Természetföldrajzi vizsgálati módszerek

Teljes szövegt

(1)

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0012 projekt

Eötvös Loránd Kollégium Környezetvédelmi műhely

2013. 05. 13.

Természetföldrajzi vizsgálati módszerek

Gyögyövics Katalin

(2)

A modern homokkutatás

lehetőségei Belső-Somogy példáján

Györgyövics Katalin PhD hallgató

SZTE, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék SZTE, OSL SZEGED

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(3)

Problémafelvetés

Barcsi Ősborókás, Darány Miért homok?

Miért Belső-Somogy?

• Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának

kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(4)

A kutatások célkitűzése

Általában:

 Dűnék térképezése, osztályozása, komplex rendszere, mintázata

 Vegetáció szerepe, dűnék ökológiája

 Homokmozgások kora

 Dűnék a Marson

Belső-Somogyban:

– Terület pozitív és NEGATÍV formái

– A formák morfometriája, csoportok

– Mikor mozgott a homok? Mikor alakultak ki illetve át a

buckatípusok?

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(5)

A dűnék típusai

barkán

parabolabucka

csillagdűne

keresztirányú dűne

hosszanti dűne

garmada

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(6)

Barkán

luv

(windward, szél felőli)

lee

(leeward,

szélárnyékos)

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(7)

Parabolabucka

luv

(windward, szél felőli)

lee

(leeward,

szélárnyékos)

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(8)

Kevert és komplex dűnék

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(9)

Kevert és komplex dűnék

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(10)

Morfometriai vizsgálatok:

terepbejárás

1:10.000 topográfiai térkép

morfometriai paraméterek meghatározása (T, K, ív, húr) ArcView: digitalizálás osztályozás

Statisztikai elemzés, leválogatás

Morfometria

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(11)

Morfometria

Ívhossz

>1000 1000-160 160<

garmadák

T/I

250>

kitöltetlen, nagy

250<

félig kitöltött, nagy

görbültség (I/H)

= 0

szármaradvány maradékgerinc

T/I

62>

Kitöltetlen, közepes

62-110

Félig kitöltött, közepes

110<

Kitöltött, közepes

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(12)

Alkalmazott módszerek

Abszolút kormeghatározás: OSL Eltemetődés óta kristályrács

hibáiban felhalmozott

lumineszcens jel (egyenérték dózis) mérése

Nullázódás:

néhány perc napfény Jel felhalmozódása:

környezetben található természetes radioaktív anyagok bomlása:

Th-232, U-238, U-235, K-40, Rb-87

+kozmikus sugárzás

(környezeti dózisteljesítmény)

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(13)

Alkalmazott módszerek

Feltárás

Sötét laboratórium:

ismert hullámhosszú vörös és sárga fény

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(14)

Alkalmazott módszerek

Feltárás

90-150 μm

Bolygatatlan mintavevő

Sűrűség alapú ásványi szeparáció

Karbonát és szervesanyag eltávolítás

Kvarc kinyerés HF-fel Szitálás

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(15)

Alkalmazott módszerek

OSL mérések:

morfometriai csoportok tagjai

160-320 cm mély fúrások (11 helyen) 16 OSL minta (SAR protokoll

– Murray és Wintle 2000)

RISØ TL/OSL DA-15

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(16)

Barcsi Ősborókás: 21,4 km 2 Dél-Belső-Somogy: 245,4 km 2

A mintaterület

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(17)

A buckák morfomteriai paraméterei alapján kialakított típusok: Barcsi Ősborókás

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(18)

Egyéb formák Parabolabuckák

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(19)

RÉSZEGYSÉGEK ÉNY →

transzportációs DK →

akkumulációs- transzportációs

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(20)

Folyóvölgyek bevágódása (fiatalabbak)

 Szabási-Rinya

 Lábodi-Rinya

 Kapos

Magas térszíneken kevés forma Sok egyenes forma

Parabolabuckák csak akkumulációs zónákban

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(21)

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(22)

17-18. század Garmadák

Lokális

homokmozgások

0,29 0,06 ka 0,26 0,05 ka 0,17 0,06 ka I. katonai térkép (1782)

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(23)

Késő Glaciális, Fiatal Dryas

→ közepes méretű parabolabuckák kialakulása

ka: ezer év

(24)

Késő pleniglaciális, Idős Dryas: hideg és száraz stadiális

→ nagy méretű parabolabuckák kialakulása

→ a hosszú formák NEM maradékgerincek

→ vándorlás átlagos üteme: 1 m/év (~Muhs és Holliday 1995)

Korbeosztás:

Gábris és Nádor 2007 ka: ezer év

(25)

Fagyékek, fagyzsákok vizsgálata, korának meghatározása

További tervek, lehetőségek

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(26)

Georadaros mérés

További tervek, lehetőségek

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(27)

Bevezetés – pár szó a georadarról

• A georadar (ground penetrating radar - GPR) – talajradar, földradar

• Sekély földtani kutatásokra alkalmazható, roncsolásmentes geofizikai módszer

• In-situ, nagy felbontású képet alkot a felszín alatti képződmények szerkezeti felépítéséről és egyéb objektumok jelenlétéről

