Aquifer Depletion İzleme İzlemeye Giriş

Aquifers, depo ve aktarma yapan jeolojik formlar, dünyanın içme suyunun neredeyse yarısı ve sulama suyunun %40'ından fazlasıdır. Ancak, bu hayati kaynaklar sadece bir akademik egzersiz değildir - uzun vadeli su güvenliğini sağlamak için pratik bir gerekliliktir.Depresyon, tarım talepleri ve şehir genişlemesi, su tablolarının azaltılmasına ve ekosistemin azaltılmasına yol açtı.

Uzak Sensing in Groundwater Watch

Uzak algılama, Dünya yüzeyi hakkında doğrudan fiziksel temas olmadan bilgi edinmeyi içerir, genellikle uydular veya uçak temelli sensörler aracılığıyla.Bu sensörler arazide elektromanyetik radyasyonu çeşitli boyutlarda yakalar, normalleştirilmiş farklar ve yüzey suyu büyüklüğü (NDVI) için, yüksek çözünürlükte yer alan yüzeysel bir ölçüm yöntemi ile ilişkili olarak, yüzeysel bir şekilde ayarlanabilir.

Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) Bir Entegrasyon Platformu olarak

Uzaktan algılama büyük miktarda uzaysal veri üretirken, GIS, su izlemesi ile ilgili veri kümeleri ile ilgili bilgileri organize etmek, analiz etmek ve görselleştirmek için çerçeve sunar. Örneğin, bir GIS platformu, su toplama izinleri ile coğrafi olarak referanslanan veri toplama noktaları analiz eder ve GIS kapalı alanlarının GIS kapalı alanlarının yakınındaki sabitlenme hızları tespit eder.For example, a GIS platformu, a GIS platformu, dataping noktalarının yüksek pompalanma oranlarına göre sıra dışı tahminleri ile karşılaşabilir.

Aquifer Analizi için Uzaktan Sensing ve GIS'i birleştirmek

Bu teknolojilerin gerçek gücü, Tandem'de kullanıldığında ortaya çıkıyor. Uzaktan algılama, veri akışını sağlar; GIS, analitik motoru sağlar.Örneğin, InSAR-derived arazi süpriz haritaları, GIS'deki iyi konumlarla entegre edilebilir ve uzay verilerini uzaysal bir şekilde hesaplamak için, gözlemlenen havaleleme noktalarının kümeleri ile ilişkili olup olmadığını belirleyebilir.

Aquifer İzleme Teknikleri için Anahtar Uzak Sensing Techniques for Aquifer Watch

Birkaç uzaktan algılama tekniği özellikle aquifer depletion izlemekle ilgilidir. Her biri altyüz değişiklikleri yapmak için farklı yüzey sinyalleri kullanır.

Normalleştirilmiş Fark Vegetation Index (NDVI)

NDVI, yakın tarihli (sağlıklı olarak sağlıklı bitki örtüsüne yansıyan) ve kırmızı ışık (örneğin, su içmenin neden olduğu gibi) -1 ila 1 arasında, daha yüksek değerlerin yoğun, yeşil bitki örtüsüne bağlı olarak, özellikle de sulamanın beklenen su verimliliğini azaltabileceği durumlarda, özellikle de bitki sağlığını korumak için kullanılan zararlı etkiler.

Toprak Yüzey Sıcaklık (LST)

LST, Dünya yüzeyinin ısıtılması gibi ısıtılmış yüzeyin ısıtılmasını sağlar. Vejetasyon, MODIS (Moderate DecisionView Spectroradiometer) su geçirmezleri, transpirasyonu azaltır, yaprak ve toprak yüzeyinin ısıtılmasına neden olur. Sonuç olarak, Landsat'ın daha yüksek uzaysal çözünürlükte (30-100 metre) ancak 16 günlük bir sıcaklık görüntüleme sırasındaki ısıtıcı bölgelerin analiz edilmesi gerekir.

Interferometrik Sif Aperture Radar (InSAR)

InSAR, yüksek oranda pompalanan bazinler için zeminin iki veya daha sentetik aperture radarını (SAR) kullanarak aynı bölgenin görüntülerini ölçerek, bu sübürücüksüzlüğün geniş alanlardan elde edilmesi için kullanılan bir yönteme ve yöntemlere rağmen, San Joaquin Valley ve Hindistan'ın parçaları, bir araya gelmek için zemini hızlandırıyor.InSAR, bu sübjektif bir içgörüdeki ölçüm yöntemlerine izin veriyor.

