Cartografierea geomorfologică. Evoluție și tendințe I

Evoluția concepțiilor de cartografiere a reliefului. Cartografierea geomorfologică la nivel internațional

Introducere

Hărțile reprezintă componente fundamentale ale investigației geografice. Importanța lor a fost recunoscută cu mult timp în urmă dacă amintim vechiul proverb chinezesc: „o hartă valorează o mie de cuvinte”. Pe măsură ce informația prezentată pe o hartă devine complexă sunt necesare multe cuvinte pentru a reda varietatea spațială în care un fenomen geografic se poate înfățișa. Or, utilizarea hărții elimină acest neajuns; cu atât mai mult pentru geomorfologie unde, așa cum vom vedea, distribuția spațială a formele de relief trebuie să implice multe atribute, iar tabloul final se înfățișează și mai complicat.

De peste o sută de ani, hărțile geomorfologice au fost folosite pentru a ilustra distribuția spațială a formelor de relief și a proceselor geomorfologice, metoda cartografierii reliefului fiind piatra de încercare a oricărui geomorfolog. Ne-am fi așteptat ca în virtutea vechiului proverb chinezesc citat mai sus, hărțile geomorfologice și metoda cartografierii geomorfologice să capete o dezvoltare justificată de progresele enorme făcute în domeniul tehnicilor moderne (de culegere a informației din teren, de transmiterea acestora la mare distanță, de crearea de hărți mult mai atractive și mai ușor de citit de către utilizatori). Ori, dacă urmărim producțiile științifice din străinătate și de la noi, cel puțin pentru ultimii 20 de ani, observăm cu mare regret cum harta geomorfologică a fost aproape eliminată din preocupările cercetătorilor geomorfologi, fie ei consacrați sau la început de drum. Poate cea mai evidentă tendință a acestui fenomen se face remarcată în lucrările de doctorat elaborate (pe care le-am urmărit noi înșine în ultimele două decenii în România); tinerii care obțin doctoratul în geografie cu o teză de geomorfologie au o mare reticență (cu unele excepții) în elaborarea unei hărți geomorfologice pentru arealul lor de investigație. Acest fenomen crează multă îngrijorare pentru soarta domeniului nostru, știut fiind că metoda de bază prin care se manifestă obiectivul fundamental al geomorfologiei este cartografia formelor de relief.

Motivele pentru care cartografierea geomorfologică ca disciplină științifică a avut rezultate relativ modeste în ultimii 20 de ani se pare că sunt de natură economică: cartografierea geomorfologică detaliată este o activitate costisitoare și mare consumatoare de timp (Gustavsson et al., 2006). Rezultatul a fost că numeroși oameni de știința s-au orientat spre elaborarea de hărți tematice cu aplicabilitate imediată și au neglijat hărțile complexe, cu abordare holistică. Alți autori, dimpotrivă, consideră că utilizarea hărților și cartografierea geomorfologică sunt supuse unui intens proces de renaștere (Vitek et al., 1996) datorită apariției noilor tehnici asistate de computere.

Este surprinzător totuși că procesul de cartografiere geomorfologică nu a ținut pasul cu puternica dezvoltare a tehnicilor GIS, timp în care s-au neglijat posibilitățile noi ce rezultă din combinarea unei baze de date GIS cu legenda geomorfologică tradițională bazată pe cartografierea în teren a formelor de relief. Se pare că și aici, așa cum vom vedea și din capitolele următoare, experții geomorfologi au pierdut ritmul de dezvoltare impus de experții GIS pentru cercetarea terenurilor; s-a ajuns ca producerea hărților în care relieful este obiectul central să fie făcută de specialiști în alte domenii care nu au nici o legătură cu geomorfologia (van Wasten et al., 2003). Asta nu înseamnă că și calitatea lor este adecvată.

Mirați noi înșine de această stare de lucru am căutat să ne aducem contribuția încă din 2007 (Rădoane, Rădoane) la revigorarea interesului cercetătorilor români pentru cartografierea geomorfologică, rezultatul fiind unul cu semnal pozitiv în literatura de specialitate. S-au republicat preocupări mai vechi de certă valoare (volumul omagial Grigore Posea, 2008), s-au adus contribuții noi în aplicații GIS pentru harta geomorfologică (Mihai et al., 2008; Niacșu, 2009; Condurachi, in press).

