پایگاه داده های هیدرولوژی، نقشه برداری، ردیابی و مشاهده منابع آب را ممکن می سازد . پایش و مدل سازی داده ها در ایجاد یک سیستم پایدار برای مدیریت تامین آب عمومی ضروری است. یافتن و ردیابی اطلاعات مورد نیاز به صورت دستی ناکارآمد و غیر قابل اعتماد است، به ویژه زمانی که در نظر بگیریم که تمامی ارزیابی ها و تحلیل ها با داده های مکانی (بردارها و شطرنجی ها) انجام می شود. این مقاله نحوه ایجاد یک پورتال نقشه هیدرولوژیکی را با یک مثال واقعی به شما نشان می دهد.

مارکو سینچیچ، یک هیدروژئولوژیست فارغ التحصیل از دانشگاه زاگرب، این پروژه را ایجاد کرد تا داده های هیدرولوژی شهرداری کارلواچ را برای مخاطبان گسترده تر، مهندسان عمران، ژئوتکنسین ها، هیدروژئولوژیست ها، دانشمندان و دیگران که می توانند به خوبی از داده ها استفاده کنند، ارائه دهد. این فهرست جامع هیدرولوژی از طریق یک پورتال نقشه که توسط GIS Cloud طراحی شده است، عمومی شد.

فهرست مطالب:

•  درباره داده های مکانی

•  ایجاد نقشه های هیدرولوژی

•  اطلاعات هیدرولوژیکی موجود

          •  ۱٫ ایستگاه های مشاهده داده ها

          •  ۲٫ موجودی هیدرولوژی

          •  ۳٫ عناصر در معرض خطر

          •  ۳٫ نقشه های پایه

•  ایجاد پورتال نقشه

•  نتایج و نتیجه گیری

 

درباره داده های مکانی

برای انجام هر نوع تجزیه و تحلیل هیدرولوژیکی، به داده های جغرافیایی خاصی نیاز است: عوامل محیطی، عناصر در معرض خطر و عوامل محرک برای رویدادهای زمین لغزش. معمولاً عوامل محیطی مورد استفاده قرار می گیرند که شامل داده هایی مانند زمین شناسی، علم خاک، هیدرولوژی، ژئومورفولوژی، کاربری زمین و مدل های رقومی ارتفاع می شود. عناصر در معرض خطر شامل ساختمان‌ها، شبکه‌های حمل‌ونقل، خطوط حیاتی، امکانات ضروری، داده‌های جمعیت، داده‌های کشاورزی، داده‌های اقتصادی و داده‌های زیست‌محیطی هستند (عناصر در معرض خطر در این پروژه به یک منطقه شهری باریک محدود می‌شوند). عوامل محرک عبارتند از: بارش، داده های دما، تبخیر و تعرق، شتاب زمین و داده های زلزله.

از آنجایی که پورتال به صورت عمومی در دسترس است و اشخاص ثالث می توانند آزادانه لایه ها را دانلود کنند، فقط شامل اطلاعاتی است که قبلاً در جای دیگری (به دلیل حق چاپ) یا با اطلاعات ایجاد شده از داده های موجود در دسترس است. با این حال، این تنها مکانی است که در آن داده ها یکپارچه شده است، بسیار قابل جستجو و به راحتی برای همه قابل دسترسی است. همچنین، هر کسی می تواند داده های مورد نیاز خود را با استفاده از ویژگی GIS Cloud Export یکپارچه شده در پورتال نقشه صادر کند.

فهرست هیدرولوژی با دیجیتالی کردن نقشه توپوگرافی کرواسی ۱:۲۵ ۰۰۰، با حوضه های آبخیز و سیستم زهکشی به عنوان یک استثنا، که با ابزارهای دسکتاپ GIS ایجاد شد، ایجاد شد. عناصر در معرض خطر و نقشه پایه برداری کاربری زمین از پایگاه داده های منبع باز دانلود و بعدا وارد شدند.

