n ultima coloan din tabela

de atribute se gsesc codurile RGB care se vor folosi pentru a

reda culorile corecte pentru fiecare utilizare. Pentru un model 3D

se adaug Hillshade, care va avea o transparen de 50%. Se

25

mai adaug reeaua hidrografic, cotele altimetrice, iar n modulul

layout se insereaz titlul,scara, orientarea i lengenda.

Analiznd harta, se poate observa c pdurile de foioase i

cele mixte sunt predominante. Influenele mediteraneene

(temperaturi de 10.5C, precipitaii de 800 mm/an) se reflect i n

formaiunile vegetale, ntlnindu-se astfel: etajul fagului bnean,

stejarului pufos, etajul tufriurilor de stnc; liliacul slbatic are o

mare extindere vertical pe Domogled ajunge pn la 1100 m

etajul fagului pe suprafee mari din Munii Cernei i Godeanu,

etajul pinului bnean pe versanii abrupi i umbroi. Defriarea

tufiurilor i distrugerea punilor au ca efect eroziunea solurilor

i intensificarea scurgerii.

27

7. Harta geologic

Geologia a fost realizat astfel: se aduce stratul cu geologia

Romniei n foaia de lucru, alturi de conturul (limita) zonei de

studiu. Datele utilizarii vor fi tiate dup contur astfel: Arc Toolbox

Analysis Tools Extract Clip: Imput features:geo200_6_03,

Clip features: limit, Output features: geologie. Ca s apar

clasele de roci dublu click pe layer: Symbology Categories

Value Field: OBS Add all values. Aceste categorii vor aprea cu

diverse culori. Pentru a alege culorile potrivite se va consulta o

hart geologic a Romniei tiprit. Se adaug la final hillshade

pentru a reda n mod 3D, iar din meniul Insert se adaug titlu,

scar, orientare i legend.

Evoluia geologic a vii const n trecerea de la stadiul de

geosinclinal sau zon instabil la cel de zon consolidat. Este

strns legat de evenimentele tectonice produse n partea

central-vestic a Carpailor Meridionali. Carpaii Meridionali, ca

unitatea geostructural alpin i au originea n evoluia celor

dou zone labile de rift intracontinental.

Apariia i evoluia celor dou zone de rift (prima aprut n

Triasic i care este continuarea zonei de rift transilvan i cea de-

a dou, aprut la finele Mezojurasicului, cea central-carpatic)

au dus la individualizarea celor dou blocuri continentale: blocul

transilvan i blocul getic. Blocul getic era separat de aria est-

28

continental prin Fosa de Severin (rezultat din expansiunea

riftului central-carpatic).

Odat venite n coliziune, blocul transilvan se suprapune

parial peste cel getic, formnd Unitile Supragetice. n timp ce

blocul transilvan nainteaz peste cel getic, acesta din urm

ncalec peste formaiunile Fosei de Severin.

n Senonian inferior, blocul getic intr n coliziune cu

marginea est-continental i o acoper, devenind astfel Pnza

Getic. Marginea est-continental acoperit devine Autohtonul

Danubian, iar formaiunile Fosei de Severin devin Pnza de

Severin (Mutihac, Stratulat, Fechet, 2007).

Autohtonul Danubian - se regsete n munii Godeanu i

Cernei. n componena acestei uniti intr masivele cristaline

prealpine i nveliul sedimentar al acestora. Masivele cristaline

sunt caracterizate de isturile cristaline mezometamorfice (gnaise,

amfibolite). Aceste isturi cristaline se asociaz cu corpurile

granitoide, formnd aa numitele granitoide de Cerna (pe o

distan de 15 km, ce apar la nord de Bile Herculane, ntre 7

Izvoare iconfluneaCernei cu prulIuta) (Srbu, 2000).

Pnza Getic se afl n Munii Godeanu i n partea

nordic a Munilor Cernei. n cea mai mare parte este alctuit din

masive cristaline prealpine (structuri mai vechi reluate n

tectogenezele alpine). n domeniul getic se gsesc isturi

29

cristaline mezometamorfice (preodominante) i isturi cristaline

epimetamorfice. Micrile suferite n timpul fazelor austric,

laramic, pirenean, rhodanic i valah au individualizat

morfologia general a masivelor montane din bazinul Cernei i au

generat structuri tectonice foarte complicate: Pnza

Getic;Duplicatura de Cerna; Grabenul Cernei; Anticlinalul

Cernei; Sinclinalu lCernei; Sinclinalul Cerna-Jiu; Anticlinalul

Culmea Cernei(Clius, 2009).

