کاربرد فناوری جغرافیایی در مدیریت منابع آب

پیشگفتار

آب، به عنوان یکی از مهمترین منابع روی زمین، تبدیل به یک نگرانی عمدة قرن شده است. تحولات فناوری و جمعیت ­شناسی مربوط به جهانی شدن، تجارت و تغییر اقلیم، اثرات عمده­ای بر مسائل مربوط به آب دارند که عوامل مهمی از توسعة پایدار و حاکمیت ارضی محسوب می ­شوند. به خصوص در منطقة مدیترانه که در آن افزایش تقاضا برای آب، با کاهش در منابع آب همراه است و نیازمند مدیریت بهینه و منطقی می ­باشد. برای برطرف کردن این مشکل، لازم است که تحقیقات کاربردی دربارة مدیریت آب به منظور توسعة شیوه ­های نوآورانه بر اساس ادغام و استفاده از فناوری جغرافیایی انجام شود.

اهمیت این فناوری­ ها، در توانایی آنها برای کنار هم قرار گرفتن در یک ابزار واحد، متغیرها و داده ­های محلی است. آنها نه تنها اطلاعات را مجددا جمع­ آوری و مخابره می ­کنند، بلکه این امکان را فراهم می ­سازند تا این اطلاعات، مدل ­­سازی و تحلیل شده و به درستی بکار روند تا انواع مختلف سناریوهای تغییر و تحولات را شبیه­ سازی کرده و نتایج آن را ارائه دهند. این کتاب، در زمینة مشارکت فناوری ­های جغرافیایی برای مدیریت بهتر منابع آب، یک گام اولیه در جهت ایجاد مدیریت یکپارچة منابع آب می ­باشد. 

این کتاب، دانشگاهیان، دانشمندان، هیدرولوژیست ­ها، هواشناسان و مشاوران مشغول به کار در زمینة مدیریت منابع آب را مورد خطاب قرار می­دهد. این کتاب در هشت فصل سازمان­ دهی شده است:

فصل 1: داده ­های جهانی برای مدل­سازی حوضة آبریز: موضوع حوضه­ های دارای کمبود داده­

فصل 2: استخراج اطلاعات مربوط به آب بر اساس پردازش تصویر نوری و رادار SAR: موضوع فاجعة سیل در مراکش جنوبی

فصل 3: بازیابی رطوبت خاک با استفاده از سنجش از دور مایکروویو: بررسی تکنیک ­ها و کاربردها

فصل 4: هانا آگویدای- شناسایی مناطق پیشروی در آکیفر منصرا (مراکش) با استفاده از مدل­ های پیشروی آب دریا و داده ­های ژئوفیزیک

فصل 5: تأثیر آلودگی آب ­های سطحی در انتشار هپاتیت ویروسی: ارزیابی مکانی با استفاده از نقشه­ های GIS

فصل 6: مشارکت GIS از نظر شناخت وضعیت منابع آب دشت سیز فز و مرزهای اطلس میانة آن، مراکش: جنبه ­ها، روش ­ها و کمیت منابع آب

فصل 7: ارزیابی اتلاف خاک در اثر بارندگی در حوضة آبریز علال الفاسی (اطلس میانی مراکش) با استفاده از ترکیب روش RUSLE  با GIS و سنجش از دور

فصل 8: همکاری بین ذینفعان آب به یک استاندارد ملی برای تبادل داده ­ها نیاز دارد: مطالعة اکتشافی

در پایان از مدیریت انتشارات ارکان دانش جناب آقای مهندس ترابیان که چاپ و انتشار کتاب را بعهده گرفتند و همچنین کادر محترم انتشارات از جمله سرکار خانم مختاری که در مراحل مختلف تهیه و تولید کتاب و ویرایش نهائی متن قبول زحمت کردند و سرکار خانم حمیده ختمی پناهی که زحمت صفحه آرائی، ادیت و طراحی روی جلد کتاب را بعهده داشتند کمال تشکر را دارم.

                    دکتر نیما توان­پور

                        دی ماه  99

فهرست مطالب

فصل اول. داده­های جهانی برای مدل­سازی حوضة آبریز موضوع حوضه­های دارای کمبود داده­

مقدمه

مدل­ سازی حوضة آبریز

داده­ های ورودی برای مدل ­های هیدرولوژیکی

مورفولوژی حوضه ­های آبریز

اهمیت اطلاعات نقشة توپوگرافی برای مدل ­سازی حوضة آبریز

ارائة SRTM و GDEM-ASTER

نمایش توپوگرافی حوضة آبریز

توصیف حوضة آبریز

ایجاد شبکة جریان

داده ­های اقلیمی

بارندگی

دما، رطوبت نسبی، تشعشع خورشیدی و سرعت باد

منابع

فصل دوم. استخراج اطلاعات مربوط به آب بر اساس پردازش تصویر نوری و رادار SAR موضوع    

فاجعة سیل در جنوب مراکش 

مقدمه

منطقة مورد مطالعه

داده ­ها و پردازش

تصاویر ماهواره ­ای

پردازش داده ­ها

روش کار

استخراج شاخص طیفی رطوبت / خشکی خاک

تعیین مشخصات با بزرگی و جهت ­گیری بردار تغییر در فضای ویژگی

روش نقشه­ کشی تغییر

داده ­های نوری

داده­ های SAR

نتایج و تفسیر

برای داده­ های SAR

داده ­های نوری

تجزیه و تحلیل تغییر کیفی از طریق ترکیب رنگ فضای ویژگی

نقشه ­کشی پویا از میزان آب و آسیب وارده به پوشش گیاهی کشاورزی پس از وقوع سیلاب ناگهانی

