Modelowanie hydrologiczne z wykorzystaniem technik teledetekcji

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
ROZMIESZCZENIE ODDZIAŁÓW, BIUR PROGNOZ I STACJI IMGW NA TERENIE KRAJU.
Advertisements

Inżynieria Oprogramowania 10. Szacowanie kosztu oprogramowania cz. 2
Problematyka ekosystemu
HURAGANY I TRĄBY POWIETRZNE
EFEKT CIEPLARNIANY ( efekt szklarni )
SYSTEMY WODNOGOSPODARCZE Wprowadzenie
Autor: Aleksandra Magura-Witkowska
Wahania stanów wody na rzekach
Koncepcja Geoprzestrzennego Systemu Informacji o Terenie Górniczym
Ubezpieczanie portfela z wykorzystaniem zmodyfikowanej strategii zabezpieczającej delta Tomasz Węgrzyn Katedra Matematyki Stosowanej Akademia Ekonomiczna.
I Kongres Nauk Rolniczych ”Nauka –Praktyce” Puławy,
Ramowa Dyrektywa Wodna – skutki dla gospodarstw rybackich
WSTĘP DO GEOGRAFII FIZYCZNEJ SYSTEMOWY OBRAZ PRZYRODY - MODELE
Temat: Symulacje komputerowe lotu helikoptera w języku Java
POZIOMY WÓD GRUNTOWYCH Obliczono poziomy wód gruntowych dla poszczególnych wariantów obliczeniowych: W charakterystycznych węzłach Dla całego modelowanego.
Zakres wykładu Podstawy teoretyczne Podział modeli Przykłady aplikacji.
Weryfikacja modelu hydrodynamicznego i modelu ProDeMo
metody mierzenia powierzchni ziemi
Systemy odwadniająco – nawadniające cz.II – tereny zurbanizowane
Projektowanie architektur systemów filtracji i akwizycji danych z wykorzystaniem modelowania w domenie zdarzeń dyskretnych Krzysztof Korcyl.
Planowanie i programowanie działań do planów wodno-środowiskowych
Bogdan Woźniak1, Mirosław Darecki1, Adam Krężel2, Dariusz Ficek3
SATELITARNE OBSERWACJE GLONÓW JAKO PODSTAWA BADAŃ ŻYCIA I KLIMATU NA ZIEMI Bogdan Woźniak1,3, Roman Majchrowski3, Dariusz Ficek3, Mirosław Darecki1, Mirosława.
Kompleksowe rozwiązywanie problemów wód opadowych
Ocena stabilności potoku Krużlowianka po wybudowaniu gabionów
Na podstawie referatu K.Kulesza i in.
Zagrożenia cywilizacyjne: dziura ozonowa, efekt cieplarniany, zanieczyszczenie powietrza, wody i gleby, kwaśne deszcze. Grzegorz Wach kl. IV TAK.
OBIEG WODY W PRZYRODZIE
Formy opadów EKOSYSTEMY WODNE TATR ROSA ŚNIEG MGŁA DESZCZ SZRON SZADŹ
Zadanie badawcze nr 3 Zwiększenie wykorzystania energii z OZE w budownictwie 1 Kierownik części zadania badawczego dr Zbigniew Caputa Projekt finansowany.
Model I/O bazujący na HSWN Problem uczenia sieci HSWN
KUJAWSKO – POMORSKI ZARZĄD MELIORACJI I URZĄDZEŃ WODNYCH WE WŁOCŁAWKU
Proces deformacji koryta potoku górskiego
Wpływ roślinności na opory przepływu
Małgorzata Owsiany Katarzyna Biegun
UJĘCIA WÓD PODZIEMNYCH
Erozja i transport rumowiska unoszonego
ZJAWISKA EKSTREMALNE WEZBRANIA POWODZIOWE I SUSZE HYDROLOGICZNE ODRA
Hydroinformatyka – wodociągi i kanalizacja
Woda na Ziemi – hydrosfera
Warsztaty początkowe dla nauczycieli, października 2012 Badania hydrologiczne Jarosław J. Napiórkowski Instytut Geofizyki PAN
APPLICATION OF SATELLITE RADAR INTERFEROMETRY ON THE AREAS OF UNDERGROUND EXPLOITATION OF COPPER ORE IN LGOM - POLAND Artur Krawczyk Department of Mining.
GLOBE dr Krzysztof Markowicz Koordynator badań atmosferycznych w Polsce.
ZAŁOŻENIA STRATEGII ZAOPATRZENIA W WODĘ WOJEWÓDZTWA ŚLĄSKIEGO dr Krzysztof Wrana – Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach, Katedra Badań Strategicznych i.
Zasoby wodne na Opolszczyźnie
Bilanse wód opadowych w jednostkach osadniczych i aglomeracjach
Rozwiązania mobilne wykorzystujące i aktualizujące informacje przestrzenne Poznań
Potrzeba zwiększenia retencji poprzez odtworzenie istniejącej infrastruktury. Autor: Szymon Wiener Opole, r.
Sygnity.City Otwarty Ekosystem Inteligentnych Miast.
Wrocław, dr inż. Agnieszka Kolanek Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Oddział we Wrocławiu Wybrane problemy gospodarki wodnej na terenie.
Wzór dla przedsiębiorstw (poniższa prezentacja może być wykorzystywana i modyfikowana do Państwa potrzeb) Data, autor, tematyka, itd. „Wyzwania i szanse.
Wykorzystanie map numerycznych i teledetekcji w turystyce i edukacji leśnej III Krajowa Konferencja „SYSTEM INFORMACJI PRZESTRZENNEJ W LASACH PAŃSTWOWYCH”
Propozycje dedykowanych aplikacji wykorzystujących analizy rastrowe Adam Konieczny, Wieńczysław Plutecki, Anna Zmarz TAXUS Systemy Informatyczne Sp. z.
Gospodarowanie wodami podziemnymi na obszarach dolinnych Małgorzata Woźnicka Państwowy Instytut Geologiczny- Państwowy Instytut Badawczy.
Wykrywanie zmian pokrycia terenu w oparciu o wieloczasowe dane satelitarne. Monika Banaś geodezja i kartografia dr inż. Tomasz Pirowski.
WARUNKI PRZEPŁYWU WÓD KATASTROFALNYCH NA OBSZARZE DELTY ŚRÓDLĄDOWEJ RZEKI NIDY Wojciech Bartnik, Jacek Florek, Paweł Wrona Akademia Rolnicza w Krakowie.
Szkolna Stacja Meteorologiczna. Główne zagadnienia projektu: - poszerzenie wiedzy nt działalności IMiGW, - anomalia klimatyczne Polski, - rekordy klimatyczne.
Ocena potencjału ekologicznego zlewni Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej.
Wstęp do Fizyki Środowiska W9 1 Podstawowe wiadomości z hydrologii Werner Aeschbach-Hertig, Physics of Aquatic Systems II, Institute of Environmental Physics,
Warszawa, 12 sierpnia 2016 r. Konsultacje społeczne projektów Planów przeciwdziałania skutkom suszy w regionach wodnych RZGW w Warszawie.
Dunajec Akademia Rolnicza w Krakowie Katedra Inżynierii Wodnej.
Wrocław- Hydropolis Hydropolis znajduje się w zabytkowym, XIX-wiecznym podziemnym zbiorniku wody czystej o powierzchni 4000 m². Zbiornik pełnił swą pierwotną.
Zakład Inżynierii Leśnej Instytut Ochrony Ekosystemów Leśnych
Analiza metod scalania arkuszy Numerycznego Modelu Terenu na przykładzie zlewni rzeki Kamiennej i Iłżanki Paweł Gilewski Maria Grodzka-Łukaszewska Grzegorz.
Metody teledetekcyjne w badaniach atmosfery
Zarządzanie kryzysowe obszarem NATURA 2000
Model ekonometryczny z dwiema zmiennymi
WODA W SKAŁACH Tomasz Olichwer, Marta Stączek Uniwersytet Wrocławski
Hydraulika i hydrologia część hydrologiczna
Hydraulika i hydrologia część hydrologiczna
Zapis prezentacji:

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

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 Podsumowanie

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?

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

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

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

Parametryzacja powierzchni nieprzepuszczalnych Wprowadzenie 2/3 zlewnia rzeki Białej 28 km – Rzeka Biała 16 km – Dopływy 231 km – Kanalizacja deszczowa 106 km2 – Powierzchnia zlewni 115:193 m n.p.m. Rzeki Wodowskaz Zlewnia Skyscrapercity.com Miasto Woda Las Rolnictwo

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

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

Sposoby wyznaczania PN 2 Sposoby wyznaczania PN 2. Teledetekcja – Zdjęcie satelitarne Landsat 5 (30m) Klasyfikacja Ikonos Klasyfikacja Sub-pixel Landsat 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

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

Wpływ na wyniki modelowania Mapa CLC Landsat IKONOS NS [-] 0.57 0.74 0.72 r2 [-] 0.75 MAE [m3/s] 0.26 0.21 0.22 SE [m3/s] -0.05 0.00 0.03 Symulowany szczyt wezbrania [m3/s] Obserwowany szczyt wezbrania [m3/s] Mapa CLC Ikonos 1m Landsat 30m Linia 1:1 Średnia Mediana Mapa CLC Landsat Ikonos Wsp. odpływu [-]

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

Teren badań – zlewnia Biebrzy Wprowadzenia 2/3 7000 km2 Teren niezurbanizowany Jedna z zimniejszych części Polski ~100 dni pokrywy śnieżnej ~6oC Średnia roczna temp.

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

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

Wyniki modelowania Znaczna poprawa wyników modelowania z użycie danych teledetekcyjnych NSteledetekcja=0.913 NSstandardowy=0.750 NSmax=1

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.

SGGW w Warszawie Vrije Universiteit Brussel Dziękuję za uwagę Tomasz Berezowski t.berezowski@levis.sggw.pl SGGW w Warszawie Vrije Universiteit Brussel