تماس با ما
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
پروژه
اندازه گیری تغییر در میزان اکوسیستم های مربوط به آب در طول زمان - بخش 4
2.3 اندازه گیری تغییرات در سطح مخزن
1.2.3 چرا سطح مخزن اندازه گیری می شود؟
مخازن برخلاف دریاچه هایی هستند که به طور طبیعی وجود دارند، آبهای شیرین مصنوعی (ساخته شده توسط بشر) هستند. مخازن به دو دلیل به عنوان نوعی اکوسیستم مربوط به آب در روش SDG شاخص 6.6.1 گنجانده شده اند. اولاً به دلیل سهمی که آنها در ارائه خدمات آب به تعداد زیادی از مردم، از جمله تأمین آب خانگی دارند. آبیاری تولید برق آبی؛ کنترل سیل؛ و تفریح ثانیاً، برای اینکه تغییرات در یک مجموعه داده تغییرات دیگری را پوشانده نباشد، جدا کردن آب سطحی که به طور طبیعی از آب مخزن جدا می شود مفید است. از این رو یک مجموعه داده جداگانه در مورد پویایی مخزن تولید شده است. در زمینه هدف SDG 6.6 که به دنبال محافظت و بازیابی اکوسیستم های مربوط به آب است، تأکید مهم است که در حالی که مخازن خدمات آب با ارزشی را به مردم ارائه می دهند، همچنین به طور گسترده ای شناخته شده است که مخازن بر اتصال سیستم های آب شیرین که به طور طبیعی اتفاق می افتد تأثیر منفی می گذارد و به طور مستقیم به از دست دادن قابل توجهی از تنوع زیستی آب شیرین نسبت داده می شود.
2.2.3 شرح روش مورد استفاده برای نقشه برداری جهانی تغییرات سطح مخزن
یک مجموعه داده پویایی مخزن جهانی توسط مرکز تحقیقات مشترک کمیسیون اروپا تولید شده است. این مجموعه داده پویایی طولانی مدت (از سال 1984 به بعد) 8869 مخزن را با وضوح پیکسل 30x30 متر ثبت می کند. مجموعه داده مخازن نشان دهنده داده های سطح آبرسانی مصنوعی شامل مخازن تشکیل شده توسط سدها، مناطق سیل زده مانند معادن و معادن روباز و پهنه های آبی ایجاد شده توسط پروژه های مهندسی مانند آبراه و بندر است. نقشه زیر مخازن را در حداکثر وسعت خود نشان می دهد. مجموعه داده ها به تدریج تکمیل و به طور مداوم به روز می شوند تا مخازن تازه ساخته شده را حساب کنند.
شکل 1 نقشه جهانی همه مخازن
هر مخزن به عنوان شی جداگانه با شناسه منحصر به فرد اختصاص داده شده است. به عنوان مثال، شکل 2 مخزنی در ساردینیا، ایتالیا را با یک رنگ واقعی و ترکیبی بدون ابر از تصاویر Sentinel-2 به عنوان پس زمینه نشان می دهد.
شکل 2 تجسم یک مخزن در ساردینیا، ایتالیا (تصویر سمت چپ) ؛ همچنین به عنوان حداکثر میزان آب برای همان مخزنی که با ماسک آبی نشان داده شده است نشان داده شده است (تصویر سمت راست)
مجموعه داده مخازن از مجموعه داده جهانی آب آشکارساز سطحی (GSWE) مشتق شده است، که بر روی آن طبقه بندی سیستم خبره ای طراحی شده است که برای جدا کردن آبهای طبیعی و مصنوعی طراحی شده است. طبقه بندی سیستم های خبره برای محاسبه عدم اطمینان در داده ها، گنجاندن تخصص تفسیر تصویر در فرآیند طبقه بندی و استفاده از چندین منبع داده، غیر پارامتری است. سیستم خبره برای ترسیم آب طبیعی و مصنوعی با استفاده از رویکرد استدلال مشهود ایجاد شده است. موقعیت جغرافیایی و رفتار زمانی هر پیکسل ؛ و با مجموعه داده های زیر تغذیه می شود:
Global Surface Water Explorer (Pekel و همکاران، 2016): این مجموعه داده که موقعیت و توزیع زمانی طولانی مدت (از سال 1984 به بعد) سطوح آب را در مقیاس جهانی ترسیم می کند. این نقشه ها جنبه های مختلف پویایی آب های سطحی را نشان می دهد و محل و زمان حضور آب باز در سطح زمین را مستند می کند. این نقشه ها شامل آبهای طبیعی (رودخانه ها، دریاچه ها، حاشیه ساحل و تالاب ها) و آب مصنوعی (مخازن تشکیل شده توسط سدها، مناطق سیل زده مانند معادن و معادن روباز، مناطق آبیاری سیل مانند مزارع شالیزار و آب های ایجاد شده در پروژه های مهندسی) مانند ساخت آبراه و بندر). تاریخچه کامل هر سطح آب را می توان در مقیاس پیکسل به عنوان نیمرخ زمانی در دسترس قرار داد. این نمایه ها امکان شناسایی ماهها یا سالهای خاصی را دارند که طی آن شرایط تغییر کرده است، به عنوان مثال تاریخ ایجاد سد جدید یا ماه یا سالی که دریاچه ناپدید شد. مجموعه داده های GSWE به طور مداوم و با نظارت جهانی سازگار بر روی آب های آزاد به روز می شود.
