ترجمه کتاب کاربرد GIS در مهندسی منابع آب - بخش پانزدهم
3. 4. 2. نمودار خطوط دیجیتالی
داده های دیجیتالی شبکه آبراهه و کانال ها را می توان از سازمان زمین شناسی ایلات متحده (USGS) در قالب نمودار خطوط دیجیتال (DLG ها) به دست آورد. DLG ها در چند دسته، از جمله مرزهای سیاسی، راه ها، و هیدروگرافی (شکل 3-8) موجود می باشند. داده های هیدروگرافی اطلاعاتی را در مورد آب های جاری (آبراهه ها و کانال ها)، آب های ایستا (دریاچه ها)، و تالاب ها را فراهم می کند. این اطلاعات در قالب بردارهای دیجیتالی است، که از نقشه ها و منابع مرتبط، تدوین و ارائه گردیده اند. اطلاعات هیدروگرافی را می توان برای نقشه های بزرگ مقیاس، متوسط مقیاس و کوچک مقیاس بدست آورد. نقشه های بزرگ مقیاس DRUG در مقیاس های 1:20000 و 1:24000 و 1:25000 مربع توپوگرافیک، از سوی USGS بدست آمده است. متوسط مقیاس DRUG در مقیاس 1:100000 و 30 × 60 دقیقه مربع نقشه، از سوی USGS بدست آمده است. و کوچک مقیاس DRUG در مقیاس 1:2000000 مقاطع نقشه اطلس بین المللی ایالات متحده، از سوی USGS بدست آمده است. اطلاعات هیدروگرافی شامل ارتباط کامل توپولوژیک در عناصر گره، خط، و منطقه است. بنابراین، اطلاعات اتصال چه در جهت بالادست و چه پایین دست کانال ها در دسترس خواهد بود.
زهکشی سطحی و پیکربندی شبکه کانال، از ویژگی های مهم چشم انداز مدل سازی هیدرولوژیکی در فرآیندهای رواناب است. هر دو این ویژگی ها را می توان از طریق بررسی های میدانی، تصویرهای استریو، و نقشه های دقیق توپوگرافی تعیین کرد. با این حال این رویکرد به ویژه برای حوضه های آبریز بزرگ، نیازمند صرف زمان و منابع زیادی است. به همین سبب یک روش مناسب تر خرید داده های دیجیتالیِ از پیش موجود کانال ها، و یا استخراج این داده ها از داده های سهل الوصول رقومی ارتفاع است.
3. 4. 3. مجموعه اطلاعات ملی هیدروگرافی
مجموعه اطلاعات ملی هیدروگرافی (NHD) تنها منبع پایگاه داده های geospatial از آب های سطحی ایالات متحده است. این یک پوشش کامل، یکپارچه و سراسری از تمام کشور است که در مقیاس 1:100000 در سال 2002 ارائه گردیده، و نیز همچنین یک مجموعه با وضوح بالا در مقیاس 1:24000 در سال 2007 منتشر شده است (شکل 3-9). NHD حاوی اطلاعاتی در مورد اجزاء آب های سطحی، مانند دریاچه ها، استخرها، آبراهه ها، رودخانه ها، چشمه ها و چاه ها است. در NHD، اجزاء آب های سطحی برای ایجاد "reaches" با یکدیگر ترکیب می شوند، که این امر سبب ارائه یک چارچوب برای ایجاد ارتباط بین داده های مرتبط با آب و شبکه زهکشی آب های سطحی در NHD می گردد. این ارتباط، تجزیه و تحلیل و نمایش این داده های مرتبط با آب را در راستای بالادست و پایین دست فعال می کند. NHD بر پایه محتوای یکپارچه داده های هیدروگرافی نمودار خط دیجیتال USGS (DLG) به همراه اطلاعات reaches مربوطه در فایل نسخه 3 EPA (RF3) قرار دارد. از RF3، توالی هیدروگرافی NHD، جهت یابی بالادست و پایین دست برای برنامه های مدل سازی، و نیز کدهای reaches بدست می آید. کد های reaches راهکار هایی را برای ادغام داده های سازمان ها در تمام سطوح از طریق ایجاد ارتباط این داده ها با شبکه هیدروگرافی در سراسر کشور ممکن می سازد. نام این ویژگی از نام های سیستم اطلاعات جغرافیایی (GNIS) گرفته شده است. بسیاری از اطلاعات ارائه شده در اینجا از وب سایت NHD در www.nhd.usgs.gov تهیه گردیده، که در آن کاربران علاقه مند می توانند اسناد و دیگر مدارک، ابزارها، مواد آموزشی و پشتیبانی های فنی را به دست آورند.
شکل 3‑8 مرز DLG، هیدروگرافی و لایه حمل و نقل. اطلاعات هیدروگرافی DLG مسیر جریان، خندق و کانال ها، و دریاچه ها را به تصویر می کشد.
