Analyse von Wassereinzugsgebieten
Wir Menschen denken bei Land in der Regel an die von uns definierten Grenzen, wie Länder, Staaten und Städte. Global Mapper kann verwendet werden, um Daten zu laden, die diese Grenzen darstellen, aber das Programm kann auch die physische Topografie des Landes und seiner Grenzen in Form von Bergrücken, Wassereinzugsgebieten und Ökosystemen untersuchen. Die Analyse von Wassereinzugsgebieten und der lokalen Topografie eines Gebiets kann Aufschluss über mögliche Risiken und Verunreinigungen für das lokale Wassersystem geben.
Wassereinzugsgebiete werden durch die Bäche definiert, in die das Wasser fließt. Das Wasser für alle Gebiete innerhalb eines bestimmten Wassereinzugsgebiets fließt zu dem im Wassereinzugsgebiet definierten Bach, Fluss oder Gewässer. Dieses Wasser fließt dann in einen größeren Wasserweg, der ein größeres Einzugsgebiet bildet und schließlich in einen Auslass in ein größeres Gewässer mündet.
Aus einem öffentlich zugänglichen nationalen Datensatz werden große Wassereinzugsgebiete für das Festland der Vereinigten Staaten dargestellt. Jedes Wassereinzugsgebiet umfasst Teile mehrerer Bundesstaaten, wobei die Grenzen des Wassereinzugsgebiets nicht mit den Staatsgrenzen übereinstimmen.
Wassereinzugsgebiete der großen und kleinen Wasserläufe
Betrachtet man ein einzelnes Wassereinzugsgebiet aus dem nationalen Datensatz, so umfasst das Wassereinzugsgebiet der Region Tennessee einen Teil von neun verschiedenen Bundesstaaten, in denen Wasser in den Tennessee River fließt. Da sich dieses Wassereinzugsgebiet mit den Bundesstaaten überschneidet, folgt es in einigen Gebieten eng einer Staatsgrenze. Entlang der Grenze zwischen Kentucky und Virginia und einem Teil der Grenze zwischen Tennessee und North Carolina verläuft das Einzugsgebiet entlang der Staatsgrenzen. Dies verdeutlicht, dass unsere vom Menschen definierten Grenzen auch durch das Gelände beeinflusst werden. Markante Bergrücken in einem Gebiet unterteilen das Land auf natürliche Weise in Wassereinzugsgebiete, und diese physischen Merkmale bildeten häufig die Grundlage für Landes-, Staats- oder Bezirksgrenzen.
Beim Kopieren eines Merkmals aus einer Ebene in eine neue Ebene wird die Wasserscheide der Region Tennessee von der nationalen Wasserscheide-Datenebene getrennt.
Um die Regionen in den einzelnen Bundesstaaten zu isolieren, die in das Wassereinzugsgebiet der Region Tennessee fallen, erstellt das Werkzeug für räumliche Operationen in Global Mapper einen neuen Satz von Polygonen. Die Operation "Schnittpunkt" wird auf die beiden Ebenen angewandt, um die neue Ebene zu erzeugen, die Abschnitte der neun Bundesstaaten isoliert, die vom Wassereinzugsgebiet der Region Tennessee abgedeckt werden.
Eine einfache räumliche Operation wird eingerichtet, um die Gebiete zu isolieren, in denen sich bestimmte Staaten und die Wasserscheide der Region Tennessee überschneiden.
Einzigartig gefärbte Gebiete aus jedem Staat im Wassereinzugsgebiet sind zu sehen.
Die Auswahl der neuen Merkmalsschicht und die Verwendung einer Digitalisierungsoption zur Messung der Fläche der Polygone ergibt Attribute für jedes Merkmal, die eine quantitative Aufschlüsselung der Wassereinzugsgebietsfläche der Region Tennessee nach Bundesstaaten ermöglichen. Da einige Bundesstaaten, vor allem Georgia, mehrere Polygone haben, die die Überlappung der Wassereinzugsgebiete darstellen, werden die Merkmale in mehrteilige Polygone für jeden Bundesstaat gruppiert, so dass eine einzelne Gruppenflächenmessung berechnet werden kann.
Mit den Optionen zur Erzeugung von Messattributen in Global Mapper wird die Fläche jedes Zustands innerhalb eines Wassereinzugsgebiets quantifiziert.
Suche nach Wassereinzugsgebieten in Global Mapper
Diese großen Wassereinzugsgebiete beschreiben die Grenzen und Wassereinzugsgebiete für die Region auf der Makroebene, aber innerhalb jedes Gebiets gibt es mehrere Untereinzugsgebiete oder Mikro-Wassereinzugsgebiete, die durch kleinere lokale Wasserläufe definiert sind. Das Tool Watershed Generation in Global Mapper verwendet eine Geländeschicht, um den Fluss zu analysieren und einige dieser kleineren Wassereinzugsgebiete zu identifizieren.
