1

Proiect aplicaţie Diham:

Pretabilitatea reliefului pentru dezvoltarea domeniului schiabil în arealul

Predeal – Buşteni (19-22 februarie 2017)

Proiectul se adresează: masteranzilor anului I, ce participă la aplicaţia practică de la

Diham: Geomorfologie şi Cartografie cu elemente de cadastru, Geografie Aplicată și

Dezvoltare Regională.

Pe baza realizării proiectului în situ se va efectua notarea pe primul semestru la disciplina

”practică profesională”.

Descrierea proiectului: prin realizarea acestui proiect se urmăreşte analiza factorilor

de favorabilitate şi restrictivitate impuşi de geodeclivitate, orientarea versanţilor și prezența

stratului de zăpadă, pentru identificarea arealelor pretabile dezvoltării unui domeniului

schiabil în zona Predeal – Buşteni (unde se va realiza deplasarea în teren).

Obiective:

Identificarea factorilor favorabili şi mai puţini favorabili pentru dezvoltarea

domeniului schiabil. La sfârşitul aplicaţiei, studenţii trebuie să fie capabili să identifice şi

elementele favorabile şi cele nevaforabile pentru construcţia pârtiilor de schi, să le

reprezinte cartografic prin intermediul programelor de GIS şi să le valideze pe teren.

2

Etapele proiectului:

Etapa I. Marți (07 februarie) – Sâmbătă (18 februarie): Etapa de laborator

Se lucrează pe echipe, folosind programul ArcGIS (sau alte aplicații GIS).

Cerinţe: realizaţi harta pretabilităţii pentru constucţia unor pârtii de schi, în arealul

Predeal-Buşteni. Harta se va realiza folosind datele din folderul „diham.rar” (se descarca de

la linkul următor: goo.gl/sAaRQq

Fiecare echipă trebuie să gasească valorile optime pentru reclasificările parametrilor

luați în calcul (geodeclivitate, orientare, grosimea stratului de zăpadă).

Pentru realizarea proiectului masteranzii sunt grupaţi în 8 echipe.

sef echipa Membri echipă

ECHIPA 1 BURLACU G. CRISTINA-ALEXANDRA

DUMEA, GAŞPAR, SPĂTARU, MANCAŞ, MOISE

ECHIPA 2 DUNĂ M. ELENA PĂTRU, MUNGIU, BULIMEJ, NEAGU, LUCAN,

ECHIPA 3 PĂUNESCU C. GEORGE-COSMIN

BUICAN, SAVA, PODARU, MANOLE, BUDĂEŞ

ECHIPA 4 DIMA M. ŞTEFAN MICUŞCĂ, VLADU, DOBRAI, POP, SIMION

ECHIPA 5 STRUGARU FL. MARIA-ALEXANDRA

PANDELICĂ, ZORILĂ, BOUROŞ, PREDA, TOMESCU

ECHIPA 6 DIACONESCU F. REBECA-ELENA

BUZESCU, FRÎNCU, ANGHEL, LUNGU, CUCIUG

ECHIPA 7 BRĂCĂCEL G. ADRIAN MUNTEANU, OPREA, NAŞCU, TRĂISTARU, OLTEANU

ECHIPA 8 DRĂGHICI V. ALEXANDRU-TRAIAN

TODIRAŞCU, ION, DIMITRIU, MITRICĂ, NICHITA

Metode folosite în realizarea proiectului:

Fiecare echipă va realiza harta pretabilităţii pentu dezvoltarea domeniului

schiabil/construirea pârtiilor de schi folosind o metodologie urmând modelul prezentat la

final) ce va include trei parametrii:

a. geodeclivitatea (pantele)

b. orientarea versanţilor (cu valorile stabilite de către fiecare echipă)

c. grosimea stratului de zăpadă, folosind datele de la stațiile meteo: Predeal (1000 m)

și Vf. Omu (2500 m).