Aceste structuri i aliniamente tectonice au avut i nc au

un rol important n dezvoltarea morfologiei de ansamblu a

bazinului, n orientarea i organizarea scurgerii de suprafaa i

subterane (Povar, 1997).

Din analiza hrii geologie se poate observa c rocile

predominante sunt: micaisturile i paragnaisele, amfibolitele,

calcarele.

31

8. Harta solurilor

A fost realizat astfel: n foaia de lucru se aduce stratul cu

solurile Romniei alturi de conturul (limita) zonei de studiu. Ca i

la harta geologic i harta utilizrii terenurilor, datele utilizrii se

vor tia dup conturul zonei astfel: Arc Toolbox Analysis Tools

Extract Clip: Imput features: romania_sol, Clip features: limit,

Output features: soluri. Pentru a reda clasele de soluri se d

dublu click pe layer: Symbology Categories Value field:

descr_u_gen Add all values. Pentru ca harta sa aib culorile

potrivite se va consulta harta solurilor n format tiprit. Ca i la

celelalte hri, se adaug Hillshade, reeaua hidrografic,

localitile, cotele altimetrice. La final se insereaz titlul, scara,

orientarea i legenda, apoi se export.

33

Solurile au un rol important n desfurarea proceselor

hidrologice n mod indirect. Varietatea condiiilor pedogenetice a

dus la realizarea unui mozaic edafic, alctuit att din soluri

zonale, ct i azonale.

Geodeclivitatea, expoziia versanilor influeneaz procesele

pedogenetice, cu repercursiuni asupra texturii, structurii. Apa

freatic determin procesul de formare i evoluie al solurilor,

astfel nct n cadrul Vii Cerna se ntlnesc mai multe clase de

soluri: molisoluri, argiluvisoluri (o fie ngust n partea de nord-

vest a staiunii Bile Herculane, pe un areal restrns pe cumpna

de ape dintre Cerna i Belareca), cambisoluri (poriuni mici situate

la nord de Herculane), spodosoluri, umbrisoluri. Se mai ntlnesc

i soluri azonale: protosoluri aluviale (amonte de Herculane),

soluri aluviale (ntre Herculane i confluena cu rul Belareca).

34

9. Harta intensitii gleizrii

Pentru a realiza aceast hart, se aduce layer.ul creat

anterior, i anume soluri, se d dublu click pe el: Symbology

Categories Value field i se alege Intensitate_G. Se aduce apoi

layer.ul cu Hillshade i i se d o transparen de 50%. Se mai

adaug reeaua hidrografic, localitile, cotele altimetrice. La

final se insereaza titlul, scara, legenda i orientarea, iar apoi se

export. Din analiza hrii reiese c n lungul vilor Cerna i

Belareca exist o zon n care intensitatea gleizrii este redus,

existnd pericolul unei inundaii doar n cazul unei irigri

necontrolate. Tipul de sol aici este protosol aluvial, un tip de sol

neevoluat, cu o textura variat i fr schelet. Pe restul

suprafeei, unde exist soluri brune, brun-acide, litosoluri,

rendzine, intensitatea gleizrii este redus.

36

10. Harta proceselor geomorfologice

Pentru realizarea acestei hri este necesar harta

topografic a Romniei 1:25.000, pe care o aducem n

foaia de lucru mpreun cu vectorul limit.n limita zonei

de studiu vom vectoriza toate procesele geomorfologice

existente pe hart. Pentru a realiza acest lucru, mai nti

trebuie s crem n spaiul de lucru un shapefile pe care

s-l denumim procese (click pe Catalog, dublu click pe

folder.ul n care lucrm New Shapefile: Name:

procese, Feature type: Polygon, Spatial Reference:

Stereo_70). Dup ce crem acest shapefile, i deschidem

tabela de atribute i adugm o nou coloan (Add field,

Name: tip, Type: text, Length:50), unde vom scrie ce fel de

proces am vectorizat. Ca s ncepem vectorizarea, se

activeaz Editor Start Editing procese start editing.

