Przegląd Geologiczny, vol. 56, nr 12, 2008
NEM�OK M., HOK J., KOV�� M., MARKÓ F., COWARD M.P., PRICE N. J. & COSGROVE J.W. 1990  Analysis of geological
MADARAS J., HOUGHTON J.J. & BEZ�K V. 1998  Tertiary structures. Cambridge University Press, Cambridge-New York.
extension development and extension/compression interplay in the RAMSAY J.G. 1967  Folding and fracturing of rocks. Mc Graw-Hill,
West Carpathians mountain belt. Tectonophysics, 290: 137 167. New York.
OSZCZYPKO N. & R
LĄCZKA A. 1989  The evolution of the Mio- RIEDEL W. 1929  Zur Mechanik geologischer Brucherscheinungen
cene basin in the Polish Outer Carpathians and their foreland. Geol. (Ein Beitrag zum Problem der Fiederspalten). Centralblatt Miner. Geol.
Carpath., 40: 23 36. Palaont., Abt. B: 354 368.
PARKER J.M. 1942  Regional systematic jointing in slightly defor- ROTHERY E. 1988  En echelon vein array development in extension
med sedimentary rocks. Geol. Soc. Amer. Bull., 53: 381 408. and shear. J. Struct. Geol., 10: 63 71.
PASSCHIER C.W. & TROUW R.A.J. 1998  Microtectonics. Sprin- SOT�K J. & JANO�KO J. 2001  Central-Carpathian Paleogene
ger-Verlag, Berlin. Basin  an outline to sedimentology, sequence stratigraphy and basin
PEPOL J. 1972  Tektonika strefy osiowej synklinorium podhalań- history. [In:] JanoŁko J. & Sot�k J. (eds.), Sedimentary sequences and
skiego w rejonie Bukowiny Tatrzańskiej. Acta Geol. Pol., 22: 593 600. depositional systems of the Central-Carpathian Paleogene Basin. Gui-
PLA`
IENKA D., GRECULA P., PUTI`
M., KOV�� M. & debook to IAS field trip, Slovakia 2001. Cassovia Print, Koa
ice: 1 32.
HOVORKA D. 1997  Evolution and structure of the Western Carpa- R
RODOŃ J., KOTARBA M., BIRO� A., SUCH P., CLAUER N. &
thians: an overview. [In:] Grecula P., Hovorka D. & Putis M. (eds.) WÓJTOWICZ A. 2006  Diagenetic history of the Podhale-Orava
Geological evolution of the Western Carpathians (Mineralia Slovaca. Basin and the underlying Tatra sedimentary structural units (Western
Monograph). Geological Survey of Slovak Republic, Bratislava: Carpathians): evidence from XRD and K-Ar of illite-smectite. Clay
1 24. Miner., 41: 751 774.
POKORSKI J. 1965  Występowanie łupliwoS
ci we fliszu wschodnie- TWISS R.J. & MOORES E.M. 2001  Structural geology. Freeman,
go Podhala. Kwart. Geol., 9: 616 623. New York.
PRICE N. J. 1959  Mechanics of jointing in rocks. Geol. Mag., 96: WATYCHA L. 1976  Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali
149 167. 1 : 50 000. Arkusz Czarny Dunajec. Wyd. Geol., Warszawa.
Lineamenty otoczenia Tatr  porównanie interpretacji DEM i MSS
Wojciech Ozimkowski1
Lineaments of Tatra Mts. surroundings  DEM vs. MSS. Prz. Geol., 56: 1099 1102.
Ab s t r a c t. The paper presents comparison of geological interpretations based on Landsat MSS image and
DEM-based image, covering the same area of the Carpathian Mts. Individual interpretations of both images made
by 16 interpreters were gathered into 2 multi-coverage interpretations (MSS and DEM). Results were compared 
MSS with DEM, and DEM with geology. The DEM-based interpretations contain more lineaments with greater
total lengths than MSS-based, but geological relationship of some lineaments is still unclear.
