GEOGRAFSKI INFORMACIJSKI SISTEMI V SLOVENIJI 2005–2006

Leon Gosar, Ga{per Rak, Franc Steinman1 Uvod^lovek je od nekdaj povezan z vodo, ki predstavlja nepogre{ljiv dejavnik v `ivljenju vseh `ivih bitij.Razen za osnovne `ivljenjske potrebe je ~lovek vodo kmalu za~el izkori{~ati tudi v druge namene, karmu je olaj{alo in omogo~ilo marsikatero delo. Zato se je naseljeval ob vodotokih, kjer je vodno mo~izkori{~al v mlinih, `agah, uporabljal vodo za transport (npr. splavitev lesa), vodo ~rpal za uporabnike,jo uporabljal za namakanje ipd. Seveda pa na drugi strani lahko voda predstavlja tudi veliko nevarnostsaj erozija, poplavljanje in drugi neugodni pojavi hitro ogrozijo ~love{ka `ivljenja in njegovo lastnino.Da bi po eni strani izkoristil prednosti, ki mu jih voda prina{a, po drugi pa za{~itil sebe in svojo lastnino,je ~lovek kmalu za~el z izgradnjo objektov na vodotokih ter regulacijami le-teh. V~asih so takadela opravljali zgolj na podlagi izku{enj in brez poglobljene strokovne podlage, zato so imeli taki posegilahko tudi negativne posledice ter so povzro~ali celo poslab{anja stanja. Z razvojem razli~nih vejin`enirstva pa se je za~elo problematiko obravnavati tudi interdisciplinarno. Da bi kar najbolje spoznalinaravo vodotokov in ob tem nastajajo~e pojave ter vzroke zanje, se je poleg opazovanja in meritevna vodotokih `elelo spoznati in simulirati razli~ne ekstremne pojave. Na za~etku so bili to fizi~ni modeli,ki imajo veliko prednosti in je njihova uporaba {e danes dostikrat nepogre{ljiva. Zaradi velikih stro{kov,prostorske omejenosti laboratorijev ter drugih slabosti je njihova uporaba vse redkej{a. Tako kot nadrugih podro~jih znanosti je tudi pri hidravli~nem modeliranju razvoj ra~unalni{tva v drugi polovici20. stoletja pomenil pravo revolucijo. Programi za hidravli~no matemati~no modeliranje, ki so v za~etkuomogo~ali obravnavo preprostih primerov enodimenzionalnega toka, se hitro razvijajo in danes `e omogo~ajotudi analizo dvo in tridimenzionalnega toka. Pri ve~ini programov poteka vnos geometrijes prostorskimi koordinatami X, Y, Z v lokalnih koordinatnih sistemih. Tak{en na~in je primeren, ko`elimo obravnavati zgolj hidravli~ne lastnosti posameznih objektov na vodotokih. Pri obravnavi dalj{ihodsekov vodotokov in poplavnih povr{in je potrebno hidravli~en model umestiti v dejanski prostorin zajeti tudi druge geografske, objektne in tematske podatke v prostoru. Pri izdelavi natan~nega modelaterena si je mo`no pomagati s povezavo podro~ij hidravlike in geografsko informacijskega sistema(GIS), zato uporaba GIS za zdru`evanje razli~nih informacij v prostoru prina{a pomemben napredektudi za hidravli~ne analize. Zaradi zapletenosti postopkov agregacije, izlo~anja ipd. se poka`e kot ovirapotreba po dodatni usposobljenosti in`enirjev za uporabo GIS orodij. Zato razmeroma dolgo ni pri{lodo direktne povezave GIS orodij in orodij za hidravli~ne izra~une. Ker pa se je razvoj hidravli~nih modelov{iril tudi na to podro~je, je sodelovanje strokovnjakov s podro~ja GIS za skupen razvoj programskeopreme, ki bi omogo~ila izkoristiti prednosti hidravli~nih analiz z uporabo GIS orodij, vse ve~je.V prispevku je predstavljena metodologija analize hidravli~nih lastnosti odseka vodotoka z uporabokombinacije raz{iritve programa ESRI ArcGIS HEC-GeoRAS in programa za hidravli~ne izra~uneHEC-RAS. Ta povezava programov omogo~a tudi uporabnikom, ki niso strokovnjaki na podro~ju GIS,izkoristiti prednosti, ki jih prostorsko informacijski sistem ponuja in so bile zaradi zapletenostipostopkov povezovanja doslej zapostavljene ali le redko uporabljene.2 Hidravli~no modeliranje in GIS orodjePri opisani metodologiji smo kot hidravli~no orodje uporabili HEC-RAS, ki je {iroko raz{irjen programza ra~un hidravlike enodimenzionalnega stalnega in nestalnega toka odprtih vodotokov, razvitpod okriljem ameri{ke vojske (US Army Corps of Engineers – Hydrologic Engineering Center). Postopekopisa geometrije re~nega korita pri obi~ajnih hidravli~nih programih poteka od izrisa tlorisne situacijevodotoka do definiranja to~k posameznih pre~nih profilov v lokalnih koordinatnih sistemih opisa, objektovna in ob vodotoku, vrednosti koeficientov hrapavosti ostenja ter ostalih parametrov, ki vplivajo nahidravli~ne razmere v vodotoku. Po opravljenem izra~unu lahko rezultate analiziramo grafi~no ali tabelari~no.Vnos podatkov geometrije re~nega korita se izvaja s podajanjem prostorskih koordinat X, Y, Z,124