În același spirit, ne-am propus în lucrarea de față să continuăm demersul de creștere a interesului din partea specialiștilor pentru harta geomorfologică, dar și a diverselor categorii de utilizatori, propunând o succintă radiografie a evoluției acestei metode de cercetare și să explorăm, în final, o manieră modernă de cartografiere a terenurilor folosind tehnicile GIS. Structura unei astfel de abordări este următoarea: a) prezentarea evoluției concepțiilor de cartografiere a reliefului; b) discutarea unei legende geomorfologice care să poată fi aplicată în contextul platformei GIS; c) aplicații proprii de cartografiere geomorfologică în sistem GIS.

Evoluția concepțiilor de cartografiere a reliefului

Istoria hărților geomorfologice a fost pe larg prezentată în mai multe lucrări recent apărute (Posea, Cioacă, 2003; Gustavsson, 2005; Gustavsson et al., 2006; Posea, 2008; Mihai et al, 2008; Finkl et al., 2008). În plus, la aceste treceri în revistă, am realizat noi înșine un referențial al cartografierii geomorfologice cu accent privind elaborarea legendei geomorfologice în România (Martiniuc, Băcăuanu, 1963; Martiniuc, 1971; Ungureanu, 1978; Ichim, 1979; Grigore, 1981; Posea, Badea, 1980; Posea et al., 1987; Popescu, Ielenicz, 2000). Aceste puncte de vedere au fost corelate cu principalele evoluții internaționale în elaborarea legendei geomorfologice.

Până spre sfârșitul anilor 1940 descrierea unei forme de relief sau ansamblu de forme de relief se făcea aproape exclusiv prin rapoarte scrise. Din cauza lipsei unei terminologii precis definite era extrem de dificil, dacă nu chiar imposibil, să se facă comparații inteligibile între lucrările făcute în diferite părți ale lumii. Așa numitele „hărți fiziografice” care adesea au însoțit aceste rapoarte erau de redusă utilitate, deoarece nu au rezultat în urma unei cercetări sistematice de teren și au fost construite pentru a ilustra concluziile autorului (St-Onge, 1968).

Este surprinzător că ideea construirii unui sistem de cartografiere care să permită comparații exacte nu a venit prea curând. Se pare că aceasta a apărut după al doilea război mondial când cerințele planificatorilor, agronomilor, inginerilor în construcții civile și industriale ș.a. au cerut insistent un instrument precis de cunoaștere și evaluare a reliefului.

Hărțile topografice au fost primele hărți care au oferit informații despre relief. Din analiza lor se pot obține numeroase informații despre dimensiunea și extinderea formelor de relief, dar mai puțin privind geneza lor, stadiul de evoluție, relațiile cu structura geologică și depozitele de versant. Prima hartă cu adevărat geomorfologică a fost prezentată de Passarge (1914) în Morphological Atlas la scara 1: 50 000 (cit. în Enciclopedy of Geomorphology, 1968), cu informații privind pantele, forma văilor, petrografia și tipurile de relief. Abia la Congresul U.I.G. (Uniunea Internațională de Geografie) din 1956 s-a înființat o comisie specială de elaborare a hărții geomorfologice și în 1968 a fost elaborat un sistem de cartografie unificat (cunoscut sub numele de Unified Key) pentru cartografierea geomorfologică detaliată. La acest proiect a colaborat un număr important de specialiști din mai multe țări, iar rezultatul a fost publicat în 1972 la Brno (Demek et al., 1972).