Keywords: lineaments, satellite image, DEM, Carpathians
Po ponad 30 latach geologicznej interpretacji obrazów ska-Białej i Nowego Sącza (ryc. 1), obejmujący ok. 120
satelitarnych (Graniczny & Mizerski, 2003) nastąpił okres
170 km.
interpretacji cyfrowych modeli rzex
by terenu  DEM
(Digital Elevation Model) (Ostaficzuk, 2003; Chodyń,
Obraz MSS
2004; Badura & Przybylski 2005; Graniczny i in. 2005;
Konon & R
migielski, 2006). Mimo wielu różnic oba rodza- Interpretowany obraz ze skanera MSS satelity Landsat
je interpretacji zwykle polegają na wizualnym wyznacza-
(ryc. 2A) był zarejestrowany w bliskiej podczerwieni
niu lineamentów (sensu O Leary i in., 1976) i oba mogą
(pasmo 7) i miał wyjS
ciową rozdzielczoS
ć rzędu 70 m.
być obarczone subiektywizmem autora  interesujące
Obraz z MSS  podobnie jak ze wszystkich póx
niejszych
wydaje się więc być porównanie ich wyników. W tym celu
urządzeń tego typu  zawiera głównie szczegółowe infor-
poddano interpretacji klasyczny obraz ze skanera MSS
macje o pokryciu terenu, natomiast jego rzex
ba jest czytel-
(Multispectral Scanner) satelity Landsat i obraz uzyskany
na jedynie przy różnym oS
wietleniu zboczy o odmiennej
z cyfrowego modelu rzex
by terenu (DEM), pokrywający
ekspozycji, a dodatkowo podkreS
lona przez sieć drenażu
podobny obszar. Obydwie interpretacje wykonano metodą
i zróżnicowanie wegetacji.
pokryć wielokrotnych (Ozimkowski & Mardal, 1994;
Karnkowski & Ozimkowski, 2001), wykorzystując tę samą
Cyfrowy model rzex
by terenu (DEM)
grupę interpretatorów i stosując obrazy w tej samej skali
1 : 600 000. Uzyskane dwie sieci lineamentów porównano
Wykorzystano model SRTM-3 z pomiarów radaro-
ze sobą oraz z niektórymi publikowanymi mapami geolo-
wych misji SRTM wahadłowca Endeavour wykonanych
gicznymi. Porównano również parametry iloS
ciowe
w lutym 2000 r. Wybrano go ze względu na dostępnoS
ć
poszczególnych interpretacji indywidualnych.
(darmowy, do pobrania z serwera ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/
Do badań wybrano obszar sięgający od brzegu Karpat
zewnętrznych na północy po południowe krańce Kar- srtm/version2/SRTM3/), mimo słabej rozdzielczoS
ci (dla
pat wewnętrznych, zawarty pomiędzy południkami Biel- obszaru Polski ok. 60 90 m), która jednak ze względu na
regionalny zasięg opracowania była wystarczająca. Model
wizualizowano w programie MicroDEM 8.0 Petera Gutha
1
(http://www.usna.edu/Users/oceano/pguth/website/micro-
Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i
Wigury 93, 02-089 Warszawa; [e-mail] demdown.htm).
1099
Przegląd Geologiczny, vol. 56, nr 12, 2008
łączne zastosowanie odpowiedniego przewyższe-
POLSKA POLAND
nia modelu z właS
ciwie dobranymi parametrami
Bielsko-Biała Nowy
UKRAINA
jego oS
wietlenia (azymutem i kątem iluminacji).
Sącz
UKRAINE
Azymut oS
wietlenia powinien być poprzeczny
do szukanych elementów strukturalnych, kąt ilu-
SŁOWACJA
minacji wpływa równoczeS
nie na czytelnoS
ć rze-
SLOVAKIA
x
by i jasnoS
ć obrazu, przewyższenie zaS
decyduje
m.in. o jego kontraS
cie. Do rzex
by konkretnego
terenu najlepiej jest eksperymentalnie dobrać
właS
ciwe parametry kierunku i kąta oS
wietlenia
WĘGRY
oraz wielkoS
ci przewyższenia modelu. Użycie
HUNGARY
skrajnych wartoS
ci tych parametrów daje na ogół
słabe efekty, choć np. oS
wietlenie pionowe (90�)
RUMUNIA
ROMANIA

przy dużym przewyższeniu (> 5 ) silnie uwypukla
linie grzbietowe i sieć drenażu, dając w efekcie
zapadlisko przedkarpackie
Carpathian Foredeep
doS
ć dobrze czytelną  graniówkę (ryc. 2D).
