modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému grass gis
DESCRIPTION
Diplomová práce. Modelování hydrologických a hydrogeologických procesů v systému GRASS GIS. Vedoucí práce: Ing. Antonín Orlík Zpracovatel: Lucie Juřikovská Geoinformatika G562 2004 / 2005. Cíl práce. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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
Cíl práceCíl práce
Cílem projektu je prozkoumat možnosti
systému GRASS GIS pro hydrologické
a hydrogeologické modelování.
Výsledky práce budou použity pro
projekt TRANSCAT.
Úkoly Úkoly
seznámit se s systémem GRASS GIS
vytvořit přehled hydrologických a
hydrogeologických nástrojů
vytvořit přehled nástrojů pro modelování
transportu sedimentů a eroze
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
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
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
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
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
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
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
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
r.watershed r.drain
výsledky modelování H.Mitašové
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
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
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
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
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
4.den 5.den
8.den
Modelování transportu sedimentůModelování transportu sedimentů
cvičná data povodí Goodwin Creek
data v 90-ti metrovém rozlišení
simulace bouřky z 17.10.1981
460 min
930 min
1400 min
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
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>
Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost