Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
KARTOGRAFIA GEOLOGICZNA jest to dział geologii zajmujący się opracowywaniem metod sporządzania i sporządzaniem map geologicznych (= wiedza o mapach geologicznych i ich sporządzaniu).
KARTOWANIE GEOLOGICZNE polega na lokalizacji i graficznym utrwalaniu na podkładzie topograficznym zjawisk i procesów geologicznych stwierdzonych w wyniku badań terenowych (lub: są to prace terenowe zmierzające do wykonania mapy geologicznej).
ZDJĘCIE GEOLOGICZNE ma 2 znaczenia: jest to mapa geologiczna, terenowa, rękopiśmienna, kartowanie geologiczne (w znaczeniu terenowym).
MAPA GEOLOGICZNA jest to „syntetyczny, graficzny obraz stanu wiedzy geologicznej o badanym i kartowanym przez geologa terenie” (= „zmniejszony obraz zjawisk geologicznych wykonany na podkładzie topograficznym”).
Zwykle kompletna mapa geologiczna składa się z:
- mapy,
- przekroju geologicznego,
- profilu litologiczno-stratygraficznego
- tekstu objaśniającego.
PRZEKRÓJ GEOLOGICZNY jest to zmniejszony, graficzny obraz zjawisk geologicznych powstały w wyniku przecięcia skorupy ziemskiej płaszczyzną (zwykle) pionową.
PROFIL LITOLOGICZNO-STRATYGRAFICZNY jest to graficzne lub opisowe przedstawienie kolejności występujących w odsłonięciach lub w otworach wiertniczych warstw i ich cech litologicznych.
TEKST OBJAŚNIAJĄCY jest zwykle wydawany w postaci osobnej broszurki.
ETAPY WYKONYWANIA MAPY GEOLOGICZNEJ.
Przygotowanie do prac terenowych - studiowanie materiałów archiwalnych, map, publikacji itp., zakończone wykonaniem projektu badań.
Prace terenowe = zdjęcie geologiczne - wykonanie mapy geologicznej terenowej, rękopiśmiennej.
Prace edytorskie.
PODKŁADY TOPOGRAFICZNE W KARTOWANIU GEOLOGICZNYMKartowanie geologiczne zwykle polega na nanoszeniu treści geologicznej na już istniejący podkład – mapę topograficzną.
MAPA jest to zmniejszony, matematycznie określony, umowny obraz powierzchni Ziemi na płaszczyźnie.
MAPA TOPOGRAFICZNA: mapa przedstawiająca pokrycie i rzeźbę terenu (w geodezji – mapa wykonana na podstawie prac terenowych.).
Godło mapy- numer arkusza mapy, seria, jaki jest układ współrzędnych
Baza-odległość między dwoma położeniami samolotu, który wykonał zdjęcie
W teren zawsze zabieramy: podkład topograficzny, notatnik,
kompas geologiczny, młotek,
saperka, ołówek, gumka, linijka,
KWAS SOLNY (5%).
METODY LOKALIZACJI punktów na podkładzie topograficznym:
- ciągi krokówkowe
- ciągi AZYMUTALNO- KROKÓWKOWE,
- ciągi AZYMUTALNO-TAŚMOWE,
- DOMIARY: prostokątne, biegunowe,
- WCIĘCIA: w przód, wstecz,
- metody GEODEZYJNE:
teodolit, niwelator, tachymetria,
teletop, stolik z kierownicą,
metody fotogrametryczne,
- ciągi ALTYMETRYCZNE,
- metoda ALPEJSKA,
- metody „nawigacyjne”,
- lokalizacja bezpośrednio NA ZDJĘCIACH LOTNICZYCH (lub ortofotomapie),
- GPS.
ZASADY GRAFICZNEGO DOKUMENTOWANIA ODSŁONIĘĆ.
