Čím se zabývá
geomorfologie?
Zdeněk Máčka
Z0051 Geomorfologie (1)
Geomorfologie
γε (= Země), μορφε (= tvar), λογος (= rozprava)
Název geomorfologie se objevil poprvé po r. 1850 v Německu, v
dnešním smyslu ho po r. 1890 začali používat američtí geologové
(W.J. McGee /1893/, G.K. Gilbert, W.M. Davis)
Jaký má tedy Země tvar?
Země je koule. To ví každý
The Blue Marble (satelit: Terra, sensor: MODIS, zdroj: NASA, http://visibleearth.nasa.gov/)
Je tomu skutečně tak?
Země je elipsoid
Země je geoid
průměrný poloměr = 6 367 km
průměr na rovníku o 43 km větší než na pólu
Rr/Rp = 1,0033
klidná střední hladina moří, které jsou
spojené i pod kontinenty
Rr
Rp
Earth Gravity Model 2008
(EGM 2008)
Besselův, Heyfordův, Krasovského, IAG 1967
WGS 84 (revize v r. 2004)
Proč je vlastně Země kulatá?
21 Lutetia
Phobos
Deimos
Některá tělesa Sluneční soustavy totiž nejsou.
?
Obrázek ukazuje skutečný poměr velikosti
Země a Měsíce
Země je kulatá protože …
… dosáhla stavu hydrostatické
rovnováhy
Tímto se ovšem nezabývá geomorfologie, ale …
Geodézie …
… je vědecký a technický obor, který pomocí geometrických a
fyzikálních metod získává údaje metrického a fyzikálního
charakteru o Zemi či jejích částech a zjišťuje geometrické údaje
pro tvorbu map a pro potřeby jiných oborů.
Geofyzika …
… je založena na studiu různých fyzikálních polí existujících v
zemském tělese a jeho okolí.
např. seismologie – zkoumá pole sesimických (elastických) vln
vznikajících při zemětřesení
Mořský seismologický průzkum
Čím se tedy zabývá geomorfologie?
1. Jaký je OBJEKT geomorfologie?
RELIÉF
výtvarné umění
basreliéf, hautreliéf
geografie
georeliéf
Kambodža, chrám Bayon
Utah, La Sal Mountains, NP Arches, panorama 360°
GEORELIÉF = svrchní plocha zemské kůry, utváření reliéfu Země
RELIÉF KRAJINY (J. Demek)
land surface form /tvar celého zemského povrchu/
spojitý; pokrývá celou Zemi (povrch souší i dno oceánů)
tento povrch lze popsat změnami nadmořských výšek v prostoru
(= pole nadmořských výšek)
Hypsometrická křivka Země
Hypsometrická (hypsografická) křivka:
graf ukazující podíl zemského povrchu ležícího v různých nadmořských výškách
(součtová čára)
Při započtení kontinentálního šelfu 36 %
průměrná výška zemského povrchu: - 2,1 km
převýšení ≈20 km odpovídá 0,31 % zemského poloměru
A jak je to jinde ve Sluneční soustavě?
Georeliéfem se zabýváme obvykle po
menších kouscích …
Tvar reliéfu
Část tvaru reliéfu
Typ reliéfu
příklad tvaru reliéfu: hora
příklad typu reliéfu: hornatina, pohoří
příklad části tvaru reliéfu: temenní plošina
Tvary reliéfu
vypuklé (konvexní) --- vyvýšeniny (elevace)
TOR
DUNA
OBLÍK
PINGO
Tvary reliéfu
vhloubené (konkávní) --- sníženiny (deprese)
ZÁVRT TERMOKRAS
KAR TAFONI
Tvary reliéfu
rovné (planární)
Plošina = rovný povrch se sklonem do 2°
Planina = plošina ve větší nadmořské výšce (ve vrchovině n. hornatině)
PEDIMENT SABKHA
STRUKTURNÍ PLOŠINA ŘÍČNÍ TERASA
A teď v obecnější rovině …
HORA
převýšení 300-600 m
VRCH
převýšení 150-300 m
PAHOREK
převýšení do 150 m
VELEHORA
Lomnický štít (2 633,8 m n.m.)
ŠTÍT: skalnatý vrchol velehory
KOTLINA BRÁZDA BRÁNA ÚVAL
Boskovická brázda
BRNĚNSKÁ
VRCHOVINA
ČESKOMORAVSKÁ
VRCHOVINA
JP
ŽH
What is a landform?
