GEOGRAFSKI INFORMACIJSKI SISTEMI V SLOVENIJI 2005–2006

GEOGRAFSKI INFORMACIJSKI SISTEMI V SLOVENIJI 2005–2006 GEOGRAFSKI INFORMACIJSKI SISTEMI V SLOVENIJI 2005–2006

giam2.zrc.sazu.si
from giam2.zrc.sazu.si More from this publisher
13.07.2015 Views

Analiza hidravli~nih lastnosti vodotokov z uporabo GIS orodjaSlika 3: Prikaz to~k posnetih s sistemom LIDAR (levo) in iz njih izdelan TIN (desno); na mestih,ki so pomembnej{a pri hidravli~nih analizah so to~ke zgo{~ene (SIMIS 2006).Prednosti, ki jih prina{a LIDAR, predstavljajo potencial za re{evanje problemov, povezanih z nenatan~nimitopografskimi podatki, ki so vhodni podatek za modeliranje naravnih procesov. Glavnaprednost je natan~na digitalna narava podatkov, ki je manj podvr`ena horizontalnim napakam kot podatkito~k, dobljenih s pomo~jo izohips. S pomo~jo podatkov, zajetih s tehnologijo LIDAR, dobimo to~keterena z natan~nostjo med 10 in 15 cm. Pri hidravli~nem modeliranju se kot prednost poka`e tudi mo`nosthitre pridobitve podatkov s kontinuiranimi preleti nad poplavnimi obmo~ji in s tem spremljanjemorebitnih sprememb topografije terena zaradi poplav. Visoko resolucijski model prina{a prednostitudi v primeru, ko imajo lahko majhni elementi terena, kot so nasipi, manj{e zajezitve, jarki, velik vplivtako na vodotok kot tudi na za~etek in na~in poplavljanja. LIDAR tudi omogo~a gosteje izmerjene to~kena takih mestih (prikazano na sliki 3), kjer so to~ke zgo{~ene na bre`inah kanalov. To so to~ke prelivanjavode iz glavnega korita in so zato pomembne za natan~neje dolo~anje mejnega pretoka, ko reka prestopibregove.2.3 Priprava geometrije re~nega korita in izra~un poplavnih obmo~ij s pomo~jo ArcGISraz{iritve HEC-GeoRASHEC-GeoRAS je raz{iritev programskega orodja ArcGIS, ki omogo~a pripravo prostorskih podatkovpre~nih profilov za hidravli~no analizo s programom HEC-RAS. HEC-GeoRAS vedno uporabljamov kombinaciji s raz{iritvama ArcGIS ESRI 3D Analyst in ESRI Spatial Analyst. Medtem ko nam 3D Analystomogo~a interpolacijo podatkov digitalnega modela, lahko s pomo~jo raz{iritve Spatial Analyst prika`emorezultate vodnih globin in hitrosti vode v modelu po kon~anih izra~unih s pomo~jo rastrskemre`e ali oblikujemo histograme. Kot je `e omenjeno, mora biti digitalni model terena obravnavanegaobmo~ja v obliki mre`e neenakih trikotnikov (TIN), ki lahko bolje predstavlja povr{insko razgibanosttako re~nega kanala kot pripadajo~ih poplavnih povr{in. Glavna zahteva pri modelu terena je dovoljvelika natan~nost, ki omogo~a vnos podatkov in linij, potrebnih za izdelavo modela terena.Ko je model terena v TIN pripravljen, lahko za~nemo oblikovanje to~kovnih, linijskih in poligonskihslojev za pripravo geometrijskih podatkov za HEC-RAS. Nekateri sloji so obvezni, nekateri izbirni.Med obvezne sloje poleg samega DMT sodijo sredi{~nica vodotoka ter linije in profili pre~nih prerezov.Ta dva sloja, ki jih oblikujemo najprej v 2D, kasneje pretvorimo v 3D obliko. Na podlagi DMTprogram dolo~i potrebne razdalje in vi{inske vrednosti posameznih to~k. Uporabnik ima na voljo {e{tevilne druge sloje s katerimi lahko izpopolni geometrijski model – tako lahko izri{emo linije pre~nihbregov, nasipov in mostov, poti poplavnih tokov, poligonske sloje in sicer obmo~ja neefektivnega127

Leon Gosar, Ga{per Rak, Franc SteinmanNENEZa~etek projektav ArcGIS-uPriprava GIS podatkovRAS geometrijaIzdelava RAS GISvhodne datotekeHidravli~en izra~unv programu HEC-RASDovolj pre~nihprofilov?DA1 . Dolo~itev sredi{~nice re~nega sistema• poimenovanje glavnega vodotoka in pritokov• dopolnitev podatkov (staciona e, topologija ...)2 . Linije poteka pre~nih profilov3 . Oblikovanje poljubnih slojev• podajanje atributov le-teh4 . Dopolnitev podatkov pre~nih profilov5 . Ekstrakcija kot RAS slojev na podlagi DMT1. Vnos RAS GIS vhodne datoteke2. Dopolnitev geometrije, vnos geometrije objektovin z njimi povezane hidravli~ne parametre,podatki pretokov in pripadajo~ih robnihpogojev3. Hidravli~en izra~unZmanj{anjecelic mre`eNEOblikovanje RAS GISizhodne datotekeKartiranjepoplavnih obmo~ijPravilna ponazoritevpoplavljanja1 . Konvertiranje datoteke .RASExport.sdf v XML2 . Vnos RAS GIS izhodne datoteke3 . Kartiranje poplavljanja• izdelava TIN modela vodne povr{ine• mre`a vodne povr{ine in njene globine4 . Kartiranje vodne hitrosti• izdelava TIN modela hitrosti vode• mre`a hitrosti vodeDADADovolj pre~nihprofilov ?NEZadovoljivanatan~nostDADetajlna analizapoplavljanjaShema 1: Hidravli~na analiza s pomo~jo GIS orodja.toka, zgradbe ob re~nem koritu, ki jih je zajel vodni tok in tako zmanj{ujejo povr{ino pre~nega prereza,obmo~ja akumuliranja vode ipd.Program tudi omogo~a povezavo s slojem v katerem dolo~imo rabo tal. Oblikovanje tega sloja namje v veliko pomo~ pri definiranju Manningovih koeficientov hrapavosti n g, predvsem na poplavnih obmo~jih.Program dolo~i spreminjanje n g vzdol` pre~nega profila. Pri kreiranju teh slojev si lahko pomagamoz ortofoto posnetki, ~e se le-ti dovolj natan~no prekrivajo z DMT, na podlagi katerih lahko natan~nodolo~imo lokacije posameznih objektov, pri dolo~anju n g itd. Pri tem moramo biti pozorni, saj DMTvsebuje podatke le za nekatere odseke, kot so akumulacijska obmo~ja, podro~ja neefektivnega toka itd.Pri nekaterih pa si lahko na ta na~in le pomagamo z dolo~anjem natan~nej{e lokacije objektov, samogeometrijo pa definiramo `e v ArcGIS-u (npr. hi{e, nasipi, ipd) ali kasneje v HEC-RAS-u. Med slednjesodijo mostovi, prepusti, na~rtovani nasipi ipd. Po oblikovanju vseh slojev oblikujemo datotekos celotnimi geometrijskimi podatki, ki je primerna za hidravli~en program HEC-RAS.128

Leon Gosar, Ga{per Rak, Franc SteinmanNENEZa~etek projektav ArcGIS-uPriprava GIS podatkovRAS geometrijaIzdelava RAS GISvhodne datotekeHidravli~en izra~unv programu HEC-RASDovolj pre~nihprofilov?DA1 . Dolo~itev sredi{~nice re~nega sistema• poimenovanje glavnega vodotoka in pritokov• dopolnitev podatkov (staciona e, topologija ...)2 . Linije poteka pre~nih profilov3 . Oblikovanje poljubnih slojev• podajanje atributov le-teh4 . Dopolnitev podatkov pre~nih profilov5 . Ekstrakcija kot RAS slojev na podlagi DMT1. Vnos RAS GIS vhodne datoteke2. Dopolnitev geometrije, vnos geometrije objektovin z njimi povezane hidravli~ne parametre,podatki pretokov in pripadajo~ih robnihpogojev3. Hidravli~en izra~unZmanj{anjecelic mre`eNEOblikovanje RAS GISizhodne datotekeKartiranjepoplavnih obmo~ijPravilna ponazoritevpoplavljanja1 . Konvertiranje datoteke .RASExport.sdf v XML2 . Vnos RAS GIS izhodne datoteke3 . Kartiranje poplavljanja• izdelava TIN modela vodne povr{ine• mre`a vodne povr{ine in njene globine4 . Kartiranje vodne hitrosti• izdelava TIN modela hitrosti vode• mre`a hitrosti vodeDADADovolj pre~nihprofilov ?NEZadovoljivanatan~nostDADetajlna analizapoplavljanjaShema 1: Hidravli~na analiza s pomo~jo GIS orodja.toka, zgradbe ob re~nem koritu, ki jih je zajel vodni tok in tako zmanj{ujejo povr{ino pre~nega prereza,obmo~ja akumuliranja vode ipd.Program tudi omogo~a povezavo s slojem v katerem dolo~imo rabo tal. Oblikovanje tega sloja namje v veliko pomo~ pri definiranju Manningovih koeficientov hrapavosti n g, predvsem na poplavnih obmo~jih.Program dolo~i spreminjanje n g vzdol` pre~nega profila. Pri kreiranju teh slojev si lahko pomagamoz ortofoto posnetki, ~e se le-ti dovolj natan~no prekrivajo z DMT, na podlagi katerih lahko natan~nodolo~imo lokacije posameznih objektov, pri dolo~anju n g itd. Pri tem moramo biti pozorni, saj DMTvsebuje podatke le za nekatere odseke, kot so akumulacijska obmo~ja, podro~ja neefektivnega toka itd.Pri nekaterih pa si lahko na ta na~in le pomagamo z dolo~anjem natan~nej{e lokacije objektov, samogeometrijo pa definiramo `e v ArcGIS-u (npr. hi{e, nasipi, ipd) ali kasneje v HEC-RAS-u. Med slednjesodijo mostovi, prepusti, na~rtovani nasipi ipd. Po oblikovanju vseh slojev oblikujemo datotekos celotnimi geometrijskimi podatki, ki je primerna za hidravli~en program HEC-RAS.128

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!