100 km
neogeńskie wulkanity Ostatecznie, po wielu próbach, wybrano dla
Neogene volcanic rocks
interpretowanego modelu terenu oS
wietlenie
Karpaty zewnętrzne
północne, przy niewielkim przewyższeniu (2 )
Outer Carpathians
i kącie iluminacji 35� (ryc. 2C).
pieniński pas skałkowy
Pieniny Klippen Belt
Interpretacja
Karpaty wewnętrzne obszar badań
granice państw
Inner Carpathians study area
state boundaries
Interpretacje obrazów MSS i DEM wykonało
16 studentów starszych lat Wydziału Geologii Uni-
Ryc. 1. Lokalizacja obszaru badań
wersytetu Warszawskiego w trakcie praktikum
Fig. 1. Location of the study area
z fotointerpretacji geologicznej. Interpretacje te
(ryc. 3A) nałożono na siebie, uzyskując 2 interpre-
Uzyskany z DEM obraz przedstawia wyłącznie rzex
bę
tacje zbiorcze wykonane metodą pokryć wielokrotnych
terenu, co bardzo upraszcza interpretację i w efekcie
(ryc. 3B), na których podstawie wyznaczono 2 sieci
zmniejsza jej subiektywizm. Jednakże DEM bez przewyż-
głównych lineamentów (ryc. 3C). Następnie sieci porów-
szenia, o parametrach oS
wietlenia identycznych jak w trak-
nano ze sobą (ryc. 3D). Za  główne uznano lineamenty
cie rejestracji obrazu MSS (ryc. 2B), jest dużo gorzej
wyznaczone zgodnie przez 60 70% interpretatorów.
czytelny niż obraz MSS. O przewadze obrazu satelitarnego
w tym wypadku wyrax
nie decyduje zarejestrowane pokry-
Wnioski metodyczne
cie terenu, zwłaszcza piętrowy układ roS
linnoS
ci w górach
i dobrze widoczna sieć drenażu. O przewadze DEM nad W celu porównania wyników indywidualnych inter-
klasycznymi obrazami satelitarnymi decyduje dopiero pretacji MSS i DEM przeanalizowano liczbę i długoS
ć
A B C D
EL=35� EL = 90�
VE: 1� VE: 2� VE: 5�
AZ=0� AZ=0�
30km
EL=56� EL=56� przewyższenie
azymut oS
wietlenia kąt padania promieni słonecznych
EL  AZ  VE 
vertical exaggeration
Sun azimuth Sun elevation angle
AZ = 129� AZ = 129�
Ryc. 2. Obrazy MSS (A) i DEM (B, C, D); A  interpretowany obraz ze skanera MSS w paS
mie 7 (bliska podczerwień), zarejestrowany
przy azymucie oS
wietlenia 129� i kącie padania promieni słonecznych 56�; B  DEM bez przewyższenia, oS
wietlony identycznie jak
obraz MSS (A); C  interpretowany DEM o 2-krotnym przewyższeniu, oS
wietlony z północy pod kątem 35�; D  DEM przewyższony
5 razy i oS
wietlony pionowo
Fig. 2. MSS (A) and DEM (B, C, D) images; A  MSS image in band 7 (near IR), Sun azimuth 129�, Sun elevation angle 56�; B  DEM

illuminated as MSS (A); C  interpreted DEM image: vertical exaggeration 2 , north illumination, Sun elevation angle 35�; D 
DEM image illuminated vertically, vertical exaggeration 5
1100
Przegląd Geologiczny, vol. 56, nr 12, 2008
B B
A MSS 01 A DEM 01
30km 30km
MSS DEM
D
C C
30km
MSS vs DEM
Ryc. 3. Interpretacje obrazów MSS i DEM; A  interpretacje indywidualne MSS i DEM; B  interpretacje zbiorcze MSS i DEM wyko-
nane metodą pokryć wielokrotnych; C  sieci głównych lineamentów wyznaczone z interpretacji zbiorczych MSS i DEM; D  porów-
nanie sieci głównych lineamentów uzyskanych na podstawie MSS i DEM
Fig. 3. MSS- and DEM-based interpretations; A  individual interpretations of MSS and DEM images; B  multi-coverage
interpretations based on MSS and DEM images; C  main networks of lineaments derived from multi-coverage interpretations  MSS
and DEM; D  comparison of MSS- and DEM-based main networks of lineaments

(sumaryczną i S
rednią) wyznaczonych na nich lineamen- szej liczby lineamentów (S
rednio 2,3 ) o większej łącznej
tów (tab. 1). długoS
ci (S
rednio 1,5 raza) niż na obrazie MSS.
