INTERPRETAREA RELIEFULUI PE HARTA TOPOGRAFICA

Harta topografica reprezinta, prin continutul ei, acel instrument al geografului, ce permite nu numai inventarierea unor elemente (relief, ape, vegetatie, localitati, cai de comunicatie etc), ci si stabilirea raporturilor dintre acestea (Nastase, 1983). Desi in cercetarea geomorfologica contemporana, in ultimii 40 de ani, imaginile satelitare au permis productia cartografica digitala, iar hartile pe suport informatic au inceput sa inlocuiasca harta topografica in multe tari care dispun de o tehnologie avansata, ea este inca o reprezentare cartografica indispensabila in munca de analiza a reliefului. In primul rand, pentru ca este mai accesibila, poate fi utilizata direct pe teren pentru identificarea formelor majore de relief, dar si pentru cartarea proceselor geomorfologice actuale si a reliefului creat de acestea.

Reprezentarea reliefului pe harta topografica se face in mod uzual indirect, prin metoda curbelor de nivel (liniile care unesc punctele cu aceeasi altitudine). Aceasta, pentru ca trasarea lor in lungul punctelor de intersectie cu liniile de profil este relativ exacta (prin metoda profilului liniei sau prin metoda izografului), mai ales cand este completata cu ridicari fotogrammetrice. Desi are avantajul expresivitatii (dupa o oarecare experienta utilizatorul poate ,,citi de la prima privire relieful redat prin aceasta metoda) si al rezolvarii unor probleme de ordin practic (stabilirea altitudinii unor puncte, ridicarea profilelor geomorfologice, calcularea pantelor), aceasta metoda are si lacune ce pot fi rezolvate doar prin suprapunerea unor semne speciale: reprezentarea reliefului de detaliu (stanci, viroage, ravene, prabusiri, rape, crovuri, padine etc.), a suprafetelor orizontale si, deci, fara curbe de nivel (sesuri, lunci, terase etc.).

Mai exista de asemenea si alte metode de reprezentare a reliefului, care suplinesc partial lipsurile metodei curbelor de nivel: metoda hasurilor, metoda tentelor hipsometrice, metoda umbririi si altele. Pentru ca metoda curbelor de nivel este mult mai exacta decat celelalte metode, care au insa alte avantaje, aceasta a stat la baza construirii programelor computerizate, care prin procesul de digitalizare a curbelor de nivel sau prin operatii de scanare a acestora, introduc in baza de date acest sistem de reprezentare a reliefului. Ulterior, aceasta informatie poate fi prelucrata numeric sau poate deveni o imagine valida pentru sistemele DVD.

In principal, redarea reliefului prin curbe de nivel, de la formele cele mai simple (sau formele elementare) pana la cele complexe, trebuie sa tina seama de valoarea echidistantei dintre curbele de nivel, aceasta depinzand, in primul rand, de scara hartii:

la scara 1: 25 000, curbele de nivel normale au echidistanta de 5 m sau 10 m, dar pot fi insotite, in anumite cazuri (suprafete slab inclinate), de curbe ajutatoare intermediare de 2,5 m sau de 5 m;

la scara 1: 50 000, curbele normale sunt, de regula, cele cu echidistanta de 10 m sau 20 m, iar cele principale din 50 in 50 de metri sau din 100 in 100 de metri;

la scara 1: 100 000, echidistanta normala este de 20 sau 40 de metri;

la scara 1: 200 000, in functie de tipul de relief predominant, echidistanta curbelor de nivel normale este de 40 sau 80 de metri.

Un element deosebit de important pentru redarea versantilor este acela al distantei dintre curbele de nivel (desimea lor). Cu cat aceasta este mai mica, aproape de suprapunere, panta este mai mare sau chiar abrupta, iar cu cat distanta dintre curbele succesive de nivel este mai mare, cu atat panta este mai lina. Din cauza imposibilitatii reprezentarii prin curbele de nivel a abrupturilor verticale, acestea sunt redate prin semne speciale, respectiv linii mai groase ce sugereaza suprapunerea curbelor de nivel pe sectorul abruptului completate cu indicatoare de panta sau bergstrihuri (segmente scurte, perpendiculare pe linia groasa, sugerand astfel orientarea abruptului). Si in cazul suprafetelor orizontale sau slab inclinate, se utilizeaza fie semne speciale, fie curbe ajutatoare la jumatatea sau sfertul echidistantei.

Interpretarea reliefului redat prin curbe de nivel pe harta topografica comporta, in primul rand, diferentierea formelor de relief pozitive de cele negative care sunt redate prin curbe de nivel de forme asemanatoare. Astfel, citind valoarea lor daca este inscrisa pe curba si identificand sensul crescator sau descrescator al succesiunii curbelor de nivel, se poate aprecia caracterul pozitiv sau negativ al formei de relief. De asemenea, prin interpretarea lor in raport cu sistemul de vai, se poate aprecia, dupa ,,mersul curbelor de nivel, daca este vorba de o culme sau o vale (in baza principiului ca in lungul unei vai, spre amonte, valoarea curbelor de nivel creste).

2. BAZINUL MORFOHIDROGRAFIC

Bazinul morfohidrografic, pe langa formele fluviatile avute de obicei in vedere (albia minora si majora, terasele si valea in sens restrans), cuprinde un teritoriu mult mai extins de pe care isi acumuleaza apele superficiale sau subterane, din care "aduna" aluviunile solide sau dizolvate si pe care le depune in campii, delte sau ocean. In acest teritoriu, raul coordoneaza evolutia morfologica prin intermediul tuturor albiilor sale (profile longitudinale de scurgere),

Elementele de baza ale unui bazin hidrografic sunt:

- suprafata

- cumpenele de apa

- liniile talvegurilor (albiile)

Din punct de vedere al reliefului mai sunt de amintit si versantii, interfluviile, luncile, terasele.

Versantii reprezinta cele doua laturi inclinate catre albie ale unei vai de deal, munte sau podis si care cumuleaza pantele cele mai mari din tot bazinul (pentru raurile din campie se spune maluri de albie, nu versanti). De asemenea, fasia de terase, cand a ramas bine pastrata, nu este inclusa versantilor, ci e delimitata aparte.

In cadrul versantilor se pot intalni si aliniamente de umeri de eroziune, care reprezinta resturi ale unor vechi funduri de vai extrem de largi si pe care raul le-a distrus prin adancirea si formarea unor noi albii, tot mai joase. Interfluviile cuprind suprafete plane sau cu pante usor inclinate, ce se extind de o parte si de alta a liniei de cumpana a apelor pana la care ajunge, de obicei, varful ogaselor si torentilor dezvoltati pe versanti.

Bazinele, la randul lor, pot fi de marimi sau ordine diferite, subordonate unele altora.

Un bazin morfohidrografic se naste de obicei pe unitatile joase de relief, ocupand la inceput suprafete restranse. El se poate dezvolta ulterior, extinzandu-se peste noi suprafete, incorporandu-si sau formandu-si noi afluenti, dupa cum se poate si restrange, inclusiv in ce priveste numarul bazinelor inferioare sau al afluentilor. Aceste modificari, ce se insumeaza intr-un lant al dezvoltarii, sunt impuse de legile scurgerii, dar si de ceilalti factori ce dicteaza evolutia reliefului, respectiv miscarile scoartei, petrografia, structura si clima.

Inseuarile de cumpana, mersul si numarul teraselor, inclinarea teraselor etc, sunt tot atatea aspecte care au fost impuse de evolutia morfohidrologica a bazinului si pe care ele la randul lor o pot demonstra printr-o analiza minutioasa si o interpretare de la efect la cauza.

In ecuatia dezvoltarii unui bazin nou aparut, intrand atatia factori variabili, este normal ca posibilitatile lui de evolutie sa fie multiple. Important este insa ca, intre elementele sale si valorile hidrologice pe de o parte si formele de relief create, pe de alta parte, se stabilesc anumite raporturi si ca urmele diferitelor stadii evolutive se incrusteaza pentru mult timp in morfologia bazinului, ramanand ca documente ale dezvoltarii. Acestea pot fi cercetate si cu ajutorul lor se poate reconstitui paleo-evolutia bazinului. Pentru ca aceasta sa devina o metoda sigura stiintifica este nevoie nu numai de cartarea geomorfologica, ci si de o serie de masuratori si calcule asupra elementelor bazinului.

Bazinul morfohidrografic constituie cel mai general sistem "evolutiv" geomorfologic, celula de baza a unei retele ce acopera si stapaneste cea mai mare parte a zonelor de uscat. Aceasta retea functioneaza asemenea unui "sistem nervos", ce inregistreaza, autoregleaza si uneori comanda eroziunea, conform unor legi generale sau in functie de conditiile particulare ale locului si etapele respective.

Mecanismele prin care se realizeaza aceasta dezvoltare constituie "elementele dinamice" ale bazinului.

Bazinul morfohidrografic inregistreaza si formele esentiale ale evolutiei trecute a reliefului sau. Aceste forme pot fi denumite "elemente statice". Ele cuprind formele de relief, precum si ceea ce in mod curent denumim morfometrie si morfografie si are sens "static", deoarece se schimba mult mai incet desi uneori in salturi. Este vorba de forma bazinului, de formele de relief vazute areal si in profil.

Analizele elementelor statice ale bazinelor si corelarea lor de la un bazin la altul ne reda in fapt evolutia reliefului din zonele luate in studiu.

Analiza elementelor dinamice indica dezvoltarea prezenta si de viitor, aspectele generale si particulare ale evolutiei, ele interesand in cel mai inalt grad practica si in special problemele amenajarii bazinelor hidrografice. Pe primul plan in studiul elementelor dinamice, trece analiza cantitativa a eroziunii (sub toate formele), a transportului si a acumularii, apoi evolutia acestor "actiuni" in conditii variabile de loc si timp (la viituri, pe timp secetos etc). Analiza tuturor acestora trebuie facuta atat in general, adica la nivelul bazinului sau al bazinelor, dar, ca metoda de cercetare, ea se impune a fi restransa la teritorii mult mai mici, dar diversificata pentru conditii variate si combinate (de panta, roca, clima, procese fizico-chimice si morfologice etc). In aceasta directie pot fi folosite date inregistrate in legatura cu transportul felurit al aluviunilor, dar pot fi facute si masuratori periodice in puncte sau locuri cheie, precum si calcule ale statelor de sedimente din lunci, campii, conuri de dejectie, piemonturi, delte etc, pentru a deduce indirect viteza si ritmul eroziunii din bazin.

Elementele statice ale bazinului morfohidrografic pot fi in mare de trei feluri: liniare, areale si de relief propriu-zis.

Caracteristicile liniare sunt reprezentate prin talvegurile sau albiile minore ale raurilor si ele asigura mai ales functia de transport. Prin transpunerea lor in plan se obtine graficul liniar al bazinului morfo-hidrografic in general. Urmeaza stabilirea ordinului vailor, care se fixeaza de la cele mai mici, ordinul cel mai mare avandu-l raul principal.

Vaile de ordinul 1 nu au nici un afluent si impreuna cu cele de ordinul 2 sunt in general nepermanente din punctul de vedere al scurgerii. Uneori, se executa calcule variate legate de aceste segmente de vale, cum ar fi coeficientul de bifurcatie:

- numarul segmentelor pe ordine;

- lungimea medie a segmentelor;

- lungime medie cumulata;

- ratia lungimii (coeficientul de lungime), etc.

Pentru geomorfologie mai importat este graficul inserarii vailor afluente sau confluente care poate prezenta pe alocuri unghiuri drepte sau oblice si care se cer explicate prin prisma reliefului.

Unele legi in legatura cu ordinul vailor dintr-un bazin au fost stabilite de Robert HORTON.

Caracteristicile areale provin dintr-o serie de relatii, ce pot fi stabilite intre suprafata unui bazin de un anumit ordin si media ordinului respectiv, intre suprafetele medii sau totale dintre diferitele ordine.

Aceste relatii se refera mai ales la valoarea eroziunii areale, realizata pe ordine de bazine, deoarece suprafetele sunt cele care colecteaza precipitatiile si asigura prepararea si furnizarea aluviunilor.

In general, fiecarei scurgeri (vai) de un anumit ordin ii corespunde un bazin de acelasi ordin. Ele sunt colectate de o vale de ordin superior. Pentru acestea din urma exista si bazine aferente sau suprafete interbazinale care isi scurg apele de versant in mod direct. Pentru aflarea acestor aporturi se calculeaza suprafata generala si cea medie pentru fiecare ordin de bazin, apoi suprafata totala a bazinului, suprafata de dreapta si de stanga fata de colectorul principal (asimetria bazinului). De asemenea, se descrie forma bazinului studiat si a bazinelor de ordin superior.

Caracteristicile de relief se refera la:

- altitudine;

- panta;

- volum.

Altitudinile sunt calculate si analizate sub trei aspecte: absolute, relative, medii. Fiecare dintre acestea pot fi facute pe ordine de bazine si pe total. Altitudinile relative se redau obisnuit printr-o harta a adancimii fragmentarii, care este aproape mereu insotita si de o harta a densitatii fragmentarii suprafetelor. Impreuna reprezinta doua caracteristici morfometrice de baza ale reliefului.

Pantele se calculeaza atat pentru suprafete cat si pentru profilele caracteristice. La acestea se au in vedere in deosebi rupturile de panta si corelarea lor cu diferite forme de relief sau in unele cazuri cu unitati de relief de alt ordin. Panta suprafetelor este in directa legatura cu denudarea sau eroziunea de versant si ridica o serie de probleme practice.

Pantele longitudinale se analizeaza pentru urmatoarele profile:

- albia;

- terasele;

- umerii de vale;

- cumpenele principale si secundare;

- linia celor mai mari altitudini;

- sectiuni transversale caracteristice.

Fiecare tip de panta reprezinta o faza evolutiva morfologica, ce a dominat bazinul un anumit timp. Rupturile de panta indica tranzitii sau schimbari mai lente sau mai bruste intre asemenea faze. De exemplu, trecerea de la o terasa la alta este marcata in profilul raului de o ruptura de panta. La fel este insemnata si trecerea de la dominarea eroziunii laterale la cea in adancime.

Profilele de cumpana trebuie analizate si din punctul de vedere al pozitiei altitudinilor maxime, al existentei de inseuari. Ele pot indica numarul suprafetelor de nivelare, tipul acestora, vechi cursuri de apa ce treceau peste inseuari.

Volumele au in vedere mai ales cantitatea materialelor indepartate din bazin, fie pe total, fie pe faze. Aeratia totala cuprinde volumul spatiilor ramase libere intre cumpene si fundul vailor.

Pentru a se vedea ritmicitatea evacuarii se pot face calcule ale volumelor de materiale indepartate intre limitele unor nivele morfologice caracteristice (umeri de vale,

terase principale, etc.). Se poate intocmi in final curba evacuarilor din bazin, pe faze si subfaze (avand pe o axa varste si nivele geomorfologice, iar pe cealalta valori in m de materiale evacuate.

Elementele dinamice ale bazinului morfohidrografic se compun, pe de o parte din precipitatiile primite si scurse, iar pe de alta, din materialele alterate si erodate de pe diferitele tipuri de suprafete si transportate in exterior sau ramase in bazin. Pentru a cunoaste dinamica actuala a bazinelor se calculeaza cantitatea precipitatiilor cazute in diferite sezoane si anual, valoarea morfogenetica a acestora, cantitatea evaporata si cea scursa.

Aceleasi calcule sunt necesare pentru cantitatea de alterari, pentru denudare in general si pentru eroziune.

In final se calculeaza bilantul morfogenetic sezonier si anual (raportul dintre cantitatea materialelor evacuate si cele formate pe loc in cadrul scoartei de alterare).

Ultima parte a analizei consta in corelarea si verificarea elementelor specifice morfologiei pentru o anumita faza sau moment al evolutiei.

De exemplu, o inseuare de cumpana, ce ar putea indica o captare, este corelata, in profil longitudinal, cu nivele de umeri sau cu o terasa din apropiere, incercandu-se o reconstituire a vechii configuratii hidrografice; totodata se face si o verificare la teren a existentei unor pietrisuri peste respectiva inseuare.

O concluzie sigura se trage, insa, numai dupa o documentare si corelare precisa. Un rol principal il ocupa corelarea numarului, altitudinilor si dimensiunilor teraselor de pe afluenti, cu explicarea cauzala a diferentierii lor. Toate acestea ne conduc la refacerea etapelor, fazelor si subfazelor evolutive morfologiei bazinului, la posibilitatea unor comparatii si corelari reale cu cele din jur, acesta fiind scopul final al analizei. Cu exemplificare pentru Romania, poate fi indicat, pentru multe aspecte, studiul bazinului morfohidrografic al Crisului Repede (Aurora Posea).

3. ANALIZA SI REPREZENTAREA RELIEFULUI CU AJUTORUL PROFILELOR GEOMORFOLOGICE

Profilul geomorfologic reprezinta unul dintre cele mai simple mijloace de analiza geografica a reliefului. Realizarea lui se bazeaza pe harti topografice in curbe de nivel, la care se adauga si informatii de un anumit detaliu, culese de pe teren sau extrase de pe aerofotograme.

Profilul geomorfologic se intocmeste dupa aceleasi reguli ca si cel topografic, la care se adauga o serie de informatii si date interpretative, cum sunt cele de natura geomorfologica, geologica, climatologica, fitogeografica pedologica, etc.. Scopul initial al profilului geomorfologic il constituie cercetarea stiintifica a raporturilor cantitative si calitative ale formelor de relief, ca rezultanta directa a proceselor genetice si a evolutiei in timp si spatiu. Astfel, profilul geomorfologic poate reflecta si anumite aspecte legate de ritmul si dinamica actuala a modelarii reliefului dintr-o regiune.

Profilul geomorfologic ilustreaza pana la detaliu categoriile morfografice si morfometrice de forme de relief si de suprafete componente ale acestora, uneori tipul lor genetic, unele caractere ale modelarii actuale etc. Ele redau cu exactitate atat particularitati ale teraselor fluviatile, a nivelelor de lunca, a albiei minore, a tipurilor de versanti si suprafetelor de racord, cat si diferitele raporturi care se stabilesc intre acestea sub aspect morfogenetic, evolutiv, morfografic, morfometric etc.

Avand in vedere ca profilul geomorfologic exprima caracteristici ale uneia dintre componentele peisajului geografic, care indeplineste si rol de suport pentru alte componente naturale, el constituie si baza de plecare pentru construirea profilelor geologice, pedogeografice, fitogeografice, topoclimatice etc. In toate aceste imprejurari, elementele care apartin efectiv profilului geomorfologic pot fi ilustrate mai amanuntit sau mai generalizat, in functie de cerinte.

A. Construirea profilului geomorfologic

Baza de lucru o constituie harta topografica, la care se mai adauga observatii si masuratori de pe teren sau de pe fotografii aeriene, acestea aducand aspecte si detalii inexistente pe planul topografic.

Prima etapa in elaborarea profilului geomorfologic o constituie stabilirea a minim doua puncte pe harta topografica si directia de desfasurare.

In cazul profilului geomorfologic transversal, punctele trebuie astfel alese incat linia ce le uneste sa cada perpendicular pe curbele de nivel.

Exista doua modalitati de construire a profilului geomorfologic:

- direct pe harta;

- indirect.

In prima situatie, ce se aplica unor profile simple, pe hartia milimetrica, asezata sub linia trasata pe harta, se transcriu direct in sistemul axelor de coordonate valorile altimetrice ale punctelor de intersectie cu izohipsele. Prin unirea acestor puncte se obtine profilul geomorfologic corespunzator.

A doua metoda de construire are loc cand linia profilului este mai sinuoasa si cu o lungime mai mare. Cu ajutorul unei benzi de hartie, se urmareste in detaliu traseul liniei, masurand toate sinuozitatile acesteia si marcand toate locurile de intersectie cu izohipsele. Apoi, valorile punctelor de intersectie se transpun de pe fasia de hartie in sistemul axelor de coordonate X si Y. Unind punctele obtinute pe grafic rezulta linia profilului geomorfologic, cu toate detaliile furnizate de harta topografica, in functie de scara de proportie.

Pe profil se noteaza si toate directiile cardinale care indica orientarea sa.

B. Alegerea scarii verticale a profilului geomorfologic.

Scara se alege in functie de scopul si destinatia profilului. In general, scara orizontala a unui profil nu se modifica, ea fiind identica cu a hartii topografice care constituie baza de lucru. Scara verticala (a inaltimilor) poate suferi modificari in ambele sensuri.

Atunci cand denivelarile reliefului sunt foarte mari, pentru incadrarea intr-un mod mai echilibrat pe profil a formelor de relief, scara verticala se poate reduce.