• landform /(individuální) tvar reliéfu/
– nespojitý; ohraničený segment zemského povrchu
– hranice mohou být:
• zřetelné, ostré
• fuzzy – při zjišťování, kde tvar začíná či končí, se můžeme pěkně
zapotit
Základní morfografické třídy
What (where) is a mountain?
Tvar reliéfu se mění se změnou
prostorového měřítka
Gyrn Moelfre (Fynnon Garw), střední Wales, 523 m
hranice mezi kopcem a horou stanovena v GB na
1000 stop
vyvýšeniny pod 1000 ft nezaneseny na
královských mapách
Analýza rozdílů mezi skutečnými
nadmořskými výškami vrcholů a výškami
trigonometrických bodů ve vybraných
geomorfologických okrscích Západních Karpat
v okolí Zlína
Kopec nebo hora?
bakalářská práce
Kristýna JUŘINOVÁ (2013)
Takto ovšem k věci přistupuje
geodet, ne geomorfolog.
Typy reliéfu
DEFINICE:
Víceméně výrazně omezené území se stejným vzhledem a
stejnou genezí, závislou na horninách a jejich uložení, na
stejném souboru geomorfologických pochodů a stejné historii
vývoje.
Příbuzné termíny z angličtiny: land system, landscape type, physiographic province
Základní dva typy reliéfu:
• NÍŽINA
< 200 m; (sub)horizontálně uložené nezpevněné n. málo zpevněné
sedimenty; rovina n. pahorkatina; převýšení max. 75 m
• VYSOČINA
> 200 m; zvlněná n. členitá; podle převýšení se dělí na pahorkatiny,
vrchoviny, hornatiny a velehornatiny
TypyreliéfuzápadníEvropy
Morfometrické typy reliéfu (výšková členitost)
převýšení nadmořská výška
Roviny < 30 < 200
Ploché pahorkatiny 3–75 200–450
Členité pahorkatiny 75–150 450–600
Ploché vrchoviny 150–200 600–750
Členité vrchoviny 200–300 750–900
Ploché hornatiny 300–450 900–1200
Členité hornatiny 450–600 1200–1600
Velehornatiny > 600 > 1600
Výšková členitost se stanovuje ve čtvercích 4x4 km (16 km2)
Na Slovensku v kruzích o průměru 4 km (12,56 km2)
Příklady základních typů reliéfu (ČR)
Rychlebské hory
Žulovská
pahorkatina
Vidnavská nížina
Rychlebské hory, Vysoký hřbet
Vidnavská nížina
Žulovská pahorkatina, v pozadí Rychlebské hory
Paradoxy klasifikace reliéfu podle výškové
členitosti – Sýkořská hornatina, pohoří nedaleko od Brna
Sýkořská hornatina u Lomnice
Sýkoř (702 m n.m.)
Převýšení vrcholu Sýkoře oproti údolnímu dnu Svratky ca. 400 m → plochá hornatina
Lokální patrioté jsou šťastní
Paradoxy klasifikace reliéfu podle výškové
členitosti – vrchovina bez vrchů
členitá vrchovina až plochá hornatina
členitá vrchovina ???
rovina
rovina
Části tvarů reliéfu
1. geneticky stejnorodé povrchy (GSP; J. Demek)
2. elementární formy reliéfu (EFR; J. Minár)
G S P
příklad s říční terasou
E F R
- homogenous elementary forms
- land elements
Vymezování tvarů reliéfu a jejich částí
d i g i t a l e l e v a t i o n m o d e l (DEM)
zjednodušená definice:
hodnoty (nadmořských) výšek vztažené k bodům uspořádaným
do mřížky (gridu) v kartézských souřadnicích
HORA
SNÍŽENINA
SEDLO
PLOŠINA
Česká republika
Digitální model reliéfu (DMR)
Digitální model terénu (DMT)
http://geoportal.cuzk.cz/
• ČÚZK: DMR 5G
zpoplatněný
S-JTSK, výškový systém Balt po vyrovnání
vertikální přesnost: 0,18 m v otevřeném, 0,3 m v zalesněném terénu
letecké laserové skenování 2009-13 → dokončení DMR pro celou ČR v r. 2015
http://www.arcdata.cz/
• Arcdata Praha: Digitální model reliéfu ČR
volně dostupný
WGS 84, pixel 90x60 m (střední Evropa)
přesnost: 15 m horizontálně, 12 m vertikálně
výřez z DMR povrchu souše celého světa
The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), 2000
http://geoportal.cuzk.cz/
• ČÚZK: Stínovaný model reliéfu ČR (DMR 4G)
prohlížecí služba WMS – Stínovaný model reliéfu (WMS – TEREN)
šikmý osvit terénu ze SZ
vstupní data: DMR 4G ve formě gridu 5x5 m
Jak takový vlastně DEM vzniká?
