پیش‌بینی آب و هوا فرآیندی علمی برای تخمین شرایط جوی در آینده است. این فرآیند با استفاده از مدل‌های کامپیوتری پیچیده و داده‌های مختلف مانند مشاهدات سطحی و جوّی، داده‌های ماهواره‌ای و مدل‌های اقلیمی انجام می‌شود. پیش‌بینی آب و هوا می‌تواند برای بازه‌های زمانی مختلف از چند ساعت تا چند ماه یا حتی چند سال انجام شود. پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت برای برنامه‌ریزی روزمره و فعالیت‌های کوتاه‌مدت مانند سفر مفید هستند، در حالی که پیش‌بینی‌های بلندمدت برای برنامه‌ریزی‌های بلندمدت مانند کشاورزی و مدیریت منابع آب مفید هستند. در حال حاضر، تعدادی مدل پیش‌بینی آب و هوا در جهان وجود دارند که به دلیل شهرت و دقت بالا شناخته می‌شوند. برخی از مشهورترین و دقیق‌ترین مدل‌ها عبارتند از:

اگر دانشجوی هواشناسی نیستید، باید به پیش بینی آب و هوای محلی خود برای پیش بینی آب و هوای خوب اعتماد کنید - و جنوب ویسکانسین دارای پیش بینی های محلی بسیار خوبی است. وظیفه آنها تفسیر مدل های مختلف پیش بینی عددی آب و هوا است. مدل‌های عددی پیش‌بینی آب و هوا، یا NWP، مجموعه پیچیده‌ای از معادلات ریاضی را حل می‌کنند که بر اساس فیزیک است که نحوه حرکت هوا و نحوه تبادل گرما و رطوبت در سراسر جو را هدایت می‌کند.

اخیرا، Aquaveo این فرصت را داشت تا در یک دوره آموزشی ArcHydro Groundwater که توسط بانک جهانی سازماندهی شده بود، شرکت کند. آموزش آنلاین از 9 تا 12 نوامبر 2021 برگزار شد. این آموزش کاربردها و کاربردهای ابزار ArcHydro Groundwater (AHGW) مورد استفاده با ArcGIS را پوشش می‌دهد. AHGW به نمایش و تجزیه و تحلیل داده‌های چند بعدی آب زیرزمینی، از جمله نمایش سفره‌های زیرزمینی و چاه‌ها، گمانه‌ها، مدل‌های هیدروژئولوژیکی سه بعدی، اطلاعات زمانی و داده‌های مدل‌های شبیه‌سازی کمک می‌کند.

برای زمین شناسان، هیدروژئولوژیست ها، زمین آمار، مهندسان نفت و سایر متخصصان مرتبط، انتخاب نرم افزار مدل سازی سه بعدی زمین شناسی مربوط به نرم افزارهای گران قیمت و محدود بود که در واقع یک انتخاب "عملی" در چندین شرکت و موسسه بود. اگرچه انتخاب نرم‌افزاری که هر کسی برای مدل‌سازی واحدهای زمین‌شناسی از آن استفاده می‌کند، انتخاب هر شرکت یا حرفه‌ای است، اما شکاف بزرگی (با استفاده از اصطلاح زمین‌شناسی) در استفاده از این نرم‌افزار گران‌قیمت کاهش می‌یابد. اگر نرم افزار گران است، هزینه آموزش این نرم افزار چقدر است؟ اگر افراد کمی با نرم افزار خاصی مهارت داشته باشند، تغییر آن به نرم افزار دیگری چقدر آسان است؟ اگر افراد توانایی کاملی در مدیریت چندین نرم افزار نداشته باشند چگونه می توانند کیفیت یک نرم افزار را ارزیابی کنند. همانطور که مشاهده کردید، محدودیت در مجوزها منجر به این شکاف های کاهشی، نقص در کیفیت و نفوذ ناآگاهی حرفه ای می شود.

راه حل های تکنولوژیکی و نوآوری ها برای تضمین آینده ای عاقلانه ضروری است. این پست ماهانه است که هدف آن برجسته کردن آخرین پیشرفت های فناوری در صنعت آب در سطح جهان است. برای پیدا کردن اطلاعات بیشتر به پایین بروید.

AqQA محصول RockWare نرم‌افزاری جهت تجزیه و تحلیل کیفی آب‌های زیرزمینی می‌باشد. با استفاده از این نرم‌افزار می‌توانید نتایج تحلیل‌های شیمیایی خود را در صفحه گسترده‌ای که به خصوص برای این منظور تهیه شده است نگه دارید. تبدیل واحدهای لازم در داخل همین صفحات گسترده انجام می‌شوند و در آخر پس از بررسی تجزیه و تحلیل‌های به دست آمده می‌‌‌توان نمودار‌های مورد نیاز را در همین صفحه رسم کرد.

