Modelowanie hydrologiczne z wykorzystaniem technik teledetekcji

Modelowanie hydrologiczne z wykorzystaniem technik teledetekcji
1
2
Katedra Inżynierii Wodnej, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
Dept. of Hydrology and Hydraulic Engineering, Vrije Universiteit Brussel
Tomasz Berezowski1, 2, Jarosław Chormański1
Modele hydrologiczne są użytecznym narzędziem do analizy i przewidywania zagrożenia
powodziowego. Jakość uzyskiwanych przez nie prognoz zależy od kalibracji modelu. Proces
ten często wymaga pozyskania oraz przetworzenia dużej ilości danych przestrzennych dla
analizowanej zlewni – w tym celu niezbędne jest wykorzystanie technik teledetekcji i GIS.
W prezentacji przedstawione zostaną zastosowania wyżej wymienionych technik do
modelowania wezbrań opadowych w zlewni miejskiej oraz wezbrań roztopowych w zlewni
niezurbanizowanej. W przypadku zlewni miejskiej porównano 3 techniki teledetekcji i GIS
pozyskiwania informacji o umiejscowieniu powierzchni nieprzepuszczalnych, gruntów
ornych i lasów w zlewni: (1) jednoznaczna klasyfikacja zobrazowania satelitarnego Ikonos o
wysokiej rozdzielczości terenowej; (2) klasyfikacja podpikselowa zobrazowania satelitarnego
Landsat 5 TM o średniej rozdzielczości terenowej; (3) uśrednienie obszaru tych powierzchni
dla klas mapy użytkowania terenu Corine Land Cover. Następnie przydatność tych metod
przetestowano za pomocą modelu hydrologicznego. Najlepszy wynik współczynnika
osiągnięto stosując Metodę 2. Nieco gorszy rezultat osiągnięto stosując Metodę 1, jednak w
tym przypadku uzyskano najdokładniejszą prognozę dla szczytów wezbrań. Zastosowanie
Metody 3, reprezentującej standardowe podejście do modelowania hydrologicznego, dało
najniższy wynik. Modelowanie wezbrań roztopowych wykonano z wykorzystaniem
produktów działania sensora MODIS, przedstawiających dobowy rozkład pokrywy śnieżnej.
Użycie tych danych pozwoliło uzyskać znacznie lepszą symulację odpływu, niż zastosowanie
standardowej metody stopień-dzień.
Do uzyskania wyników przedstawionych w tej prezentacji wykorzystano: model
hydrologiczny WetSpa pracujący w środowisku ArcGIS 10, analizę dużych ilości danych za
pomocą biblioteki ArcObjects, oraz analizy w środowisku R.