Cu toate aceste eforturi, nici până în prezent nu au fost acceptate o formă, un conținut sau o simbolistică cartografică care să facă hărțile să fie comparate, chiar și când e vorba de același areal. În schimb, putem aprecia că s-a ajuns la recunoașterea unor principii comune care trebuie să stea la baza hărții geomorfologice. Unul dintre acestea este următorul: harta geomorfologică trebuie să redea aspectul exterior al formelor de relief (M), geneza(G) și vârsta (V) lor. Nicolae Popp a intuit extraordinar această necesitate încă din 1936:“O hartă morfologică nu e de fapt decât traducerea grafică a unei anumite concepții. Ea nu valorează decât atât cât valorează această concepție” pe care Klimaszewski (1960, 1982, 1990) a concretizat-o astfel: „Harta geomorfologică trebuie să informeze asupra distribuției formelor de relief sub aspectul dimensiunii, originii și vârstei. Ea trebuie să includă informații morfografice, morfometrice, morfogenetice și morfocronologice”(p. 267).

Acceptarea unui principiu fundamental al hărții geomorfologice de către majoritatea oamenilor de știință s-a concretizat în cele din urmă cu o legendă cvasi-acceptată (Demek et al, 1972) și cu o producție cartografică impresionantă pentru numeroase regiuni ale Globului.

Cartografierea geomorfologică la nivel internațional

Maniera în care fiecare realizează cartografierea geomorfologică, concret, pe hartă este încă foarte diferită. Pentru a exemplifica situația, ne-am propus să urmărim evoluția celor mai cunoscute sisteme de legende și modul cum acestea ilustrează principiul Morfometrie-Geneză-Vârstă (MGV) enunțat mai sus. Contribuția școlilor de cartografie geomorfologică a fost succint evocată de către Posea și Cioacă (2003), care, mai mult sau mai puțin, s-au referit și la principiul MGV.

În ce ne privește, am ales să evidențiem modul cum fiecare din școlile importante de cartografiere geomorfologică a folosit principiul MGV sau variante ale acestuia (tabel 1).

Tabel 1. Modul cum a fost interpretat și aplicat principiul Morfometrie-Geneză-Vârstă pentru harta geomorfologică detaliată (scări 1:10 000 – 1:50 000) de cele mai importante școli de cartografiere geomorfologică (prelucrare după St-Onge, 1964).

Din această sinteză reținem faptul că toate contribuțiile importante internaționale sunt preocupate să respecte un principiu fundamental al hărții geomorfologice, acceptat de comunitatea științifică încă din 1968, și anume, Morfometrie, Geneză și Vârstă. Se remarcă totuși mici variații pe această temă și anume, unele legende includ și prezentarea litologiei (legenda belgiană) sau, înlocuiesc morfologia cu litologia (legenda rusă și franceză), ori renunță de tot la cele două entități, păstrând doar geneza și vârsta (legenda cehoslovacă). Legenda poloneză a fost apreciată la vremea respectivă (St-Onge, 1964) că este la originea celor mai expresive, mai atractive și mai clare hărți geomorfologice.

O atenție specială trebuie să acordăm Legendei Unificate (Demek et al., 1972), care a reușit să îmbine în jurul unui concept clar complexitatea formelor de relief și, în prezent, formează baza pentru legenda geomorfologică în sistem GIS. Astfel, principalul accent în legendă este pus pe morfogeneză, exprimată în zece culori (roșu, maro, violet, roz, galben, ultramarin, negru, gri și albastru). Diferitele forme de relief sunt reprezentate prin 353 de simboluri. Geneza formelor de relief este grupată în 3 categorii reprezentând procesele endogene și 13 categorii reprezentând procesele exogene. Culoarea roșie este rezervată formelor endogene, negru pentru cele biogene/antropogene, gri pentru curbele de nivel și clase de pante, albastru pentru apele de suprafață și rețeaua hidrografică. Restul de culori descriu diferite forme exogene erozionale și depoziționale. Pentru a descrie formele de relief cu geneză complexă pot fi folosite două culori, una din ele drept culoare de bază, indică originea inițială și a doua, prin simboluri ce arată transformările ulterioare ale formei de relief. Pantele sunt divizate în 6 categorii de gradienți (0-2°, 2-5°, 5-15°, 15-35°, 35-55° și >55°). Pentru indicarea vârstei formelor de relief se folosește un cod de litere negre. În concluzie, este singura legendă, din cele discutate, în care ordinea prezentării celor trei elemente fundamentale pe harta geomorfologică începe cu Geneza, apoi Morfologia și Vârsta. Acest element îl accentuăm pentru că în harta geomorfologică creată de noi folosind sistemul GIS va fi principiul dominant.