Processing Modflow نرم افزاری حرفه ای و پیچیده است که با هدف کمک به شبیه سازی جریان آب های زیرزمینی از طریق سفره های آب و ایجاد مدل های ویژوال از آن ها ایجاد شده است. بکارگیری این نرم افزار می تواند برای متخصصان ای حوزه که در مؤسسات تحقیقاتی و شرکت های مشاوره فعالیت دارند، یا افرادی که در این حیطه به تحقیق و آموزش در محیط های آموزشی مشغول هستند، بهترین راه حل محسوب شود. باید یه این نکته نیز توجه شود که Processing Modflow یک نرم افزار پیشرفته است که برای استفاده کارآمد از آن بایستی دانش لازم در این حوزه را کسب نموده باشید و با تکنیک های موجود در این زمینه آشنا باشید تا بتوانید از عناصر، ابزارها و توابع پیشرفته ای که هریک عملیات خاصی را انجام می دهند به خوبی استفاده کنید.

آیا پرونده لیدار دارید که بخواهید به یک فایل DEM تبدیل کنید؟ WMS می تواند در این زمینه به شما کمک کند. پرونده های Lidar می تواند حاوی مقدار زیادی از نقاط سه بعدی باشد که برای نمایش ویژگی های سطح زمین استفاده می شود. DEM ها می توانند از داده های LIDAR با وضوح بالا استخراج شوند و ما یک گردش کار ایجاد کرده ایم که می تواند این کار را انجام دهد. در این پست نحوه تبدیل سریع فایل های LIDAR به پرونده های DEM در WMS بررسی می شود.

معمولاً لازم است بخشی از شبکه را در پروژه GMS خود اصلاح کنید. به همین دلیل، GMS چند ابزار و روش برای تصفیه قسمتهای شبکه فراهم می کند. در این پست برخی از گزینه های اصلاح شبکه های سه بعدی در GMS بررسی می شود. به طور کلی، هنگام ساخت شبکه در GMS، نمی خواهید شبکه ای بیش از حد تصفیه شده باشد، زیرا این امر باعث ایجاد مشکلاتی در اجرای مدل می شود. شما همچنین شبکه ای نمی خواهید که دارای سلول های بسیار بزرگ باشد تا بتواند اطلاعات حیاتی را از مکان های اصلی بدست آورد. برای حل این مسئله می توانید شبکه را در مکان های کلیدی اصلاح کنید.

5.10 اندازه گیری باران

1.5.10 ویژگی های اندازه گیری بارندگی در یک منطقه شهری

حل مسائل هیدرولوژی شهری به معنای استفاده از مجموعه ای از مدل های ریاضی از انواع رواناب بارندگی و کیفیت آب است. کاربرد هر یک از آنها به عنوان نقطه شروع بارش به عنوان مقدار کل و توزیع زمان آن در منطقه حوضه شهری تعریف شده است. ورودی بارش در مدل ها ممکن است هم به صورت بارندگی و ذوب برف یا ترکیبی از آنها باشد. از یک طرف، به دلیل اینکه مهمترین تأثیر در تشکیل سیل در منطقه حوضه شهری مربوط به بارندگی است، ذوب برف در اصطلاح عمومی بارندگی قرار می گیرد. از طرف دیگر، طوفان شدید باران بیشترین تأثیر را برای باران می گذارد زیرا مناطق شهری معمولاً از چند ده کیلومتر مربع تا حدود صدها کیلومتر مربع است (به استثنای شهرهای بزرگ که ممکن است هزاران کیلومتر مربع داشته باشند). در نتیجه، زمان تأخیر این حوضه ها از نظم برخی از ساعات است و بنابراین بارندگی های مورد علاقه از شدت و شدت قابل توجهی برخوردار هستند. به همین دلیل اصطلاح طوفان باران بیشتر مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

4.8 مدل های بزرگ حوضه آبریز

بیان شده است که در حوضه های بزرگ، همه فرایندهای دستیابی به سیل (یعنی: تشکیل رواناب، جریان یکپارچه سازی و مسیریابی موج سیلاب) یافت می شود. از این رو مدل های مورد استفاده در حوضه های بزرگ از ارزیابی هیدروگراف سیل در حوضه های آبریز با اندازه متوسط ​​که یکپارچه شده اند، شروع می شوند، زیرا در امتداد رودخانه ها شاخه ها به طور متوالی مداخله می کنند.