Dup ce s-au vectorizat toate procesele se selecteaz

Editor Save edits Stop editing. Se aduc hillshade.ul,

reeaua hidrografic, localitile, reeua de transporturi,

cotele altimetrice. Se insereaz titlu, orientarea, scara i

legenda i apoi se export.

37

Procesele geomorfologice identificate au fost

prbuirile i torenialitatea.

Torenialitatea aciunea direct a apelor rezultate din ploi

i topirea zpezii; este o iroire de proporii ce se dezvolt pe

spaii largi i creeaz torentul (care prefigureaz prin

caracteristicile dinamice organisme fluviatile: praie, ruri).

Torenii produc degradarea solurilor, fragmentarea terenurilor.

Constituie o legtur important ntre aciunile care realizeaz

nivelarea versanilor i cea a apelor curgtoare. Condiiile

dezvoltrii unor astfel de organisme toreniale sunt: panta mai

mare de 10, precipitaii bogate, uneori sub form de averse,

gradul sczut de mpdurire.

Prbuirile deplasri ale unor volume de roc care se

produc brusc, sub efectul gravitaiei. Au loc pe versanii cu pant

mare (peste 10), n spaiile unde vegetaia este redus sau chiar

lipsete. Circulaia apei prin crpturile rocilor i ndeprtarea

materialelor cu dimensiuni reduse rezultate prin dezagregare i

alterare reprezint una dintre condiiile de realizare a prbuirilor

(Ielenicz, 2010). Trenele de grohoti au luat natere prin

acumularea conurilor de grohoti formate la baza abrupturilor

calcaroase. Reprezentativ n acest sens este Marele Abrupt

dintre Pecinica i apte Izvoare Calde, care se afl pe cea mai

mare parte a staiunii Bile Herculane.

38

Desprinderile i rostogolirile se produc i pe unii versani

alctuii din gnaise, paragnaise, micaisturi, fie pe partea

inferioar (datorit subminrii laterale), fie n cea superioar,

acolo unde sunt prezente vile toreniale, unde au loc desprinderi

de roci din crestele nguste ce despart aceste vi.

40

Etapa a 2-a

Este reprezentat de realizarea nmulirii dintre expoziia

versanilor i geodeclivitate, densitatea fragmentrii i energia de

relief, procesele geomorfologice i geologia/geodeclivitate, tipuri

de sol i utilizarea terenurilor/geologie. Aceste nmuliri s-au

realizat astfel:

1. Interpolarea hrii expoziiei versanilor cu harta

geodeclivitii

n foaia de lucru se aduc cele dou rastere, expoziia

versanilor (de data aceasta reclasificat n 5 clase) i

geodeclivitatea. Aceast nmulire se realizeaz cu scopul de a

vedea unde se afl nclinri cuprinse ntre 0 i 10 i ce expozitie

au.

Harta pantelor se reclasific astfel: Arc Toolbox- Spatial

Analyst Tools Reclass Reclassify: Imput raster: pante, iar la

Reclassification, la New values se trec valorile: 0 pentru 0-10 i 1

la toate celelalte, iar la Output: pante_reclas.

Reclasificarea propriu-zis se face: Arc Toolbox Spatial

Analyst Tools Map Algebra Raster calculator. La Map Algebra

expression se vor nmuli orientare * pante_reclas, iar la

Output raster: expoziie. Rasterul rezultat va avea 5 clase de

valori: valoarea 0 se nlocuiete cu gri (plat), 1 - rou (nord), 2 -

41

galben (est), 3 albastru (sud), iar 4 verde (vest). Ca harta s

fie complet se aplic hillshade.ul cu o transparen de 50%, se

adaug reeaua hidrografic i de transport, localitile i cote

altimetrice. Se insereaz titlu, scar, orientare i legend i apoi

se export.

Aceast hart este important pentru analiza repartiiei

proceselor geomorfologice.

