دفتر کنترل خطرات بلایای سازمان ملل متحد در "گزارش ویژه GAR در مورد خشکسالی 2021"، با تاکید بر خشکسالی به عنوان "تهدیدی وجودی برای بسیاری از نقاط جهان"، به دنبال افزایش آگاهی از خطرات ناشی از کمبود دوره ای آب است. در این بیانیه آمده است: "خطرات ناشی از خشکسالی برای جوامع، اکوسیستم ها و اقتصادها بسیار بزرگتر و عمیق تر از اندازه گیری است."

ماموریت جهانی اندازه گیری بارش (GPM) یک شبکه بین المللی ماهواره ها است که مشاهدات جهانی نسل بعدی باران و برف را ارائه می دهد. با تکیه بر موفقیت ماموریت اندازه گیری بارش باران گرمسیری (TRMM)، مراکز مفهومی GPM در استقرار ماهواره "هسته" حامل یک سیستم رادار / رادیومتر پیشرفته برای اندازه گیری میزان بارش از فضا و به عنوان یک استاندارد مرجع برای متحد سازی اندازه گیری بارش از مجموعه ماهواره های تحقیقاتی و عملیاتی. از طریق اندازه گیری های مناسب میزان بارش در سطح جهان، ماموریت GPM در پیشبرد درک ما از چرخه آب و انرژی زمین، پیش بینی حوادث شدید که باعث ایجاد خطرات طبیعی و بلایای طبیعی می شوند، بهبود می بخشد و قابلیت های فعلی را در استفاده از اطلاعات دقیق و به موقع بارش باران به طور مستقیم به دست می آورد. جامعه GPM که توسط ناسا و آژانس اکتشاف هوافضا ژاپن (JAXA) به عنوان جانشین جهانی TRMM آغاز شده است، کنسرسیومی از آژانس های فضایی بین المللی، از جمله مرکز National d'Études Spatiales - CNES، سازمان تحقیقات فضایی هند (ISRO) را تشکیل می دهد. اداره ملی اقیانوس و اتمسفر (NOAA)، سازمان اروپایی بهره برداری از ماهواره های هواشناسی (EUMETSAT) و دیگران. رصدخانه هسته GPM در تاریخ 27 فوریه 2014، ساعت 1:37 بعد از ظهر EST از مرکز فضایی Tanegashima، ژاپن آغاز به کار کرد. 

یکی از مسائلی که در اثر برداشت بی‌رویهٔ آب زیرزمینی رخ می‌دهد، فرونشست زمین land subsidence است. در نمونه‌ای، این وضعیت اکنون در بسیاری از زمین‌های استان‌های کرمان و خراسان ایران که دشت‌ها با بیلان منفی آب زیرزمینی روبرو هستند، رخ داده‌است. نشست زمین در آکیفرهای محصور و نیمه محصور که از مواد آبرفتی تحکیم نشده یا نیمه تحکیم شده تشکیل یافته باشند بیشتر دیده می‌شود. در اثر برداشت آب زیرزمینی و بیرون آمدن آب از منافذ امکان متراکم شدن مواد تا عمق ۳۰۰ متر فراهم می‌گردد و هرچه بیشتر برداشت شود، تراکم مواد بیشتر خواهد بود. نشست زمین باعث ایجاد شکاف‌های عمیق در سطح زمین، کج شدن لوله‌های چاه، خرابی ساختمان‌ها و لوله زایی چاه‌ها می‌گردد. لوله زایی به پدیده‌ای گفته می‌شود که در آن به دلیل نشست زمین قسمتی از لوله چاه به خارج از سطح زمین رانده می‌شود.

هیدرولوژی به معنای عام آن، شناخت حرکت آب است، چه بر روی زمین، چه در زیر سطح خاک و چه در اعماق زمین. هیدرولوژی می تواند به انسان ها بیش از گذشته با استفاده از علوم ترکیبی جدید، نظیر هوش مصنوعی و روش های پیچیده یادگیری ماشین، و همچنینی نرم افزارهای قدرتمند شبیه سازی، تا ابزارهای تهیه داده وسیع نظیر ماهواره ها، کمک کند. در اینجا ما تمایل خود را در همکاری های علمی در زمینه حل چالش های واقعی آب نشان داده ایم. برای جزییات بیشتر، تماس حاصل کنید.

