Визуализация развития паводковой ситуации в бассейне Кубани средствами гис технологий

Скачать 40.2 Kb.

Название	Визуализация развития паводковой ситуации в бассейне Кубани средствами гис технологий
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

Визуализация развития паводковой ситуации в бассейне Кубани средствами ГИС технологий

Борщ С.В.^¹, Полунин А.Я.Error: Reference source not found, Романов А.В.Error: Reference source not found, Симонов Ю.А.Error: Reference source not found, Самсонов Т.Е.^², Макарчук Т.А.^³, Мамедов Э.Э.^⁴

Одним из наиболее опасных регионов России с точки зрения прохождения паводков является бассейн реки Кубани. Физико-географические условия формирования стока на водосборах рек бассейна способствуют формированию паводков различного генезиса, которые нередко приводят к катастрофическим наводнениям. Оперативная система прогнозирования расходов и уровней воды для рек бассейна Кубани, функционирующая в ФГБУ «Гидрометцентр России», выпускает прогноз расходов (уровней) воды для рек с заблаговременностью до 3-х суток. Для повышения эффективности использования гидрологических прогнозов в ФГБУ «Гидрометцентр России» проведены работы по визуализации выходной продукции оперативной системы прогнозирования в геоинформационной среде ArcGIS и расчету топографических характеристик, необходимых в моделях речного стока.

При этом было выделено три основных направления работы. Во-первых, это отображение гидрологической ситуации в населенных пунктах, во-вторых, визуализация зон затоплений при прохождении паводочной волны, в третьих, расчет топографических (морфометрических) характеристик рельефа, оказывающих влияние на распределение гидрометеорологических параметров среды.

Отображение фактических и прогнозных уровней воды в населенных пунктах, расположенных в бассейне реки Кубань, относительно характерных отметок уровня воды позволит в краткие сроки получить представление о том, превысил ли фактический или прогнозный уровень воды отметку уровня поймы, уровня затопления или опасного уровня (Рис. 1).

Визуальное представление информации о зонах затопления, соответствующих прогнозируемому развитию паводковой ситуации, позволит более оперативно и обоснованно принимать решения по снижению рисков, связанных с прохождением высоких паводков (Рис. 2).

Рис. 1. Отображение оперативных данных об уровнях воды по гидропостам и зон затопления

Рассчитанные топографические характеристики (уклоны, экспозиции, направление и аккумуляция тока, затененность относительно поступления прямой солнечной радиации, общая открытость небосвода и т.д.) используются в математической модели формирования стока для моделирования приходной части радиационного баланса к поверхности водосбора. Наряду с количеством поступающей солнечной радиации эти характеристики влияют на:

динамику снежного покрова (оттаивание, изменение плотности снега, замерзание);
процессы в почве — образование запирающих (мерзлых) слоев;
потери воды на поверхности — испарение, транспирация.

Данный проект реализуется совместными усилиями специалистов отдела речных гидрологических прогнозов Гидрометцентра России, которые осуществляют научно-методическое руководство проектом с точки зрении предметной области исследования; специалистами Географического факультета МГУ и компании «Эверпойнт», которые разработали методику гидрологического ГИС-анализа, моделирования и визуализации данных, а также подготовили прототип ГИС оперативного гидрологического мониторинга; и, наконец, специалистами Госгисцентра, которые предоставили предварительно подготовленные цифровые топографические данные и цифровые модели рельефа, необходимые в расчетах и визуализационных задачах. Весь цикл работ осуществлялся в ГИС ArcGIS Desktop 10 с использованием как стандартных, так и специально разработанных средств (моделей и скриптов).