Interpretacje obrazu MSS zawierały od 37 do 117 line- Interesujące jest, że S
rednie długoS
ci lineamentów
amentów (S
rednio 83,4) o łącznej długoS
ci od 442 do 1711 wyznaczanych na obydwu obrazach były bardzo zbliż-
km (S
rednio 1097,4 km). R
rednia długoS
ć lineamentów one, choć na ogół lineamenty uzyskane z DEM były nieco
wynosiła od 7,52 do 20,14 km (S
rednio 13,16 km). krótsze niż z MSS (0,82 0,95). Ci sami interpretatorzy
Interpretacje obrazu DEM (na obszarze pokrywającym uzyskiwali bardzo zbliżone S
rednie długoS
ci lineamen-
się z obrazem MSS) liczyły od 71 do 348 lineamentów tów, analizując obydwa obrazy (DEM : MSS wynosi od
(S
rednio 136,6), o łącznej długoS
ci od 948 do 2161 km 0,82 do 1,11, tylko w 1 przypadku 1,64), pomimo ok.
(S
rednio 1639,2 km). Tu lineamenty miały S
rednią długoS
ć 3-krotnego zróżnicowania S
rednich długoS
ci lineamen-
od 6,21 do 19,08 km (S
rednio 12,00 km). tów w całym zbiorze interpretacji indywidualnych (od
Jak widać (tab. 1), ta sama grupa interpretatorów 7,52 do 20,14 km dla MSS i od 6,21 do 19,08 km dla
stwierdziła na obrazie DEM występowanie znacznie więk- DEM). Potwierdza to indywidualizm poszczególnych
Tab. 1. Porównanie parametrów iloS
ciowych interpretacji MSS i DEM
Table 1. Quantitative comparison of the MSS- and DEM-based interpretations
DługoS
ć lineamentów R
rednia długoS
ć lineamentu
Liczba lineamentów
Total length of lineaments Medium lineament length
Number of lineaments
[km] [km]
S
rednia S
rednia S
rednia
min. max. min. max. min. max.
average average average
MSS
37 117 83,4 442 1711 1097,4 7,52 20,14 13,16
DEM
71 348 136,6 948 2161 1639,2 6,21 19,08 12,00
DEM/MSS
1,92 2,97 2,30 2,14 1,25 1,49 0,82 0,95 0,91
1101
Przegląd Geologiczny, vol. 56, nr 12, 2008
Banska
Bystrica
Rozniava
30km
neogen zapadlisk paleogen
lineamenty DEM
Neogene basins Paleogene
płaszczowina S
ląska DEM-based lineaments
neogeńskie wulkanity Silesian unit
mezozoik główne uskoki
Neogene volcanic rocks płaszczowina magurska Mesozoic main faults
Magura unit
paleozoik
Paleozoic
pieniński pas skałkowy krystalinik
Pieniny Klippen Belt crystalline rocks
Ryc. 4. Porównanie sieci głównych lineamentów DEM z budową geologiczną obszaru; A  szkic budowy geologicznej interpretowane-
go obszaru; B  główne lineamenty wyznaczone na podstawie DEM na tle szkicu budowy geologicznej; C  główne lineamenty wyzna-
czone na podstawie DEM na tle głównych uskoków badanego obszaru (wg Żytki i in., 1989; Voz�ra & K�Łera, 1996)
Fig. 4. The main DEM-based lineaments vs. geology; A  outline of geology of the study area; B  the main DEM-based lineaments vs.
geology of the study area; C  the main DEM-based lineaments vs. main faults (after Żytko et al., 1989; Voz�r & K�Łer, 1996)
interpretatorów, a tym samym  subiektywizm ich inter- Literatura
pretacji.
BADURA J. & PRZYBYLSKI B. 2005  Application of digital eleva-
tions models to geological and geomorphological studies  some
Wnioski geologiczne
examples. Prz. Geol., 53: 977 983.