3

Date meteo:

Stația meteo Predeal (1000 m) Vf Omu (2500 m)

Perioada Grosimea stratului de zăpadă Grosimea stratului de zăpadă

1961-1970 85,97 cm 148,84 cm

1970-1979 78,45 cm 249,355 cm

1980-1989 114,31 cm 212,82 cm

1990-1999 119,13 cm 308,876 cm

2000-2009 131,25 cm 267,746 cm

2010-2012 172,20 cm 308,523 cm

1961-2012 116,84 cm 248,86 cm

Atenţie! Harta finală a pretabilităţii se va printa color, de către fiecare echipă, pe o

foaie A3 şi se va aduce duminică (19 februarie 2017) în aplicaţia practică.

Etapa a II –a. Duminică (19 februarie) – Miercuri (22 februarie): Etapa de teren

Obiective:

- analiza facorilor de mediu şi a caracteristicilor reliefului în situu;

- compararea rezultatelor în funcţie de seturile de date folosite de către fiecare echipă;

- validarea în teren a rezultatelor;

- stabilirea celor mai bune areale pentru dezvoltarea de pârtii de schi;

- concluzii.

Etapa a III –a

Evaluarea rezultatelor şi obţinerea notelor pentru practica de specialitate, semestul I

anul universitar 2016/2017.

4

Exemplu:Pretabilitatea reliefului pentru dezvoltarea unui

domeniu schiabil comun Predeal – Azuga

Prin realizarea acestui exemplu se urmăreşte analiza factorilor de favorabilitate şi

restiricivitate pentru identificarea arealelor pretabile pentru dezvoltarea domeniului schiabil

în staţiunile Predeal – Azuga.

Metodologie:

Pentru determinarea pretabilităţii arealului pentru dezvoltarea domeniului schiabil se

pot lua în calcul mai mulţi parametrii ai reliefului: geodeclivitate, orientarea versanţilor,

geologie, utilizarea terenului, procese geomorfologice, temperatură medie anuală, strat de

zăpadă etc. În prezentul exempluse va lucra trei parametrii: geodeclivitate (pante),

orientarea versanţilor și grosime stratului de zăpadă.

Etape:

Etapa 1. Realizarea DEM-ului:

DEM –ul serealizeazăînprogramulArcGisprininterpolareacurbelor de nivel (din

folderuldate - vectori) înlimitaarealului, utilizândfuncţiaTopo to Raster din ArcToolbox -

Spatial Analyst Tools – Interpolation: Input feature data: curbe_nivel, Field: ELEVATION,

Output surface raster: dem, Output cell size: 1 - OK .

Utilizând DEM-ulcreat se poaterealizaHillshade-ulsauumbrireareliefului (ArcToolbox -

Spatial Analyst Tools – Surface Analyst Tools – Hillshade(Imput Surface: dem, Z factor:1sau 2

- exagerereareliefului)) utilizatpentruredareaefectului3D alreliefului. Acest hillshade se

poate suprapune peste alte layere după ce i se dă transperenţă de 50 - 60% (Display –

Transperency: 50).

5

Date utilizate pentru exemplu

Geodeclivitate (gd)

Grade

(valori

actuale)

Valori

reclasi

ficare

Pretabilitate

< 5 0 5 Nefavorabilă

5 0 -10 0 3 Puţin favorabilă

10 0 - 40 0 2 Favorabilă

40 0- 50 0 3 Puţin favorabilă

>50 0 5 Nefavorabilă

Orientarea versanţilor (ov)

Orientare (valori

actuale)

Valori

reclasifi

care

Pretabilitate

Nord (337.5 – 22.5) 7 Favorabilă

Nord-est (22.5 – 67.5) 7 Favorabilă

Est (67.5 – 112.5) 9 Puţin favorabilă

Sud-est (112.5 – 157.5) 9 Puţin favorabilă

Sud (157.5 – 202.5) 11 Nefavorabilă

Sud-vest (202.5 – 247.5) 9 Puţin favorabilă

Vest (247.5 – 292.5) 9 Puţin favorabilă

Nord-vest (292.5 –

337.5)

7 Favorabilă

Pretabilitate geodeclivitate (gd) * orientare (ov)

