تماس با ما
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
پروژه
آموزش ترسیم خودکار شبکه آبراهه (رودخانه) با GIS
در بسیاری از مطالعات هیدرولوژی، رکن اساسی، داشتن لایه های خام اولیه از ریخت شناسی منطقه یا حوضه آبریز است. گاهی به علت وسعت ناحیه و تعدد زیرشاخه های آبراهه ای، ترسیم مسیر رودها با استفاده از ابزار کامپیوتری هم بسیار وقت گیر خواهد بود. یک روش در اینجا برای استخراج خودکار مسیر شبکه آبراهه ای یا همان رودخانه ها با استفاده از لایه DEM معرفی شده است که به راحتی در محیط GIS قابل انجام می باشد.
توجه: این روش شکل ساده شده ای از فرآیندی است که شما می تواند جزییات آن را در بخش "تجزیه و تحلیل زمین با استفاده از مدل های ارتفاع دیجیتال - TauDEM" پیدا کنید. بنابراین انتظار استخراج نتایج غیر دقیق در مناطق بسیار پر شیب و یا مناطق مسطح از روش زیر می رود.
روش کار:
برای این منظور ابتدا شما به یک لایه DEM نیاز دارید. بسته به دقت لایه DEM شما، خروجی شبکه آبراهه ای با آنچه واقعا بر روی زمین وجود دارد، تطابق بالاتری خواهد داشت. پس ابتدا لایه DEM منطقه مورد نظر خود را در صورت عدم وجود از اینجا تهیه کنید.
در گام بعد لازم است تا لایه DEM با استفاده از لایه محدوده منطقه برش داده شود. این کار بخصوص در مناطق بسیار وسیع منجر به کاهش محاسبات خواهد شد.
در گام سوم لایه برش داده شده از طریق مسیر زیر به لایه Fill تبدیل خواهد شد. لایه Fill لایه ای است که در آن گودی های نامتعارف لایه ارتفاعی DEM پر شده باشد. این کار توسط یک دستور از مسیر زیر به راحتی در GIS قابل انجام است.
tspatial analyst tools.tbx\hydrology\fill
در گام چهارم از لایه Fill برای تهیه لایه جهت جریان یا Flow Direction استفاده می کنیم. این امر با استفاده از مسیر زیر در محیط GIS میسر است.
spatial analyst tools.tbx\hydrology\flow direction
در گام پنجم از لایه جهت جریان یا Flow Direction به منظور تهیه لایه تجمعی جریان یا Flow Accumulation استفاده می شود. مسیر تهیه این لایه هم در محیط GIS در ذیل آمده است.
spatial analyst tools.tbx\hydrology\flow accumulation
در گام ششم به همان ترتیب لایه دیگری با عنوان Flow Accumulation را با استفاده از ابزار زیر تولید می کنیم. لایه Flow Accumulation در اصل لایه تجمعی جریان می باشد که هر سلول با رقم بالاتر در آن، مقدار قابلیت جریان عبوری بالاتر را نشان می دهد.
در گام هفتم نیاز است تا لایه Flow Accumulation به لایه ای کلاسه بندی که در آن محیط های دارای جریان مقدار 1 و دیگر مناطق عدد 0 دارند تبدیل گردد. این امر می تواند با یک دستور شرطی که توسط ابزار Raster Calculator با مسیر زیر انجام شود:
spatial analyst tools.tbx\map algebra\raster calculator
در ابزار Raster Calculator و در سمت راست پنجره اجرایی آن، گزینه ای تحت عنوان Con وجود دارد که یک محاسبه گر شرطی است. لازم است تا شما مطابق با شکل دستور شرطی زیر را ایجاد کنید.
Con("FlowAcc_Flow" > 1000,1)
دقت کنید که عدد آستانه (عدد 1000 در رابطه شرطی بالا) رقمی دلخواه و وابسته به لایه Flow Accumulation است. هر اندازه این عدد بزرگتر در نظر گرفته شود، آبراهه های بزرگتر به عنوان خروجی استخراج می شود؛ و از آبراهه های کوچک صرف نظر خواهد شد. در شکل زیر تفاوت عدد آستانه 1000 و 20000 را مشاهده کنید.
در گام هشتم کافی است تا با دستور Raster to Polyline لایه آخری که تولید کردیم را به شیپ فایل خطی تبدیل کنیم. دقت کنید که در این دستور، مقدار Background Value را برابر NODATA قرار دهید.
conversion tools.tbx\from raster\raster to polyline
در این حالت مسیر آبراهه ای که از ابتدا به دنبال آن بودیم را بدست خواهیم آورد. ما از آستانه 20000 استفاده کرده و لایه زیر را بدست آوردیم.
در گام نهم به عنوان یک گام غیر ضروری با استفاده از ابزار Cost Distance می توانیم در یک لایه رستری مناطقی را که به صورت پهنه شبکه آبراهه ای عمل می کنند نشان بدهیم. به این معنی که نواحی موثر بر جریان آب شبکه آبراهه ای بدست آمده، نمایش داده خواهد شد. لازم است تا از خود DEM اولیه برای تهیه لایه شیب و آن هم از نوع درصد استفاده شود. نحوه تهیه و مسیر دستور ایجاد لایه در زیر نشان داده شده است.
spatial analyst tools.tbx\surface\slope
که خروجی این دستور شکل زیر بود:
سپس با استفاده از همان ابزار Cost Distance از مسیر زیر و معرفی لایه شیب به عنوان Cost و معرفی لایه بدست آمده از گام هفتم به عنوان لایه منبع لایه رستری جدیدی بدست آوردیم که در زیر نمایش داده شده است.
spatial analyst tools.tbx\distance\cost distance
این لایه مناطقی که در هنگام بارش بر روی شبکه آبراهه ای بدست آمده آب بیشتری را تحلیه می کنند با ارقام کمتری نشان می دهد.
تهیه از: بهزاد سرهادی
برای آموزش های تخصصی تر بر روی لینک زیر کلیک کنید:
شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@
نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
پروژه تخصصی در لینکدین
در منابع آب
سلام بسیار مفید و کاربردی