نتیجه ­گیری

منابع

فصل سوم. بازیابی رطوبت خاک با استفاده از سنجش از دور مایکروویو: بررسی تکنیک­ ها و کاربردها

مقدمه

روش ­های اندازه­ گیری رطوبت خاک

روش در محل

سنجش از دور

بررسی تاریخی اجمالی

ماهواره­ های سنجش از دور

ماهوارة اختصاصی رطوبت خاک

SMOS

محصولات اصلی SMOS

الگوریتم بازیابی رطوبت خاک

SMAP

محصولات SMAP

الگوریتم بازیابی رطوبت خاک

ریزمقیاس ­سازی و کاربردهای رطوبت خاک

روش و سوالات تحقیق

سال انتشار

انواع اسناد

ماهواره­­ ها

قاره­ ها

نویسندگان

زمینه­های علمی و هدف اصلی

ریزمقیاس ­سازی رطوبت خاک و کاربردهای آن در مراکش

 زمینه

پروژه­ ها

پروژة  SMELLS

پروژة JECAM تنسیفت، مراکش

پروژة REC

نتیجه­ گیری

منابع

فصل چهارم. شناسایی مناطق پیشروی در سفره آب منصرا (مراکش) با استفاده از مدل­ های پیشروی آب دریا و داده ­های ژئوفیزیکی

مقدمه

منطقة مورد مطالعه

بافت عمومی زمین ­شناسی منطقه

هندسة مخزن

بافت هیدروژئولوژیکی

پیزومتری

نتایج و بحث

مدل هیدرودینامیکی سطح ایستابی منصرا

حالت ماندگار

 گسسته­سازی مکانی

شرایط اولیه و حالت ماندگار

پارامترهای هیدرودینامیکی سیستم سفرة آب

تغذیه

قابلیت انتقال (آبگذری) و نفوذپذیری

تخلیة سیستم

شبیه­ سازی حالت ماندگار

حالت گذار

شبیه ­سازی جریان گذار

مدل ­سازی پیشروی آب دریا به سفرة آب‌ منصرا

حالت ماندگار

شرایط اولیه برای شبیه­ سازی انتقال آب ‌شور

پارامترهای سطح متخلخل

ضرایب پراکندگی طولی، عرضی و عمودی

پارامترهای سیال

شبیه­سازی انتقال آب ‌شور

حالت گذار

اولاد مهدی 2 -4

نتیجه‌ گیری

منابع

فصل پنجم. تأثیر آلودگی آب­های سطحی در انتشار هپاتیت ویروسی: ارزیابی مکانی با استفاده از نقشه­های GIS

مقدمه

مواد و روش ­ها

منطقة مورد مطالعه

محل­های نمونه­ گیری

روش­شناسی

روش تحلیلی

پارامترهای فیزیکی شیمیایی

پارامترهای باکتریایی

GIS

نتیجه و تفسیر

پارامترهای فیزیکی ـ شیمیایی

نتایج آزمایشات باکتریایی

شیوع هپاتیت ویروسی

نتیجه ­گیری

منابع

فصل ششم. مشارکت GIS از نظر شناخت وضعیت منابع آب دشت سیز فز و مرزهای اطلس میانة آن، مراکش: جنبه­ها، روش ­ها و کمیت منابع آب

مقدمه

مواد و روش ­ها

منطقة مورد مطالعه

روش ­شناسی و جمع­ آوری داده ­ها

بانک اطلاعات ArcGIS

نتایج و بحث

پروفیل هیدرولوژیکی

نقشه­ کشی از عملکرد هیدرولوژیکی

نتیجه ­گیری

منابع

فصل هفتم. ارزیابی اتلاف خاک در اثر بارندگی در حوضة آبریز علال الفاسی (اطلس میانی مراکش) با استفاده از ترکیب روش RUSLE با GIS و سنجش از دور

مقدمه

روش انجام کار

نقشه­ کشی از پوشش زمین

محاسبة فاکتور RUSLE

فاکتور C

فاکتور فرسایش ­دهی­ بارندگی و رواناب R

فاکتور توپوگرافی LS

فاکتور فرسایش­ پذیری (K)

فاکتور عملیات پشتیبانی (P)

نتایج و بحث

نتیجه­ گیری

منابع

فصل هشتم. همکاری بین ذینفعان در بخش آب به یک استاندارد ملی برای تبادل داده­ ها نیاز دارد: مطالعة اکتشافی

مقدمه

مواد و روش­ ها

ساختار و اجرا

نمونة اولیة عملیات

مرحلة 1: اتصال و بارگذاری فایل­های  Pdf

مرحلة 2: تبدیل pdf به فرمت CSV

مرحلة 3: ادغام در پایگاه داده ­ها

مرحله 4: از پایگاه داده­ ها تا خدمات وب OGC

نتیجه

ژئوپورتال و سطح پر شدة سدها

صفحة گزارش

بحث

نتیجه ­گیری

منابع