RYSUNKI - szkice odsłonięć powinny zawierać: SKALĘ (lub podziałkę liniową),
STRONY ŚWIATA (azymut ściany), treść GEOLOGICZNĄ (!) z OBJAŚNIENIAMI,
TYTUŁ zawierający litologię utworów, ich wiek, geograficzną lokalizację odsłonięcia i NUMER PUNKTU.
ZDJĘCIA – muszą być uczytelnione geologicznie , ze skalą porównawczą, opisane tak samo jak rysunki (strony świata, tytuł) .
GRANICA GEOLOGICZNA – jest to linia przecięcia się powierzchni oddzielającej wydzielenia geologiczne z powierzchnią terenu. Intersekcja.
MAPA GEOLOGICZNA - np. arkusz Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski składa się z:
- mapy geologicznej z objaśnieniami,
- przekroju geologicznego,
- profilu litologiczno-stratygraficznego,
- tekstu objaśniającego.
TEKST OBJAŚNIAJĄCY jest zwykle osobną broszurką. W jego skład wchodzą następujące rozdziały (np. dla Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski 1:50 000):
I. WSTĘP - położenie arkusza, realizacja i dokumentacja mapy, wykonane badania.
II. UKSZTAŁTOWANIE POWIERZCHNI TERENU - geomorfologia.
III. BUDOWA GEOLOGICZNA.
1. Stratygrafia.
2. 2. Tektonika (i rzeźba podłoża czwartorzędu)
3. Rozwój budowy geologicznej.
IV. PODSUMOWANIE:
- najważniejsze wyniki badań i nowe ujęcia zagadnień,
- nie rozwiązane problemy geologiczne.
V. LITERATURA.
FOTOINTERPRETACJA GEOLOGICZNA – ZDJĘCIA LOTNICZE
I. TELEDETEKCJA – podziały:
według długości fali,
metody pasywne i aktywne,
według metody rejestracji obrazu,
ze względu na nośnik aparatury rejestrującej – lotnicza i satelitarna.
II. ZDJĘCIA LOTNICZE.
Geometria pojedynczego zdjęcia lotniczego.
Rzut środkowy. Przesunięcia radialne.
Skala zdjęcia.
2. Zdjęcie lotnicze a mapa - rzut środkowy a ortogonalny.
3. Kamery lotnicze: formaty, ramka zdjęcia, znaczki tłowe, obiektywy, filmy (czarno-białe-panchromatyczne, barwne, uczulone na podczerwień, spektrostrefowe)
4. Stereoskopowe zdjęcia lotnicze.
Zasada widzenia stereoskopowego - baza oczna.
Pokrycie terenu zdjęciami lotniczymi - szeregi, naloty.
Stereogram - zdjęcie lewe i prawe, baza stereogramu - przewyższenie stereoskopowe.
Stereoskop.
Geometria stereogramu - punktowe pomiary wysokości.
Fotogrametria lotnicza opracowywanie map poziomicowych. Ortofotomapa.
5. Fotogrametria naziemna. Fototeodolit. „Stereoszkice”.
III. FOTOINTERPRETACJA GEOLOGICZNA = odczytywanie treści geologicznej ze zdjęć lotniczych.
Analizujemy:
1 – rzeźbę - związki litologii z morfologią, sieć drenażu,
2 – fototony związane z geologią,
3 - pokrycie roślinnością i zagospodarowanie terenu. Zwykle analizujemy wszystkie czynniki łącznie. Odmienna specyfika analizy starszego podłoża i utworów czwartorzędowych.
4. Etapy fotointerpretacji.
5. Wydzielenia fotointerpretacyjne. Klucze fotointerpretacyjne.
6. Ogólne zasady fotointerpretacji starszego podłoża (skały osadowe, metamorficzne, magmowe) i utworów czwartorzędowych.
7. Strona manualna fotointerpretacji – wykonywanie większych opracowań. Fotomozaika (i skorowidz), interpretacja co 2-go zdjęcia, zgrywanie styków między interpretowanymi zdjęciami, zgrywanie styków między szeregami, przenoszenie wyników fotointerpretacji na mapę.
OBRAZY SATELITARNE I RADAROWE
1.Satelity z serii LANDSAT:
LANDSAT 1, 2, 3:
orbita 900 km, nachylona pod kątem 990 do równika, obraz 185 x 185 km, powtarzalność zdjęć co 18 (9) dni, o stałej godzinie czasu słonecznego (942),
Zdolność rozdzielcza 79 m, obraz 185 x 185 km złożony z 7,5 mln. pixeli, każde pasmo rejestrowane w 64 odcieniach szarości.
LANDSAT 4 – 7:
- zmiana: parametrów orbity (705 km, 980), godziny rejestracji obrazu (1100), powtarzalności (co 16 (8) dni), wielkości obrazu (183 x 170km),
Zdolność rozdzielcza Landsata 4: pasma 1 - 6 = 30 m, w następnych satelitach 20 m i mniejsza (IR termalna = pasmo 7 - 120 m).
- Landsat 7 (1999) –
2. Inne satelity teledetekcyjne:
SPOT 1 (1986 – 1990, reaktywowany 1993), SPOT 2 (1990 - ): SPOT 3: (1993-1996),
SPOT 4: (1998), SPOT 5 (2002). Skaner HRV: 2 pasy skanowania o szerokości 60 km każdy,
2 warianty pracy - panchromatyczny i wielospektralny,
rozdzielczość 10 i 20m, SPOT 5 w paśmie panchromatycznym – 2,5m),
pasma zielone, czerwone, bliska podczerwień i „średnia podczerwień”,
możliwość wykonywania zdjęć stereoskopowych → modele 3D.
IRS-1c: (Indie, 1995) – 4-pasmowy skaner o rozdzielczości 20 m (panchromatycznie – 10 m). Razem z IRS-1d (1997) 12-dniowy cykl powtarzalności obrazów.
RESURS-01 3 (1994) pas 600 km, rozdzielczość 170 m (termalne 680 m), także skaner o dużej rozdzielczości (45 m), RESURS-01 4 (1998 ?).
Satelity o wysokiej zdolności rozdzielczej – Ikonos, Quick Bird.
3. GEOLOGICZNA INTERPRETACJA obrazów satelitarnych.
Czytelność struktur.
Czytelność litologii.
Lineamenty i struktury koliste.
4. OBRAZY RADAROWE - lotnicze i satelitarne.
Radar bocznego wybierania - SLAR. Rozdzielczość poprzeczna i podłużna;
syntetyczna apertura (SAR) = rozdzielczość radarów lotniczych do 1 m.
Radary satelitarne.
Radary satelitarne na promach kosmicznych (SIR)- rozdzielczość rzędu kilkudziesięciu m.
Satelity radarowe: Almaz, ERS 1 (1991- 1999), JERS-1 (1992 - 1996), Radarsat 1 i ERS-2 (1995), Envisat (2002), Radarsat 2 (2004).
Charakterystyka obrazów radarowych - różnice między lotniczymi i satelitarnymi.
GEOLOGICZNA INTERPRETACJA OBRAZÓW RADAROWYCH:
- interpretacja rzeźby terenu - jej związków z litologią i tektoniką,
- mikrorelief - możliwość- interpretacji litologii.
SATELITARNA INTERFEROMETRIA RADAROWA.
Radary „naziemne” – GPR.
5. INNE TECHNIKI TELEDETEKCYJNE.
Obrazy TERMALNE: lotnicze i satelitarne.
Badania LUMINESCENCJI: FLD, Luminex.
Techniki laserowe – LIDAR.
6. Cyfrowe modele terenu – DEM. Sposoby sporządzania DEM.
Misja SRTM.
Geologiczna interpratacja DEM.
