Ekspozycja stoków

Model ekspozycji stoków (Ryc. 4.9) obejmuje dziewięć kategorii (Tab. 4.4). Obser-wowane wydzielenia występują w liczbie 3958 płatów (Zał. 2). Odpowiada to przeciętnej liczbie około 44 płata na kilometr kwadratowy. Rozkład wielkości obszarów o jednako-wej ekspozycji ma charakter silnie dodatnio asymetryczny, z dominującą klasą modalną (0; 0,1> km²  – ponad 50% wszystkich obserwacji. Przeciętna wielkość płatów estymowana za pomocą dominanty wynosi 0,01 km². Płat o największej powierzchni zajmował ponad 1,3% analizowanego obszaru. Łączna długość granic pomiędzy obszarami o jednakowej ekspozycji wynosiła ponad 1736 km. Na poziomie krajobrazu model ekspozycji wykazuje jedną z najwyższych różnorodności spośród wszystkich analizowanych kryteriów. Wynika to z kilku powodów: przyjętego modelu rastrowego, wysokiej liczby małych homoge-nicznych jednostek ekspozycji stoków  – pomimo zastosowanej procedury generalizacji (zob. Bartuś 2014b) oraz względnie wysokiej czułości indeksu SHDI na obecność płatów o bardzo małej powierzchni. Prawdopodobieństwo zdarzenia, w którym dwie losowo wybrane komórki są położone wewnątrz płatów eksponowanych w różnych kierunkach, wynosi aż 0,9. Kategorie występują w zbliżonych proporcjach, o czym świadczy wysoka wartość wskaźnika SHEI (0,9).

Około 17,6% całego obszaru badań ma ekspozycję północno-wschodnią (Ryc. 5.23).

Kategoria jest reprezentowana przez względnie niewielką liczbę 336 płatów, co stanowi gę-stość około 3,7 płata na kilometr kwadratowy. Komórki obiektów cechują się bardzo wysokim poziomem skupienia, o czym świadczą wysokie, na poziomie około 92%, wartości wskaźnika identycznego sąsiedztwa oraz wskaźnika agregacji. Występują one na stokach dolin i wierzcho-winowych wyniesień. Ich powierzchnia jest względnie duża. Średnia wielkość płatów wynosi 4,7 ha, co stanowi najwyższą wartość ze wszystkich kategorii ekspozycji terenu. Największy płat zajmuje prawie 0,9% powierzchni całego obszaru. Wysoka średnia wartość wskaźnika kształtu wynosząca 1,8 wskazuje, że płaty o ekspozycji północno-wschodniej cechują się nieregularnymi obrysami. Całkowita długość granic tej kategorii wynosi ponad 498 km, co daje gęstość krawędzi równą 5500 m/km². Płaty eksponowane na północny wschód są od siebie oddalone o średnio 98 m (Zał. 5).

Podobny udział w całkowitej powierzchni analizowanego obszaru mają fragmenty terenu eksponowane na południe (około 17%; Ryc. 5.23). Cechują się one jednak większą liczbą  – 557 płatów, co oznacza niemal dwukrotnie większą gęstość wynoszącą 6,2 płata na kilometr kwadratowy. Obszary o ekspozycji południowej są znacznie mniejsze od eksponowanych na północny wschód. Średnia ich wielkość wynosi 2,8 ha, a płat maksymalny pokrywa 0,7% całej powierzchni. Kształty płatów są bardziej regularne. Wysokie wartości wskaźników agregacji wskazują na znaczne skupienie komórek tej kategorii. Płaty są od siebie oddalone średnio o około 70 m. Całkowita długość krawędzi tej kategorii wynosi około 469 km, a gęstość krawędzi wynosi 5200 m/km² (Zał. 5).

Duża część stoków ma ekspozycję południowo-wschodnią (Ryc. 5.23). Występuje ona w 407 płatach o łącznej powierzchni obejmującej 13,4% analizowanego obszaru (Zał. 5).

Gęstość występowania kategorii wynosi 4,5 płata na kilometr kwadratowy. Średnia wielkość płatów wynosi około 3,0 ha, a obiekt największy pokrywa 0,5% analizowanej powierzchni.

