Польові методи вимірювань параметрів сучасних рельєфотвірних процесів

До польових методів вимірювань сучасних процесів рельєфотворення зачисляють стаціонарні, експедиційні та польові експериментальні.

Стаціонарні методи

Передбачають вивчення сучасної динаміки рельєфу на стаціонарних (постійних) ділянках. Стаціонари – це будь-яка територія з найбільш характерним розвитком сучасних рельєфотвірних процесів, на якій тривалий час періодично проводять вимірювання їхніх параметрів. Стаціонарні методи найбільш результативні для вивчення сучасної динаміки рельєфу.

Головні завдання стаціонарних досліджень сучасних екзогенних процесів:

1. отримання даних про інтенсивність їхнього розвитку (разові, середні, екстремальні), багаторічної динаміки (ритмічності, направленості, пульсації, активізації, затухання);
2. виявлення механізмів розвитку конкретних видів процесів та їхніх спектрів у геоморфологічних системах різних рангів, у різних морфокліматичних і морфоструктурних умовах чи на формах рельєфу різного генезису та морфології;
3. створення інформаційної основи для моделювання та прогнозування розвитку цих процесів на земній поверхні;
4. розв’язання прикладних (інженерних, пошукових, екологічних, дидактичних тощо) задач геоморфології [19].

Всю сукупність вимірювань на стаціонарах можна поділити на три групи методів.

1. Методи фіксації переміщення окремих уламкових частинок
2. Методи вловлювання уламкового матеріалу
3. Методи фіксації переміщення суцільного схилового матеріалу

Методи фіксації переміщення окремих уламкових частинок

Метод фотоплощин: виконують фотографування ділянки поверхні, складеної уламковим матеріалом. Для полегшення визначення розмірів на фрагмент ділянки ставлять масштабну сітку з розмірами отворів в середньому від 1×1 м до 0,25×0,25 м. Це так звані фотомайданчики (рис. 2.3.1). Масштабну сітку можна закріпити так, щоб виконувати фотографування щомісячно, щосезонно чи щорічно.

Рис. 2.3.1. Фотоплощина:
а) з масштабною накидною рамкою;
б) ділянка через деякий час. Цифрами позначені уламки, яких вже немає на правому знімку [30];
в) приклад масштабної рамки

Метод стереофотоплощин або стереофотографічного наземного знімання: фотографують ділянку з деякого базису – правіше і лівіше від об’єкта. Отримують ліве і праве фото цієї ділянки. За суміщення отримують ефект здвоєного зображення зміщених частинок на стереомоделі. Тобто, уламки на фото стають об’ємними й їх ліпше розпізнають у повторному вивченні. Завдання полягає в тому, щоб визначити кількість зміщених уламків у разі швидкого знесення або довжину шляху – у разі повільного переміщення. Деякі частинки в зонах денудації й акумуляції перед тим, як фотографувати, можна промаркувати, тоді їх легше впізнати за повторного стереофотографування.

Метод фототеодолітних площин або теодолітного знімання. Фіксацію уламків виконують електронними теодолітами, а зображення ділянки у 3d висвітлюється на моніторі комп’ютера. Цей метод дає змогу фіксувати зміни руху уламків у мм, наприклад, за повільного зміщення матеріалу – курумах, кріпі [30].

Метод маркування схилових ліній. Замальовують уламки вздовж суцільної лінії простягання впоперек днища у створах (гирлах) ярково-балкових форм (рис. 2.3.2). Початок і кінець ліній фіксують біля незмінних реперів (кілки, дерева, коріння). Вимірюють кількість зміщених уламків стосовно незміщених у створі. Визначають середнє зміщення уламків за певний час.

      
а                               б
Рис. 2.3.2. Маркування схилових ліній:
а) до зміщення матеріалу (додатково відзначено крапом промарковані уламки);
б) після переміщення

Метод наземного лазерного сканування. Використовують сучасні сканери системи TrimbleGX. Вони дають змогу кількісно оцінити сумарний ефект від проходження на схилах комплексу екзогенних процесів. Найчастіше застосовують для вивчення лінійної та площинної ерозії. Сканують досліджувану ділянку до і після проходження зливових дощів чи сніготанення, а також через деякий період часу. На зображеннях за допомогою програмного забезпечення виділяють і обчислюють площі еродованих, акумульованих і незмінених мікроповерхонь за інтенсивністю фототону (рис. 2.3.3)

      
а                                                б
Рис. 2.3.3. Вивчення площинного змиву методом лазерного наземного знімання:
а – фрагмент досліджуваної ділянки площею 0,07 га;
б – скановане її зображення, де білим фототоном виділились місця акумуляції, чорним – ерозії, сірим – незмінені в межах точності сканера (2,5 мм) [9]