Clase Semnificaţie clase Valori reclasificare Pretabilitate

14 (2*7) gdfavorabilă – ov favorabilă 2 Favorabilă

18 (2*9) gd favorabilă – ov puţin favorabilă 3 Puţin favorabilă

21 (3*7) gd puţin favorabilă – ov favorabilă 2 Favorabilă

22 (2*11) gd favorabilă – ov nefavorabilă 5 Nefavorabilă

27 (3*9) gd puţin favorabilă – ov puţin favorabilă 3 Puţin favorabilă

33 (3*11) gd puţin favorabilă – ov nefavorabilă 5 Nefavorabilă

35 (5*7) gd nefavorabilă – ov favorabilă 5 Nefavorabilă

45 (5*9) gd nefavorabilă – ov puţin favorabilă 5 Nefavorabilă

55 (5*11) gd nefavorabilă – ov nefavorabilă 5 Nefavorabilă

Etapa a 2 -a. Realizarea hărţii geodeclivităţii (harta pantelor): în programul ArcGIS se

aplică funcţia Slope din ArcToolbox - Spatial Analyst Tools - Surface Analyst Tools. Rasterul

rezultat se reclasifică în 5 clase (la Break Values se modifică valorile în funcţie de setul de date

al fiecărei echipe) (dublu click pe layer - Symbology –Classified – Classes: 5 – Classify – Break

6

Value: 5, 10, 40, 60iar ultima ramânene modificată). Se schimbă şi paleta de culori

(Symbology – Classified – Color Ramp) (Fig. 1).

Acesta este gridul (cu denumirea: geodeclivitate_5clase) ceva fi reclasifictat (Arc

Toolbox - Spatial Analyst Tools - Reclass – Reclassify) în 3 clase, rezultând gridul cu

denumirea: geodeclivitate_3clase (geodeclivitate: pretabilă, puţin pretabilă şi nepretabilă)

care va fi folosit la înmulţirea finală pentru determinarea pretabilităţii reliefului pentru

dezvoltarea domeniului schiabil (Fig. 2).

Pentru a reda 3D relieful se suprapune peste hillshade-ul căruia i s-a dat transparenţă

50%. De asemenea se suprapun şi celelalte elemente (reţea hidrografică, reţea rutieră,

vârfuri, procese geomorfologice, etc).

Fig. 1. Harta geodeclivităţii (Predeal - Azuga) Fig.2 Harta favorabilităţii geodeclivităţii

(Predeal-Azuga)

7

Etapa a 3 -a. Realizarea hărţii orientării versanţilor: în programul ArcGIS se aplică

funcţia Aspect din Spatial ArcToolbox - Spatial Analyst Tools - Surface Analyst Tools.

Rezultatul iniţial se reclasifică în 8 clase având în vedere orientarea în funcţie de punctele

cardinale, adică în funcţie de un cerc de 3600 (Fig. 3).

Fig.3. Orientarea punctelor cardinale faţă de 360 grade

3.1. Reclasificarea gridului prin schimbarea valorilor (reprezentate de grade) de la

BreakValues (Symbology – Classified – Classes: 5, Classify) cu: 22.5, 67.5, 112.5, 202.5, 247.5,

292.5, 337.5 iar ultima rămâne neschimbată. A rezultat un grid cu nouă clase:

1. Nord (00 – 22.50),

2. Nord-est (22.50 – 67.5

0),

3. Est (67.50 – 112.50),

4. Sud-est (112.50 – 157.50),

5. Sud (157.50 – 202.50),

6. Sud-vest (202.50 – 247.50),

7. Vest (247.50 – 292.50),

8. Nord-vest (292.50 – 337.50),

9. Nord (337.50 -3600).

3.2. Reclasificarea gridului în 8 clase: nordul reprezentat anterior în 2 clase (1 şi 9) se

va reprezenta în 1 (1)Arc Toolbox - Spatial Analyst Tools - Reclass - Reclassify iar la new

8

values valoarea 9 (reprezentând 337.5 - 3600) se înlocuieşte cu valoare 1 pentru valorile

reprezentate de clasa 0-22.50 cât şi de clasa 337.5 - 3600.