CHODYŃ R. 2004  Zastosowanie cyfrowego modelu terenu (DEM)
Porównano przebieg głównych lineamentów uzyska-
w badaniach geologicznych na przykładzie obszaru między Dobczyca-
nych na podstawie interpretacji DEM ze szkicem budowy mi a Mszaną Dolną (polskie Karpaty zewnętrzne). Prz. Geol., 52:
315 320.
geologicznej badanego obszaru (ryc. 4A, B) i głównymi
GRANICZNY M. & MIZERSKI W. 2003  Lineamenty na zdję-
uskokami przedstawianymi na mapach geologicznych
ciach satelitarnych Polski  próba podsumowania. Prz. Geol., 51:
w skalach zbliżonych do skali opracowania (ryc. 4C). Choć
474 482.
lineamenty wyznaczone na podstawie interpretacji DEM
GRANICZNY M., MIZERSKI M. & PIĄTKOWSKA A. 2005  Line-
są na ogół bardziej uporządkowane niż wyznaczone z MSS aments interpreted at the radar images and the digital elevation model
within the Palaeozoic rocks of the Holy Cross Mts. Prz. Geol., 53:
(ryc. 3B), a ich przebieg jest dla interpretatorów bardziej
949 955.
oczywisty, to ich związek z budową geologiczną podłoża
KARNKOWSKI P.H. & OZIMKOWSKI W. 2001  Geologiczna
pozostaje nadal niejednoznaczny (ryc. 4B). Duża częS
ć
analiza zdjęć satelitarnych metodą pokryć wielokrotnych  zarys pro-
głównych wykartowanych uskoków jest czytelna jako line-
blematyki z przykładami z Polski południowej. Prz. Geol., 49:
amenty, ale równoczeS
nie przebieg wielu, zwłaszcza
1067 1072.
mniejszych lineamentów, nie znajduje geologicznego uza- KONON A. & R
MIGIELSKI M. 2006  DEM-based structural map-
ping: examples from the Holy Cross Mountains and the Outer Carpa-
sadnienia (ryc. 4C).
thians, Poland. Acta Geol. Pol., 56: 1 16.
O LEARY D.W, FRIEDMAN J.D. & POHN H.A. 1976  Lineament,
Podsumowanie
linear, lineation: Some proposed new standards for old terms. Geol.
Soc. Am. Bull., 87: 1463 1469.
Interpretacja DEM jest prostsza i bardziej jednoznacz- OSTAFICZUK S. 2003  The importance of digital terrain elevation
model in modern geological mapping. Tech. Poszuk. Geol., 6: 53 58.
na (a więc i mniej subiektywna) od interpretacji obrazów
OZIMKOWSKI W. & MARDAL T. 1994  PowtarzalnoS
ć wyników
MSS.
wizualnej interpretacji geologicznej zdjęcia satelitarnego. Prz. Geol.,
Interpretacje wykonane na podstawie DEM cechuje
42: 272 275.
większa wzajemna zgodnoS
ć niż interpretacje obrazu sate-
VOZ�R J. & K��ER S. (eds.) 1996  Geologick� mapa Slovenskej
litarnego. Republiky 1 : 1 000 000. Ministerstvo ivotn�ho Prostredia Slovenskej
Na podstawie właS
ciwie oS
wietlonego DEM pojedyn- Republiky  Geologick� Slu ba Slovenskej Republiky, Bratislava.
ŻYTKO K., GUCIK S., RYŁKO W., OSZCZYPKO N., ZAJĄC R.,
czy interpretator wyznacza 2 3 razy więcej lineamentów
GARLICKA J., NEM�OK J., ELI�`
M., MEN�IK E., DVO��K J.,
niż na podstawie obrazu z MSS.
STR�NIK Z., RAKUS M. & MAT�JOVSK� O. 1989  Geological
R
rednia długoS
ć wyznaczanych lineamentów wydaje
map of the western outer Carpathians and their foreland 1 : 500 000.
się bardziej zależeć od interpretatora niż od analizowanego
[In:] Poprawa D. & NemŁok J. (eds.) Geological atlas of the western
obrazu. outer Carpathians and their foreland. Wyd. Geol., Warszawa
1102
Outer Carpathians
Karpaty zewnętrzne
Inner Carpathians
Karpaty wewnętrzne