Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Modelowanie hydrologiczne z wykorzystaniem technik teledetekcji Tomasz Berezowski Jarosław Chormański Katedra Inżynierii Wodnej, Szkoła Główna Gospodarstwa.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Modelowanie hydrologiczne z wykorzystaniem technik teledetekcji Tomasz Berezowski Jarosław Chormański Katedra Inżynierii Wodnej, Szkoła Główna Gospodarstwa."— Zapis prezentacji:

1 Modelowanie hydrologiczne z wykorzystaniem technik teledetekcji Tomasz Berezowski Jarosław Chormański Katedra Inżynierii Wodnej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Dept. of Hydrology and Hydraulic Engineering, Vrije Universiteit Brussel

2 Plan prezentacji GIS i teledetekcja w hydrologii Cel prezentacji Model hydrologiczny Parametryzacja powierzchni nieprzepuszczalnych (PN) Wprowadzenie Teren badań Pozyskanie i opracowanie danych Wpływ na wyniki modelowania Parametryzacja pokrywy śnieżnej Wprowadzenie Teren badań Pozyskanie i opracowanie danych Wpływ na wyniki modelowania Podsumowanie

3 GIS i teledetekcja w hydrologii Modele hydrologiczne: Parametry rozłożone (przestrzenne) Pokrycie / Użytkowanie terenu, wysokość, gleby etc. Często duże powierzchnie Aktualne i historyczne dane Teledetekcja Łatwe i tanie pozyskanie aktualnych i historycznych danych GIS Zarządzanie dużą ilością danych przestrzennych Przetwarzanie, analizy na danych teledetekcyjnych Gotowe narzędzia do dalszego modelowania Skąd wziąć te dane?

4 Cel prezentacji W jaki sposób dane przestrzenne z różnych źródeł wpływają na wyniki modelowania hydrologicznego Na przykładzie powierzchni nieprzepuszczalnych i pokrywy śnieżnej

5 Model hydrologiczny WetSpa: Środowisko ArcGIS 10 + FORTRAN / PYTHON Odpływ podziemny Odpływ powierzchniowy Odpływ podpowierzchniowy Strefa przejściowa Przepuszczalne Opad Ewapotranspiracja Strefa korzeni Strefa saturacji Infiltracja Perkolacja Zb. Wód podziemnych Nieprzepuszczalne Przepływ Czas

6 Parametryzacja powierzchni nieprzepuszczalnych Wprowadzenie 1/3 Powierzchnie nieprzepuszczalne (PN) Negatywny wpływ: Jakość wody Reżim wód Ekosystemy wodne Powodzie lub susze Indykator jakości wód/ekosystemów Dynamiczne zmiany Związane ze współczynnikiem odpływu

7 Parametryzacja powierzchni nieprzepuszczalnych Wprowadzenie 2/3 zlewnia rzeki Białej 28 km – Rzeka Biała 16 km – Dopływy 231 km – Kanalizacja deszczowa 106 km 2 – Powierzchnia zlewni 115:193 m n.p.m. Rzeki Wodowskaz Zlewnia Miasto Woda Las Rolnictwo Skyscrapercity.com

8 Parametryzacja powierzchni nieprzepuszczalnych Wprowadzenie 3/3 Powierzchnie nieprzepuszczalne (PN) -sposoby parametryzacji w modelach hydrologicznych: Przyjęcie średniej wartości dla całej zlewni Uśrednienie wartości w mapach użytkowania terenu Przyporządkowanie wartości każdej komórce obliczeniowej modelu

9 Dokładna klasyfikacja powierzchni terenu Obliczenie %PN dla każdej komórki modelu Grupowanie, zmniejszenie rozdzielczości 1 m 30 m Sposoby parametryzacji PN 1.Teledetekcja – Zdjęcie satelitarne IKONOS (1m)

10 Sposoby wyznaczania PN 2. Teledetekcja – Zdjęcie satelitarne Landsat 5 (30m) Regresja – Ogólne Modele Liniowe, krzywa logistyczna Zależność %PN od reflektancji w 6 kanałach piksela X% 5% 30% X% 20% 40% X% 40% 20% Porównanie Landsat 30m i Ikonos 1m Klasyfikacja sub-pixel Klasyfikacja Ikonos Klasyfikacja Sub-pixel Landsat

11 Sposoby wyznaczania PN 3. Podejście standardowe Procent powierzchni nieprzepuszczalnych przypisany do klasy użytkowania terenu Wsp. odpływu Klasa użytkowania terenu Powierzchnie nieprzepuszczalne [%]

12 Wpływ na wyniki modelowania Mapa CLCLandsatIKONOS NS [-] r 2 [-] MAE [m 3 /s] SE [m 3 /s] Średnia Mediana Mapa CLC Landsat Ikonos Wsp. odpływu [-] Symulowany szczyt wezbrania [m 3 /s] Obserwowany szczyt wezbrania [m 3 /s] Mapa CLC Ikonos 1m Landsat 30m Linia 1:1

13 Parametryzacja pokrywy śnieżnej Wprowadzenie 1/3 Magazynownie wody w postaci śniegu Nagłe roztopy Trudne w modelowaniu okresy niżówki- wezbreania

14 Teren badań – zlewnia Biebrzy Wprowadzenia 2/ km 2 Teren niezurbanizowany Jedna z zimniejszych części Polski ~100 dni pokrywy śnieżnej ~6 o C Średnia roczna temp.

15 Parametryzacja pokrywy śnieżnej Wprowadzenie 3/3 Modele powierzchni ziemi opad & temperatura < 0 = obj. śniegu temperatura * k t + opad * k o = roztopy Dane teledetekcyjne Optyczne – zachmurzenie, wyższa rozdzielczość Radarowe – bez chmur, niższa rozdzielczość

16 Pozyskanie i opracowanie danych o pokrywie śnieżnej Interpolacja śniegu pod chmurami Związek między regionami w terenie analizy Związek z wysokością pokrywy śnieżnej Związek z formami terenowymi Narzędzia: ArcObjects +R

17 Wyniki modelowania Znaczna poprawa wyników modelowania z użycie danych teledetekcyjnych NS teledetekcja =0.913 NS standardowy =0.750 NS max =1

18 Podsumowanie Pozyskiwanie parametrów przestrzennych do modeli hydrologicznych z nowoczesnych źródeł teledetekcji poprawia wyniki symulacji / prognoz Zaleca się stosowanie danych teledetekcyjnych / GIS także w innych dziedzinach modelowania Narzędzia do obróbki i analizy danych GIS (ArcObjects, R) pozwalają znacznie skrócić pracę i poszerzyć standardowe możliwości oprogramowania.

19 Dziękuję za uwagę Tomasz Berezowski SGGW w Warszawie Vrije Universiteit Brussel


Pobierz ppt "Modelowanie hydrologiczne z wykorzystaniem technik teledetekcji Tomasz Berezowski Jarosław Chormański Katedra Inżynierii Wodnej, Szkoła Główna Gospodarstwa."

Podobne prezentacje


Reklamy Google