فراخوان مقاله: زمین آمار پیشرفته در هیدرولوژیکی

روشهای زمین آمار معمولاً در علوم آب، زمین و محیط زیست برای کمی کردن تغییرات فضایی، تولید نقشه های درون یابی با عدم قطعیت کمی و بهینه سازی طرحهای نمونه برداری فضایی استفاده می شود. زمین آمار زمین-فضا جنبه های پویای فرایندهای محیطی را بررسی کرده و تغییرات پویا را از نظر همبستگی مشخص می کند. زمین آمار نیز می تواند با یادگیری ماشین و مدل های مکانیکی ترکیب شود تا مدل سازی فرایندها و الگوهای دنیای واقعی را بهبود بخشد. چنین روشهایی برای مدل سازی خواص خاک، تولید خروجی های مدل آب و هوایی، شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیکی و درک بهتر و پیش بینی عدم قطعیت ها به طور کلی استفاده می شود. تجزیه و تحلیل داده های بزرگ و ادغام داده ها به دلیل پیشرفت های تکنولوژیکی و فراوانی منابع داده جدید از سنجش از دور و نزدیک و همچنین تعداد زیادی از شبکه های حسگر محیطی به موضوعات اصلی تحقیق تبدیل شده است. پیشرفتهای روش شناختی، مانند مدل سازی سلسله مراتبی بیزی، یادگیری ماشین، فرآیندهای پراکنده گوسی، مدلهای تعامل محلی و همچنین پیشرفت در ماژولهای نرم افزاری زمین آمار در R و پایتون، جعبه ابزار زمین آمار را افزایش داده است.

فراخوان مقاله: هوش مصنوعی در هیدرولوژی

تحقیقات هیدرولوژیکی و مهندسی هیدرولوژیکی با یک تحول دیجیتالی شامل پیش بینی کاملتر و دقیق سیستمهای پیچیده روبرو هستند. از دیدگاه کلان، هدف تحقیق از بخشهای رودخانه محلی، دریاچه ها، مخازن و غیره به کل حوضه یا حتی محیط جهانی در حال تکامل است. به عنوان مثال، ممکن است ده ها مخزن بر روی یک رودخانه بزرگ توزیع شده باشد، و تبادل اطلاعات و تصمیم گیری در ارتباط بین آنها با چالش بزرگی برای عملیات و کنترل برای محدود کردن خسارات ناشی از سیل روبرو خواهد شد. در این شرایط، میزان اطلاعات و محاسبه بسیار فراتر از روشهای سنتی است. از دیدگاه میکروسکوپی، تحقیقات هیدرولوژیکی با روشهای تصفیه شده بیشتری در حال توسعه است و عوامل بیشتری در مدلهای نظری پوشش داده شده است. استفاده از حسگرهای جدید اتوماتیک حجم زیادی از اطلاعات را به تحقیقات و مهندسی هیدرولوژی می رساند. بنابراین، بیشتر و بیشتر داده های زمان واقعی نیاز به پردازش دارند. به عنوان مثال، در گذشته، محاسبه جریان آب در مناطق آبیاری کشاورزی عمدتا میانگین جریان رودخانه های اصلی و بارش در یک دوره زمانی را محاسبه می کرد، اما در حال حاضر، ما امیدواریم که بتوانیم داده های دقیق تری در زمان واقعی برای پشتیبانی بدست آوریم. تولیدات کشاورزی همه اینها منجر به پردازش و محاسبه داده در زمان واقعی در مقیاس بزرگ شده است. تقریباً غیرممکن است که این وظایف را با روشهای سنتی و محاسبات انسانی انجام دهیم. ابر رایانه ها می توانند به مردم در حل مشکل حجم زیادی از محاسبه داده ها کمک کنند، با این حال مدل هایی که استفاده می کنند ممکن است در کمک به قضاوت و تصمیم گیری محدودیت قابل توجهی داشته باشند، زیرا قادر به ارائه برآورد فرآیندهای پیچیده تحت شرایط عمومی، به ویژه برای شبیه سازی در زمان واقعی یا پیش بینی.

فراخوان مقاله: رخداد های شدید هیدرولوژیکی

رخداد های شدید هیدرولوژیکی، یعنی خشکسالی و سیل، خطرات طبیعی مهم جهانی هستند که تأثیرات پرهزینه ای بر جامعه و محیط زیست دارند. سیل و خشکسالی ناشی از برهم نهی فرایندهای مختلف در مقیاس های مختلف مکانی و زمانی است: فرایندهای فیزیکی در جو، حوضه های آبریز، سیستم های رودخانه ها و فعالیت های انسانی. با این حال، ویژگی های افراطی هیدرولوژیکی به دلیل تغییرات آب و هوایی و تغییرپذیری تغییر کرده است، به طوری که رویکردهای تشخیص، انتساب و فراوانی وقوع آنها نیاز به بازبینی دارد زیرا دیگر فرایندهای ثابت نیستند. برای برآورد دقیق تر افراط هیدرولوژیکی در شرایط غیر ثابت و نامشخص، نیاز به ارزیابی های جامع است. تجزیه و تحلیل فرکانس زمان، مدل سازی هیدرولوژیکی، تجزیه و تحلیل علل فیزیکی، تجزیه و تحلیل آماری چند متغیره و تجزیه و تحلیل عدم قطعیت ابزارهای قدرتمندی برای تشخیص، انتساب و تجزیه و تحلیل فراوانی افراط های هیدرولوژیکی غیر ثابت در شرایط آب و هوایی در حال تغییر است. هر دو حالت غیر ایستایی و عدم قطعیت تجزیه و تحلیل فراوانی رویدادهای شدید هیدرولوژیکی باید برای نشان دادن جایگزین های عملیاتی احتمالی فرض ایستایی در تجزیه و تحلیل فرکانس افراط هیدرولوژیکی یکپارچه شوند.

مدیریت زیرساخت های قدیمی و شبکه های بزرگ سیستم های آب چالش های بزرگی است که شرکت های آب در سراسر جهان با آن روبرو هستند. در سال 2021، تحقیقی به سرپرستی تیمی در دانشگاه ملل متحد، زیرساخت های فرسوده آب را به عنوان یک خطر جهانی در حال ظهور شناسایی کرد. اکثر راه حل های مهندسی برای مدیریت آب که امروزه هنوز مورد استفاده قرار می گیرد، مانند سدها و شبکه های فاضلاب، بین سالهای 1930 تا 1970 ساخته شده است. اینها در حال حاضر خطرات و چالش هایی را برای مدیران زیرساختی که در تلاش برای گسترش خدمات و پذیرش انقلاب دیجیتالی هستند ایجاد می کند.

ما در سایت بیسین، در یک بررسی آماری، از طریق پردازش داده های ماهواره های ناسا، به نتایجی رسیدیم که شاید یک درک بصری از آن برای همگان وجود داشته باشد. یکی از مهم ترین این نتایج این است که ایران دچار تنش آبی است نه خشکسالی به معنای عام آن. خشکسالی ها می توانند هیدرولوژیک، هواشناسی و... باشند که در جای خود نیاز به بررسی دقیق هستند. اما برای درک بهتر به نمودار زیر نگاه کنید.

بر اساس قانون دسترسی آزاد به اطلاعات، سازمان ها و نهادهای دولتی موظف به ارائه خدمات روشنی در زمینه در اختیار گذاشتن داده ها و رقوم اطلاعات غیر محرمانه از محتوای تولیدی خود هستند. در این زمینه وزارت نیرو، شرکت مدیریت منابع آب ایران، با راه اندازی یک سامانه جامع، اقدام به ارائه اطلاعات پایه و خام از سنجش منابع آب کشور کرده است. آنچه در این سامانه به آدرس زیر قابل دریافت می باشد. شامل داده های جزئی در دو بخش، حوضه ای و یا استانی، برای آمار آب های سطحی (هیدرومتری)، یا زیرزمینی (پیزومتری)، بیلان و آمار سراسری است. همچنین در این سامانه، اطلاعات شبکه های سنجش، نقشه های تصویری و شیپ فایل های پایه قابل دریافت است.

این نمودار، خروجی پردازش ناسا از داده های ماهواره GRACE FO در مرکز JPL گودارد است که نشان می دهد از سال 2000 تا 2021 مقدار ضخامت آب معادل (در مقیاس کشور) از رقم 5/977 سانتی متر به 11/696- سانتی متر در انتهای دوره افت داشته است! به افزایش نمودار در سال 2019 که سیلاب های غیر منتظره کشور را فراگرفت توجه کنید.

این روزها که بسیاری از استان‌های کشور از جمله خوزستان، چهارمحال و بختیاری و سیستان و بلوچستان با تنش آبی روبه‌رو هستند، نقش سدسازی‌های بی‌رویه و اجرای طرح‌های انتقال آب در به وجود آمدن وضع موجود بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این شرایط یک کارشناس حوزه آب از مسدود شدن بخش اطلاعات مربوط به سدهای کشور در وبسایت شرکت مدیریت منابع آب ایران خبر داده و نسبت به از دسترس خارج شدن این اطلاعات انتقاد کرده است.

در اینجا تصویری را پیوست کرده ایم که به شما امکان مقایسه شاخص بدنه های آبی را به فاصله یکسال در خوزستان می دهد. یکی مربوط به 28 تیرماه 1400 و دیگری 28 تیرماه 1399. محدوده نمایش داده شده پایین دست سدهای مهم کرخه، دز و گتوند می باشد. در این شکل رنگ های آبی ساختار های آبی را نشان می دهد. یعنی زمین هایی که آبیاری شده اند، مخزن سدها و... با این طیف رنگ به خوبی قابل تشخیص است. همچنین موقعیت سه سد مذکور در بالای شکل مشخص است.