Auf der Grundlage eines Ausschnitts eines nationalen Geländedatensatzes berücksichtigt das Tool Watershed Analysis die Parameter für den Flusslauf, die Länge und die Tiefe der Geländemulde. Durch die Erhöhung der Mindestflussgröße werden größere Bäche und Wasserstraßen identifiziert, wodurch größere Wassereinzugsgebiete entstehen. Die Identifizierung kleinerer Bäche oder Nebenflüsse in dieser Analyse führt zu kleineren Wassereinzugsgebieten. Der Abfluss aus den kleineren Bächen und Gebieten würde schließlich zusammenlaufen, um die größeren Wassereinzugsgebiete zu bilden.
Durch Ändern der Anforderungen an die Fließgewässergröße im Tool Watershed Generation werden die Größen der Wassereinzugsgebiete bestimmt.
Analyse der Gefahren und Risiken von Wassereinzugsgebieten
Die Möglichkeit, das Gelände zu analysieren und eine Region in Abschnitte zu unterteilen, die auf natürlich vorkommenden Wassereinzugsgebieten basieren, bietet eine andere Perspektive auf die physische Umwelt und darauf, wie sich Umwelt- und vom Menschen verursachte Faktoren auf ein Gebiet auswirken können, das über die vom Menschen definierten Grenzen hinausgeht.
Eine Art von Bedrohung für Wasserversorgung und Ökosysteme ist die Verunreinigung durch Abfallentsorgungsanlagen. Der Abfluss von Deponien bedroht die umliegende Umwelt, und diese Anlagen müssen den Abfluss kontrollieren, um die Auswirkungen zu minimieren. Obwohl das Deponiemanagement in der Regel zuverlässig ist, ist es für die Erhaltung der Gesundheit des Wassereinzugsgebiets wichtig, den Bereich zu analysieren, in dem kontaminiertes Wasser austritt.
Unter Verwendung eines nationalen Datensatzes von Deponiestandorten werden Attributberechnungen und Abfragen durchgeführt, um feste Abfallentsorgungseinrichtungen zu identifizieren, die derzeit geöffnet sind. Bei der Suche nach offenen Deponien innerhalb des Wassereinzugsgebiets der Region Tennessee können diese Punkte ausgewählt werden, und der Abfluss von diesen Punkten wird mit einer anderen Anwendung des Werkzeugs Watershed Generation in Global Mapper bestimmt.
Zwei Attribute werden verwendet, um zu bestimmen, welche Punkte offene Abfalldeponien darstellen.
Kartierung des Flusses aus Deponien
Um die potenziellen Auswirkungen eines Lecks zu analysieren, kann das Global Mapper-Tool "Watershed Generation" verwendet werden, um den Abfluss von einem Punkt zu kartieren. Mithilfe einer erweiterten Auswahloption werden zunächst alle Punkte innerhalb des Wassereinzugsgebiets der Region Tennessee identifiziert, und eine Suche nach den ausgewählten Punkten grenzt die Ergebnisse auf Deponien in dieser Region ein, die derzeit geöffnet sind.
Mit dem Tool Search Vector Data können Sie innerhalb ausgewählter Merkmale suchen, um den Betrieb von Mülldeponien im Wassereinzugsgebiet der Region Tennessee zu ermitteln.
Mit der Komponente Durchfluss von ausgewähltem(n) Punkt(en) verfolgen des Werkzeugs zur Erzeugung von Wassereinzugsgebieten wird eine durch eine Reihe von Pfeilen symbolisierte Linie erstellt, die den Wasserfluss von dem Punkt über das Gelände zeigt.
Bei der Wassertropfenanalyse werden nur Bäche erzeugt, die den Fluss von den ausgewählten Deponiepunkten über das Gelände zeigen.
Wenn das Wasser entlang des identifizierten Flusslaufs fließt, kann es ins Grundwasser sickern und die sauberen Wasserressourcen verunreinigen, die für ein gesundes Einzugsgebiet erforderlich sind. Die Definition des betroffenen Gebiets kann dazu beitragen, das Einzugsgebiet zu verwalten und die Gesundheit des Ökosystems und der Wasserressourcen zu erhalten. Mit dem Global Mapper-Tool Spatial Operations lässt sich der Schnittpunkt der generierten Wassertropfen-Analyseströme mit den zuvor ermittelten Wassereinzugsgebieten oder Gemeindegrenzen eindeutig als betroffenes Gebiet identifizieren.