Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS
-
Upload
irma-cooley -
Category
Documents
-
view
35 -
download
0
description
Transcript of Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS
![Page 1: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/1.jpg)
Modelování hydrologických a Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému hydrogeologických procesů v systému
GRASS GISGRASS GIS
Vedoucí práce: Ing. Antonín Orlík
Zpracovatel: Lucie Juřikovská
Geoinformatika
G562 2004/2005
Diplomová práce
![Page 2: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/2.jpg)
Cíl práceCíl práce
Cílem projektu je prozkoumat možnosti
systému GRASS GIS pro hydrologické
a hydrogeologické modelování.
Výsledky práce budou použity pro
projekt TRANSCAT.
![Page 3: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/3.jpg)
Úkoly Úkoly
seznámit se s systémem GRASS GIS
vytvořit přehled hydrologických a
hydrogeologických nástrojů
vytvořit přehled nástrojů pro modelování
transportu sedimentů a eroze
![Page 4: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/4.jpg)
ÚkolyÚkoly
otestovat modelování v modelu
CASC2D_SED pro povodí řeky Bělé
porovnat výsledky modelování s
výsledky jiného modelovacího
programu (HEC-HMS) a s naměřenými
daty
![Page 5: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/5.jpg)
Použité datové zdrojePoužité datové zdroje
ESRI GRID v ASCII formátu s DMT
(povodí Bělé)
bodová vrstva meteorologických stanic
vrstva Corine Landcover
srážkoměrná data 21.4.-30.4.2004
vrstva vrstevnic z DMÚ25
![Page 6: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/6.jpg)
Použité datové zdroje Použité datové zdroje
naměřené hodnoty průtoků na řece
Bělá, stanice Mikulovice
výsledky modelování programového
prostředku HEC-HMS
cvičná data pro CASC2D_SED
![Page 7: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/7.jpg)
Zájmové území – řeka BěláZájmové území – řeka Bělá
pilotní oblast TRANSCAT
pohraničí mezi Polskem a
ČR
charakteristika oblasti:
nevhodné zásahy do
hydrogeologického režimu,
odlesňování, meliorace a
odvodňování
![Page 8: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/8.jpg)
GRASS GISGRASS GIS
podpůrný systém pro analýzu geografických
zdrojů
publikován pod GNU/GPL licencí
vyvíjen od r.1982 pro vojenské účely
obsahuje přes 400 programů a pomocných
prostředků pro práci s rastrovými,
vektorovými a bodovými daty
![Page 9: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/9.jpg)
![Page 10: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/10.jpg)
Nástroje pro modelování erozeNástroje pro modelování eroze
Model Použití
AGNPS transport látek v půdě
KINEROS procesy intercepce, infiltrace, hydrologické modelování
SWAT transport sedimentů, hydrologické modelování
ANSWER transport sedimentů, kontrola jakosti vody
r.sim.sediment transport sedimentů, nánosy sedimentů
![Page 11: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/11.jpg)
Hydrologické nástrojeHydrologické nástroje
Modul Použití
r.flow hustota, dráhy a délka drah a povrchového odtoku
r.drain dráha odtoku
r.terraflow směry proudění, akumulace
r.hydro.CASC2D průtok, infiltrace, půdní vlhkost
r.topmodel saturace, infiltrace, podpovrchový odtok
r.watershed povodí, subpovodí, říční síť, směry odtoku
r.water.outlet povodí k volně definovaným bodům v DMT
![Page 12: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/12.jpg)
Hydrogeologické nástrojeHydrogeologické nástroje
Modul Použitír3.mapcalc operace s formátem GRID3D
r3.mkdspf předzpracování dat pro r3.showdspf
r3.showdspf vizualizační nástroj
r3.to.sites převod GRID3D do bodové vrstvy
r3.in.ascii import dat do formátu GRID3D
r3.mask 3D-maska
![Page 13: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/13.jpg)
r.watershed r.drain
výsledky modelování H.Mitašové
![Page 14: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/14.jpg)
CASC2D_SEDCASC2D_SED
parametrický simulační model, zaměřený na
povrchový odtok, průtok, transport sedimentů
a nánosy sedimentů
aplikace pro DOS
pro výpočty využívá USLE rovnici, Green &
Ampt infiltrační metodu a Hortonovský
povrchový odtok
![Page 15: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/15.jpg)
Vstupy a výstupy modeluVstupy a výstupy modelu Vstupy:
– DMT– maska povodí– mapa půdních typů– mapa land use– mapa sítě a uzlů– C, P, K faktor– hydraulická vodivost– počáteční půdní vlhkost– koeficienty drsnosti
povrchu– srážkoměrná data
Výstupy:– hodnoty průtoku– průtok splavenin– rozložení srážek– hloubka vody– hustota sedimentů– celkové průtoky písku,
jílu
![Page 16: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/16.jpg)
Příprava dat pro CASC2D_SEDPříprava dat pro CASC2D_SED
import a vytvoření hydrologicky korektního
DMT
tvorba nového DMT z vrstevnic
vymezení hranice povodí Bělé pro měřící
stanici v Mikulovicích
![Page 17: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/17.jpg)
Příprava dat pro CASC2D_SEDPříprava dat pro CASC2D_SED
převedení bodové vrstvy meteorologických
stanic z S42 do UTM
import vrstvy Corine Landcover a převedení
na rastr
tvorba masky povodí
tvorba vrstvy říční sítě
![Page 18: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/18.jpg)
Příprava dat pro CASC2D_SEDPříprava dat pro CASC2D_SED
tvorba vrstvy land use, přiřazení
koeficientu drsnosti povrchu, C a P faktoru
vytvoření vrstvy půdních typů, hydraulická
vodivost, půdní vlhkost, poměr písku a jílu,
K faktor
převedení všech vstupních dat do ASCII
formátu
![Page 19: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/20.jpg)
4.den 5.den
8.den
![Page 21: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/21.jpg)
Modelování transportu sedimentůModelování transportu sedimentů
cvičná data povodí Goodwin Creek
data v 90-ti metrovém rozlišení
simulace bouřky z 17.10.1981
![Page 22: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/23.jpg)
460 min
930 min
1400 min
![Page 24: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/24.jpg)
Zhodnocení výsledků pro TranscatZhodnocení výsledků pro Transcat
k výpočtům využíván HEC-HMS (pouze
tabulkové výstupy)
CASC2D_SED – statistické, tabulkové
výstupy, grafické vrstvy v časové řadě
výsledky ovlivněny nedostatkem dostupných
informací o půdních typech a využití území
![Page 25: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/25.jpg)
Literatura:Literatura:
Domovská stránka GRASS GIS. Dostupné na WWW: <http://grass.itc.it>
Fred L. Ogden: CASC2D Reference Manual. Neteler, M.: Praktická příručka ke geografickému informačnímu
systému GRASS. Bonk, R.: Geografický informační systém GRASS. Dostupné na WWW:
<http://www.root.cz/clanek/1498> Čepický, J.: GIS GRASS. Dostupné na WWW: <http://home.tiscali.cz
/ca535336/grass/grass1.html> Landa, M.: Úvod do GRASSu. Dostupné na WWW:
<http://gama.fsv.cvut.cz/~landa>
![Page 26: Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022062304/56812acd550346895d8ea41e/html5/thumbnails/26.jpg)
Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost