مقدمه

QGIS به عنوان یک نرم افزار برای پردازش داده های فضایی جهت ایجاد داده های ورودی برای مدل سازی هیدروژئولوژیکی برای مثال در HEC-HMS یا RS-Minerve مورد بررسی قرار می گیرد. اما آیا هیچ نرم افزاری هیدرولوژیکی وجود دارد که می تواند بر روی رابط QGIS اجرا شود؟ پاسخ های ناقصی وجود دارد و پاسخ های کامل که ما در این مقاله پاسخ خواهیم داد.

اگر ما زمین پردازش با ماهیت GIS خود را به پایتون منتقل کنیم چه اتفاقی می افتد؟ چه اتفاقی می افتد اگر ما داده های فضایی رستری و برداری خود را به عنوان اشیاء و متغیرها در یک اسکریپت پایتون 3 پردازش کنیم؟ سپس می توانیم از خودمان بپرسیم که آیا لازم است که چرخه را مجددا بسازیم، لازم است یک جریان کاری را تغییر دهیم که قبلا در یک نرم افزار GIS کار می کند؟ دلیل و لزوم چیست؟

پاسخ ساده ای به این معضل وجود دارد: کنترل بیشتر

ارزیابی کیفیت (QA) باند ها برای ارزیابی مزایای کلی یک پیکسل لندست مفید می باشد. هر پیکسل در گروه QA حاوی مقدار عدد صحیح است که ترکیبی از سطوح بسته بندی شده از شرایط سطح، اتمسفر و سنسور را نشان می دهد که می تواند کیفیت پیکسل های فردی را تحت تأثیر قرار دهد. گروه های QA در حال حاضر با محصولات مبتنی بر مجموعه 1، شامل محصولات Landcount-Level-1 Data Products و Products Data Science Data Landsat ارائه می شوند.

ابزارهای ارزیابی کیفی لندست (QA) که قبلا تاسیس شده است، قابلیت استخراج مقادیر بیتی بسته بندی را به گروه های اختصاصی تنها برای گروه BQA لندست سطح 1 فراهم می کنند؛ این جعبه ابزار مبتنی بر ArcGIS قابلیت طبقه بندی و / یا استخراج مقادیر بیت بسته بندی برای تمام سطوح QA گروه سطح 1 و علوم داده را دارد.

سایت EarthNow! تصاویری که می توان به تقریب به صورت زمان-واقعی دانست و از اطلاعات لندست 7 و لندست 8 به دست می آید برای کاربران عمومی در معرض نمایش قرار می دهد. این تصاویر توسط USGS تحت عنوان ماهواره های عبوری از زمین را همراه با جریان ویدئویی زنده نمایش می دهد. این ابزار همچنین حلقه های تصویر را از لیستی از موارد ضبط های اخیر انتقال می دهد.

قدیمی ترین و بزرگترین منطقه مدیریت آب در فلوریدا یک استراتژی برای بهبود دقت موقعیت مکانی مرزهای مجوز در نظر دارد که در GIS نگهداری و توسعه داده شده است. با استفاده از مرزهای بسته، که دارای دقت افقی بوده و با استانداردهای دقت ملی نقشه ها را برابری می کند، اداره ناحیه مجبور به انجام معامله ای بزرگ برای بهبود قابل توجه در دقت مکانی نیست.

مقدمه

مدل رقومی ارتفاع (انگلیسی: Digital elevation model) یا DEM مدلی دیجیتال یا نمایشی سه‌بعدی از سطح زمین، ماه یا دیگر سیاره‌ها است که معمولاً برای نمایش ناهمواری‌های زمین و با استفاده از داده‌های ارتفاع از سطح دریا تهیه می‌شود.

توافق یکسانی در سطح دنیا درباره استفاده از اصطلاحات مدل رقومی ارتفاع (digital elevation model) یا DEM، مدل رقومی زمین (digital terrain model) یا (DTM) و مدل رقومی سطح (digital surface model) یا (DSM) وجود ندارد. در بیشتر موارد اصطلاح مدل رقومی سطح (DSM) نشان‌دهنده سطح زمین و تمام عوارض موجود در آن است، در حالی که مدل رقومی زمین (DTM) نشان‌دهنده سطح زمین به تنهایی و بدون عوارض دیگر از قبیل گیاهان و ساختمان‌ها است.

نمودار نشان دهنده دو مدل است که یک سطح پایین API ارائه می دهند.