Płaty obszarów eksponowanych w kierunku południowo-wschodnim cechują się najbardziej skomplikowanymi granicami. Całkowita długość krawędzi wszystkich obiektów tej kategorii wynosi ponad 617 km, co odpowiada gęstości ponad 6800 m/km². Dużą złożoność kształtów ilustruje wysoka wartość wskaźnika kształtu wynosząca 2,2. Komórki płatów o ekspozycji południowo-wschodniej są względnie bardziej rozproszone od innych. Wartości współczyn-ników identycznego sąsiedztwa i agregacji wynoszą około 87%. Płaty są od siebie oddalone średnio o około 73 m.

Ryc. 5.23. Udział kierunków ekspozycji stoków w krajobrazie OPN i jego okolic (zob. Ryc. 4.9) Płaty o ekspozycji wschodniej obejmują łącznie około 13,2% analizowanego obszaru (Ryc. 5.23). Występują w wysokiej liczbie 625 jednostek, co odpowiada gęstości równej 6,9 płata na kilometr kwadratowy (Zał. 5). Mają statystycznie znacznie mniejszą powierzch-nię od poprzednio omawianych. Przeciętna wielkość płatów wynosi 1,9 ha, a największy płat pokrywa tylko około 0,4% analizowanej powierzchni. Płaty mają mniej skomplikowane

kształty, na co wskazuje wartość wskaźnika kształtu równa 1,7. Łączna długość krawędzi wszystkich płatów tej kategorii wynosi około 576 km. Gęstość granic wynosi 6400 m/km². Komórki płatów są rozproszone na poziomie około 87%. Jednostki o ekspozycji wschodniej są względnie najbardziej zbliżone do siebie spośród wszystkich kategorii. Przeciętna odległość pomiędzy płatami wynosi tylko 55,6 m.

Ekspozycję północną ma 13% analizowanej powierzchni (Ryc. 5.23). Do tej kategorii należy niewielka liczba 358 płatów, co jest równoznaczne gęstości czterech płatów na kilo-metr kwadratowy (Zał. 5). Jednostki o wystawie północnej występują w charakterystycznych równoleżnikowych pasach, znajdujących się częściej w północnej niż w południowej części badanego obszar (Ryc. 4.9). Kategoria zawiera płat o największej powierzchni w analizo-wanym krajobrazie. Jest on położony w rejonie Skały i pokrywa około 1,3% całego obszaru.

Średnia wielkość płatów kategorii jest równa 3,3 ha. Płaty mają mało skomplikowane kształty.

Świadczą o tym: niska wartość wskaźnika kształtu (1,5), niewielka długość granic (około 316 km) oraz wiążąca się z tym niewielka gęstość granic (około 3500 m/km²). Płaty cechują się znacznym poziomem skupienia komórek, około 93%. Niewielka liczba płatów powoduje, że przeciętne odległości pomiędzy nimi wynoszą aż 113 m.

W krajobrazie rejonu OPN najrzadziej występują obszary eksponowane na zachód (z od-chyłkami). Gdyby kierunki ekspozycji podzielić na cztery główne kategorie (N, W, S i E), to tylko 16% badanej powierzchni miałoby azymut ekspozycji odpowiadający wystawie za-chodniej. Spośród kierunków zachodnich (W, NW i SW) najliczniejsze są obszary o wystawie południowo-zachodniej (Ryc. 5.23). Obejmują łącznie około 12% analizowanego obszaru, a ich liczba wynosi 278 płatów (Zał. 5). Gęstość występowania jednostki wynosi około 3,1 płata na kilomentr kwadratowy. Płaty eksponowane na południowy zachód mają względnie duże roz-miary. Przeciętna wielkość jednostek wynosi 3,9 ha, ale największy płat obejmuje tylko 0,5%

całego obszaru. Płaty mają stosunkowo skomplikowane zarysy. Średnia wartość wskaźnika kształtu wynosi 1,8. Niewielka długość granic kategorii (391 km) jest związana z niewielką liczbą jednostek. Gęstość granic wynosi 4300 m/km². Komórki należące do tej kategorii mają skupienie na poziomie 91%. Homogeniczne płaty są od siebie oddalone średnio o 105 m.

