Úvod do studia geomorfologie

Tyto zápisy se věnují pouze povrchu souše (terra firma), nikoliv však reliéfu oceánského dna a dalších těles Sluneční soustavy.

Slovo geomorfologie pochází z řečtiny, konkrétně z pojmů geo (v překladu Země), morph (tvar) a logos (rozprava). V původním slova smyslu jde tedy o rozpravu o tvarech Země a tento název se objevuje po roce 1850 v Německu.

V roce 1893 pojem geomorfologie v dnešním slova smyslu použil americký geolog W. J. McGee. Už nejde jen o popis morfologie zemských tvarů, ale i o způsob jejich vzniku. Význačnými jmény pro začátky moderní geomorfologie jsou dále G. K. Gilbert, věnující se dynamickou geomorfologií a procesy, a W. M. Davis, známý pro svůj model vývoje krajiny v rámci miliónů let (tzv. Davisův cyklus). Taktéž američtí geologové.

Jedna z definic pak hovoří, že geomorfologie je věda, která se zabývá studiem tvarů zemského povrchu, jejich genezí, stářím i procesy mezi nimi. Je interdisciplinární vědou na pomezí geografie a geologie. Vlastnímu popisu geometrie povrchových tvarů se detailně věnuje topografie.

Tvar Země

Planeta Země je na rozdíl od některých menších těles Sluneční soustavy (Deimos, Phobos aj.) relativně kulatá. Díky své vysoké hmotnosti, stejně jako ostatní planety a trpasličí planety, dosáhla hydrostatické rovnováhy. Díky tomu se síly neustále snaží vyrovnat povrch Země.

Často se pohlíží na Zemi jako na rotační elipsoid, u něhož je díky zemské rotaci průměr na rovníku o 43 km větší než na pólu. Pro kartografické použití je velmi známý vypočtený elipsoid Besselův (stabilní katastr), Heyfordův, Krasovského, IAG 1967 a dnes nejpoužívanější WGS 84.

I elipsoid je však pouze aproximací skutečného tvaru Země, pro fyzikální model povrchu Země při střední hladině světových oceánů se používá pojem geoid.

Celkovým tvarem Země se však geomorfologie nezabývá, tím se zabývá:

  • geodézie
  • geofyzika

Objekt a předmět geomorfologie

Objektem zkoumání geomorfologie je reliéf ve smyslu geografie, tedy svrchní plocha zemské kůry. Mluvíme pak o georeliéfu, J. Demek pak použil pojem reliéf krajiny.

Předmětem geomorfologie je pak řešení vztahů v rámci objektu, tedy georeliéfu. W. M. Davis hovoří o tom, že reliéf je funkcí struktury, procesu a času. Geomorfologický proces je pak fyzikální, chemická a biologická podstata těchto procesů a jejich rychlost.

Při studování georeliéfu se dále zaměřujeme na jeho materiál (litologie, úložné poměry a střídání hornin, projevy aktivní tektoniky) a čas (datování, stáří reliéfu a jeho historický vývoj).

Hypsometrická křivka georeliéfu

Při hovoření o georeliéfu se lze též setkat s pojmem land surface form. Jde o tvar celého zemského povrchu, který je spojitý a pokrývá celou Zemi. Tvoří povrch souší i dna oceánů. Můžeme ho popsat změnami nadmořských výšek v prostoru, čímž nám vzniká pole nadmořských výšek.

Na základě pole nadmořských výšek jsme schopni sestrojit graf četností různých nadmořských výšek a vzniká nám hypsometrická (hypsografická) křivka. Na Zemi je rozdělení četností výšek bimodální, má dva vrcholy (0-1 km nad hladinou a 4-5 km pod hladinou světového oceánu). To není typické pro jiná tělesa Sluneční soustavy a je to způsobeno existencí dvou typů zemské kůry – oceánské a kontinentální.