Рис. 2. Трехмерная визуализация зоны затопления, смоделированной с учетом уклона водной поверхности на основе оперативных данных по гидропостам

По итогам работ для специалистов-гидрологов было разработано наглядное руководство, содержащее следующие пункты:

построение гидрологически корректных цифровых моделей рельефа (ЦМР);
картографическая визуализация оперативных данных по гидропостам;
расчет топографических/морфометрических характеристик (уклоны, экспозиции, направление и аккумуляция тока, затененность относительно поступления прямой солнечной радиации, общая открытость небосвода и т.д.);
выделение и генерализация сети водотоков и водоразделов на основе моделей направления и аккумуляции тока;
интерполяция уровней воды по всей длине водотока на основе показаний уровней по гидропостам (Рис. 3);
среднемасштабное имитационное моделирование зон затопления по оперативным данным с учетом уклона водной поверхности;
визуализация зон затопления в трехмерном и анимированном виде с учетом временных изменений.

Рис. 3. Автоматическая интерполяция уровня воды по всей длине водотока с использованием линейных координат на основе данных по гидропостам

В настоящее время результаты работы по визуализации прогностических данных проходят испытания в ФГБУ «Гидрометцентр России» и территориальных подразделениях Росгидромета. Включение системы визуального отображения выпускаемой прогнозной информации в оперативную систему прогнозирования Гидрометцентра России позволяет более эффективно использовать прогнозы уровня воды на реках бассейна Кубани для снижения социальных и экономических рисков от прохождения опасных паводков на реках региона.

1 ФГБУ «Гидрометцентр России»

2 МГУ имени М.В.Ломоносова, Географический факультет

3 ФГУП «Госгисцентр»

4 ООО «Эверпойнт»

Похожие:

	1. Общие требования охраны труда При нахождении в бассейне студенты (обучающиеся) обязаны соблюдать Правила поведения в бассейне. График проведения занятий в бассейне...		Что происходит с водой в вашем бассейне? Раньше для многих бассейнов не применялась фильтрация воды, и владельцам приходилось менять воду в бассейне по мере ее загрязнения....
	Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего... Дни науки: Сборник материалов научно-практической конференции преподавателей и студентов. Вып. Ч. / Отв ред.: А. А. Маслак. – Славянск-на-Кубани:...		Программа дисциплины Геоинформационные системы в геологии Цикл опд Гис и их компонентах, об основных принципах функционирования гис, об аналитических возможностях современных гис
	Программа социально-экономического развития мо «п. Мохсоголлох» Анализ демографической ситуации, трудовых ресурсов, ситуации на рынке труда и в сфере занятости		К Конкурсной документации Гис промышленности, комплекса анализа состояния промышленности, мониторинга рынков и технологий и функциональных компонентов, комплекса...
	«Действия органов управления, сил и средств объектового звена рсчс... Аселения об угрозе или о возникновении чрезвычайной ситуации, созданной на территории области и организация взаимодействия с органами...		Идеальная картографическая основа для идеальной гис Поскольку автором первоначально задаются идеальные условия создания гис, то спорить собственно не о чем. Опять же идеальных схем...
	Гну краснодарский ниви россельхозакадемии научно-производственное... ...		План: Основные понятия Функции гис классификация гис эволюция гис Это может быть план здания, карта экологического мониторинга территории, атлас земельного кадастра или карта природных ресурсов...
	План: Основные понятия Функции гис классификация гис эволюция гис Это может быть план здания, карта экологического мониторинга территории, атлас земельного кадастра или карта природных ресурсов...		Система очистки Smart Pool Maxi + Новинка на Российском рынке, Smart Pool действительно эффективно обеззараживает воду в бассейне, избавляя от бактерий, водорослей,...
	Гоу впо иркутский государственный университет Байкальский институт... Средствами системы гекадем можно эффективно решить задачи управления образовательной деятельностью, разработки адаптивных учебных...		Из истории Кубанского казачьего хорА Кубани Ивана Ивановича Кияшко «Войсковые певческий и музыкантский хоры Кубанского казачьего войска. 1811–1911 годы. Исторический...
	Руководство пользователя гостехнадзор эксперт «администратор начислений гис гмп» Создание платежного документа на основе платежа, полученного из гис гмп в разделе «Администратор гис гмп» 8		Г. Славянска-на-Кубани муниципального образования Славянский район Героя России гвардии майора С. Г. Таранца г. Славянска-на-Кубани муниципального образования Славянский район

Руководство, инструкция по применению