Ενσωμάτωση υδρογεωλογικών παραγόντων για την αναγνώριση πιθανών ζωνών υπογείων υδάτων με τη χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης και GIS
Από RemoteSensing Wiki
Εισαγωγή
Τα δεδομένα της τηλεπισκόπησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν εργαλείο για την αναγνώριση ζωνών υπόγειων και επιφανειακών υδάτων. Τέσσερα χαρακτηριστικά (γεωμορφολογικές μονάδες, κλίση, υδρογραφική πυκνότητα και πυκνότητα φωτογραμμώσεων) που υποδεικνύουν την παρουσία υπόγειων υδάτων εξήχθησαν και ενσωματώθηκαν στη μελέτη για τον εντοπισμό των πιθανών ζωνών Δημιουργήθηκαν θεματικοί χάρτες στους οποίους απεικονίζονται τα παραπάνω χαρακτηριστικά, δώθηκαν τα αντίστοιχα βάρη ανάλογα με την σημασία του κάθε χαρακτηριστικού στην παρουσία υπόγειων υδάτων και εξήχθει ο τελικός χάρτης που παρουσιάζει περιοχές με τις αντίστοιχες πιθανότητες ύπαρξης ζωνών υπόγειων υδάτων.
Τα υπόγεια ύδατα είναι συγκεντρώσεις νερού που εντοπίζονται στον κενό χώρο μεταξύ των πετρωμάτων. Λειτουργούν ως αγωγοί για τη μεταφορά των υδάτων και ως δεξαμενές για την αποθήκευσή τους. Ο εντοπισμός της θέσης τους γίνεται στην παρούσα μελέτη με έμμεσα χαρακτηριστικά, για παράδειγμα γεωλογικά, γεωμορφολογικά, υδρολογικά κλπ, σε συνδυασμό με την επιστήμη της τηλεπισκόπησης.
Η μελέτη
Γεωλογικά η περιοχή μελέτης εντοπίζεται στη λεκάνη Vindhyan στην κεντρική Ινδία.
Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν είναι: Δεδομένα υψομέτρου ανάλυσης 90 μέτρων από την αποστολή Shuttle Radar Topography Mission, Ψηφιακά Υψομετρικά Μοντέλα Εδάφους, δορυφορικές εικόνες Landsat, καθώς και τοπογραφικοί χάρτες και δεδομένα επίγειων ελέγχων από την τοπογραφική υπηρεσία της Ινδίας.
- Υδρογεωμορφολογική ανάλυση: Η οριοθέτηση και χαρτογράφηση των γεωσχηματισμών των σχηματισμών απορροής και των δομικών χαρακτηριστικών της περιοχής μπορούν να δώσουν έναν δείκτη βαρύτητας για την πιθανότητα ύπαρξης ζωνών υπόγειων υδάτων.
- Φωτογραμμώσεις: Οι φωτογραμμώσεις ορίζονται ως τα ευθεία ή σχεδόν καμπύλα χαρακτηριστικά σε μία εικόνα. Μπορεί να είναι ανθρωπογενή, όπως δρόμοι ή γέφυρες, ή φυσικές δομές, όπως γεωλογικοί σχηματισμοί, υδρολογικό δίκτυο κλπ. Προηγούμενες μελέτες υποδεικνύουν στενή σχέση μεταξύ φωτογραμμώσεων και ζωνών υπογείων υδάτων. Η περιοχή μελέτης χωρίστηκε σε ζώνες ενός τετραγωνικού χιλιομέτρου στις οποίες μετρήθηκε το συνολικό μήκος των φωτογραμμώσεων. Οι τιμές αυτές συνδυάστηκαν για τη δημιουργία ενός χάρτη ισοϋψών (Εικόνα 1).
- Κλίσεις: Η κλίση του εδάφους αποτελεί βασική ένδειξη παρουσίας υπόγειων υδάτων, διότι η διαδικασία διήθησης είναι αντιστρόφως ανάλογη της κλίσης του εδάφους. Ο χάρτης κλίσεων βασίστηκε στο Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο Εδάφους (DEM) (Εικόνα 2). Οι κλίσεις κυμαίνονται από 0 έως 24 μοίρες, στις περιοχές μεγάλης κλίσης παρατηρείται μεγαλύτερο ποσοστό απορροής των επιφανειακών υδατων παρά διήθησης.
- Πυκνότητα αποστάγγισης: Ο χάρτης πυκνότητας αποστράγγισης δημιουργήθηκε με αντίστοιχο τρόπο με το χάρτη φωτογραμμώσεων, χωρίζοντας την περιοχή μελέτης σε περιοχές ενός τετραγωνικού χιλιομέτρου. Σε κάθε περιοχή μετρήθηκε το συνολικό μήκος των ρεμάτων και εξήχθει ένας χάρτης ισοϋψών που παρουσιάζει την πυκνότητα του δικτύου αποστράγγισης. (Εικόνα 3)
Χαρτογράφηση πιθανότητας ύπαρξης ζωνών υπογείων υδάτων
Σε κάθε έναν από τους παραπάνω χάρτες δώθηκε το αντίστοιχο βάρος, ανάλογα με την σημασία του εκάστοτε χαρακτηριστικού στην πιθανότητα ύπαρξης ζώνης υπόγειων υδάτων. Οι χάρτες συνδυάστηκαν και σε συνάρτηση με το βάρος τους δημιούργησαν τον τελικό χάρτη. Οι πιθανές ζώνες υπόγειων υδάτων χωρίστηκαν σε πέντε κατηγορίες με βάση την πιθανότητα ύπαρξής τους (Εικόνα 4). Η ανάλυση έδειξε ότι οι ζώνες πολύ υψηλής πιθανότητας καταλαμβάνουν μόλις το 1% της περιοχής μελέτης.
Πηγή: Journal of Geosciences and Geomatics, 2014, Vol. 2, No. 1, 11-16, "Integration of Hydrogeological Factors for Identification of Groundwater Potential Zones Using Remote Sensing and GIS Techniques", Lazarus G. Ndatuwong, G. S. Yadav