معرفی

OpenStreams بلوک های ساختمانی را ایجاد می کند که مدل های هیدرولوژیکی یکپارچه را تشکیل می دهند. این بلوک ها می توانند مدل های کامل باشند، که قطعاتی از مدل هایی هستند که می توانند برای ساخت مدل های دیگر استفاده شوند. هدف این است که یک چارچوب کامل برای ساخت و اتصال مدل ها باشد، وظیفه به لایه ها (مانند OpenMI) منتهی می شود که می تواند در بالای جزء یا مجموعه اجزا تشکیل شده باشد.

چرا برای پردازش داده ها یک زبان برنامه نویسی استفاده می شود؟

اکثر دانش پژوهان محاسبات خود را در اکسل انجام می دهند و یا اگر مجوز نداشته باشند، توسط برنامه برنامه نویسی متن باز برنامه Calc از OpenOffice. با این حال، فرض کنید که مجموعه داده های هواشناسی طولانی داشته باشید. در اکسل، حداکثر طول ردیف بسیار سریع اشباع می شود بنابراین شما باید اطلاعات خود را بر روی ورق های مختلف تقسیم کنید. این بسیار ناکارآمد خواهد بود. همچنین برای ساخت یک مدل کامپیوتری در یک برنامه صفحه گسترده، شبیه سازی فرآیندهای مانند جریان آب زیرزمینی، فرسایش و یا انتشار گازهای گلخانه ای پیچیده است.

در این مورد، متخصصان اغلب به نوشتن یک برنامه اختصاصی که می توانند پردازش داده ها را انجام دهند و محاسبات مدل را به صورت خودکار انجام دهند مجددا بازگشت می کنند. رایج ترین زبان ها برای برنامه نویسی عبارتند از زبان برنامه نویسی C و مشتقات آن و Java و Fortran. این زبان ها بسیار قدرتمند هستند، اما دارای ویژگی هایی هستند که از جمله شما باید برنامه را بنویسید و سپس آن را برای کار با آن کامپایل کنید.

سامانه اطلاعات مکانی، زمینه ساز خدمات سریع و گسترده آب به مردم

استاندار مرکزی در نشست خبری چهارمین کنفرانس ملی GIS که در محل استانداری برگزار شد، بر هم‌افزایی دستگاه‌های اجرایی در برگزاری کنفرانس ملی کاربرد GIS و بهره گیری موثر از ظرفیت های این کنفرانس در استان تاکید کرد.

سیدعلی آقازاده استاندار مرکزی اظهار کرد:  با توجه به رشد روز افزون شبکه های برق، آب و تاسیسات خدمات رسان، مدیریت این شبکه ها با شیوه های سنتی دشوار است و استفاده از فناوری های نوین و سامانه اطلاعات جغرافیایی GIS به عنوان یکی ازبسترهای کارآمد از این فناوری نیازمند برجسته سازی است.

ESRI US - هزاران ساعت آموزش در یک مکان.

بیش از 300 جلسه پیشرفته، بیش از 450 ساعت آموزش در 5 روز و در 1 مکان.

مباحث جدید را بدانید، راه حل های نوآورانه را فرا بگیرید و در درست ترین و بهترین شیوه های زمانی که شما را به اتصال و همکاری با بیش از 16000 نفر از همسالان خود در جامعه کاربران جهانی GIS در کنفرانس ESRI UC پیوند می دهد، تلاش کنید.

ابزار ArcCN-Runoff توسط دو دانشمند Min-Lang Huang و Xiaoyong Zhan ساخته شده است. با این ابزار شما میتوانید در محیط ArcGIS لایه شماره منحنی رواناب یا CN و نقشه رواناب را محاسبه کنید. و این امر در صورتی ممکن است که شما داده های خاک (HydroGroup) و کاربری اراضی را در اختیار داشته باشید.

توسعه و استفاده از ابزار ArcCN-Runoff، به عنوان بک گسترش نرم افزاری و یا اصطلاحا Extension در ArcGIS  توسط ESRI@ گزارش، شده است. این ابزار می تواند برای تعیین شماره منحنی رواناب، برای محاسبه رواناب و نفوذ در یک رویداد بارش که در حوضه اعمال می شود، بکار رود. اجرای تکنیک های GIS مانند انحلال عوارض، مقطع سازی، و جدول شماره منحنی مرجع می تواند منجر به بهبود بهره وری محاسبات شود. زمان پردازش فنی ممکن است از روز و هفته برای تولید نقشه شماره منحنی رواناب و نقشه های مکانی متنوع، حتی به ساعت کاسته شود. در همین مورد در حدود 22 برنامه کاربردی برای یک حوضه آبریز در لیون کانتی و اوسیجی کانزاس، در ایالات متحده، ارائه شده است.

