Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Использование ГИС-технологий для оценки ландшафтных и климатических характеристик речных бассейнов

Работа №25139

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

информационные системы

Объем работы43
Год сдачи2017
Стоимость5750 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
307
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение 4
1 Обзор литературы 7
1.1 Обзор предметной области 7
1.2 Обзор данных проекта 8
2 Исходные данные и программное обеспечение 8
2.1 Программное обеспечение ArcGIS 8
2.2 Программное обеспечение QGIS 11
2.3 Цифровая модель рельефа 12
2.3 Данные о климате CRU 13
3 Формирование бассейнов рек и постройка первичных притоков рек 14
3.1 Определение бассейна реки с использованием средств ArcGIS SpatialAnalyst 14
3.2 Постройка первичных притоков реки 17
3.3 Создание слоя с описанием расчлененности рельефа бассейнов и
вычисление горизонтальной расчлененности рельефа 19
4 Вычисление ландшафтных характеристик бассейнов рек 23
4.1 Вычисление экспозиции склонов поверхности 23
4.2 Вычисление уклона местности 26
4.3 Вычисление стандартной, профильной и плановой кривизны поверхности 28
5 Вычисление климатических характеристик в пределах бассейнов 32
6 Использование зональной статистики ArcGIS и заполнение проекта QGIS 33
6.1 Вычисление характеристик с помощью зональной статистики ArcGIS 33
6.2 Добавление данных в проект ArcGIS 37
Заключение 38
Список использованных источников

Гидросфера и атмосфера Земли находятся в постоянном движении и взаимодействии. Под воздействием фазовых переходов воды происходит функционирование глобального гидрологического цикла (ГГЦ).
ГГЦ состоит из двух звеньев — океанического и континентального, связанных между собой атмосферным этапом - переносом воздушных масс и континентальным этапом — стоком с суши водных масс. Континентальное звено ГГЦ начинается с атмосферных осадков, выпадающих на сушу из воздушных масс океанического происхождения. Все это свидетельствует о неразрывной связи гидрологических и метеорологических процессов [1]. В данной работе рассматривается континентальный этап, а именно сток, и характеристики, влияющие на него.
Для решения прикладных задач в области проектирования и строительства различных гидротехнических сооружений, для оценки и рационального использования водных ресурсов в целях устойчивого развития страны и отдельных административных районов, для мониторинга экологического состояния речных бассейнов необходимо иметь достаточно полные сведения о гидрологических характеристиках и режиме водных объектов. В связи с этим перед гидрологами ставятся задачи выявления временных и пространственных связей между факторами, определяющими формирование гидрологического режима, и возможного их изменения под влиянием природных и антропогенных условий.
Для определения одной из главных расчетных гидрологических характеристик - стока рек разработано и применяется множество методов. Но ни один из них не может функционировать без использования физико-географических и гидрографических характеристик исследуемого района. До недавнего времени они определялись традиционными трудоемкими ручными измерениями на топографических картах. Интенсивное развитие компьютерной техники и информационных технологий в последнее время позволяет получать нужные характеристики с помощью технологий географических информационных систем (ГИС) полнее и быстрее по сравнению с традиционными измерениями.
Геоинформационная технология (ГИС-технология) - это совокупность приемов, способов и методов применения средств вычислительной техники, позволяющая реализовать функциональные возможности ГИС для анализа исходных данных, выполнения расчетов и представления в картографической форме полученных результатов. Эта технология объединяет преимущества визуализации и географического анализа изучаемых объектов реального мира, которые предоставляет карта, с возможностью работы с базами цифровых данных. Кроме того, она позволяет представить результаты анализа в печатном виде. Большие возможности дает использование ГИС для анализа гидрологической информации, предсказания наводнений, управления водными ресурсами и других работ, где необходимо точно знать временное и пространственное распределение различных гидрологических характеристик и иметь возможность как оценки их состояния, так и прогноза возможных изменений [2].
В данной работе были применены ГИС-технологии для расчета характеристик исследуемых речных бассейнов; проведен статистический анализ.
Цель работы: создание проекта в Quantum GIS, включающего собранные данные о ландшафтных, климатических и антропогенных (лесистость) характеристиках речных бассейнов для последующего анализа их влияния на сток рек.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
- выполнить построение бассейнов по данным цифровой модели рельефа, с использованием функций ArcGIS;
- построить сеть водотоков;
- определить ландшафтные и климатические характеристики (осадки , температура) в пределах бассейнов;
рассчитать вертикальную и горизонтальную расчлененность; создать проект QGIS, включающий все собранные данные.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