3.8 مدل های آبریز اندازه متوسط

1.3.8. مدل های مخزن

با توجه به طرح کلی مدل های مخزن ارائه شده در شکل 10.8، تغییر در زمان آب موجود برای تشکیل رواناب با رعایت عملکرد یک سری مخازن که سعی در ذخیره سازی ذخیره آب در حوضه آبریز در سطوح مختلف دارند، اصلاح می شود. این مخازن مطابق با قوانین مختلف پیشنهاد شده توسط نظریه های پدیده های ضمنی در تشکیل رواناب، آب ذخیره شده را پر و آزاد می کنند. آب حاصل از بارندگی به عنوان رهگیری بر روی برگ های سایبان ذخیره می شود و در ادامه روی سطح آبریز که به عنوان مخزن اول تصور می شود، می افتد. مخزن سطح اول آب ذخیره شده در سطحی را که تبخیر از آن کم می شود، شبیه سازی می کند. با رسیدن به یک آستانه، آب جریان اولین مخزن با جریان آب سطحی به شبکه رودخانه رهاسازی می شود.

درباره مباحث این پروژه بدانید

علاوه بر مقدار آب زیرزمینی، جامعه به طور کلی به جنبه های کیفیت نیز علاقه مند است. این علاقه از هدف استفاده از آن نشات می گیرد. در کشاورزی، نمک زدایی مسئله مهمی است که باید پوشش داده شود. این آب زیرزمینی شور می تواند از طریق آبیاری یا اثرات آن در مناطق ساحلی حاصل شود.

تالاب ها

داده ها نشان دهنده مساحت کل تالاب ها در هر دو درصد و کیلومتر مربع واحد است. این داده ها یک اندازه گیری پایه است و برای ردیابی این مبنا به عنوان و هنگامی که سری جدید داده های سالانه در مورد تالاب ها به سایت به روز می شوند، استفاده می گردد.

2.8 مدل های کوچک حوضه آبریز

1.2.8. فرمول منطقی

ساده ترین مدل اعمال شده در حوضه های اندازه کوچک به تعیین حداکثر دبی موج سیل با استفاده از فرمول منطقی کاملاً شناخته شده پیشنهاد شده توسط مولوانی (1851) اشاره دارد. طبق این فرمول حداکثر تخلیه Qp (حداکثر) [m3 / s] احتمال بیش از حد p با معادله زیر داده می شود:

3.7 طبقه بندی مدلهای ریاضی

در عملکرد معیارها، طبقه بندی زیر از نتایج مدلهای ریاضی در نظر گرفته شده است:

الف) از نظر تکامل سیستم، مدل ها عبارتند از:

• در رژیم ثابت (حالت پایدار در هیدرولیک)؛
• در رژیم پویا (حالت ناپایدار در هیدرولیک).

ماشین بردار پشتیبانی (Support vector machines - SVMs) یکی از روش‌های یادگیری با نظارت است که از آن برای طبقه‌بندی و رگرسیون استفاده می‌کنند. این روش از جملهٔ روش‌های نسبتاً جدیدی است که در سال‌های اخیر کارایی خوبی نسبت به روش‌های قدیمی‌تر برای طبقه‌بندی نشان داده‌است. مبنای کاری دسته‌بندی کنندهٔ SVM دسته‌بندی خطی داده‌ها است و در تقسیم خطی داده‌ها سعی می‌کنیم خطی را انتخاب کنیم که حاشیه اطمینان بیشتری داشته باشد. حل معادله پیدا کردن خط بهینه برای داده‌ها به وسیله روش‌های QP که روش‌های شناخته شده‌ای در حل مسائل محدودیت‌دار هستند صورت می‌گیرد.

8.6 اظهارات نهایی

رویکرد هیدرولیکی به عملکرد مسیریابی با پیچیدگی روند انتشار جریان از طریق یک رودخانه یا یک شبکه رودخانه قابل توجیه است.

حتی اگر علاقه هیدرولوژیکی به مسئله مسیریابی را بتوان با برخی از مدل های نوع یکپارچه برآورده کرد، دلایل ایمنی برای هر پروژه رودخانه ای ضرورت محاسبه دقیق تر متغیرهای جریان را ایجاد می کند.

ORNL DAAC ابزاری برای تجسم رطوبت خاک تحت عنوان Soil Moisture Visualizer ایجاد کرده است (که در این زمینه اطلاعاتی را در این زمینه بخوانید: ابزار تجسم شامل داده های موجود در محل، هوا و از راه دور را در یک سیستم عامل آسان برای استفاده قرار می دهد. این یکپارچه سازی به اعتبار سنجی و درجه بندی داده ها کمک می کند و تداوم داده های مکانی و زمانی را فراهم می کند. همچنین تجزیه و تحلیل اکتشافی و کشف داده ها را برای گروه های مختلف کاربران تسهیل می کند. Soil Moisture Visualizer این قابلیت را دارد که از لحاظ جغرافیایی زیر مجموعه و بارگیری داده های سری زمانی در قالب .csv را انجام دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مجموعه داده های موجود و استفاده از ویژوالایزر، به راهنمای تجسم مرطوب خاک مراجعه کنید.