GLOBAL POSITIONING SYSTEM (GPS)
Na system składają się 3 elementy:
1 - 24 (+ 4) satelity z nadajnikami na 6 kołowych orbitach na wysokości 20 000 km, okrążające ziemię co 12 godzin – teoretycznie z każdego punktu Ziemi widoczne jest jednocześnie 5 satelitów. Wszystkie satelity transmitują sygnał na tej samej częstotliwości, używając tylko różnych kodów;
2 – segment kontrolny: Główna Stacja Kontrolna (Colorado Springs) i 4 stacje monitorujące (Hawaje, Wyspa Wniebowstąpienia, Diego Garcia I Kwajalein);
3 – odbiorniki użytkowników.
Do sygnału były wprowadzane celowo zakłócenia (SA), ograniczające dokładność odczytu.
Bez zakłóceń sygnału – dokładność odczytu zwyczajnego odbiornika – ok. 10 m
Potrzebny odczyt min. 4 satelitów.
Różne metody odczytu:
„zwyczajna” = dokładność ± 10 m,
różnicowa = ± 1 m,
śledzenia fali nośnej = ± 1 cm.
Praktyczne aspekty stosowania GPS w trakcie kartowania geologicznego:
- wymagania sprzętowe,
- ograniczenia wynikające z rodzaju terenu,
- kwestia odpowiedniego podkładu topograficznego,
- definiowanie dowolnego układu współrzędnych w odbiorniku GPS.
GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM (GIS)
GIS - system komputerowy przeznaczony do przetwarzania i analizy danych geograficznych (= wszelkich danych przestrzennych, w których ważna jest nie tylko wielkość zmiennej, lecz także jej położenie w przestrzeni).
Geomatyka (ang.: Geomatics) - dziedzina wiedzy i technologii zajmującą się problemami pozyskiwania, zbierania, utrzymywania , analizy, interpretacji, przesyłania i wykorzystywania informacji geoprzestrzennej (przestrzennej, geograficznej), czyli odniesionej do Ziemi.
Stosowane oprogramowanie.
Warstwy tematyczne.
Obrazy rastrowe i wektorowe.
Warstwy rastrowe, linowe, poligonowe, punktowe.
Bazy danych.
Możliwości stwarzane przez GIS w geologii.
KOMPUTEROWA REDAKCJA MAP GEOLOGICZNYCH
na przykładzie Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski 1:50 000
Materiały autorskie dostarczane w formie „klasycznej”, cyfrowanie w redakcji.
„Program komputerowego opracowania SMGP” - od 1994:
- ujednolicenie podkładów topograficznych do układu współrzędnych 1942,
- przygotowanie bazy danych i przygotowanie aplikacji,
- cyfrowanie i wprowadzanie do bazy danych arkuszy już opracowanych i nowych.
Warstwy informacyjne SMGP w wydaniu komputerowym - łącznie 23 warstwy:
1 - 3 topografia,
4 -13 geologia,
14 - skorowidz map,
15 - 19 przekroje geologiczne,
20 - 23 profile.
GEOLOGICZNA KARTOGRAFIA WGŁĘBNA
Źródła danych dla geologicznej kartografii wgłębnej:
- wiercenia i karotaż,
- geofizyka,
- teledetekcja.
Mapy geologiczne wgłębne przedstawiają:
1 - geologię na wybranej powierzchni wgłębnej,
2 - geometrię struktur wgłębnych,
3 - skład skał budujących te struktury.
1. Geologia na wybranej powierzchni wgłębnej:
mapy strukturalno-geologiczne - przedstawiają geologię wybranej powierzchni wgłębnej (najczęściej powierzchni niezgodności lub zrównania) + izohipsy tej powierzchni.
Gdy ta powierzchnia niezgodności (zrównania) jest ściśle jednowiekowa, to są to:
mapy paleogeologiczne przedstawiające budowę geologiczną utworów pod powierzchnią niezgodności.
Jeśli mapa przedstawia budowę geologiczną utworów powyżej tej powierzchni, to jest to:
mapa zasięgu utworów przykrywających.
Mapy „oczami ptaka” i „oczami robaka”.