برای پروژه شبکه سه بعدی خود در GMS، آیا داده های متریال از مش سه بعدی یا هندسه دیگری دارید که در برنامه ای غیر از GMS ایجاد شده است؟ با استفاده از روشی که شامل ایجاد مواد جامد است که GMS می تواند از آنها برای اختصاص مواد استفاده کند، می توان این داده ها را به GMS وارد و به شبکه 3D خود متصل کرد. این کار با وارد کردن داده ها به عنوان گمانه و ایجاد مواد جامد از آنها انجام می شود. این پست بررسی می کند که چگونه می توانید داده های مواد را از یک شبکه سه بعدی بگیرید و آنها را به یک شبکه سه بعدی در GMS انتقال دهید.

با انتشار SMS 13.1، ما توانایی تولید نمودارهای مانیتور و نمودارهای ساختاری را از راه حل موفقیت آمیز اجرای مدل SRH-2D اضافه کرده ایم. در این پست خلاصه ای از این ویژگی های جدید و توضیح مختصری در مورد نحوه استفاده از آنها ارائه می شود. SMS اکنون توانایی تولید نمودارهای راه حل در مکانهای نظارت یا مکانهای ساختاری را با استفاده از مجموعه داده های راه حل ایجاد شده در طول اجرای مدل دارد. اگر پس از اجرای SRH-2D اصلاحاتی را در پوشش ایجاد کردید، مطمئن شوید که SRH-2D را با پوشش به روز شده دوباره اجرا کنید تا نمودارها با خروجی های SRH-2D مطابقت داشته باشد.

آیا لازم بود چندین سناریوی GSSHA را با استفاده از یک هیدروگراف مقایسه کنید؟ قابلیت های جدیدی به WMS اضافه شده است که اکنون امکان ایجاد هیدروگراف هایی را فراهم می کند که می توانند نتایج حاصل از چندین حالت GSSHA را نمایش دهند. در این پست نحوه افزودن چندین سناریوی GSSHA به هیدروگراف ها بررسی می شود، ویژگی جدیدی که در WMS 11.1 معرفی شده است.

مرکز بایگانی فرآیندهای سرزمینی ناسا در دسترس بودن محصولات داده NASADEM با وضوح 1 قوس ثانیه را اعلام کرد. NASADEM میراث مأموریت توپوگرافی رادار شاتل (SRTM) را با بهبود دقت ارتفاع مدل دیجیتال و پوشش داده ها و همچنین ارائه اطلاعات اضافی مربوط به رادار SRTM گسترش داده است. به زبان ساده آن را تدقیق کرده است. این پیشرفت ها با پردازش مجدد داده های سیگنال رادار اصلی SRTM و داده های تله متری با الگوریتم های به روز شده و داده های کمکی که در زمان پردازش SRTM اصلی در دسترس نبود به دست آمد.

در این پست قصد داریم مقایسه ای کنیم بین کاربرد لایه های با دقت بالا در پردازش های مکانی. مدتی است در سایت بیسین لایه DEM نسبتا دقیقی را ارائه دادیم. لایه DEM حاضر دراین سایت، بسته به موقعیت جغرافیایی بر روی محدوده کشور دقت متوسط "چهار و نیم" متری دارد. با توجه به داده های رایگان کنونی که تحت عنوان SRTM و ASTER و... که با دقت حدودا 30 متری در دسترس است (از جمله در سایت بیسین)، می توان داده چهار و نیم متری را بسیار ارزشمند دانست.

در بخشهای مختلف بخش آب - از تصفیه خانه های آب گرفته تا نیروگاه های آبی تا پرورش آبزیان - تهیه و انطباق با خطرات به روشی برنامه ریزی شده بسیار کارآمدتر از واکنش در برابر خرابی بزرگ سیستم است. به همین دلیل، داشتن ابزارها و قابلیت پیش بینی و پاسخگویی قبلی به خطرات احتمالی کیفیت آب (و کمیت) می تواند ضمن کاهش هزینه ها، عملکرد محیطی را بهبود بخشد.

در راستای رفع مسائل و مشکلات بخش آب کشور، موسسه تحقیقات آب ایران اقدام به تعریف پروژه های تحقیقاتی و پژوهشی در سال 1400 در زمینه آب و حوزه های مختلف آن کرده است. نکته مهم آنکه طرح های مذکور برای انجام توسط و یا زیر نظر اساتید محترم دانشگاه های کشور تعیین شده است. فهرست ارائه شده در زیر دومین فراخوان می باشد که از تاریخ 31 خرداد 1400 در سامانه تدارکات الکتریکی دولت انجام خواهد شد.