Gridul rezultat va avea valorile: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 şi 8. Acestor valori trebuie să li se

atribuie sens. Pentru acest lucru se va modifica la layout:

1 cu Nord (337.50 – 22.50),

2 cu Nord-est (22.50 – 67.5

0),

3 cu Est (67.50 – 112.5

0),

4 cu Sud-est (112.50 – 157.5

0),

5 cu Sud (157.50 – 202.5

0),

6 cu Sud-vest (202.50 – 247.50),

7 cu Vest (247.50 – 292.5

0),

8 cu Nord-vest (292.50 – 337.50),

Acesta este gridul (cu denumirea: orientare_8clase) ce va fi reclasificat (ArcToolbox -

Spatial Analyst Tools - Reclass – Reclassify) în 3 clase (gridul cu denumirea: orientare_3clase

- orientare pretabilă, puţin pretabilă şi nepretabilă) şi folosit la înmulţirea finală (din ultima

etapă) de determinare a pretabilităţii reliefului pentru dezvoltarea domeniului schiabil.

Pentru finalizarea hărţii seadaugă celelalte elemente apoi se exportăharta clasificată

în funcţie de pretabilitatea expoziţiei versanţilor (Fig. 5).

9

Fig. 4. Harta orientării versanţilor (Predeal - Azuga) Fig.5. Harta favorabilităţii orientării versanţilor

(Predeal-Azuga)

Etapa a 4 –a. Realizarea hărții grosimii stratului de zăpadă în funcție de altitudine

Zăpada este un element important deoarece condiţionează existenţa pârtiilor de schi

profitabile. Reprezentarea grafică a stratului de zăpadă s-a realizat folosind datele de le cele

două staţii meteorologice prin realizare a unui gradient vertical al stratului de zăpadă.

Pentru a afla gradientul vertical se vor analiza valorile de la cele două stații

meteorologice Omu 2500 m și Predeal 1000 m și se va realiza o interpolare pe altitudine. Se

va calcula media lunilor în care este prezentă zăpada pentru perioada 1961-2012 pentru

ambele satații meteorologice și se face diferența dintre cele două valori iar rezultatul se va

împărți numărul de clase a câte 100 m (între 1000 m și 2500 m sunt 14 clase a câte 100 m)

pentru a determina gradiantul vertical la 100 m. Pentru fiecare clasă altitudinală se va stabili

numărul de luni cu zăpadă, folosind gradientul vertical (realizându-se o interpolare a

valorilor).

Pentru început se va reclasifica dem-ul in clase a câte 100 m diferență de nivel –

pentru asta se vor analiza atitudinile maxime și cele minime din dem și se vor crea câte clase

este necesar și se vor numerota cu 1, 2, 3, 4, ...notându-se ce treaptă altimetrică reprezintă

fiecare cifră (ArcToolbox - Spatial Analyst Tools - Reclass – Reclassify).

10

Ficărei clase creată anterior îi va

corespunde o valoare a grosimii stratului de

zăpadă. Pentru a da aceste valori unui nou grid se

va face o reclasificare. Pentru a face o

reclasificare în care se folosesc numere cu

zecimale se procedează astfel: se deschide tabela

de atribute a leyer-ului rezultat la reclasificarea

dem-ului in clase a câte 100 m altitudine și se va

adăuga o nouă coloană (table options – add field)

cu numele: valoare, type: double, precision: 10,

scale: 2. Dupa ce se dă start editarii in această coloană se vor trece valorile cu zecimale ale

stratului de zăpadă (cm). Se salvează editările iar pentru reclasificarea gridul folosind aceste

date se foloseşte funcţia Reclass - Lookup din ArcToolbox - Spaţial Analyst alegând la Lookup

field – câmpul valoare (care conține datele calculate mai sus).

Grosimea stratului de zapada (sz)

Grosime

strat

zăpadă

Valori

reclasifica

re

Pretabilitate

55,84 cm 11 Crește favorabilitatea

62,95 cm 9

70,24 cm 5

77,52 cm 3

99,02 cm 1

Strat de zăpadă

Treptehipsometrice

(m)

cm Gradient

(cm)

1000 - 1100 55.84 7.26

1100 - 1200 63.10 7.26

1200 - 1300 70.36 7.26

1300 - 1400 77.62 7.26

1400 - 1500 84.88 7.26

1500 - 1600 92.14 7.26

1600 - 1700 99.04 7.26

11

Fig. 5. Harta distribuției stratului de zăpadă Fig.6. Harta favorabilităţii stratului de zăpadă

Etapa a 5 -a. Înmulţirea gridurilor geodeclivităţii cu orientarea versanţilor şi

reclasificarea rezultatului în 3 clase de pretabilitate.