Reliéf Země je odlišný od reliéfu jiných těles Sluneční soustavy mimo jiné i tím, že se na něm nevyskytují ve větší míře výrazné krátery. To je způsobeno jednak exogenními procesy, které impaktní tvary zahlazují i pohybem litosférických desek. Díky nim dochází k pohlcení struktur subdukcí.

Převýšení georeliéfu pak činí zhruba 20 km, což odpovídá asi 0,31 % poloměru Země – nerovnosti Země pak při pohledu z vesmíru zanikají (snímky Země ze satelitu Terra – The Blue Marble (modrá skleněnka)).

Členění georeliéfu

Georeliéf zkoumáme obvykle po menších kouscích, obvykle vymezujeme dle měřítka:

  • typy reliéfu (největší, například hornatina, pohoří)
  • tvary reliéfu (příkladem je hora)
  • části tvaru reliéfu (nejmenší, například temenní plošina)

Dále můžeme z morfografického hlediska (popis tvarů georeliéfu) vyčlenit tvary:

  • vypuklé (konvexní) a vyvýšeniny (elevace)
    • torry, velký oblík, pinga, duny a další
  • vhloubené (konkávní) a sníženiny (deprese)
    • závrt, termokrasová sníženiny, karové údolí, tafoni a další
  • rovné (planární)
    • plošina = rovný povrch se sklonem do 2 °
    • planina = plošina ve větší nadmoské výšce (ve vrchovině, hornatině)
    • pediment, sabkha, strukturní plošina, říční terasy a další

Když k popisu tvarů přidávám i číselný údaj o převýšení, nejde již jen o morfografii, ale o morfometrii.

Tvar reliéfu označovaný někdy jako individuální, či anglicky landform, je dle definice nespojitý a ohraničený segment zemského povrchu, jehož hranice mohou být ostré a zřetelné, ale též fuzzy – nezřetelné a těžko definovatelné.

Typy reliéfu jsou pak víceméně výrazně omezené oblasti se stejným vzhledem a genezí, závislé na horninách a jejich uložením, na stejném souboru geomorfologických pochodů a stejné historii vývoje. Mezi základní druhy typů reliéfu patří:

  • nížina
  • vysočina

Tyto se dají ještě dále morfometricky dělit na roviny, ploché a členité pahorkatiny, ploché a členité vrchoviny, ploché a členité hornatiny a velehornatiny. Zatímco výšková členitost se v ČR určuje na čtvercích 4×4 km2, na Slovensku se určuje v kruzích o průměru 4 km.

Při určování částí tvaru reliéfu pak lze vymezovat na základě rozdílných přístupů:

  • geneticky stejnorodé povrchy (GSP, J. Demek – na základě stejného způsobu vzniku)
  • elementární formy reliéfu (EFR, J. Minár – na základě tvaru)

Digital elevation model – DEM

Vymezit tvary reliéfu a jejich částí lze dnes určit z digital elevation modelu (DEM). Dle zjednodušené definice jde o hodnoty (nadmořských) výšek vztažené k bodům uspořádaným do mřížky (gridu) v kartézských souřadnicích.

Rozlišujeme základní dva druhy DEM:

  • digitální model terénu (DMT, angl. digital terrain model – DTM) s odfiltrovanou vegetací, budovami aj.
  • digitální model povrchu (DMP, angl. digital surface model – DSM) s přítomnou vegetací a dalšími objekty na povrchu

Pro různé druhy použití může být vhodný DMT či DMP, popřípadě i jejich kombinace. Například při použití pro výpočet rozlivu při povodni je vhodné mít model bez vegetace, ale již je užitečné na něm ponechat budovy.

Dříve byl častým způsobem pořízení DEM výpočtem ze zdigitalizovaných vrstevnic a letecké radarové snímání, dnes se častěji prosazuje letecké laserové snímkování (LiDAR) s velmi vysokou přesností.

Pomoz stránce růst! :)