Object

Abstract:

Praca przedstawia wyniki analizy wielkości i tempa degradacji szlaków turystycznych (odcinków nieutwardzonych) położonych na obszarze Kielc. Określono dynamikę procesów erozji i akumulacji w ich obrębie w latach 2011-2021.Wtym celu wykorzystano dane z lotniczego skanowania laserowego, nowoczesne metody fotogrametrii naziemnej – SfM (ang. Structure-from-Motion), oraz algorytmy obliczeniowe oparte m.in. na metodzie różnicy modeli wysokościowych – DoD (ang. Digital elevation model of difference). Szczegółową analizę przeprowadzono w 24 reprezentatywnych stanowiskach badawczych, w których obliczono objętość i masę wyerodowanego/zakumulowanego materiału mineralnego, a następnie wskaźnik jednostkowej masy przemieszczonego materiału w kilku okresach (wieloletnich: 2011-2016, 2016-2019, 2019-2020 oraz kilkumiesięcznych: w latach 2020-2021), która stała się punktem wyjścia klasyfikacji szlaków ze względu na wielkość procesów degradacji. Ponadto analiza chmur punktów uzyskanych podczas pomiarów fotogrametrycznych umożliwiła charakterystykę przebiegu procesów i rozwoju mikroform rzeźby (rynny, żłobiny, bruzdy erozyjne, stożki napływowe) związanych z degradacją szlaków. Podatność na niszczenie nawierzchni warunkują trzy główne cechy: nachylenie szlaku, zróżnicowanie mikrorzeźby szlaku (wyrażone średnią szorstkością nawierzchni) oraz maksymalna głębokość istniejącego rozcięcia w powierzchni szlaku. Uzyskane wyniki wskazują również na ruch ciężkich pojazdów oraz spływ powierzchniowy wywołany opadami o dużym natężeniu jako dwa główne czynniki intensyfikujące dynamikę procesów degradacyjnych na szlakach turystycznych w Kielcach. Wielkość potencjalnych zmian w mikrorzeźbie szlaków turystycznych, wywołanych wystąpieniem opadów o małym prawdopodobieństwie przewyższenia, określono za pomocą modelu fizycznego SiMWE (ang. SIMulated Water Erosion). Wyniki modelowania przedstawiają korzystne/niekorzystne uwarunkowania występowania spływu powierzchniowego po szlaku. Uzyskane wyniki wskazują, że najbardziej narażone na procesy degradacji są szlaki w południowej części miasta, szczególnie w pobliżu tras zrywkowych oraz popularnych miejsc rekreacyjnych. Zastosowane rozwiązania metodyczne w zakresie terenowych badań eksperymentalnych oraz modelowania hydromorfologicznego mogą być z powodzeniem stosowane przy planowaniu przebiegu i renowacji szlaków turystycznych.

The thesis presents the results of an analysis of the size and rate of degradation of hiking trails (unpaved sections) located in the Kielce area. The dynamics of erosion and accumulation processes within these trails were determined from 2011 to 2021, using data from airborne laser scanning, modern ground-based photogrammetry methods such as Structure-from-Motion (SfM), and computational algorithms based on the Digital Elevation Model of Difference (DoD) method. A detailed analysis was carried out at 24 representative research sites, where the volume and mass of eroded/accumulated soil were calculated, and a unit mass index of displaced mineral material was determined for several periods (multi-year: 2011-2016, 2016-2019, 2019-2020, and several months: in 2020-2021), which became the starting point for classifying trails according to the size of degradation processes. Additionally, the analysis of point clouds obtained during photogrammetric measurements enabled the characterization of processes related to trail degradation, such as surface erosion in the form of rills, road ruts, gullies, and the formation of accumulation forms (alluvial cones). The susceptibility to trail destruction is determined by three main features: the slope of the trail, the variability of the trail’s micro-topography (expressed as mean surface roughness), and the maximum depth of the existing cut in the trail’s surface. The results also indicate heavy vehicle traffic and surface runoff caused by intense rainfall as two main factors intensifying the dynamics of degradation processes of hiking trails in Kielce. Potential changes in the microtopography of hiking trails caused by high-intensity rainfall events were determined using the SIMulated Water Erosion (SiMWE) physical model. The modeling results show favorable/unfavorable conditions for surface runoff on the trail. The obtained results indicate that trails in the southern part of the city, especially near logging routes and popular recreational areas, are the most vulnerable to degradation processes. The methodological solutions applied in the field of experimental terrain research and hydromorphological modeling can be successfully used in planning the course and renovation of hiking trails.

Additional notes:

Zawiera bibliografię ; Streszcz. ang.

Identifier:

oai:bibliotekacyfrowa.ujk.edu.pl:10164

Computer catalogue:

click here to follow the link

Language:

pol

Degree name:

doktor

Date obtained:

16.11.2023

Degree grantor:

Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach

Supervisor:

Suligowski, Roman ; Wałek, Grzegorz

Reviewer:

Absalon, Damian ; Krzemień, Kazimierz ; Bryndal, Tomasz

Field:

Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych

Scientific disciplines:

Nauki o Ziemi i środowisku

Faculty:

Wydział Nauk Ścisłych i Przyrodniczych

Type:

rozprawa doktorska

Access rights:

tylko w Oddziale Informacji Naukowej

Publication status:

niepublikowana