Daca amplitudinile inaltimii formelor de relief, care rezulta dintr-un grad redus al fragmentarii verticale a unei regiuni, sunt mici, pentru o buna evidentiere a lor pe linia de profil, se impune marirea valorii scarii verticale. Exista insa anumite limite intre care trebuie facute astfel de exagerari. De exemplu, nu este admis sa se mareasca scara verticala a unui profil geomorfologic care sectioneaza terase fluviatile, in asa fel incat, altitudinea relativa a acestora sa apara mult disproportionata in raport cu latimea podurilor terasei, sau sa exageram mult adancimea unei vai situate intr-o zona de campie sau de podis, pentru a nu apare ca o vale montana.

Profilele geomorfologice odata executate trebuie completate cu titlul, cu scarile verticala si orizontala, cu scrierea toponimelor necesare pentru cunoasterea regiunii analizate, precum si cu o legenda, in care sa fie trecute toate datele reprezentate pe desen, respectandu-se o anumita ordine in succesiunea semnelor conventionale ceruta de specificul lucrarii respective.

C. Tipurile de profile

In functie de gradul de complexitate pot fi:

a) simple: - transversale

- longitudinale

b) complexe: - mixte

- compuse

a) Profilele simple redau fiecare sectiune efectuata asupra reliefului pe o singura directie.

Profilul longitudinal se desfasoara in lungul formelor de relief, cum ar fi o vale, un interfluviu, sau orice alt profil care traverseaza in lungime una sau mai multe forme de relief.

Profilul transversal se executa prin sectionarea pe latime a formelor de relief (vale, interfluviu etc.)

b) Profilele complexe pot fi compuse, caz in care ele asambleaza doua sau mai multe profile simple de acelasi tip, sau mixte, ce rezulta din imbinarea unor profile longitudinale cu altele transversale.

Profilele longitudinale compuse redau relatii comparative dintre forme de relief sectionate pe diferite planuri longitudinale desfasurate in cadrul cailor sau interfluviilor. Ele se grupeaza pe acelasi sistem de coordonate, in care unul dintre ele indeplineste functia de profil de referinta sau profil de baza, fata de celelalte. De exemplu, pentru mai multe profile longitudinale de vale, este luat ca sistem de referinta acela care apartine cursului principal de apa.

Cand pe langa profilul longitudinal al unei vai sunt trecute si profilele interfluviilor dreapta si stanga, se pot face observatii asupra ritmului si etapelor de eroziune si acumulare parcurse de un rau, incepand de la linia superioara a interfluviului, care reprezinta suprafata initiala de la care a pornit adancirea, pana la fundul actual al vaii.

Profilele transversale compuse scot in evidenta relatii dintre formele de relief sectionate perpendicular sau pe latimea lor.

Astfel, se pot executa profile transversale compuse sau suprapuse pentru diferite sectoare din cadrul unei vai sau interfluviu. De asemenea, profilele pot fi desfasurate in seria lor intr-o anumita ordine, cum ar fi de la izvor catre varsare, lasand intre sectiunile transversale o anumita distanta, echivalenta cu aceea din teren, transpusa la scara graficului de reprezentare.

Profilele mixte rezulta dintr-o imbinare si racordare a profilelor longitudinale si transversale.

Se obtin astfel informatii asupra caracteristicilor genetice, de evolutie, morfografice, morfometrice precum si de dinamica recenta sau actuala a formelor de relief. Astfel se pot face corelatii intre:

- prezenta nivelelor de terasa, rupturile de panta din talveg si anumite variatii in alcatuirea petrografica a zonei.

- asimetria vailor in profil transversal si unele caracteristici reflectate de evolutia profilului longitudinal al vaii.

- raporturile existente intre discontinuitatile generate de barele de roca dura si bazinetele de eroziune din lungul unei vai.

Metoda profilelor complexe este frecvent aplicata in:

- studiul sectoarelor de defileu, chei, vai transversale in ansamblul lor;

- analiza teraselor si racordarea acestora;

- dinamica stabilitatii ori instabilitatii versantilor;

- ritmul diferentiat al fragmentarii reliefului;

- ierarhizarea retelei de vai si a proceselor de captare din cadrul acestora;

- reconstituirea pozitiilor realizate in decursul timpului de cumpenele de ape etc.