Obszary o wystawie zachodniej obejmują tylko około 6,8% analizowanej powierzchni (Ryc. 5.23). Reprezentowane są przez 414 płaty o względnie małej powierzchni (średnio 1,5 ha;

Zał. 5). W krajobrazie, na jednym kilometrze kwadratowym, przeciętnie występuje 4,6 takich jednostek. Największy płat o ekspozycji zachodniej ma powierzchnię obejmującą około 0,5%

analizowanego obszaru. Kategoria ma niską długość krawędzi jednostek, wynoszącą około 288 km. Odpowiada to gęstości granic równej przeciętnie 3200 m/km². Kształty płatów są zbliżone do prostych figur geometrycznych. Współczynnik kształtu jest równy 1,6. Komórki kategorii mają względnie wyższy poziom rozproszenia. Wskaźnik agregacji oraz wskaźnik identycznego sąsiedztwa są na poziomie 88%. Przeciętna odległość pomiędzy płatami kate-gorii wynosi 86,6 m.

Podobnym udziałem w krajobrazie cechują się obszary o wystawie północno-zachodniej.

Reprezentujące je w liczbie 313 płaty pokrywają około 6,7% całej powierzchni (Ryc. 5.23;

Zał. 5). Przeciętna liczba płatów, w przeliczeniu na jeden kilometr kwadratowy, wynosi 3,5.

Obiekty kategorii mają podobną długość krawędzi jak w przypadku obszarów eksponowa-nych na zachód. Ich gęstość wynosi około 3000 m/km². Płaty są przeciętnie nieco większe od eksponowanych na zachód. Ich średnia wielkość wynosi około 1,9 ha. Największy obiekt

kategorii pokrywa tylko 0,3% badanego krajobrazu. Zarówno kształty płatów, jak i stopień rozdrobnienia komórek mają podobne wartości jak w przypadku obszarów o wystawie za-chodniej. Płaty są od siebie oddalone o największą odległość spośród wszystkich kategorii.

Przeciętny dystans pomiędzy nimi wynosi 141 m.

Najniższym udziałem w krajobrazie cechują się obszary płaskie (bez ekspozycji). W mo-delu są one reprezentowane przez 670 grup komórek, o przeciętnej powierzchni nieprzekra-czającej 0,02 ha (Zał. 5). Łącznie pokrywają one 0,2% krajobrazu (Ryc. 5.23). Średnio na jednym kilometrze kwadratowym powierzchni występuje 7,4 płata tej kategorii. Największy płat pokrywa mniej niż 0,002% całej powierzchni. Łączna długość krawędzi obiektów tej kategorii wynosi prawie 41 km, co odpowiada gęstości granic równej 460 m/km². Kształty płatów położonych poziomo są regularne. Wskaźnik kształtu wynosi 1,0. Komórki obiektów mają bardzo niski procent identycznego sąsiedztwa oraz poziom agregacji równe około 25%.

Płaty są od siebie oddalone przeciętnie o 108 m.

5.2.2.1. Liczba jednostek ekspozycji stoków

Zróżnicowanie liczby jednostek ekspozycji stoków charakteryzuje się rozkładem dodatnio asymetrycznym, zbliżonym do logarytmicznie normalnego, z krótkim spłaszczeniem z pra-wej strony (Ryc. 5.24). Świadczy to o większym udziale obserwacji o względnie niższych liczebnościach płatów. Dodatnia wartość współczynnika kurtozy wskazuje na to, że rozkład ma charakter leptokurtyczny. Przeprowadzona analiza zgodności rozkładu empirycznego z rozkładem normalnym i logarytmicznie normalnym, na przyjętym poziomie istotności, w obu przypadkach dała podstawę do odrzucenia hipotezy zerowej. Minimalna liczba jednostek ekspozycji stoków obserwowanych w polach podstawowych wynosiła 5, a maksymalna 78.

Rozkład ujawnił niewyraźnie zaznaczającą się klasę modalną (20; 30> płatów, do której trafiło ponad 26% wszystkich obserwacji.