43

2. Interpolarea hrii densitii fragmentrii cu harta

energiei de relief

n foaia de lucru se aduc cele dou rastere: densitatefinal i

energiefinal pe care le reclasificm: dublu click pe fiecare layer:

Symbology Classified Classes: 3 Classify - i se modific

Break Values cu 1, 2, 3 la densitate i 5, 6, 7 la energie. Apoi,

cele dou straturi se nmulesc: Arc Toolbox Spatial Analyst

Tools Map Algebra Raster calculator, Output: interpolare

densitate energie.

Se modific culoarea layer.ului din Symbology Color

Scheme i se alege paleta de culori de la verde la rou. La

legend se nlocuiesc valorile astfel: 5 cu densitate mic/energie

mare, 6 cu densitate mic/energie mijlocie, 7 cu densitate

mic/energie mare, 10 cu densitate mijlocie/energie mic, 12 cu

densitate mijlocie/energie mijlocie, 14 cu densitate

mijlocie/energie mare, 15 cu densitate mare/energie mic, 18 cu

densitate mare/energie mijlocie, iar 21 cu densitate mare/energie

mare. Pentru a reda n mod 3D se introduce hillshade.ul cruia i

se d o transparen de 50%. Se introduce reeaua hidrografic i

se insereaz celelalte elemente specifice hrii (titlu, scar,

orientare ilegend).

44

Aceast hart evidenieaz foarte clar energia reliefului. Se

pot identifica zonele susceptibile pentru apariia proceselor

toreniale i gravitaionale.

Din analiza hrii reiese ca valorile cele mai mari (densitate

mare/energie mijlocie i densitate mare/energie mare) se gsesc

n centrul i n S-E zonei de studiu.

46

3. Harta vulnerabilitii la prbuiri

Aceast hart a rezultat n urma nmulirii dintre harta

proceselor geomorfologice, harta pantelor, harta utilizrii

terenurilor i harta geologic.

Layer.ul cu procese geomorfologice (s-a ales ca proces

reprezentativ prbuirile) cruia i s-a dat o transparen de 50%

s-a suprapus peste celelalte trei layere, geodeclivitate, utilizare

terenuri i geologie, pentru a se gsi zonele unde se ntrunesc

toate cele trei condiii ca prbuirile s se produc: pant >40,

pduri mixte i de conifere i prezena calcarelor recifale.

Pentru a reclasifica cele patru layere, mai nti se deschide

tabela de atribute i se creaz o nou coloan pentru fiecare

layer (Add field Name: valoare, Type: double, Precision:10,

Scale:2). Pentru elementele care ne intereseaz introducem

valoarea 5 (prbuiri, panta > 40, pduri mixte i de conifere

calcare recifale) pentru celelalte, valoarea 1. Dup aceea,

urmeaz reclasificarea: Arc Toolbox Spatial Analyst Tools

Reclass Reclassify: Imput raster:

procese/pante/geologie/utilizare terenuri, Reclass field: valoare,

Output raster: procese_reclas, pante_reclas, utilizare_reclas

geologie_reclas. Apoi, urmeaz nmulirea rasterelor rezultate:

Arc Toolbox Spatial Analyst Map Algebra Raster calculator.

La legenda raster.ului rezultat, vom schimba valoarea 1 cu

47

vulnerabiliate foarte mic (culoarea gri), 5 cu vulnerabilitate mic

(culoare verde), 25 cu vulnerabilitate moderat (culoare albastr),

iar 125 cu vulnerabilitate mare (culoare roie). Se adaug

hillshade.ul, reeaua hidrografic i de tranport, localitile i

cotele altimetrice. La final se insereaz i celelalte elemente

necesare hrii din meniul Insert: titlu, scar, orientare i legend.

Prbuirile deplasri ale unor volume de roc care se

produc brusc, sub efectul gravitaiei. Au loc pe versanii cu pant

mare (peste 10), n spaiile unde vegetaia este redus sau chiar

lipsete. Circulaia apei prin crpturile rocilor i ndeprtarea

materialelor cu dimensiuni reduse rezultate prin dezagregare i

alterare reprezint una dintre condiiile de realizare a prbuirilor

(Ielenicz, 2010). Trenele de grohoti au luat natere prin

acumularea conurilor de grohoti formate la baza abrupturilor

calcaroase. Reprezentativ n acest sens este Marele Abrupt

dintre Pecinica i apte Izvoare Calde, care se afl pe cea mai

mare parte a staiunii Bile Herculane.