 

ایجاد نقشه های هیدرولوژی

بیشتر لایه ها در ArcMap ساخته شده و با GIS Cloud Publisher برای ArcMap به ویرایشگر نقشه منتقل شدند و بعداً به پورتال نقشه وارد شدند. تمام ایستگاه های مشاهده داده ها با استفاده از مختصات آنها به عنوان اشیاء نقطه ای اضافه شدند. از آنجایی که ویرایشگر نقشه دارای یک ابزار هات اسپات برای اشیاء نقطه ای است، از آن برای ساختن نقشه های هات اسپات برای هر شی نقطه از گروه موجودی هیدرولوژی استفاده می شود. نقشه‌های پایه ژئومورفولوژیکی در ArcMap ایجاد می‌شدند، اما طیف گسترده‌ای از نقشه‌های پایه پس‌زمینه نیز در ویرایشگر نقشه یافت می‌شوند، و تعداد کمی برای بخشی از پورتال نقشه انتخاب شدند.

آپلود داده های برداری با GIS Cloud Publisher برای ArcMap

Publisher for ArcMap ابزاری سریع و قابل اعتماد برای انتقال تمام داده های برداری از ArcMap به ویرایشگر نقشه است. فوراً تمام لایه‌های برداری را شناسایی کرد که جدول ویژگی‌های خود را حفظ کرده و با موفقیت آنها را در جایی که لازم بود بارگذاری کرد. از آنجایی که بیشتر لایه ها بردار هستند، بخش عمده ای از کار در یک لحظه انجام شد. داده های شطرنجی کمی به صورت دستی به ویرایشگر نقشه وارد شد. ترکیب این دو ویژگی فرآیند انتقال را تا حد امکان ساده و کارآمد کرد.

 

اطلاعات هیدرولوژیکی موجود

در چند بخش بعدی، توضیح دقیقی در مورد هر لایه و کاربرد آن ارائه می دهیم. لایه‌ها بر اساس مضامین گروه‌بندی می‌شوند تا همه چیز را قابل مدیریت‌تر کنند.

 

ایستگاه های رصد داده ها

این گروه شامل ایستگاه های اصلی هواشناسی، ایستگاه های اقلیم شناسی، ایستگاه های باران سنجی و ایستگاه های پایش سطح رودخانه است که همگی اشیاء نقطه ای هستند. دو مورد اول انواع اطلاعات اقلیمی و هواشناسی را در دسترس برای مکان معین ارائه می دهند. توزیع باران سنج در تعیین میزان بارش مایع در مناطق خاص مهم است. باران یکی از مهم‌ترین عوامل محرک است، جمع‌آوری داده‌ها از این ایستگاه‌ها برای پیش‌بینی و تجزیه و تحلیل رویدادهای بعدی و همچنین تعیین اینکه چرا برخی در گذشته رخ داده‌اند، استفاده می‌شود.

نقشه ایستگاه‌های مشاهده داده > باز کردن و مرور پورتال نقشه

با کلیک بر روی ایستگاه پایش سطح رودخانه، پیوندی نشان می‌دهد که شما را به وب‌سایتی با سطوح فعلی رودخانه (در صورت وجود) می‌آورد. به طور کلی، ردیابی سطح رودخانه ها و تعیین الگوهایی مانند آب کم، متوسط ​​و بالا برای پیش بینی سیل مفید است. همچنین با ساخت ایستگاه‌های پایش مجازی بین دو ایستگاه واقعی و درونیابی اطلاعات با روش‌های آماری معین، می‌توان قدرت اتصال هیدرولیکی رودخانه‌ها و آب‌های زیرزمینی را تعیین کرد.

به طور کلی، این ایستگاه‌ها به کاربر نشان می‌دهند که کجا به داده‌ها دسترسی داشته باشد و داده‌های خاصی در کدام مکان‌ها نظارت می‌شوند. در نتیجه می توان ناحیه مشاهده مورد نیاز را انتخاب و داده ها را جمع آوری کرد.