طبقه بندی سیستم های سنجش از دور

طبقه بندی سیستم های سنجش از دور انجام شده در این راهنما در شکل نمایش داده شده است. دو طبقه بندی اول از سمت چپ بر اساس  خواص فیزیکی سنجند هها است که مورد اول با نام طبقه بندی بر اساس ناحیه طیفی و مورد دوم با نام طبقه بندی بر اساس منبع انرژی آورده شده است. در طبق هبندی سوم، ارتفاع سکوها به عنوان  معیار انتخاب شده است. در طبقه بندی چهارم، به ترتیب قدرت تفکیک های مکانی، طیفی و زمانی و رادیومتریکی تحت عنوان طبقه بندی بر اساس قدرت تفکیک مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به هندسه تصویربرداری از سطح زمین، طبقه بندی پنجمی نیز صورت پذیرفته است.

مروری بر فیزیک سنجش از دور

به منظور بررسی نحوه تراکنش بین امواج تابشی واصله از خورشید یا سنجنده های مختلف و جو و نیز طیف های مختلف طول موج الکترومغناطیس و خصوصیات فیزیکی این امواج لازم است مبانی و اصول کاربردی در این تراکنش مشخص شده و از لحاظ فیزیکی و سنجش از دوری بررسی شود.

تابش الکترومغناطیس

در سنجش از دور وجود منبع انرژی برای روشنایی بخشیدن به اشیا مورد نیاز است. این انرژی از نوع تابش الکترومغناطیسی است. تمامی تابشهای الکترومغناطیس دارای خصوصیات اولیه ای می باشند و نیز رفتار قابل پیش بینی براساس نظریه امواج دارند. تابش الکترومغناطیس شامل میدان الکتریکی E که اندازه آن در راستای عمود بر سیر تابش متغیر است و میدان مغناطیسی M است که عمود بر میدان الکتریکی است. هر دوی این میدانها با سرعت نور سیر می کنند (شکل بالا).

جریان انرژی و اطلاعات در سنجش از دور

به طور کلی طرح های استفاده از منابع آب را می توان در چهار فاز مطالعاتی، برنامه ریزی و طراحی، اجرایی و مدیریتی تقسیم بندی نمود. راهنمای حاضر عمدتا در چهارچوب فاز مطالعاتی جهت تعیین و استخراج پارامترهای موثر بر مطالعات هیدرولوژیکی حوضه های آبریز تدوین گردیده است  مطالعات منابع آب شامل مطالعات هواشناسی/اقلیم شناسی، هیدرولوژیکی (آبهای سطحی) و آبهای زیرزمینی است.

معرفی کلیات و موقعیت منطقه، شبکه سنجش، بررسی و ارزیابی کیفیت داده های آب و هواشناسی، تحلیل بارندگی، دما، نم نسبی، باد، ساعات روشنایی و تشعشع خورشیدی و تبخیر و تعرق، تحلیل وضعیت فیزیوگرافی حوض ههای آبریز،تهیه، تحلیل منحنی های هم ارزش و... از نیازهای اساسی مطالعات هواشناسی و اقلیم است. تهیه اطلاعات پوشش و شاخص های گیاهی، انجام مطالعات زمین آمار، تحلیل مدل های بارش - رواناب، تحلیل فرسایش و سیلاب در محیطهای دوبعدی و سه بعدی و به ویژه در سیلاب دشتها، تهیه و پردازش نقش ههای رقومی و اطلاعات پایه برای مطالعات آب های سطحی و زیرزمینی، تهیه داده های ثانویه برای مطالعات آبهای زیرزمینی و نحوه مد لسازی آب های زیرزمینی و... از مراحل مهم مطالعات هیدرولوژیکی حوضه های آبریز است.

معرفی نرم افزار سنجش از دور ENVI

کلمه Envi کوتاه شده عبارات The Environment For Visualizing Images می باشد و این نام برای سیستم نرم افزاری متحول و پیشرفته ای جهت پردازش تصاویر استفاده شده است. آنچه در ابتدا می بایست بدانید این است که نرم افزار ENVI جهت انجام و اجرای برخی از نیازهای خاص به خصوص استفاده از داده های ماهواره ای طراحی شده است. در این نرم افزار مشاهده اطلاعات بصورت کامل و جامع، همچنین آنالیز و پردازش تصاویر در ابعاد و اندازه های مختلف به نحوی کاملا کاربرپسند ارائه می شود.

این برنامه یکی از محصولات معروف شرکت ESRI آمریکا هست که در زمینه سیستم های اطلاعات مکانی کاربرد دارد.