49

4. Harta vulnerabilitii la inundaii

Aceast hart a fost creat n urma interpolrii dintre harta

intensitii gleizrii i harta tipurilor de sol, harta geologic i harta

utilizrii terenurilor.

Layer.ul cu intensitatea gleizrii (cruia i s-a dat o

transparem de 50 %) se suprapune peste celelalte 3, geologie,

tipuri de sol i utilizarea terenurilor pentru a se gsi zonele unde

se ntrunesc cele trei condiii ca inundaiile s se produc:

pietriuri i nisipuri, protosoluri aluviale i soluri aluviale i zone n

general defriate, zone de agrement, terenuri predominant

agricole.

Pentru a reclasifica cele patru layere, mai nti se deschide

tabela de atribute i se creaz o nou coloan pentru fiecare

layer (Add field Name: valoare, Type: double, Precision:10,

Scale:2). Pentru elementele care ne intereseaz introducem

valoarea 5 (intensitate gleizare moderat, pietriuri i nisipuri,

protosoluri aluviale i soluri aluviale i zone n general defriate,

zone de agrement, terenuri predominant agricole pentru celelalte,

valoarea 1. Dup aceea, urmeaz reclasificarea: Arc Toolbox

Spatial Analyst Tools Reclass Reclassify, Imput raster:

intensitategleizare/tipurisol/geologie/utilizareterenuri, Reclass

field: valoare, Output raster: intensitategleizare_reclas,

tipurisol_reclas, geologie_reclas, utilizareterenuri_reclas. Apoi,

50

urmeaz nmulirea rasterelor rezultate: Arc Toolbox Spatial

Analyst Map Algebra Raster calculator.

La legenda raster.ului rezultat, vom schimba valoarea 1 cu

vulnerabiliate nul (culoarea gri), 5 cu vulnerabilitate foarte mic

(culoare verde), 25 cu vulnerabilitate mic (culoare albastr), iar

125 cu vulnerabilitate moderat (culoare roie). Se adaug

hillshade.ul, reeaua hidrografic i de tranport, localitile i

cotele altimetrice. La final se insereaz i celelalte elemente

necesare hrii din meniul Insert: titlu, scar, orientare i legend.

Analiznd harta, se poate observa c exist anse ca n

lungul celor dou vi principale, Cerna i Belareca s se produc

inundaii. Acest lucru ar putea avea un impact negativ asupra

localitii Pecinica.

52

Etapa a 3-a

Const n interpolarea dintre hrile proceselor

geomorfologice i hipsometria, geologia i utilizarea terenurilor.

1.Harta interpolrii dintre procesele geomorfologice i

treptele altitudinale

Aceast hart este relevant pentru identificarea zonelor

susceptibile pentru anumite procese actuale i pentru relaionarea

alitudinii cu tipul de relief existent. Pentru a realiza aceast hart

este nevoie s se identifice i s se vectorizeze toate procesele

geomoroflogice ce apar pe versanii masivului.

Dup realizarea layer-ului unde sunt reprezentate

procesele, acestea se vor reclasifica (Arc Toolbox - Spatial

Analyst Tools Reclass Reclassify), fiecare tip de proces

primind un numr. Rasterul reclasificat este apoi nmulit (Raster

Calulator) cu rastarul reclasificat (n 3, apoi 2 clase) al

hipsometriei, se va finaliza harta (Edit, Export) i va rezulta

etajarea proceselor geomorfologice.

Din analiza hrii, reiese ca procesele (prbiiri,

torenialitate) nu afecteaz areale locuite.

54

2. Harta interpolrii dintre geologie i utilizarea

terenurilor

nmulirea hrii geologice cu harta utilizrii terenului

este important deoarece modul de utilizare al terenului n

corelaie cu geologia poate reprezenta o analiz a crui rezultat

este n stns legtur cu favorizarea sau mpiedicarea apariiei,

manifestrii, evouiei proceselor geomorfologice actuale.