DŘÍVE:
• Digitalizace (vektorizace) vrstevnic na mapách středních měřítek (1:50 000,
1:25 000)
rozlišení: třeba jen 100 m
• Letecké radarové snímání
rozlišení: různé
západní Evropa, NextMAP IFSAR, rozlišení 5 m (DSM + DTM)
Interferometric Synthetic Aperture Radar (IFSAR)
DNES:
• Letecké laserové skenování (LiDAR)
rozlišení: 1 m už je generalizace, vertikálně 0,3 m
 digital surface model (DSM), digital terrain model (DTM)
 souřadnice X, Y, H
‒ vektorový DEM, nepravidelná trojúhelníková síť (TIN) (např. DMR ČR 5G)
‒ rastrový DEM, mříž (grid) (např. DMR 5R 4G, 5x5 m)
What is a landsurface?
digitální model povrchu digitální model terénu
LiDARový DEM otevírá otázku, co je to zemský povrch
Vegetace (stromy, keře) --- pryč s nimi
Budovy --- ???
přírodní reliéf --- dejme je pryč
povodně, stabilita svahů --- spíše ponechat
Zářezy a náspy silnic a železnic
antropogenně přemodelovaný reliéf --- asi ponechat,
vymezit jako zvláštní tvary reliéfu
Čím se tedy zabývá geomorfologie?
Odpověď: Ř e š e n í v z t a h ů v r á m c i o b j e k t u
W.M. Davis: Reliéf je funkcí struktury, procesu a času
materiál
horniny zemské kůry: litologie, úložné poměry a střídání hornin, projevy aktivní
tektoniky
geomorfologický proces (synonymum: reliéfotvorný proces)
fyzikální, chemická a biologická podstata těchto procesů a jejich rychlost
čas
Jak dlouho tvar reliéfu existuje? datování reliéfu, stáří reliéfu
Jak se v průběhu své existence měnil? Jaká byla jeho stádia vývoje? historie
Geomorfologie je věda, která se zabývá studiem tvarů zemského povrchu,
jejich genezí a stářím.
Geomorfologie je interdisciplinární věda na pomezí geografie a geologie.
Vlastnímu popisu geometrie povrchových tvarů se detailně věnuje topografie.
2. Jaký je PŘEDMĚT geomorfologie?
Shrňme to v několika bodech …
• Jak tvary vypadají? --- MORFOGRAFIE (popis
tvarů)
• Jaké mají tvary geometrické vlastnosti? ---
(GEO)MORFOMETRIE (měření tvarů)
• Jakým způsobem tvary vznikly? ---
MORFOGENEZE (vysvětlení vzniku tvarů)
• Kdy tvary vznikly? Jak jsou staré? ---
MORFOCHRONOLOGIE (datování tvarů)
• Jaké procesy na tvarech aktuálně probíhají? ----
MORFODYNAMIKA (objasnění geomorfologických
procesů)
O čem je tento předmět:
• terra firma (povrch souše)
O čem tento předmět není:
• reliéf oceánského dna
• reliéf dalších těles Sluneční soustavy (Měsíc,
Mars, …)
Reliéf oceánského dna
• Podmořské okraje pevnin (pevninská kůra)
• Přechodná zóna (kůra přechodného typu)
• Lože oceánu (oceánská kůra)
Profil znázorňující základní morfostruktury dna oceánů
Lord Howe Rise
příklad tvaru oceánského dna:
Lord Howe Rise (Howeská plošina)
Ostatní tělesa sluneční soustavy - Mars
Rover Curiosity
(od 2012) Rover Spirit (2004)
eolická činnost --- hrance
skalní povrchy + regolit
doložené reliéfotvorné pochody:
• vulkanizmus
• gravitační svahové procesy
• eolická činnost
• fluviální eroze a akumulace
Reliéf Marsu
vulkanizmus
Vulkanické oblasti:
• Tharsis
sopky: Olympus Mons, Tharsis Mons /Acraeus M., Pavonis M., Arsia M./, Alba Patera
• Elysium Planitium
• Tyrhena Patera
THARSIS
Olympus
Alba Patera
Tharsis Mons
Reliéf Marsu
Olympus Mons
kaldera
Reliéf Marsu
modelační činnost vody
zlom
magma
uvolnění podpovrchové vody
MEGAPOVODEŇ
chaosbreach streamlines
1
2
3
1 2 3