Global Reservoir and Database (Lehner et al، 2011): Global Reservoir and Dam Database v1.3 نتیجه یک تلاش بین المللی برای جمع آوری مجموعه داده های موجود در مورد سدها و مخازن با هدف تهیه یک پایگاه داده واحد، صریح و قابل اعتماد از نظر جغرافیایی برای جامعه علمی نسخه اولیه (v1.1) GRanD شامل 6862 رکورد مخزن است. آخرین نسخه (v1.3) v1.1 را با 458 مخزن اضافی و سدهای مرتبط افزایش می دهد تا تعداد کل سوابق را به 7320 برساند.
مدل سطح دیجیتال جهانی: ALOS World 3D - 30m یک مجموعه داده جهانی مدل سطح دیجیتال (DSM) با وضوح افقی تقریباً 30 متر (1 مش arcsec) است. این مجموعه داده بر اساس مجموعه داده های DSM (نسخه 5 متری مش) داده های توپوگرافی سه بعدی جهان است. جزئیات بیشتر در اسناد مجموعه داده در اینجا موجود است.
Digital Elevation Data (Farr et al، 2004): The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM، Farr et al. 2007) یک مجموعه داده ارتفاع دیجیتال با رزولوشن 30 متر است که توسط NASA JPL در تفکیک 1 قوس ثانیه ارائه شده است.
3.2.3 محدودیت ها و دامنه شناخته شده برای پیشرفت
نسخه فعلی مجموعه داده Global Reservoir Dynamics دارای محدودیت های شناخته شده زیر است:
- برخی از مخازن ساخته شده قبل از سال 1984 ممکن است وجود نداشته باشد.
- ممکن است مخازن کوچکتر از 3 هکتار (30000 متر مربع) از بین بروند.
- ممکن است شاخه های مخازنی که عرض آنها کمتر از 30 متر است وجود نداشته باشد.
4.2.3 محاسبه میزان تغییر منطقه مخزن در طول زمان
داده ها در مورد پویایی منطقه مخزن برای یک دوره 36 ساله، از 1984-2019 موجود است. هر ساله داده های سالانه جدید تولید و به این سری های زمانی اضافه می شوند. به منظور تولید آمار ملی برای نظارت بر شاخص 6.6.1، داده های سالانه از سال 2000 استفاده شده است و شامل تمام داده های سالانه تا به امروز است.
برای محاسبه درصد تغییر در سطح مخزن با استفاده از یک مجموعه داده 2000-2019، ابتدا یک دوره پایه برای اندازه گیری تغییر تعریف شده است. این روش از 2000-2004 به عنوان دوره 5 ساله استفاده می کند. به طور متوسط سالانه همه مشاهدات زمین و طی یک دوره پنج ساله، خط مبنا با یک دوره 5 ساله بعدی 2015-2019 مقایسه می شود. از ابتدا و دوره هدف، درصد تغییر در محدوده مکانی با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:
- Where β = the average national spatial extent from 2000-2004
- Where γ = the average national spatial extent of any other subsequent 5 year period
- Percentage Change in Spatial Extent=((β-γ))/β×100
شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@
نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com
(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)
_______________________________________________________
در منابع آب
نظرات (۰)