ARCGIS نرم افزاری است بسیار آسان برای کاربردهای GIS، که به کاربران این امکان را می دهد که به سادگی اطلاعات مکانی و داده های توصیفی را برای ایجاد نقشه ها ، جداول و نمودارها به کارگیرند و به عبارت دیگر ArcGis نرم افزاری است که اجازه ساخت یک سیستم کامل اطلاعات مکانی را فراهم می کند. این نرم افزار شامل ابزارهایی برای برنامه سازی ، ایجاد نقشه ها و مدیریات آنها ، سرور برای پشتیبانی در سطح سازمان و پشتیبانی از سیستمهای موبایل و بیسیم است . این نرم افزار ابزارهای لازم برای جستجو ، تحلیل داده ها و نمایش نتایج را با کیفیت مناسب در اختیار کاربران قرار می دهد . قابلیتهای عمده این نرم افزار عبارتند از:

ارزیابی اثرات زیست‌محیطی راهسازی در حریم رودخانه‌های استان مازندران در محیط GIS و ارائه راهکارهای مدیریتی

ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان آبرفتی ایذه با استفاده از GIS و مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی

ارزیابی تاثیر قدرت تفکیک‌پذیری (resolution) اطلاعات ماهواره‌ای در تعیین سطح تحت پوشش برف و آب معادل (مطالعه موردی سد لتیان)

ارزیابی رواناب حاصل از ذوب برف در یک حوضه آبریز با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره‌ای و سیستم اطلاعات جغرافیایی

ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان آبرفتی ایذه با استفاده از GIS و مدل‌سازی آب‌های زیرزمینی

سیستم آنلاین توسعه و مدیریت داده های منابع آب و محیطی

HydroManager یک سیستم توسعه منابع آب مبتنی بر وب و داده هایی مدیریتی که دسترسی متمرکز و امنی را به تولیدات آب و داده های نظارتی از طریق اینترنت ایجاد می نماید، است. HydroManager با ترکیب پایگاه داده های سطحی و زیرزمینی با ابزارهای تخصصی تحلیلی، سیستم های پشتیبانی تصمیم گیری و ساده در استفاده و همچنین رابط کاربری وب آنلاین، برای سازمان های آب، آب و برق، سازمان های دولتی، مدیران معدن، و پروژه های نفت و گاز نامتعارف، یک سیستم قابل اعتماد و موثر و کارآمد مدیریتی منابع آب را فراهم می کند.

کلیات

آب منبعی تجدید شوند است که به طور طبیعی از چرخه هیدرولوژیک پیروی می کند. چرخه هیدرولوژیک اساس فرآیندی پیوسته و بدون آغاز و پایان است که می توان آن را یک سامانه نامید. به عبارت دیگر، یک سامانه، مجموعه عوامل و اجزایی است که هر کدام به طور مستقل عمل می کند، ولی نتایج ناشی از عمل هر جزء به طور متقابل بر جزء دیگر اثر می گذارد. هر سامانه با ویژگی -های ذیل تعریف می گردد:

• مرز سامانه   که اجزای مرتبط با آن سامانه را از سایر اجزای متعلق به محیط اطراف جدا می -کند.
• نحوه ارتباط متقابل اجزای یک سامانه با ورودی ها و خروجی های آن.
• بازخورد سامانه   که نحوه تعامل ورودی و خروجی های سامانه با محیط اطراف را نشان می دهد.

داده های حاضر در این مجموعه توسط گروه آبهای سطحی دفتر مطالعات پایه شرکت منابع آب ایران تولید گردیده است. در این دفتر و برای گروه های زیر مجموعه این معاونت اهدافی به شرح ذیل وجود دارد:

1- سیاستگذاری، برنامه ریزی، نظارت و ارزیابی عملکرد

• سیاست گذاری، تعیین خط مشی و برنامه ریزی کلی مطالعات آبهای سطحی کشور.
• تهیه طرح شبکه ملی سنجش کمی و کیفی آب و هواشناسی کشور و نظارت عالیه بر اجرای آن.
• تدوین برنامه های سالیانه مطالعاتی آبهای سطحی در سطح کشور.
• تائید برنامه عملیاتی و بودجه پیشنهادی لازم از منابع جاری و اعتبارات عمرانی بمنظور انجام وظایف مطالعات آبهای سطحی ارائه شده از شرکتهای آب منطقه ای.
• تائید برنامه های سالانه اندازه گیری و آماربرداری ایستگاههای آب و هواشناسی ارائه شده از شرکتهای آب منطقه ای ونظارت عالیه بر اجرای صحیح آن.