NHD برای ترکیب صحت های مکانی با جزئیات اجزاء، داده های توصیفی، و مقادیر، جهت ارائه اطلاعات در مسیرهای جریان، ID های دائمی reaches و ترتیب هیدرولوژیک برای استفاده در مدل سازی طراحی شده است (Perdue 2000). در حالی که در ابتدا مقیاس متوسط داده ها بر پایه 1:100000 قرار داشت، مجموعه داده های پوشش سراسری بزرگ مقیاس 1:24000 در سال 2007 با موفقیت تکمیل گردید. NHD در حال حاضر مجموعه ای با وضوح بالا از سیستم سراسری برای آدرس دهی جریان ها، مدل جهت یابی بالادست/پایین دست، و نگهداری از زیرساخت های هیدروگرافی را فراهم می کند. اگر چه NHD مجموعه "یکپارچه ای" از داده است، اما داده ها در حال حاضر در زیر حوضه ها نیز در دسترس هستند (به عنوان مثال، HUC هشت رقمی [کد واحد هیدرولوژیک] سطوح آبخیز. شکل 10.3). داده های NHD به عنوان shapefiles ESRI، personal-geodatabases، و یا پوشش های ArcInfo، یا به عنوان جایگزین SDTS های کمتر متناسب (داده های استاندارد انتقال مکانی) توزیع شده است. این داده ها همچنین با مدل و ابزار الحاقی ArcHydro در ArcMap از مجموعه نرم افزاری ArcGIS سازگار می باشد (در ادامه بیشتر توضیح داده می شود). نقشه های در دسترس و متناسب در آدرس (www.nhdgeo.usgs.gov/viewer.com) برای مکان یابی و دانلود مجموعه داده های هیدروگرافی در وضوح های مختلف وجود دارند.
شکل 3‑9 حوضه NHD در یک روش سلسله مراتبی برای سطوح مختلفی از مقیاس، سازمان یافته است (منبع: NHD 2000).
در سمت چپ و بالا "اشکال نامنظم و تصویرهای سایه دار اطراف، واحدهای فهرستی هیدرولوژیک در ایالت کنتاکی می باشند. در سمت راست نمایشی نزدیک تر با سطحی بالا از سه واحد فهرست وجود دارد، که نشان دهنده ویژگی های هیدروگرافی و برچسب های همراه با نام و شماره ی واحد آنها می باشد. در شکل بیضی، یک منطقه کوچک برای نشان دادن نمونه هایی از ویژگی های منحصر به فرد با کدهای reach آنها بزرگ شده است. توجه داشته باشید که کدهای reach ترکیبی است از شماره ای هشت رقمی از واحدهای فهرستی هیدرولوژیک که واقعی نمی باشند"(USGS 1999)
ویژگی های NHD به شرح زیر است:
- یک مجموعه داده مبتنی بر اجزاء که اتصالات و شناسه های منحصر به فرد در آن، بخش های جریان و یا "reaches" سیستم زهکشی آب های سطحی کشور را تشکیل می دهند.
- کدهای منحصر به فرد reach (که در اصل توسط USEPA توسعه یافته) برای اجزاء شبکه ای و آب های ایزوله ارائه شده است.
- ساختار کد reach برای جایگزینی با داده های با رزولوشن بالاتر طراحی شده است.
- شناسه های منحصر به فرد متداول، همه ی رخدادهای اجزاء را تشخیص می دهند.
- داده ها در دیتوم 1983 آمریکای شمالی و به فرم درجه اعشاری می باشند.
- نام ها با شماره شناسایی GNIS شامل دریاچه ها، آب های دیگر، و بسیاری از جهات جریان ها است.
- توسط اجزاء آب های سطحی بازنمودهای خطوط مرکزی و جهت جریان را فراهم می کند.
- این داده ها برنامه های کاربردی بسیاری را پشتیبانی می کنند، از جمله:
ساخت نقشه ها. داده های موضعی و توصیفی در NHD نقطه شروعی را برای ساخت بسیاری از انواع مختلف نقشه ها فراهم می کند.
مشاهدات Geocoding. درست مانند آدرس های خیابان راهی را برای پیوند داده ها به شبکه جاده ها فراهم می نماید، NHD "کد reach" مفهوم متناسبی برای پیوند داده با اجزاء آب را فراهم می کند.
مدلسازی جریان آب در امتداد آبراهه های کشور. اطلاعات در مورد جهت جریان، زمانی که با داده های دیگر ترکیب شود، می تواند به کاربران برای مدل سازی جابجایی مواد در شبکه های هیدروگرافی، در میان برنامه های کاربردی دیگر یاری رسان باشد.
حفظ و نگهداری داده ها. بسیاری از سازمان ها علاقه مند به، اشتراک گذاری هزینه های بهبود و بروز رسانی مجموعه داده های جغرافیایی خود هستند. شناسه منحصر به فرد و روش های دیگر کد گذاری در NHD برای حل مشکلات فنی شرکت های نگهداری داده ها کمک خواهد بود.
NHD در ArcInfo به عنوان یک مدل georelational متشکل از دو نوع اجزاء می شود: یکی آن دسته که شامل یک جزء مکانی است (تم نامیده می شود) و دیگر آنکه حاوی هیچ جزء مکانی نمی باشد (جدول نامیده می شود). تم مکانی NHD از مسیرها، مناطق، گره ها، و نقاطی از عناصر مکانی منتخب از پوشش NHD یا NHDPT، تشکیل یافته است. مسیرها و مناطق شناسه شده منحصر به فرد و گروه های مدیریت خطوط و چند ضلعی، به ترتیب، به عنوان نهادهای منفرد، تم مکانی مسیر، منطقه، و گره NHD زیر مجموعه ای از عناصر مکانی در پوشش NHD است. به عنوان مثال، مسیر DRAIN شامل جریان/رودخانه ها، راه های مصنوعی، و دیگر اجزاء خطی NHD در پوشش NHD شبکه زهکشی آب های سطحی می باشد.
ترجمه از: بهزاد سرهادی
تماس واتساپ: 09190622992 (98+)
شناسه تلگرام مدیر سایت: Basin_Ir_bot@
نشانی ایمیل: www.Basin.ir@Gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
تماس با ما
تماس واتساپ
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
سفارش پروژه
در منابع آب
نظرات (۰)