Ryc. 5.24. Liczba jednostek ekspozycji stoków (Ljekspoz) w polach podstawowych

Kryterium: liczba jednostek ekspozycji stoków; rozkład: logarytmicznie normalny Test chi-kwadrat = 19,23; df = 5; p = 0,00

liczba pól podstawowych [ – ]

Tab. 5.12. Klasyfikacja, bonitacja punktowa i ocena liczby jednostek ekspozycji stoków Liczba jednostek ekspozycji stoków

(Ljekspoz) Bonitacja

punktowa Różnorodność

(59; 78> 5 bardzo duża

(41; 59> 4 duża

(23; 41> 3 średnia

(1; 23> 2 mała

1 1 brak

Ryc. 5.25. Różnorodność rzeźby terenu na podstawie liczby jednostek ekspozycji stoków (RLjekspoz):

1  – granica jednostki ekspozycji stoków (zob. Ryc. 4.9); 2  – obszar OPN; 3  – ciek powierzchniowy Analiza miar zmienności wykazała duże zróżnicowanie liczby jednostek  – pozostające na poziomie 55%. Wartość przeciętna zróżnicowania cechy od średniej liczebności płatów wynosiła 15,6. Otrzymana wartość statystyki Morana (0,06) świadczy o prawdopodobnie (na poziomie istotności 0,01) klastrowym charakterze przestrzennej zmienności parametru.

Wartości kryterium poddano klasyfikacji bonitacyjnej. Pola podstawowe cechujące się brakiem

różnorodności ekspozycji stoków zdefiniowano jako takie, które zawierają wyłącznie jeden płat. Całkowity zakres zmienności <5; 78> został podzielony na cztery równe przedziały, które poddano bonitacji punktowej (Tab. 5.12).

W omawianym obszarze nie zaobserwowano pól podstawowych cechujących się bra-kiem zróżnicowania ekspozycji stoków (Ryc. 5.25). Obszary o bardzo dużej liczbie jednostek występują nieregularnie, pokrywając łącznie około 5% pól podstawowych. Najczęściej są położone w obrębie den dolin. Wysoka różnorodność jest w nich związana z występowaniem wąskich ciągów pikseli o zmiennej ekspozycji. Podobne zjawisko zaobserwowano w polach podstawowych cechujących się zróżnicowaniem dużym (15% populacji), a czasami także średnim (33% populacji). Względnie małą liczbą jednostek <5; 23> cechowała się blisko połowa pól podstawowych. Analiza wykazała, że w większości przypadków pola te były po-łożone w obrębie wierzchowinowych wzgórz i rozdzielających je płytkich fragmentów dolin.

5.2.2.2. Liczba kategorii ekspozycji stoków

Liczba kategorii jednostek ekspozycji stoków charakteryzuje się rozkładem ujemnie asy-metrycznym (Ryc. 5.26). W populacji próby dominują elementy o wysokiej liczbie kategorii ekspozycji. W polach podstawowych minimalna liczba kategorii wynosiła 3, a maksymalna 9.

Rozkład ma wyraźnie uwydatnioną klasę modalną. Aż 50% wszystkich obserwacji ma stoki eksponowane w ośmiu kierunkach lub poziome. Analiza zgodności rozkładu empirycznego z rozkładem normalnym nie pozwala na przyjęcie hipotezy o ich zgodności.

Ryc. 5.26. Liczba kategorii ekspozycji stoków (Ltekspoz) w polach podstawowych

Analiza autokorelacji przestrzennej wykazała klastrową strukturę zróżnicowania licz-by kategorii ekspozycji stoków. Wartość wskaźnika Morana (0,08) świadczy o istnieniu pozytywnej autokorelacji przestrzennej na poziomie istotności 0,01. Liczebności kategorii

Kryterium: liczba kategorii jednostek ekspozycji stoków; rozkład: normalny Test chi-kwadrat = 206,13; df = 2; p = 0,00

liczba kategorii płatów [ – ] 0

liczba pól podstawowych [ – ]

ekspozycji stoków w polach podstawowych poddano klasyfikacji bonitacyjnej. Brak różno-rodności zdefiniowano jako występowanie w obrębie pola podstawowego jednego kierunku nachylenia zboczy. Żadne z pól nie spełniało tego kryterium. Całkowity zakres zmienności został podzielony na cztery równe przedziały, które poddano bonitacji punktowej (Tab. 5.13).