 

موجودی هیدرولوژی

در این گروه لایه ها می توانید پدیده های طبیعی هیدرولوژیکی و همچنین مخازن آب و چاه ها را مشاهده کنید. نقشه گودال‌ها، حوضچه‌های کوچک مایع روی زمین را نشان می‌دهد که معمولاً در اثر باران ایجاد می‌شوند و می‌توانند عامل محرک باشند. همچنین مکان‌های چشمه‌ای روی نقشه مشخص شده‌اند که عامل محرک دیگری برای رویدادهای زمین لغزش است.

نقشه موجودی هیدرولوژی > باز کردن و مرور پورتال نقشه

حوضه ها از یک مدل ارتفاعی دیجیتال با استفاده از ابزارهای دسکتاپ GIS توسعه یافته اند. نتایج چند ضلعی های کوچک هستند که وقتی با یک سیستم زهکشی ترکیب می شوند، اطلاعات مهم هیدرولوژیکی را ارائه می دهند. سیستم زهکشی نیز از یک مدل ارتفاعی دیجیتال ساخته شده است و سیستم نشان داده شده یک فاکتور هیدرولوژیکی کلیدی هنگام تعیین حساسیت زمین لغزش است. معمولاً مناطق حائل متعدد با فواصل مختلف در اطراف سیستم زهکشی ایجاد می شود و به هر منطقه درجه متفاوتی برای ارزیابی حساسیت داده می شود. فرآیندهای مشابهی را می توان با چشمه ها و گودال ها بسته به هدف و منطقه مورد مطالعه انجام داد.

توزیع سیستم زهکشی هنگامی که با لایه های حوضه آبخیز و همچنین با رودخانه ها ترکیب می شود به خوبی نشان داده می شود که اساساً بزرگترین و ساده ترین سیستم زهکشی هستند.

 

عناصر در معرض خطر

هنگام انجام ارزیابی ریسک، عناصر در معرض خطر ضروری هستند. برای این منظور، راه‌آهن، ساختمان‌ها و جاده‌ها برای یک منطقه باریک از Karlovac اضافه شد، اما می‌توان اشیاء بیشتری را با دیجیتالی کردن نقشه‌های خاص جمع‌آوری کرد، برخی حتی در نقشه‌های پایه پس‌زمینه قابل مشاهده هستند.

عناصر در معرض خطر > پورتال نقشه را باز کرده و مرور کنید

 

نمای کلی نقشه پایه

نقشه های پایه در پورتال نقشه به دو گروه تقسیم می شوند، یکی ژئومورفولوژی و دیگری پس زمینه. ژئومورفولوژی شامل مدل رقومی ارتفاعی است که از آن سایه و شیب ایجاد شده است. جنبه شیب و پوشش زمین کورین نقشه های پایه برداری هستند که دسته بندی های خاصی را نشان می دهند. جنبه شیب بسته به جهت زاویه ای شیب متفاوت است و پوشش زمین به گروه های دقیق تقسیم می شود که هر کدام با رنگ های مختلف نشان داده می شوند. نگه داشتن ماوس روی چند ضلعی به کاربر امکان می دهد دسته را بخواند.

نقشه‌های پایه پس‌زمینه در ویرایشگر نقشه موجود است و برای نشان دادن منطقه بزرگ‌تر فراتر از شهرستان کارلوواچکا، و همچنین منبعی از اطلاعات فضایی فراوان – به‌ویژه عناصر طبقه‌بندی‌شده در معرض خطر برای ساختمان‌ها و جاده‌ها، اضافه شدند.

پوشش زمین کورین و اشیاء از فهرست هیدرولوژی > پورتال نقشه را باز کرده و مرور کنید

 

ایجاد پورتال نقشه

هنگامی که تمام داده های مکانی در ویرایشگر نقشه آپلود شد، زمان ارائه و تجسم داده ها فرا رسید. گزینه‌های متنوعی برای ارائه بصری داده‌های برداری مانند نمادهای سفارشی، خروجی نهایی را عالی به نظر می‌رساند – ساده و آموزنده هم برای کارشناسان مشتاق و هم برای عموم. آخرین تغییرات روی لایه ها انجام شد: برچسب ها، رنگ ها، گروه بندی، گزینه های همپوشانی و غیره، و سپس پورتال وارد بازی شد.