2. Geometria struktur = MAPY STRUKTURALNE I MIĄŻSZOŚCIOWE.
Mapy strukturalne = mapy izoliniowe przedstawiające położenie jakiejś powierzchni geologicznej względem poziomu morza. Izohipsy tej powierzchni = stratoizohipsy.
Mapy miąższościowe = mapy izoliniowe przedstawiające miąższość wybranych utworów.
Miąższość rzeczywista = izopachyty,
miąższość pozorna = izochory.
3. MAPY SKŁADU
- mapy LITOFACJALNE - przedstawiają zmienność wykształcenia skał w poziomie;
- mapy litologiczne JAKOŚCIOWE - stare rozwiązanie = wyznaczone pola o przewadze jakiegoś jednego składnika.
- mapy litologiczne ILOŚCIOWE: materiałem wyjściowym są profile wierceń rozbite na litologiczne odmiany skał (sumaryczne miąższości poszczególnych odmian); ta sumaryczna miąższość już się nadaje do konstrukcji:
- mapy IZOLITÓW = mapy sumarycznej miąższości danego składnika litologicznego.
Bardziej złożone są:
mapy ZAWARTOŚCI SKŁADNIKÓW = DWUSKŁADNIKOWE (mapy izoliniowe):
dla 2 składników AóB – procentowe = 0 – 100% i 100 – 0%, lub
- współczynników = 0 - ∞ (1/16, 1/8, ¼, ½,1, 2, 4, 8, 16)
Najczęściej stosowane WSPÓŁCZYNNIKI:
klastyczności ,
piaskowcowo-łupkowy,
węglanowości.
Mapy kombinacji współczynników.
Mapy UŚREDNIONEGO SKŁADU = dla 3 SKŁADNIKÓW.
Trójkąt klasyfikacyjny – konstruowany dla procent lub współczynników.
Różne podziały trójkąta na klasy ® różne mapy.
Mapa ODCHYLEŃ OD OPTYMALNEJ FACJI.
4. Inne rodzaje map wgłębnych:
mapy ŚCIĘCIA POZIOMEGO, zwykle sporządzane na podstawie przekroi,
mapy ZMIENNOŚCI PIONOWEJ – np. mapy ilości warstw (w danym wydzieleniu).
5. METODY SPORZĄDZANIA MAP WGŁĘBNYCH:
Geologiczna intersekcja wgłębna = intersekcja z dawną powierzchnią terenu
(= np. obecną powierzchnią niezgodności).
Materiały wyjściowe do geologicznej intersekcji wgłębnej to:
1 - mapa strukturalna (stratoizohips) jakiejś powierzchni wgłębnej,
2 - mapa izohips powierzchni niezgodności (zrównania).
Interpolacja.
Klasyczne (manualne) metody „konturowania” izolinii:
mechaniczne = geometryczne,
równoległe = założenie w przybliżeniu stałych biegów,
równoodległościowe = założenie stałego upadu,
interpretacyjne = z założeniem modelu struktur.
Programy interpolujące.
Podstawowe problemy interpolacji w kartografii wgłębnej.
Superpozycja; mapy superpozycyjne.
Superpozycja = nałożenie na siebie 2 map izoliniowych,
- wyznaczenie wzajemnych przecięć izolinii („węzłów”) tych 2 map,
- wykonanie działań arytmetycznych dla wszystkich węzłów,
- interpolacja między otrzymanymi w węzłach wartościami.
Superpozycja może być:
1 – ujemna – np. strop – spąg = miąższość.
2 – dodatnia – np. strop + miąższość = spąg (na następnej mapie strukturalnej).
Superpozycja (dodatnie) map strukturalnych ® miąższość sumaryczna.
3 – mnożenie wartości w węzłach: np. mapa miąższościowa x mapa składu (%) = rzeczywista miąższość składnika,
4 – dzielenie – np. mapa miąższościowa : mapę ilości warstw = średnia miąższość warstwy.
...