Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 10

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The article presents a simulation of urbanization impact on runoff changes in an urbanized catchment. Application of a distributed hydrological WetSpa model enabled comprehensive use of Landsat satellite images as a source of data about contemporary and historical land cover in the catchment. The analyses conducted for the Biała river catchment, with over 60% of the area being urbanized, revealed a significant influence of changes in the size of urbanized area on runoff hydrograph.
PL
Artykuł dotyczy kalibracji i weryfikacji modelu hydrologicznego WetSpa w wersji o parametrach dyskretnie rozłożonych w zlewni zurbanizowanej. Analiza została przeprowadzona dla obszaru zlewni Białej, która jest zurbanizowana w ok. 60%. Wykorzystany model wykazał dobre dopasowanie hydrogramu obliczonego do obserwowanego. Miary jakości modelu również wykazywały poprawne wartości. Jednakże przyjęcie w modelowaniu pewnych uproszczeń oraz niedostateczna jakość danych hydrometeorologicznych wymaga dalszych prac analitycznych.
EN
Paper treats on calibration and verification of the WetSpa hydrological semi-distributed model, for an urbanized catchment. Analysis was conducted for the area of Biała River catchment, which is with 60% urbanized. The model used shows good fit of calculated and observed hydrograph as well as statistical model quality measures. Therefore due to assumed simplifications and lack in hydro-meteorological data, it is a need to continue analytical work.
PL
Artykuł niniejszy przedstawia możliwości wykorzystania nowoczesnego narzędzia do modelowania odpływu ze zlewni, działającego w środowisku ArcGIS 10. Opracowany program wykorzystuje model WetSpa, który umożliwia przestrzenny rozkład parametrów w zlewni na poziomie komórki rastrowej. Model zlewni tego typu, o parametrach przestrzennie rozłożonych umożliwia pełne wykorzystanie danych pozyskiwanych technikami teledetekcyjnymi. Nowy moduł ArcGIS wzoruje się na interfejsie programu WetSpa 2.1 w środowisku ArcView GIS 3.x, a jednocześnie - wprowadzając ulepszenia i rozszerzając wachlarz funkcji obliczeniowych - umożliwia włączenie obrazów satelitarnych w celu oceny współczynnika odpływu ze zlewni oraz identyfikacji pojemności intercepcji szaty roślinnej.
EN
Paper treats on development of the new catchment modeling tool, which works in the ArcGIS 10 environment. The program uses a WetSpa model, which allow user to spatial distribution of basin parameters into the raster cell level. A distributed hydrological model could fully use a data from remote sensing. A new module of ArcGIS is developed using idea of previous version - WetSpa 2.1 for ArcView GIS 3.x program. Therefore it was improved by adding additional functions, which allow using of remote sensing data for estimation of runoff coefficient in catchment and identification of interception capacity of vegetation canopy.
PL
Interpolacja mierzonych punktowo zjawisk meteorologicznych dla relatywnie dużych obszarów (np. średnich i dużych zlewni) nie oddaje ich rzeczywistego rozkładu. Terenem badań jest zlewnia górnej Biebrzy po profil Sztabin, dane meteorologiczne pochodzą ze stacji Rogożynek. Artykuł ten przedstawia możliwość wykorzystania danych satelitarnych MOD10A2 przedstawiających przestrzenne rozłożenie pokrywy śnieżnej, jako parametru w modelu hydrologicznym szacującym roztopy śniegu metodą stopień-dzień. Przeprowadzona analiza wykazała wysoką korelację (0,68) między pomiarami obecności pokrywy śnieżnej w stacji meteorologicznej a pomiarami satelitarnymi. Ponadto wykazano silny związek liniowy (korelacja równa 0,70) między grubością pokrywy śnieżnej mierzonej w stacji meteorologicznej, a obszarem pokrywy śnieżnej w zlewni mierzonej za pomocą satelity. Zaproponowano możliwość włączenia danych MOD10A2 do obliczeń modelu hydrologicznego.