Amiről szó lesz:

Georadar technika fejlődése Működési elve

Georadar alkalmazása

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(28)

Történelmi áttekintés – technikai fejlődés

• Christian Hülsmeyer (1881-1957) - Telemobiloscope

• Gotthelf Leimbach és Heinrich Löwy -1910 - Első próbálkozás eltemetett tárgyak kutatása

• Richard Hülsenbeck - 1926 - Pulzáló radar technikával

• Walter Stern -1929 - Első sikeres geológiai alkalmazás

• Robert Alexander Watson-Watt (1892-1973) RADAR – Radio Detection and Ranging

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(29)

1930 - légvédelmi célok II. VH - repülőgépek felderítésére

1950 - hullámok áthatolnak a földön

1960 óta alkalmazzák a geológiában

1960 - ALSEP - Hold felszínén

1972 - kereskedelmi forgalomban (Geophysical Survey Inc.)

Vietnámi háborúban

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(30)

Három fő egysége

• Jeladó – transmitter

• Jelfogadó – reciver

• Vezérlő egység

Működési elv

Az adó – rövid időtartamú elektromágneses impulzusokat sugároz ki a vizsgált közegbe.

A kisugárzott teljesítmény néhány mW, két nagyságrenddel kisebb, mint a mobil telefonok által kisugárzott teljesítmény!

Mi történik a hullámmal a közegben?

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(31)

Az EM tipikusan 1 MHz - 1 GHz frekvenciatartományban van A behatolási mélység fordítottan arányos a frekvenciával.

A közegek paraméterei melyek módosítják a jelet:

• elektromos permittivitást, vagyis a dielektromos állandót (ε)

• mágneses permeabilitás (μ)

• fajlagos vezetőképesség vagyis konduktivitás (σ)

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(32)

A közeghatárokról objektumokról visszaverődik a EM jel, a különböző fizikai paraméterekkel rendelkező anyagokról különböző módon (amplitúdó, hullám fázis) reflektálódik a jel.

Amikor a hullám két eltérő elektromágneses tulajdonsággal rendelkező közeg határára ér,

akkor egy része visszaverődik, míg a másik része a közeg határon megtörik és belép az új közegbe.

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(33)

Mágneses tér

Elektromágneses hullám Mechanikus hullám

E

B Z

P

Z

Elektromos tér

Elektromágneses jel - hullám

Pl. a fény Pl. a hang

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(34)

Az első rendszerek robosztusak voltak - 1973

A műszer

Korszerű műszer – egyszerű használat

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(35)

Alkalmazási területei

Mérnöki alkalmazás

• betonszerkezetek vizsgálata

• infrastruktúra

• közutak – geotechnika

• vasúti

Katonai – nemzetbiztonsági

• katonai feltárás

• katasztrófavédelem

• kriminalisztika

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(36)

Környezetvédelmi - mezőgazdasági, erdészeti alkalmazás

Archeológiai alkalmazás

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(37)

Bányászati alkalmazás

Geológiai alkalmazás

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(38)

Elhagyott meder felmérése Hosszanti felmérés

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(39)

Keresztirányú felmérés Elhagyott meder felmérése

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(40)

Zátony felmérése

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(41)

Mederfelmérés - objektumok a mederben

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(42)

Dűne vizsgálat folyásirány

Medervizsgálat - keresztszelvény - hossz-szelvény

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

0 2 4 6 8 10

H

L

2012_06_08_58 2012_08_01_101 2012_10_02_042

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(43)

Medervizsgálat - mederváltozás

Erózió Akkumuláció

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(44)

11:23 - 11:43 -3,70 m

2

11:43 - 12:31 1,74 m

2

12:31 - 13:04 1,36 m

2

13:04 - 14:08 -0,85 m

2

14:08 - 16:22 0,50 m

2

16:22 - 16:52 -0,03 m

2

16:52 - 17:23 -0,27 m

2

Medervizsgálat - mederváltozás

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(45)

Partfejlődés

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(46)

Partfejlődés

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(47)

Kristályos pala kimutatása

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(48)

Kristályos alapkőzet kimutatása

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(49)

Réti mészkőréteg

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(50)

Lakóépület vizesedésének felmérése

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(51)

Archeológia

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(52)

Archeológia

Felsővárosi Minorita templom

http://templomfelujitas.blogspot.hu/

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(53)

Felsővárosi Minorita templom

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(54)

Vasbeton szerkezet vizsgálat - BTK Mérnöki alkalmazás

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(55)

Vasbeton szerkezet vizsgálat - BTK Mérnöki alkalmazás

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

(56)

Infrastruktúra vizsgálata

Csatornafedél Csatorna

Mérnöki alkalmazás

Az SZTE Kutatóegyetemi Kiválósági Központ tudásbázisának kiszélesítése és hosszú távú szakmai fenntarthatóságának megalapozása

a kiváló tudományos utánpótlás biztosításával”

Ábra

Updating...

Hivatkozások

Updating...

Kapcsolódó témák :