Bibliografie

BASHENINA, N. V., J. GELLERT, F. JOLY, M. KLIMASZEWSKI, AND E. SCHOLZ. 1968. Project of the Unified Key to the Detailed Geomorphological Map of the World. Folia Geographica (Krakow, Polska Akademia Nauk). Series Geographica-Physica Volume II, pp. 11–12. and 18.
BASHENINA, N. V., N. S. BLAGOVOLIN, J. DEMEK, N. V. DUMITRASHKO, G. S. GANESHIN, J. F. GELLERT, O. K. LEONTYEV, A. V. MIRNOVA, AND E. SCHOLZ. (Compilers). 1971. Legend to the International Geomorphological Map of Europe 1 : 2,500,000,. 5th version. Brno, Czechoslovakia: Czechoslovak Academy of Sciences, Institute of Geography. 30. p.
BADEA L.(coord.).1976-1987. Harta geomorfologică generală. Sc. 1:200 000, Institutul de Geografie al Academiei Române, București (manuscris).
BĂLTEANU D., CHENDEȘ V., SIMA MIHAELA , ENCIU P. 2010. A country-wide spatial assessment of landslide susceptibility in Romania, Geomorphology, 125
CONDORACHI, D. 2006. Studiu fizico-geografic al zonei deluroase dintre văile Lohan și Horincea, Editura Stef, Iași.
CONDORACHI, D. 2010. Geomorphological mapping using GIS for large tableland areas – An example for Fălciu Hills, in Eastern Romania, Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences, in press.
COTEȚ P. 1960. Harta geomorfologică a R.P. Române, în Monografia geografică a R.P.R., vol.I, Geografia fizică, Editura Academiei Române, București.
DEMEK, J. (ed.). 1972. Manual of Detailed Geomorphological Mapping. Prague, Czechoslovakia: Academia (for the International Geographical Union, Commission on Geomorphological Survey and Mapping). 344. p.
DEMEK, J. (ed.). 1976. Geomorphological Mapping 1972–1976 (Proceedings of the 11th Meeting, IGU Commission of Geomorphological Survey and Mapping, 23rd International Geographical Congress, Kiev, Ukraine). Studia Geographica 55:302. p.
DEMEK, J. 1982. Geomorphological mapping: progress and problems. In: Sharma, H.S. (ed.), Perspectives in Geomorphology, Volume III—Applied Geomorphology. New Delhi, India: Concept Publishing, pp. 21–235.
GASPAR, J.L., GOULART, C., QUEIROZ, D., SILVEIRA, D., GOMES, A. 2004. Dynamic structure and data sets of a GIS database for geological risk analysis in the Azores volcanic island. Natural Hazards and Earth System Sciences 4, 233–242.
GELLERT, J. F. 1972. The nature and aims of detailed geomorphological mapping. In: Demek, J., Embleton, C., Gellert, J.F., and Verstappen, H.T. (eds.), Manual of Detailed Geomorphological Mapping. Prague: Academia, pp. 15–28.
GULLENTOPS F. 1964. Trois exemples de cartes géomorfologiques détaillées. Acta Geographica Lovaniensa, 3, 425 – 488.
GRIGORE M. 1981. Munții Semenic. Potențialul reliefului. Editura Academiei Române, București.
GUSTAVSSON M. 2005. Development of a Detailed Geomorphological Mapping System and GIS Geodatabase in Sweden, Teza de doctorat, Universitatea Uppsala, Suedia.
GUSTAVSSON M., KOLSTRUP E., SEIJMONSBERGEN A.C. 2006. A new symbol-and – GIS based detailed geomorphological mapping system: Renewal of a scientic discipline for understanding landscape development, Geomorphology, 77, 1-2, 90-111.
GUSTAVSSON M., SEIJMONSBERGEN A.C., KOLSTRUP E. 2008. Structure and contents of a new geomorphological GIS database linked to a geomorphological map — With an example from Liden, central Sweden, Geomorphology 95 (2008) 335–349