EN
Interpolation of point measurements of meteorological variables in relatively big areas (eg. medium and big catchments) does not reflect their real distribution. The study area is the upper Biebrza River catchment, meteorological data were recorded in a Rogorzynek station. This paper analyses possibilities of usage of a satellite data (MOD10A2, a spatial distribution of a snow cover) as a parameter in a hydrological model, which uses a daydegree method for a snowmelt estimation. The analysis shown a high correlation (0.68) between presence of a snow cover in a land surface station and in satellite data. Moreover, a strong linear relationship (correlation of 0.70) was found between a snow pack depth in the land surface station and an area of snow cover in the catchment estimated from satellite data. A method of use a MOD10A2 data in a hydrological model was proposed.
EN
The paper presents results of calibration and verification of the WetSpa model, which enables the modelling of rainfall-runoff process based on mass and energy balance in the soil-plantatmosphere system in the catchment. It is a model with distributed parameters, using the structure of raster GIS model to determine the spatial diversity of the catchment environment. This enables simulation of runoff from the catchment, including: precipitation, evapotranspiration, interception of plant surface and soil cover, infiltration and capillary rise in soil and groundwater runoff. Simulated processes depend on the required non-distributed parameters, which were calibrated based on hydrometeorological data from the three rural catchments with different physical and geographical characteristics: Mławka, located in the Wkra basin in Central Poland and the rivers Kamienna and Sidra, which are tributaries of the upper Biebrza in north-eastern part of the country. Distributed catchment parameters were specified on the basis of digital soil maps, land use maps and digital elevation model using GIS techniques. Non-distributed model parameters were calibrated for the three catchments using automatic techniques based on the PEST algorithm. The obtained values of these parameters were scrutinized in order to analyse differences resulting from various characteristics of the study areas. The quality of the model was verified upon dependent and independent data. Appropriate quality measures, including Nash-Sutcliffe efficiency measure, were used to assess model quality. For two catchments (the Sidra and Kamienna) the model showed a satisfactory quality for modelling high flows, it was, however, not satisfactory for low flows. The values for the Mławka catchment justified the assessment of the model quality measurements as very good and good. The factors most affecting the process of river outflow formation were determined using the analysis of model sensitivity to relative changes in parameter values. It was found that the evaluation of the model quality depended largely on the quality of meteorological data and proper parameterization of the soil cover.
PL
W pracy przedstawiono wyniki kalibracji i weryfikacji modelu WetSpa, który umożliwia modelowanie typu opad-odpływ na podstawie bilansu masy i energii w systemie gleba-roślina-atmosfera w obszarze zlewni rzecznej. Jest to model o parametrach rozłożonych, wykorzystujący strukturę rastrowego modelu GIS do określenia przestrzennego zróżnicowania środowiska zlewni. Umożliwia symulację procesu odpływu ze zlewni z uwzględnieniem: opadu, ewapotranspiracji, intercepcji szaty roślinnej i pokrywy glebowej, infiltracji i podsiąku kapilarnego w glebie oraz odpływu wód podziemnych. Symulowane przebiegi tych procesów zależnione od odpowiednich parametrów skupionych, które były kalibrowane na podstawie danych hydrometeorologicznych, pochodzących z trzech zlewni rolniczych o zróżnicowanych charakterystykach fizyczno-geograficznych: rzeki Mławka, znajdującej się w dorzeczu Wkry w Polsce Centralnej oraz rzek Kamienna i Sidra, które są dopływami górnej Biebrzy i są zlokalizowane w północno-wschodniej części kraju. Parametry rozłożone zlewni określono na podstawie cyfrowych map gleb, map użytkowania terenu i numerycznego modelu terenu z wykorzystaniem technik GIS. Parametry skupione modelu zostały skalibrowane dla tych trzech zlewni za pomocą zautomatyzowanych technik, opartych na algorytmie PEST. Uzyskane wartości tych parametrów były przedmiotem analizy różnic wynikających z odmiennych charakterystyk zlewni badawczych. Jakość modelu zweryfikowano na materiale zależnym i danych niezależnych. Do oceny jakości modelu wykorzystano odpowiednie miary jakości, między innymi współczynnik sprawności Nasha-Sutcliffe'a. W przypadku dwóch zlewni (Sidry i Kamiennej) uzyskano zadowalającą jakość modelu w zakresie odtwarzania wartości przepływów wysokich, natomiast dla przepływów niskich jakość modelu była niezadowalająca. W przypadku zlewni Mławki odpowiednie wartości miar uzasadniały ocenę jakości modelu jako bardzo dobrą i dobrą. Metodą analizy czułości modelu względem zmian wartości parametrów określono czynniki mające największy wpływ na proces formowania się odpływu rzecznego. Stwierdzono, że ocena jakości modelu w dużym stopniu zależy od jakości danych meteorologicznych i właściwej parametryzacji pokrywy glebowej.
