Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης για τη διαχείριση ροής των ποταμών
Από RemoteSensing Wiki
Αντικείμενο εφαρμογής: Αξιολόγηση και βελτίωση μεθόδων τηλεπισκόπησης με βάση τη διαχείριση της ροης ποταμών
Πρωτότυπος τίτλος: Evaluation and improvement of remote sensing-based methods for river flow management
Συγγραφέας: Η.Τ. Samboko1, I. Abas1,2, W.M.J. Luxemburg1, H.H.G Savenije1, H. Makurira5, K. Banda4, H.C. Winsemius1,3
1) Department of Water Resources, Faculty of Civil Engineering and Geosciences, Delft University of Technology, Stevinweg 1, 2628, CN, Delft, the Netherlands
2) Witteveen en Bos, the Netherlands
3) Deltares, Delft, the Netherlands
4) Integrated Water Resources Management Centre/ Department of Geology, University of Zambia, Great East Road Campus, P.O. Box 32379, Lusaka, Zambia
5) Department of Civil Engineering, University of Zimbabwe, Box MP 167, Mt. Pleasant, Harare, Zimbabwe
Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474706519301500
Λέξεις κλειδιά:UAV, ποταμός Luangwa , ροή ποταμών
- Εισαγωγή
Η περιορισμένη διαθεσιμότητα δεδομένων σχετικά με τη ροή των ποταμών είναι σημαντικό εμπόδιο για την κατανόηση του προβλήματος της διαθεσιμότητας υδάτινων πόρων και των υδρολογικών αποθεμάτων.Μερικές από τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουμε στη συλλογή δεδομένων είναι η δυσκολη προσβασιμότητα στις περιοχές αυτές, μεγάλη διαφοροποίηση μεταξύ των εποχών και μερικές φορές ακόμη και παρουσία μεγάλων άγριων ζώων. Αυτό το άρθρο καθορίζει τις ερευνητικές ανάγκες που μας οδηγούν σε ένα πλαίσιο όπου θα μπορούμε να κάνουμε παρατηρήσεις για τη ροή ενός ποταμού καθώς θα είναι κατάλληλο για ποτάμια που συχνά είναι δύσκολη πρόσβαση, χρησιμοποιώντας οικονομικές και εύκολες ως προς τη συντήρηση τους τεχνολογικές λύσεις. Το πλαίσιο αποτελείται από τέσσερα κύριους άξονες: i) καθιέρωση γεωμετρίας χρησιμοποιώντας αερομεταφερόμενη φωτογραμμετρία και βαθυμετρία • ii)φυσική ανάπτυξη καμπύλης αξιολόγησης μέσω υδραυλικής μοντελοποίησης τμημάτων ποταμών που ερευνήθηκαν. iii)ελαχιστοποίηση των μη παρεμβατικών παρατηρήσεων με, για παράδειγμα, απλές κάμερες ή δορυφορικές παρατηρήσεις • και iv)αξιολόγηση των θεσμικών και κοινωνικών επιπτώσεων της χρήσης νέας τεχνολογίας.
- Περιοχή μελέτης
Η περιοχή μελέτης σε αυτό το άρθρο είναι η λεκάνη Luangwa, στη Ζάμπια. Ο ποταμός Luangwa προέρχεται από τους λόφους Mafinga στο βορειοανατολικό τμήμα της Ζάμπιας και απέχει περίπου 850 χλμ μήκος που ρέει από τα Νοτιοδυτικά. Η περιοχή αυτή αποτελεί παράδειγμα μιας τυπικής τοποθεσίας στην οποία UAV( μη επανδρωμένα αεροσκάφη) και άλλες νέες τεχνολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μιας βάσης συλλογής δεδομένων και παρατήρησης της ροής των ποταμών. Ο ποταμός Luangwa χαρακτηρίζεται πολύ συχνά από μεγάλες πλημμύρες που προκαλούν ζημιές σε χώρους παρατήρησης της ροής του ποταμού. Έτσι κρίνεται επιτακτική η ανάγκη για χρήση UAV για την απόληψη στοιχείων για την εκτίμηση της ροής του ποταμού.
- Πλαίσιο δράσης
Εδώ, προτείνεται ένα πλαίσιο, το οποίο συνδυάζει όλα τα στοιχεία που είναι απαραίτητα για την παρακολούθηση της ροής των ποταμών, από την αρχική έρευνα μέχρι και τον απόλυτο στόχο της μη παρεμβατικής παρακολούθησης με περιορισμένη δράση στο πεδίο της έρευνας χρησιμοποιώντας καινοτόμες και χαμηλού κόστους μεθόδους. Προτείνεται επίσης οι παρατηρήσεις της απομακρυσμένης ροής του ποταμού να περιλαμβάνουν τα ακόλουθα 5 κύρια βήματα:
α)Βήμα1: καθορίζει τις απαιτήσεις και τα πιθανά οφέλη από τα χαρακτηριστικά της περιοχής για την εργασίας μας.
β)Βήμα2:Περιλαμβάνει, μετά την επιλογή της τοποθεσίας, τον καθορισμό της γεωμετρίας της ξηρής κοίτης του ποταμού, μέγεθος πιθανής πλημμύρας και την περίμετρο υγρασίας. Σε αυτό το βήμα, ένα UAV ή άλλο αερομεταφερόμενη πλατφόρμα όπως αερόστατα , χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της γεωμετρίας της κοίτης ενός ποταμού χρησιμοποιώντας φωτογραμμετρία.
γ)Βήμα3: Περιλαμβάνει τον καθορισμό καμπυλών αξιολόγησης μεταξύ ροών, και μεταβλητές όπως κλασική στάθμη νερού, επιφανειακές ταχύτητες, πλάτος ή επιφάνεια, ή συνδυασμός αυτών.
δ)Βήμα4: Σε αυτό το στάδιο η συνεχόμενη παρατήρηση μιας ή περισσοτέρων από τις μεταβλητές για τη ροή του ποταμού είναι απαραίτητη, είτε μέσω μόνιμου οργάνου είτε μέσω δορυφορικών παρατηρήσεων (εξαρτάται από το μέγεθος και τη ροή του ποταμού).
ε)Βήμα5: Στο βήμα αυτό έχουμε την περιεκτική ανάλυση των κοινωνικών και νομικών επιπτώσεων της χρήσης συστημάτων UAV ή άλλων αερομεταφερόμενων μεθόδων. Αυτή η ανάγκη δημιουργείται από το γεγονός πως η χρήση τέτοιων συστημάτων διέπονται από διαφορετικούς νόμους και κανονισμούς σε κάθε χώρα.
- Συμπεράσματα
Υπάρχει πράγματι ανάγκη να σχεδιαστεί ένα πλαίσιο ειδικά για την παρακολούθηση της ροής σε δύσκολα περιβάλλοντα όπως το παραπάνω παράδειγμα του άρθρου. Η βασική αρχή έιναι η χρήση υδραυλικών προσομοιώσεων των σχέσεων μεταξύ εκφόρτισης και των μεταβλητών εκφόρτισης βασισμένο στις φυσικές ιδιότητες της ορμής και ισορροπίας της μάζας που περιορίζονται από τη γεωμετρική θέση του σημείου παρατήρησης.
