Természetföldrajzi vizsgálati módszerek

(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

(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?

(5)

A dűnék típusai

barkán

parabolabucka

csillagdűne

keresztirányú dűne

hosszanti dűne

garmada

(6)

Barkán

luv

(windward, szél felőli)

lee

(leeward,

szélárnyékos)

(7)

Parabolabucka

luv

(windward, szél felőli)

lee

(leeward,

szélárnyékos)

(8)

Kevert és komplex dűnék

(9)

Kevert és komplex dűnék

(10)

Morfometriai vizsgálatok:

terepbejárás

1:10.000 topográfiai térkép

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

Statisztikai elemzés, leválogatás

Morfometria

(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

(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)

(13)

Alkalmazott módszerek

Feltárás

Sötét laboratórium:

ismert hullámhosszú vörös és sárga fény

(14)

Alkalmazott módszerek

Feltárás

90-150 μm

Bolygatatlan mintavevő

Sűrűség alapú ásványi szeparáció

Karbonát és szervesanyag eltávolítás

Kvarc kinyerés HF-fel Szitálás

(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

(16)

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

A mintaterület

(17)

A buckák morfomteriai paraméterei alapján kialakított típusok: Barcsi Ősborókás

(18)

Egyéb formák Parabolabuckák

(19)

RÉSZEGYSÉGEK ÉNY →

transzportációs DK →

akkumulációs- transzportációs

(20)

Folyóvölgyek bevágódása (fiatalabbak)

 Szabási-Rinya

 Lábodi-Rinya

 Kapos

Magas térszíneken kevés forma Sok egyenes forma

Parabolabuckák csak akkumulációs zónákban

(21)

(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)

(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

(26)

Georadaros mérés

További tervek, lehetőségek

(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

(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

(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

(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?

(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)

(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.

(33)

Mágneses tér

Elektromágneses hullám Mechanikus hullám

E

B Z

P

Z

Elektromos tér

Elektromágneses jel - hullám

Pl. a fény Pl. a hang

(34)

Az első rendszerek robosztusak voltak - 1973

A műszer

Korszerű műszer – egyszerű használat

(35)

Alkalmazási területei

Mérnöki alkalmazás

• betonszerkezetek vizsgálata

• infrastruktúra

• közutak – geotechnika

• vasúti

Katonai – nemzetbiztonsági

• katonai feltárás

• katasztrófavédelem

• kriminalisztika

(36)

Környezetvédelmi - mezőgazdasági, erdészeti alkalmazás

Archeológiai alkalmazás

(37)

Bányászati alkalmazás

Geológiai alkalmazás

(38)

Elhagyott meder felmérése Hosszanti felmérés

(39)

Keresztirányú felmérés Elhagyott meder felmérése

(40)

Zátony felmérése

(41)

Mederfelmérés - objektumok a mederben

(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

(43)

Medervizsgálat - mederváltozás

Erózió Akkumuláció

(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

(45)

Partfejlődés

(46)

Partfejlődés

(47)

Kristályos pala kimutatása

(48)

Kristályos alapkőzet kimutatása

(49)

Réti mészkőréteg

(50)

Lakóépület vizesedésének felmérése

(51)

Archeológia

(52)

Archeológia

Felsővárosi Minorita templom

http://templomfelujitas.blogspot.hu/

(53)

Felsővárosi Minorita templom

(54)

Vasbeton szerkezet vizsgálat - BTK Mérnöki alkalmazás

(55)

Vasbeton szerkezet vizsgálat - BTK Mérnöki alkalmazás

(56)