Harta a fost realizat prin introducerea celor dou layere

vectoriale. Acestea trebuie transformate n informaie raster:

ArcToolbox Conversion Tools To Raster Feature to Raster.

Pentru a simplifica nmulirea, se reclasific geologia n 2 clase

(pentru a fi mai uor la clasificat): roci dure (calcare, micaisturi,

gresii, conglomerate) i roci moi (pietriuri, nisipuri), iar utilizarea

terenurilor se reclasific i ea tot n dou clase: vegetaie

arborescent (pduri de foioase, conifere, mixte, livezi) i

vegetaie ierboas (puni, pajiti, terenu agricol etc).

Dup ce am convertit cele dou seturi vectoriale n date

raster, acestea se nmulesc din: ArcToolbox Spatial Analyst

Tools Map Algebra Raster Calculator.

56

Etapa a 4-a

Aceast etap const n interpolarea dintre densitate-

energie i orientare-declivitate i dintre geologie-utilizare i tipuri

de sol i nmulirea dintre cele dou hri rezultate.

1. Harta interpolrii dintre densitate-energie i

orientare-declivitate

nmulirea dintre densitate i energie a fost reclasificat n

trei clase (Arc Toolbox -Spatial Analyst Tools Reclass

Reclassify), n urmtoarele valori: 1: densitate i energie, mic i

mijlocie, 2: densitate i energie mijocie, 3: densitate i energie,

mijlocie i mare, iar interoplarea pante-expoziia versanilor am

reclasificat-o astfel: plat-5, nord-5, est-7, sud-8,vest-11.

Harta anterior creat a fost reclasificat (Arc Toolbox -

Spatial Analyst Tools Reclass Reclassify) n funcie de patru

mari categorii: plat-fragmentare mic, plat-fragmantare mare, NE

- fragmentare mic, NE - fragmentare mare, SV - fragmentare

mic, SV - fragmentare mare.

Aceast interpolare este relevant pentru orientarea

versanilor ce prezint pante mari, fragmentare i energie de relief

mare deoarece astfel se pot determina vesanii cei mai favorabili

apariiei prbuirilor, vilor toreniale.

58

2. Harta interpolrii dintre geologie-utilizare terenuri i

tipuri de sol

Aceast nmulire s-a ralizat n urma reclasificrii hrii

solului (Arc Toolbox - Spatial Analyst Tools Reclass

Reclassify) n 2 categorii: soluri evoluate (cambisoluri, molisoluri)

i soluri neevoluate (protosoluri aluviale, stncrie). Apoi cele

dou rastere au fost nmulite: Arc Toolbox Spatial Analyst

Tools Map Algebra Raster Calculator.

Din analiza hrii, se observ c predomin solurile

evoluate cu vegetaie arborescent i solurile evoluate cu

vegetaie ierboas. Vegetaia ierboas pe soluri neevoluate este

prezent pe areale cu suprafa redus.

60

3. Interpolarea dintre energie-densitate-orientare-

declivitate i geologie-utilizare-soluri

Aceast hart ajut la identificarea arealelor susceptibile la

apariia proceselor. Este foate important realizarea acestei hri

deoarece poate fi util n vederea analizei pentru anumite

pretabiliti la construcii, etc.

Harta se realizeaz n urma nmulirii (Spatial Analist -

Raster Calulator - Evaluate) geologiei utilizarea terenului

soluri i energia de relief densitatea fragmentrii reliefului

geodeclivitate i expoziia versanilor, ambele reclasificate (vor

avea 6 clase din 15 i respectiv 3 clase din 15, ce au fost

reclasificate folosind numere prime). Vor rezulta 20 de clase pe

care care sunt identificate i redenumite.

62

Etapa a 5-a

Aceast etap const n nmulirea dintre ultima hart

creat, harta interpolrii dintre energie-densitate-orientare-

declivitate i geologie-utilizare terenuri-tipuri de sol cu harta

interpolrii dintre procesele geomorfologice i treptele altitudinale.

Aceast nmulire se realizeaz astfel: Arc Toolbox

Spatial Analyst Tools Map Algebra Raster Calculator. Dup

realizarea hrii, se trece n mod layout view, de unde se

insereaz elementele necesare hrii (scar, legend, orientare,

titlu), iar apoi se export ca hart final.