5.1. Înmulţirea gridurilor geodeclivităţii cu orientarea versanţilor: în această etapă

cele două griduri rezultate anterior: geodeclivitate_3clase şi orientare_3clase se vor înmulţi:

ArcToolbox – Spatial Analyst – Map Algebra - Raster Calulator şi se vor selecta:

geodeclivitatea şi orientarea versanţilor: “geodeclivitate_3clase”*”orientare_3clase” –

Output raster –se salvează cu denumirea pretabilitate în folderul de lucru – OK.

5.2. Reclasificarea rezultatului anterior în 3 clase de pretabilitate (pretabile, puțin

pretabile, nepretabile):

După înmulţirea geodeclivităţii cu orientarea versanţilor s-au obţinut rezultatele din

ultimul tabel de mai sus al fiecărei echipe: Pretabilitate geodeclivitate (gd) * orientare (ov):

14, 18, 21, 22, 27, 33, 35, 45 şi 55 care au semnificaţiile din tabel.

12

Gridul rezultat: pretabilitate se reclasifică ArcToolbox - Spatial Analyst Tools - Reclass

– Reclassify) în 3 clase: pretabile- valoarea 2 (18, 21), puţin pretabile - valoarea 3 (18, 27),

nepretabile- valoarea 5 (22, 33, 35, 45, 55) conform specificaţiile din tabelele fiecărei echipe,

rezultând gridul final: pretabilitate_3clase.

5.3. Înmulțirea geodeclivității și a orientării clasificate cu grosimea stratului de

zăpada

Geodeclivitatea și orientarea versanților a fost clasificată în funcție de petabilitate

astfel: pentru valorile pretabile s-a acordat valoarea 13, pentru valorile medii pretabile: 31 și

pentru cele nepretabile: 53 (s-au folosit numere prime în reclasificarea gridului). Grosimea

stratului de zăpadă s-a clasificat în cinci clase: 1, 3, 5, 7, 9, 11. 1 fiind valoarea unde grosimea

stratul se înregistrează cea mai mare voloare 11 unde se înregistrează gorsimea cea mai mică

a stratului de zăpadă.

Cele doua griduri (cel cu valorile 13, 31, 53 și cel cu valorile 1, 3, 5, 7, 9, 11) se

înmulțesc si rezulta gridul final care este clasificat în trei clase de pretabilitate

corespunzătoare imaginii și tabelului de mai jos.

Fig. 7. Valori acordate la reclasificarea orientarii, versantilor înmulțite cu grosimea stratului de

zăpadă

13

Etapa a 6 –a. Realizarea hărţii finale a pretabilităţii dezvoltării domeniului schiabil:

harta finală este clasificată în trei clase de pretabilitate: relief pretabil, mediuşi nepretabil din

punct de vedere al geodeclivităţii al expoziţiei versanţilor și al grosimii stratului de zăpadă.

Într-o analiză mai complexă se va ţine cont de mai multe variabile.

Valori Pretabilitate

13, 39, 65 pretabil

31, 91, 93, 143, 155, 217 mediu pretabil

53, 159, 265, 341, 371, 583 nepretabil

14

Fig. 8. Harta pretabilităţii dezvoltării domeniului schiabil comun Predeal-Azuga

Validarea: se poate realiza prin suprapunerea actualelor domenii schiabile şi prin

identificarea zonelor de favorabilitate pe care se dezvoltă. De asemenea este necesară

validarea pe teren a datelor (ce se va realiza prin intermediul deplasării în aplicaţie).

15

Fig. 9. Domeniul schiabil al Staţiunii Predeal (Clăbucet)

16

Fig. 10. Domeniul schiabil al staţiunii Azuga