GUSTAVSSON M., KOLSTRUP E. 2009. New geomorphological mapping system used at different scales in a Swedish glaciated area. Geomorphology, 110, 1-2, 37-44.
HAYDEN, R. S. 1986. Geomorphological mapping. In: Short, N.M. and Blain, R.W., Jr. (eds.), Geomorphology from Space: A Global Overview of Regional Landforms. Washington, DC: NASA, Scientific and Technical Information Branch, pp. 637–656.
ICHIM I. 1979. Munții Stânișoara. Studiu geomorfologic. Ed. Academiei, Bucuresti.
KLIMASZEWSKI M. 1965. The detalied hydrographical map of Poland. Przeglad Geograficzny 28, supplement. Polish Academy of Sciences, Institute of Geography, 41- 47.
KLIMASZEWSKI, M. 1982. Detailed geomorphological maps. ITC Journal 1982–1983:265–271.
KLIMASZEWSKI M. 1990. Thirty years of geomorphological mapping, Geographia Polonica, 58, 11-18.
MARTINIUC C. 1971. Legenda hărților geomorfologice detaliate, Universitatea “Al.I.Cuza” Iași (manuscris).
MARTINIUC, C., BĂCĂUANU, V.1964. Problémes de géomorphologie appliquée dans la systématisation des villes en Moldavie, RR GGG, serie de Geographie, 8.
MIHAI B.A, ȘANDRIC I., CHIȚU Z. 2008. Some contributions to the drawing of the general geomorphic map using GIS tools. An application to Timis Mountains (Curvature Carpathians), Revista de Geomorfologie, 8, 39-50.
NIACȘU L. 2009. Atlasul solurilor din bazinul Pereschivului (Colinele Tutovei), Performantica, Iași, 78 p.
POPESCU N., IELENICZ M. 2000. La carte geomorphologique generale, Acte de la premiere rencontre geographique franco-roumaine, 13 – 20 mai 1999, Ed. Universitatii Bucuresti, 19 – 20.
POPP N. 1936. Clasificări geografice în Subcarpații Românești. Bul.Soc.rom.geogr., vol. LX
POSEA GR., POPESCU N. 1964. Harta geomorfologică generală, Anal. Univ. București, Șt. Naturii, geologie – geografie, XIII, 1.
POSEA GR., POPESCU N. 1967. Importanța hărții geomorfologice în amenajările teritoriale, Studia Universitas Babeș – Bolyai, geologie – geografie, 2, Cluj Napoca.
POSEA GR., BADEA I. 1980. România – harta geomorfologică, scara 1: 400 000, Editura Didactică și Pedagogică, București.
POSEA GR., POPESCU N., IELENICZ M., GRIGORE M. 1987. Harta geomorfologică generală, în vol. Sinteze geografice. Lucrări practice. Materiale pentru perfecționarea profesorilor, Universitatea București.
POSEA GR., CIOACĂ A. 2003. Cartografierea geomorfologică, Edit. Fundației „România de Mâine”, București.
RĂDOANE M., RĂDOANE N. 2007. Geomorfologia aplicată, Editura Universității Suceava, 377 p.
ST-ONGE, D.A.1964. Geomorphological map legends, their problems and their value in optimum land utilization. Geographical Bulletin, 22, 5-12.
ST-ONGE, D.A.1981. Theories, paradigms, mapping and Geomorphology. Canadian Geographer, XXV, 4: 307-315.
UNGUREANU I. 1978. Hărți geomorfologice. Editura Junimea, Iași.
VAN WESTEN, C.J., RENGERS, N., SOETERS, R. 2003. Use of geomorphological information in indirect landslide susceptibility assessment. Natural Hazards 30, 399–419.
VERSTAPPEN, H.TH., 1970. Introduction to the ITC system of geomorphological survey. Koninlijk Nederlands Aardijkkundig Genootschap, Geografisch Niewe Reeks, 4.1: 85-91.
VITEK JD, GIARDINO JR, FITZGERALD JW, 1996. Mapping geomorphology: A journey from paper maps, computer mapping to GIS and Virtual Reality, Geomorphology, 16, 223-249.
—- Grigore Posea, 2008. Analele Universității Spiru Haret, nr. 11, București, Volum omagial, Editura Fundației România de mâine, 455 p.