همه داده ها را می توان در بخش “سفارشی کردن نقشه خود” یافت و سپس با توجه به اهداف و مضامین خاص، داده ها به چهار نقشه موضوعی تقسیم شدند: “سیستم زهکشی”، “توزیع بر اساس حوضه های آبخیز”، “تراکم چشمه” و “ایستگاه های رصد”. .

به همراه بسیاری از گزینه‌های نوار ابزار اصلی، “Export Map” و “Export layer” نیز اضافه شدند. یک پانل “Read Me” تنظیم شده بود که هنگام بازدید از پورتال باز شود و خلاصه و اطلاعاتی در مورد کل پروژه ارائه دهد.

در اینجا یک نمای کلی از گردش کار آمده است:

1. ۱٫ انتخاب ظاهر پیش فرض برای هر لایه در نقشه “Customize Your Map”.
2. ۲٫ ایجاد نقشه های موضوعی جدید با کپی کردن نقشه اصلی و حذف داده های اضافی
3. ۳٫ ایجاد تنظیمات ظاهری خاص برای هر نقشه موضوعی در ویرایشگر
4. ۴٫ اضافه کردن نقشه ها به پورتال نقشه
5. ۵٫ سفارشی کردن پورتال نقشه (پانل ها، نوار ابزار اصلی…)

سفارشی کردن پرتال نقشه با App Builder

 

نتایج و نتیجه گیری

این پورتال به پنج نقشه تقسیم شده است که اطلاعاتی در مورد شهرستان کارلوواچکا ارائه می دهد. نقشه اول Customize Your Map نامیده می شود و حاوی بیشترین داده است (در نقشه های دیگر موجود نیست) که می توانید با روشن و خاموش کردن لایه ها، نقشه خود را سفارشی کنید.

چهار نقشه دیگر، نقشه‌های موضوعی هستند که از نقشه اصلی مشتق شده‌اند و فقط چند لایه برای موضوع انتخابی دارند. نقشه دوم اتصال سیستم زهکشی و چشمه ها را در یک مدل ارتفاعی دیجیتال نشان می دهد. در نقشه پایه سایه تپه، چاه ها و گودال ها برای هر حوضه نشان داده شده است (توزیع بر اساس نقشه حوزه آبخیز). نقشه چهارم، چگالی چشمه، تجزیه و تحلیل نقاط چشمه را به همراه مکان مخازن آب و سیستم زهکشی نشان می دهد. ایستگاه‌های رصدی و کاربری زمین نشان‌دهنده چهار نوع ایستگاه رصدی روی پوشش کاربری زمین است که با شناور کردن روی چندضلعی‌ها می‌توانید ویژگی‌های آنها را ببینید.

نقشه نقاط داغ که چگالی فنر را نشان می دهد

دکمه “Export Map” در پورتال پیش نمایشی از نقشه را با فرمت png به شما می دهد و اگر به لایه های جداگانه علاقه دارید، از دکمه “Export Layer” استفاده کنید. علاوه بر عمومی بودن پورتال، این دو گزینه داده ها را برای دانلود و استفاده شخصی یا حرفه ای برای مقاصد مختلف در دسترس قرار می دهند. همانطور که در مقدمه گفته شد، داده های ارائه شده می تواند در چندین زمینه مطالعاتی، برای متخصصان و دانشمندان، به عنوان یک منبع یکپارچه برای اطلاعات هیدرولوژیکی شهرستان کارلوواچکا مفید باشد. سفارشی کردن نقشه خود با انتخاب لایه‌هایی که باید مشاهده کنید یا کدام نقشه را حتی برای افراد غیرمتخصص این موضوع مشاهده کنید، ممکن است مفید باشد.