Tab. 5.13. Klasyfikacja. bonitacja punktowa i ocena liczby kategorii ekspozycji stoków Liczba kategorii ekspozycji stoków

(Ltekspoz) Bonitacja

punktowa Różnorodność

(7; 9> 5 bardzo duża

(5; 7> 4 duża

(3; 5> 3 średnia

(1; 3> 2 mała

(0; 1> 1 brak

Ryc. 5.27. Różnorodność rzeźby terenu na podstawie liczby kategorii ekspozycji stoków (RLtekspoz):

1–3  – jak na Ryc. 5.25

Podobnie jak dla liczby jednostek (Ryc. 5.25), kartogram z oceną liczby kategorii ekspo-zycji stoków cechuje duża mozaikowość (Ryc. 5.27). Aż 58% wszystkich pól podstawowych charakteryzowała się bardzo dużą różnorodnością. Na uwagę zasługuje większa różnorodność zachodniej i centralnej części obszaru badań niż części wschodniej. Tylko nieznaczna część obszaru OPN (około 17% pól podstawowych) cechowała się różnorodnością średnią bądź małą.

5.2.2.3. Entropia zróżnicowania ekspozycji stoków

Rozkład entropii zróżnicowania ekspozycji stoków w polach podstawowych (Ryc. 5.28) ma charakter ujemnie asymetryczny, z krótkim spłaszczeniem lewostronnym. Jego postać jest zupełnie odmienna od rozkładu liczby jednostek ekspozycji stoków (Ryc. 5.24) i wykazuje pewne podobieństwo do rozkładu liczby kategorii ekspozycji stoków (Ryc. 5.26). W rozkła-dzie dominują wyższe wartości entropii. Wskazuje to na wysoką równomierność wypełnienia przestrzeni przez poszczególne kategorie. Do klasy modalnej (1,6; 1,8> trafiło ponad 31%

pól podstawowych. Rozkład empiryczny próbowano opisać za pomocą rozkładu normalnego.

Jednak na poziomie odniesienia 0,05 nie ma podstaw do przyjęcia hipotezy o ich zgodności.

Przeciętna wartość entropii estymowana medianą wynosi 1,57. Zakres zmienności parametru wynosił <0,27; 2,02>.

Ryc. 5.28. Entropia zróżnicowania ekspozycji stoków (SHDIekspoz) w polach podstawowych Entropia zróżnicowania ekspozycji stoków cechuje się niskim poziomem zmienności (około 17,6%). Wartość przeciętna odchylenia parametru od wartości średniej wynosi 0,27.

Otrzymana wartość statystyki Morana (0,08) potwierdza wysokie prawdopodobieństwo kla-strowej przestrzennej struktury zmienności kryterium. Zakres zmienności parametru został poddany klasyfikacji bonitacyjnej i bonitacji punktowej (Tab. 5.14).

Kryterium: entropia ekspozycji stoków; rozkład: normalny Test chi-kwadrat = 31,47; df = 4; p = 0,00

liczba pól podstawowych [ – ]

Tab. 5.14. Klasyfikacja, bonitacja punktowa i ocena entropii zróżnicowania ekspozycji stoków Entropia zróżnicowania

ekspozycji stoków (SHDIekspoz [–]) Bonitacja

punktowa Różnorodność

(1,515; 2,020> 5 bardzo duża

(1,101; 1,515> 4 duża

(0,505; 1,010> 3 średnia

(0,0; 0,505> 2 mała

0 1 brak

Przestrzenny rozkład entropii (Ryc. 5.29) jest zbliżony do rozkładu ocen liczby kategorii ekspozycji stoków (Ryc. 5.27). Znakomita większość pól podstawowych cechuje się dużym (41%) bądź bardzo dużym (56%) poziomem różnorodności. Najwyższym poziomem zróż-nicowania ekspozycji stoków cechują się obszary położone w centralnej i zachodniej części obszaru badań. Nieznacznie niższym poziomem zróżnicowania cechują się obszary położone we wschodniej części wierzchowiny.

Ryc. 5.29. Różnorodność rzeźby terenu na podstawie entropii zróżnicowania ekspozycji stoków (SHDI_ekspoz): 1–3  – jak na Ryc. 5.25