Este foate important realizarea acestei hri deoarece

poate fi util n vederea analizei pentru anumite pretabiliti la

construcii, ci de comunicaie, de transport.

Versanii sudici i cei sud-estici primesc radiaia solar cea

mai puternic, fiind astfel cei mai calzi i mai uscai versani, fiind

i cei mai favorabili apariiei proceselor geomorfologice (prbuiri)

deoarece n cazul acestora, ncazirea n timpul iernii determin

topirea mai brusc a zpezii i deci o perioad mai mare de

posibilitate de apariie a proceselor.

64

Analiznd harta, se poate observa predominana proceselor

de torenialitate la altitudini cuprinse ntre 500 i 900 m. La ltitudini

de peste 700 m, torenialitatea se produce pe soluri evoluate

(cambisoluri), cu vegetaie arborescent.

Prbuirile se produc pe soluri neevoluate, cu o vegetaie

ierboas, la altitudini de peste 600 m, iar procesele de eroziune

se produc la altitudini ce nu depesc 500 m pe soluri neevoluate

cu vegetaie ierboas.

Probabilitatea ca aceste procese geomorfologice s

afecteze spaiul locuit este foarte mic.

Concluzii

Utilizarea unei astfel de metodologii este util n

determinarea dinamicii/funcionalitii versanilor, deoarece ofer

date cantitative exacte referitoare la dinamic, la posibilitatea

evoluiei i susceptibilitatea apariiei proceselor de versant.

Metodologia prezentat poate fi aplicat oricrei regiuni pentru

obinerea unor rezultate la fel de complexe, acesta fiind doar un

exemplu aplicat spaiului (sub)montan. Aplicabilitatea metodei o

face util att pentru analize de pretabilitate, studii de impact, de

dezvoltare a unor zone (montane, colinare, depresionare, etc), ct

65

i pentru pentru analiza posibilitii de extindere a domeniului

construit (a unei staiuni, localiti, etc), lund n calcul toate

elementele morfogenetice, morfografice, morfometrice i

morfodinamice ce pot reprezenta factori favorabili sau restrictivi.

O astfel de analiz poate surprinde att influenele mediului

asupra activitilor umane, ct i intervenia acestora asupra

dimanicii i destabilizrii versanilor prin defriri, utilizri sau

construcii neadecvate.

Bibliografie

Achim, F., 2013, Cartografie geomorfologic, Editura Universitar,

Bucureti.

Badea, L., Alexandru, Madeleine, Buza, M., Dinu, M., 1981, Valea Cernei -

studiu de geografie, Editura Academiei, Bucureti.

Clius, Mioara, 2009, Potenialul ecoturistic al vii Cerna i valorificarea lui,

Tez de Doctorat, Universitatea din Bucureti, Facultatea de Geografie,

Bucureti.

66

Grigore, M., 1972, Cartografie geomorfologic, Centrul de multiplicare al

Universitii din Bucureti.

Comnescu, Laura, 2004, Bazinul morfohidrografic Casimcea, Editura

Universitar, Bucureti.

Badea, L., Alexandru, Madeleine, Buza, M., Dinu, M., 1981, Valea Cernei -

studiu de geografie, Editura Academiei, Bucureti.

Mutihac, V., Stratulat, Maria, Fechet, Roxana, 2007, Geologia Romniei,

Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti.

Novcescu, Petronela Anioara, 2012, Dinamica aezrilor rurale n

bazinul Cernei, Tez de Doctorat, Facultatea de Geografie, Universitatea

Bucureti (format electronic).

Popescu, N., Schmidt, N., Ielenicz, M., 1967, Unele date privnd dinamica

albiei vii Cerna-Banat, Hidrotehnica, Gospodrirea apelor i meteorologie,

nr.10, Bucureti.

Srbu, I., 1998, Valea Cernei i regimul su hidrologic cu modificrile

antropice, Comunitatea de geografi, vol.II, Bucureti.

Srbu, I., 2000, Valea Cernei-caracterizare fizico-geografic cu privire

special asupra hidrografiei, Tez de Doctorat, Universitatea din Bucureti.

Documents

Determinarea Dinamicii Versanților