GRACE Uydu Gravimetri

Gravity Recovery ve İklim Deneyi (GRACE), ortak bir NASA-Alman Havacılık Merkezi görevi, Dünya'nın yerçekimi alanında yörüngeleri kaldırdığı gibi değişiklikler.Su kütle dağılımının değiştirilmesinden bu yana, bilim insanları, toplam su depolamasında varyasyonları tespit edebilir - yeraltı Arabian Aquifer Sistemi ve Güce'de yapılan yüksek bir süre boyunca yapılan bir değerlendirmeler ile ilgili olarak, bu durumu tamamlayabilirler.

Vaka Çalışmaları ve Uygulamaları

Gerçek dünya uygulamaları, uzaktan algılama ve GIS'in aquifer depletion izleme için pratik değerini göstermektedir.

Yüksek Plains Aquifer, ABD

Sekiz devletin temel kısımları, bu araçları kullanan en incelenen sistemlerden biridir. Araştırmacılar merkezi bölgede en ağır düşüşler ile birlikte, Kansas Groundwater Management Districts'in eylemleri planlarının yaklaşık% 30'unun tahmin ettiği gibi, merkezi bölgede en ağır iletişim araçlarıyla birlikte merkezi iletişim kurmaca izin verilen bu analizler ile merkezi düzeydeki verileri bilgilendirdi.

Kuzey Çin Ova

Kuzey Çin Ovası'nda buğday ve mısır için yoğun sulama, bazı alanlarda 50 metreye kadar su tablolarını azalttı. Bilim adamları Pekin'in yakınında 100 mm'yi aşan süpürücük oranları tespit etmeye yardımcı oldu, kentsel pompalarla korelasyonlar ortaya çıktı. NDVI ve LST veri setleri, kuraklık yıllarındaki baskı alanlarının ciddi şekilde azaltıldığını ortaya çıkardı.

Gulf Cooperation Council Ülkeler

Suudi Arabistan ve Birleşik Arap Emirlikleri gibi bir bölgede, MODIS'den gelen bitki örtüsünün (yenilenebilir ⁇ ) orta-2010'larda sulama için mayınlandığı gibi bir boşluk, Arap Aquifer Sistemi'nde hızlı bir kitlesel kaybın sınırlanmasıyla sınırlanması, 2000'lerde hızlandırılmış bölgelerin ortaya çıkmasının ardından, son derece verimli bir şekilde yeniden tanımlanmasının en etkili şekilde nasıl hızlandırılabileceğini öne sürüyor.

Su Yönetimi için Uzak Sensing ve GIS Faydaları

Uzak algılama ve GIS'in aquifer depletion monitoring için kabul edilmesi, geleneksel tek başına birden fazla avantaj sunar. İlk olarak, maliyet-maliyet: Uydu görüntüleri, arazi şarj edilebilirliği gibi geniş alanları kapsar ve yoğun ağların maliyetine izin verir.İkinci, uzaysal tamamlama: uzaktan algılama verileri uluslararası sınırları ve uzaktan ayrıştırma, örneğin transist aquifer değerlendirmeleri sağlar.

Meydanlar ve Sınırlar

Yararlı ölçümlere rağmen, uzaktan algılama ve GIS yaklaşımları önemli engellerle karşı karşıya kalmaktadır. Spasal kararlar bir kısıtlama olarak kalır: GRACE, yalnızca bölgesel ölçekleri gözlemler, orta çözünürlüklü sensörleri (örneğin, Landsat 30 metre) ölçümlerin dolaylı doğasında algılanabilir. Temporal çözünürlükte de değişir -Landsat'ın 16 günlük tekrarlama döngüsü, pompalama mevsimleri boyunca hızlı değişiklikler gerektirir.

Future Yol Tarifi

Teknolojideki gelişmeler birçok mevcut sınırlamayı aşmaya söz veriyor. ÖnümüzdekiENFLT:0)Sentinel-2 misyonu), ESA'dan gelen verilerle ilgili daha yüksek zamansal analizler (5 günlük tekrarlama) ve uzaysal detay (10-20 metre) Landsat'te ince değişiklikler tespit etmek için, radar ve termal sensörler ile kıyaslanıyor, GIS veri setlerinin frekanslarını artırmak için daha fazla bilgi edinin.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Uzaktan algılama ve GIS, aquifer depletion trendlerini izlemek için dönüştürücü bir yaklaşım sağlar, geniş mekansal kapsama, sık sık güncellemeler sunar ve NDVI, LST, InSAR ve GRACE uydu gravimetrisi gibi farklı veri kaynaklarını entegre etme yeteneği sağlar, ancak bu verileri eylemsel olarak optimize etmek için gerekli olan su tutma araçları ve kurumsal engeller için gerekli olan koşullara sahiptir.