EN
The paper presents the application of the hydrodynamic 1D unsteady model for calculating hydro-ecological flood characteristics in the Lower Biebrza River Basin located in northeastern Poland. The 1D model is combined with the Digital Elevation Model for determining of flood extent. The model was calibrated using measurements of flood extent and verified comparing calculated flood extent to satellite images. Consequently, the flood characteristics important for plant communities of the riparian wetland were calculated for vegetation season (February- September) daily time series (1961-1996). Then, their relations to particular generalized groups of vegetation were analyzed. The results show a significant congruity between the type of vegetation and calculated flood characteristics. The hydrodynamic model was confirmed to be a useful tool for calculating flood characteristics.
7
Content available remote Water management decision support system for Biebrza National Park
EN
The environmental changes occurring in the Biebrza River Valley (NE Poland) during the last two centuries have enforced a number of conservation activities in Biebrza National Park (BNP). In order to optimise planning processes, a Decision Support System (DSS) was developed. The DSS consists of a Data Catalogue and Geographic Information System (GIS), as well as a Hydrological and an Ecological Modules. In this paper, we present the use of the DSS in a scenario study, in which the changes of water conditions on the floodplain were estimated after different vegetation management scenarios leading to different vegetation successions.
PL
Przeobrażenia środowiskowe zachodzące w ciągu ostatnich dwóch wieków w otoczeniu doliny Biebrzy wymuszają czynną ochronę dużej części Biebrzańskiego Parku Narodowego. W celu optymalizacji działań ochronnych opracowano System Wspomagania Decyzji (DSS). W skład DSS wchodzą następujące elementy: Katalog danych z Geograficznym Systemem Informacyjnym (GIS) oraz moduły hydrologiczny i ekologiczny. Jako przykład wykorzystania DSS podano analizę zmian warunków wodnych w dolinie zalewowej wywołanych sukcesją roślinności.
EN
Landsat 7/ETM + image processed with method taking advantage of ratio images and Principal Component Analysis - PCA was put to Supervised Classification. Classification was carried out with Maximum Likelihood Classification method on the basis of land cover classes determined upon ground exploration data and complementary data as topographic and thematic maps of investigated area. Analysis of satellite image was executed in ER Mapper 6.1 with out thermal and panchromatic band. Results were compared and usefulness of foregoing methods to determine land cover in the area of flooded river basins was given.
EN
Rectified Landsat 7 ETM + image was processed with contrast stretch and given RGB colour composition 453. In advance land cover classes were derived on basis of measurements and additional an alyses of topographic and thematic maps. Supervised classification was run for four scenarios of different class generalization. Results were compared and effectiveness as well as accuracy in deriving flooded areas in naturally flooded river valleys were given. All analyses were carried out in ERM apper 6.1 and 6.4 remote sensing software. Additional computations were done with MS Excel spreadsheet.
10
Content available remote Natural floodplain storage capacity - modelling approach
EN
The aim of this paper is to estimate the storage capacity of the natural river floodplain and to compare it with the condition of river valley, which has undergone changes in its structure. This study was done using the morphological and hydrological data of the Biebrza River lower basin, GIS ArcView and ArcInfo for their processing and UNET of HEC-RAS for simulation of unsteady river flow. The Biebrza River valley has been chosen due to its natural character. The flood phenomenon occurs regularly in this river system and is not constrained by any man-made structures. The DTM of the Lower Basin of the Biebrza River was generated by ArcInfo TOPOGRID method. Topographic maps and a land survey were a source of the dataset. Additional field measurements were processed to assess the hydraulic model: river channel cross-sections, valley cross-sections. The numerical model of flood flow through the floodplain was calibrated for the spring flood event in 2000 and verified by measurements of flood extent performed in the period from 17-19 March of 1999. During this period the data on water levels in different parts of the valley and the flood border localizations by GPS were collected and compared with the Landsat TM satellite image captured on 19th March 1999. As a result, the digital map of the flood was created. This map has been compared with the results of river flow numerical model. The drawn up model was verified for the flood-wave that lasted from March to June 1999. During the verification process the observed stages and discharges at Burzyn gauging station, closing the analyzed river stretch, were used. Moreover, the flood extent, generated by GIS and DTM for the calculated ordinates of water surface, was compared with the extent obtained by the analysis of satellite images. As regards the flood in 1999, for the obtained flood extents from the model, floodplain storage capacities have been calculated and their changes in time analyzed. Both the drawn up model and GIS techniques, estimating floodplain storage capacity, were used for the analysis of the influence that channel improvement (shortening of a river course) and its levees exert on the changes of discharge volume, rate field as well as discharge hydrograph. Simulations of these variants were also performed for the flood in 1999. The achieved results allow quantification of a natural river valley retaining capacity.
PL
Celem niniejszej pracy było określenie pojemności retencyjnej naturalnej doliny zalewowej i porównanie jej z warunkami doliny rzecznej, którą poddano strukturalnym zmianom. W pracy wykorzystano morfologiczne i hydrologiczne dane z dolnego basenu Biebrzy, przetwarzając je za pomocą GIS, ArcView i Arc-Info i stosując model UNET programu HEC-RAS do symulacji niestabilnego przepływu rzecznego. Dolinę Biebrzy wybrano ze względu na jej naturalny charakter. W systemie rzeki powodzie występują regularnie i nie są ograniczane żadnymi budowlami technicznymi. Cyfrowy model terenu wytworzono metodą Arc-Info TOPOGRID. Dane pochodziły z map topograficznych i obserwacji terenowych. Dodatkowe pomiary terenowe niezbędne do modelu hydrologicznego obejmowały przekroje koryta rzecznego i doliny. Cyfrowy model przepływu powodzi przez terasę zalewową kalibrowano na podstawie powodzi z 2000 r. i weryfikowano pomiarami zasięgu powodzi z 17-19 marca 1999 r. Dane o poziomach wody w różnych częściach doliny i granicy zasięgu powodzi pozyskano ze zdjęć satelitarnych wykonanych przez Landsat TM 19 marca 1999 r. Cyfrowa mapa powodzi była wynikiem tych prac. Mapę porównano następnie z wynikami cyfrowego modelu przepływu w rzece. Opracowany model weryfikowano za pomocą parametrów fali powodziowej, która trwała od marca do czerwca 1999 r. W procesie weryfikacji zastosowano poziomy wody i przepływy w przekroju Burzyn, który zamyka analizowany odcinek rzeki. Ponadto, zasięg powodzi określony przez GIS i DTM dla obliczonych rzędnych zwierciadła wody porównano z zasięgiem ustalonym na podstawie zdjęć satelitarnych. Na podstawie zasięgu powodzi uzyskanego na podstawie modelu obliczono pojemność retencyjną terenów zalewowych i przeanalizowano jej zmiany w czasie. Opracowany model i techniki GIS ustalające pojemność retencyjną użyto do analizy wpływu, jaki wywierają zmiany (skrócenie) koryta rzeki i obwałowań na wielkość i hydrogramy odpływu. Przeprowadzono także symulację tych wariantów dla powodzi z 1999 r. Uzyskane wyniki pozwalają na ilościowe przedstawienie zdolności retencyjnych naturalnej doliny rzecznej.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.