Wstępne wyniki klasyfikacji siedlisk łąkowych pod względem odwodnienia w rejonie kopalni węgla brunatnego Bełchatów przy użyciu statystyk strefowych oraz danych satelitarnych

Karol Przeździecki
Politechnika Warszawska
Wydział Inżynierii Środowiska
Zakład Informatyki i Badań Jakości Środowiska
Polska

Jarosław Zawadzki
Politechnika Warszawska
Wydział Inżynierii Środowiska
Zakład Informatyki i Badań Jakości Środowiska
Polska

Zygmunt Miatkowski
Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach
Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy w Bydgoszczy
Polska

Streszczenie

Wydobycie surowców mineralnych metodami odkrywkowymi niesie za sobą konieczność odwadniania złóż mineralnych. Na skutek działania systemu odwadniającego na dużym obszarze powstaje lej depresji wód podziemnych, który ujemnie oddziałuje na środowisko. Na skutek obniżenia zwierciadła wód podziemnych w środowisku zachodzą często nieodwracalne zmiany. Sytuacja ta jest szczególnie widoczna w przypadku siedlisk hydrogenicznych, które ze swojej natury są zależne od wody. Zasięg leja depresji wyznaczony za pomocą pomiarów w studniach piezometrycznych nie zawsze daje informacje na temat jego faktycznego oddziaływania na zbiorowiska roślinne. Dzieje się tak ponieważ wiele zależy od głębokości ukorzenienia roślin.
W pracy autorzy przedstawią metodykę klasyfikacji terenów łąkowych pod względem odwodnienia oraz uzyskane przy jej zastosowaniu wstępne wyniki z obszaru Kotliny Szczercowskiej znajdującej się pod wpływem systemu odwadniającego kopalni węgla brunatnego PGE GiEK S.A. O/KWB Bełchatów. Analizy zostały wykonane na podstawie zdjęć misji Landsat (5TM, 7ETM oraz 8 OLI/TIRS). Do najważniejszych etapów opisywanej metodyki należy zaliczyć tzw. metodę trójkąta pozwalającą na wyznaczenie wskaźnika TVDI (ang. Temperature-Vegetation Dryness Index) oraz zastosowanie statystyk strefowych. Jako źródło danych o pokryciu terenu wykorzystano bazę Corine Land Cover 2006.
Wyniki uzyskane za pomocą metodyki teledetekcyjnej zostały porównane z danymi o zasięgu oddziaływania leja depresji otrzymanymi z pomiarów naziemnych przez specjalistów z Kujawsko-Pomorskiego Ośrodka Badawczego Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego w Falentach. Wyniki są obiecujące i dobrze dopasowują się do przebiegu zasięgu oddziaływania leja depresji. Umożliwia to stosowanie opisywanej metodyki do systematycznej klasyfikacji siedlisk łąkowych badanego terenu, przy niewielkich nakładach finansowych.

Słowa kluczowe:

siedliska łąkowe; wilgotność gleby; metoda trójkąta; teledetekcja; klasyfikacja odwodnienia

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia

Grzyb S., 1990: Użytki zielone przed i po powstaniu leja depresyjnego KWB Bełchatów. [W:] Możliwości i sposoby przywrócenia użyteczności produkcyjnej użytków zielonych oraz zasady gospodarowania w leju depresyjnym KWB Bełchatów. Wydawnictwo Spółki z o. o. Ekoterra.

Jończyk I., Szczepiński J., 2004: Czynniki rozwoju leja depresyjnego w rejonie KWB "Bełchatów", Materiały sympozjum, Bełchatów, 2-4 czerwca 2004 r.: 159-168.

Li Z., Wang Y., Zhou Q., Wu J., Peng J., 2008: Spatiotemporal variability of land surface moisture based on vegetation and temperature characteristics in Northern Shaanxi Loess Plateau, China. Journal of Arid Environments 72: 974-985.

Li Y., Zhang F., Han Z., Wang P., Chen H., Zhang Z., 2014: Evolution characteristics and influence factors of deep groundwater depression cone in North China Plain. China – A case study in Cangzhou region. Journal of Earth Science 25: 1051-1058.

Mallick K., Bhattacharya B., Patel N., 2009: Estimating volumetric surface moisture content for cropped soils using a soil wetness index based on surface temperature and NDVI. Agricultural and Forest Meteorology 149: 1327-1342.

Miatkowski Z., Lewiński S., Kowalik W., Sołtysik A., Turbiak J., 2006: Przydatność zdjęć satelitarnych Landsat TM do identyfikacji intensywnie odwodnionych siedlisk hydrogenicznych w rejonie KWB Bełchatów. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie nr 16, Rozprawy naukowe i monografie. IMUZ, Falenty.

Miatkowski Z., Przeździecki K., Zawadzki J., 2013: Obserwacje zróżnicowania przestrzennego warunków wodnych trwałych użytków zielonych w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni w regionie oddziaływania kopalni odkrywkowej węgla brunatnego. Roczniki Geomatyki t. 11, z. 4(61): 59-66, PTIP, Warszawa.

Motyka J., Czop M., Jończyk W., Stachowicz Z., Jończyk I., Martyniak R., 2007: Wpływ głebokiej ekploatacji węgla brunatnego na zmiany środowiska wodnego w rejonie kopalni "Bełchatów", Górnictwo i Geoinżynieria r. 31, z. 2: 477-487, AGH.

Oświt J., 1992: Identyfikacja warunków wilgotnościowych w siedliskach łąkowych za pomocą wskaźników roślinnych (metoda fitoindykacji). Bibl. Wiad. IMUZ, 79: 39-68.

Sandholt I., Rasmussen K., Andersen J., 2002: A simple interpretation of the surface temperature/vegetation index space for assessment of surface moisture status. Remote Sensing of Environment 79(2-3): 213-224.

Urbański J., 2008: GIS w badaniach przyrodniczych. Centrum GIS, Uniwersytet Gdański.

Wan Z., Wang P., Li X., 2004: Using MODIS land surface temperature and normalized difference vegetation index products for monitoring drought in the southern Great Plains, USA. International Journal of Remote Sensing 25: 61-72.

Wang C., Qi S., Niu Z., Wang J., 2004: Evaluating soil moisture status in China using the temperature–vegetation dryness index (TVDI). Canadian Journal of Remote Sensing 30: 671-679.

Yang X., Wu J. J., Shi P. J., Yan F., 2008: Modified triangle method to estimate soil moisture status with MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) products. The International Archives of the Photogrametry 37: 555-560.

Zhang Y., Li G.M., 2013: Influence of south-to-north water diversion on major cones of depression in North China Plain. Journal Environmental Earth Sciences 71: 3845-3853.