Identification of flow resistance coefficients in floodplain forests

The paper presents a method of determining the resistance coefficient for waters in floodplain forests, using terrestrial laser scanning (TLS). Determining a drag coefficient hangs on correct determination of the shape drag coefficient for a single element in a group of trees. In order to determine the average shape resistance coefficient, the authors used a computational formula proposed by Lindner and Pasche, modified by Rickert [4]. Parameters to be determined in the equation include: a reliable diameter of trees and their spacing towards and perpendicular to the flow. The data was obtained using the technology of terrestrial laser scanning, carried out by means of the FARO LS 880 scanner, which uses the phase shift technology for measurements. The processing of the obtained data was based on a layer cut out of a 3D point cloud, which provided a basis for determining major taxation features, such as: trunk diameter, height of the tree and its location. For each tree in the area examined (floodplain areas near the estuary of the river Widawa) the coordinates of location in PUWG 1992/19 system as well as the diameter at the height of 50, 100 and 130 cm from the ground was determined. The obtained data were used to calculate the water flow resistance coefficient.

---

W artykule zaprezentowano metodę wyznaczania współczynnika oporu przepływu wody w lasach na terenie zalewowym z wykorzystaniem naziemnego skaningu laserowego (TLS). Określenie współczynnika oporu sprowadza się do poprawnego wyznaczenia współczynnika oporu kształtu dla pojedynczego elementu wśród grupy drzew. Dla wyznaczenia uśrednionego współczynnika oporu kształtu autorzy wykorzystali formułę obliczeniową zaproponowaną przez Lindnera i Paschego w modyfikacji Rickerta [4]. Parametrami, które należy określić w równaniu są: średnica miarodajna drzew i ich rozstaw w kierunku przepływu oraz prostopadle do niego. Dane te uzyskano wykorzystując naziemny skaning laserowy, przeprowadzony przy użyciu instrumentu FARO LS 880, który dokonuje pomiaru z wykorzystaniem technologii przesunięcia fazowego światła (phase shift). Przetwarzanie uzyskanych danych oparto o warstwę wyciętą z chmary punktów 3D i na tej podstawie określono podstawowe cechy taksacyjne takie jak: średnica pnia, wysokość drzewa oraz jego lokalizację. Dla każdego z drzew na obszarze badań (tereny zalewowe ujściowego odcinka rzeki Widawy) wyznaczono współrzędne położenia w układzie PUWG 1992/19 oraz średnicę na wysokości 50, 100 i 130 cm od gruntu. Na podstawie uzyskanych danych wyliczono współczynnik oporu przepływu wody.