В результате бакалаврской работы была достигнута цель - создание проекта QGIS, для гидрологического моделирования и анализа зависимости величины поверхностного стока от:
- ландшафтных характеристик бассейна (высота над уровнем моря,экспозиция склонов, уклон, кривизна (стандартная, профильная, плановая));
- климатических характеристик (среднемесячные температуры и осадки, среднегодовая температура и сумма осадков);
- антропогенных характеристик (лесистость, и ее изменения).
Цель достигнута, так как выполнены следующие задачи:
- выполнено построение бассейнов по данным цифровой модели рельефа, с использованием функций ArcGIS;
- построена сеть водотоков;
- определены ландшафтные и климатические характеристики в пределах бассейнов;
- рассчитана вертикальная и горизонтальная расчлененность;
- создать проект QGIS, включающий все собранные данные.
Проект включает в себя растровые слои экспозиции, уклона, кривизны поверхности бассейнов, векторный слой бассейнов, векторный слой рек с данными о расчлененности рельефа, статистические данные о характеристиках и стоке рек в формате таблиц, связанных через поле id.
На основе данного проекта можно проводить дальнейший анализ влияния собранных характеристик на поверхностный сток рек.


1. Носков, В.М. О взаимосвязи гидрологии и метеорологии [Текст] / В.М. Носков // Дискуссии. - Географический вестник, 2014. - С.2 (29).
2. Орлова, Е.В. Определение географических и гидрологических характеристик водных объектов с использованием ГИС-технологий [Текст]: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук (25.00.27) / Орлова Елена Викторовна; Государственный Гидрологический Институт. - Санкт-Петербург, 2008. - 218 с.
3. Abbaspour K. C., Rouholahnejad E., Vaghefi S. et al. A continental-scale hydrology and water quality model for Europe: Calibration and uncertainty of a high- resolution large-scale SWAT model//Journal of hydrology, Vol. 524, P. 733-752.
4. Сайт аIe^д^yнapoднoй компшгии Esri - основополояшика и мирового лидера рынка геоинформационных систем [Электронный ресурс]: - Режим доступа:https://www.esri-cis.ru/.
5. Сайт IIpoгpaаIаIнoгo обеспечения QuantumGIS Эе|CIегpoI^I^ ый ресурс]: Документация. Режим доступа:http: //www. qgis. org/ru/docs/index.html
6. WinSCP - Free SFTP, SCP and FTP client for Windows [Электронный ресурс]: - Режим доступа:https://winscp.net/eng/docs/lang:nj/.
7. Сайт Геологической службы США. USGS [Электронный ресурс]: - Режим доступа:https://www.esri-cis.su/.
8. Сайт аIиpoвoй -еIиаIaтичecкoй исследовательской гpyппеI Великобритании. UEA.ac [Электронный ресурс]: - Режим доступа:: http: //www.cru.uea.ac.uk/.
9. Сайт справки по продуктам ArcGIS, ArcGIS Resources [Электронный ресурс]. - Режим доступа:http://resources.arcgis.com/.
10. Диденко, П.А. Балльная оценка природного потенциала ландшафтов (на примере степной провинции ставропольской возвышенности) /. - Наука. Инновации. Технологии., 2013. - С. 117 (123).
11. Сайт «Вода [Электронный ресурс]: - Режим доступа:http: //water-rf. ru/.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


© 2008-2022 Cервис помощи студентам в выполнении работ