Jacek Targoński

Jacek Targoński Wydział Informatyki
i Łączności KW PSP
Gorzów Wlkp.

Temat: Symulowanie / modelowanie rozwoju powodzi

Witam,
chciałbym się dowiedzieć, czy jest możliwość, ew. jakich narzędzi miałbym użyć, żeby zasymulować rozwój powodzi po przerwaniu wału przeciwpowodziowego w konkretnym miejscu.

Posiadam dane wysokościowe LIDAR z CODGIK (Centralengo Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej) oraz dane zagrożenia powodziowego z RZGW (Regionalny Zarząd Gospodarki Wodnej) wykonane w ramach projektu ISOK, znajdują się tam SHP z warstwami wałów, rzek i prognozowanych zasięgów powodzi.

Jakkolwiek, chciałbym dokonać własnych symulacji z uwzględnieniem przerwania wału na jego konkretnym odcinku, co byłoby poprzedzone wcześniejszą inspekcją z UAV (drona) w bliskiej podczerwieni. Zlokalizowany, przesiąkający fragment wału chciałbym wyciąć z chmury punktów w jakimś z programów i wtedy stworzyć NMT/DEM.

Posiadając warstwę rzek, mając dane z IMGW nt. aktualnego stanu danej rzeki, chciałbym dokonać symulacji, w której woda przelewałaby się z koryta rzecznego przez wyciętą w wale wyrwę i zalewała pobliskie tereny.

Funkcją jaką znam jest w ArcScanie stworzyć shp o zasięgu badanego obszaru, nadać base high NMT. Natepnie stworzyć ANIMACJĘ, w której stopniowo będę zwiększał "stan wody" (poligon obejmujący badany obszar).
Tego typu analiza nie do końca mnie zadowala, gdyż wskazuje, że zalany będzie obszar położony niżej niż rzeka, a zagłębienia mogą przecież być otoczone wzniesieniami i woda wcale nie musi się tam pojawić.

Stąd pytanie, jakich narzędzi, i jakie czynności powinienem wczesniej wykonać aby zasymulować poglądowo miejsca, w które dostanie się woda po przerwaniu wału w danym odcinku?
Studia geoinformatyczne skończyłem na tyle dawno, że niektóre rzeczy już mi uleciały z pamięci, ale nie oczekuję odpowiedzi jak dla typowego laika;)
Korzystam z Arc'a jak i Qgisa i innych.

Może, ktoś wie jak to w stosunkowo szybki sposób wykonać, gdyż ma być to poglądówka do celów interwencyjnych.
Pozdrawiam:)
Jarosław S.

Jarosław S. mgr inż. ochrony
środowiska,
specjalista GIS

Temat: Symulowanie / modelowanie rozwoju powodzi

Hmmm... No nie spodziewałbym się, że ktoś Ci tu pełny tutorial popełni, bo kroków do zrobienia trochę jest. Ale chwilę poszukałem w necie i sporo jest takich przewodników, bo to popularny temat. Pogoogluj.

PS - też to robiłem na studiach, jeszcze w ArcView 3.2, więc to nie może być trudne ;)
Arkadiusz Ś.

Arkadiusz Ś. Specjalista
hydrolog, modelarz
hydraulik,
hydrotechnik, m...

Temat: Symulowanie / modelowanie rozwoju powodzi

Witam
Ciekawe narzędzia GIS ale niewiele mają wspólnego z tym czego oczekujesz. Jak dobrze zauważyłeś "sztuczne" podnoszenie "stanu wody" do niczego nie prowadzi, bo w ten sposób możesz sobie zalać całą okolicę co będzie nieprawdą. Woda nie pojawi się z podniesieniem rzędnej wszędzie tam, gdzie NMT będzie miał niższą rzędną. Woda podlega siłom grawitacji, ma swoją objętość, dynamikę, lepkość, dlatego też nie da się bez obliczeń powiedzieć jaki obszar zostanie zalany mają tylko do dyspozycji rzędną wody i terenu. Rozlewanie się wody podlega transformacji przepływu po terenie, np. za pomocą równań fali płytkowodnej. Aby taką analizę wykonać trzeba użyć odpowiednich danych i narzędzi przez odpowiednich specjalistów.

Symulacje ukazują animacje
https://www.youtube.com/watch?v=QyQzMjNLGnA
https://www.youtube.com/watch?v=QdX-Zhsjb5Y

Rozwój powodzi czy awarii wału można prawidłowo zasymulować tylko i wyłącznie za pomocą modeli hydraulicznych co najmniej 2D. Żadne narzędzie GIS tego nie zrobi. GISa używa się tylko i wyłącznie do preprocessingu (np. przygotowania NMT) i postprocessingu (obróbki wyników i wizualizacji). Przesłane przez ESRII narzędzia bynajmniej nie służą do hydrauliki, ale do hydrologii, a więc zupełnie czego innego, chociaż jeśli nie ma danych hydrologicznych to modelowanie hydrologiczne stanowi wstęp dla modelowania hydraulicznego. Część z tych narzędzi również można wykorzystać w preprocessingu NMT, bo oczywiście sam czysty NMT powinno się sprawdzić i dostosować tak by analiza była prawidłowa - zależnie od celu i możliwości. Ostatnie dwa linki przedstawiają generowanie stref zalewu na podstawie wyników modelowania hydraulicznego, a więc postprocessing.
Dane niezbędne do opracowania to NMT, pokrycie, czyli użytkowanie terenu – może być z BDOT lub CLC lub nawet z ortofotomapy co jednak wymaga większego nakładu pracy, dane hydrologiczne lub wyniki modelowania hydraulicznego (to rozumiem tutaj może być z ISOK jako rzędne wody). Sama obróbka tego to sporo pracy, bo domyślam się ze obszar duży, skoro to wał.
Obliczenia można wykonać w wielu programach, które w większości są jednak płatne. Ale również można to zrobić w aplikacji HEC-RAS w wersji modelu 2D.

Pozdrawiam
Jacek Targoński

Jacek Targoński Wydział Informatyki
i Łączności KW PSP
Gorzów Wlkp.

Temat: Symulowanie / modelowanie rozwoju powodzi

Dzięki za odpowiedź!
Niestety nie znam się na hydraulice, stąd też szybko zaprzestałem testowania programu HEC-RAS, bo tam też doprowadziły mnie moje poszukiwania. Paru znajomych zajmuje się tworzeniem modeli powodziowych dla dorzecza Odry, jednak z tego co przekazali mi telefonicznie polega to długotrwałym i monotonnym na rysownaniu linii wzdłuż cieku (tak to spłycę/uproszczę, bez urazy).
Stąd też szukałem czegoś co można wykonać, że tak powiem interwencyjnie. W jak najkrótszym czasie, nawet jeżeli nie byłoby zbyt dokładne, miałoby pokazać właśnie tylko grawitacyjny rozkład wody po przerwaniu wału.

A, że technologia w naszych czasach powala na kolana to cieżko mi uwierzyć, że nie ma jeszcze aplikacji na androida, w której po zaimportowaniu DEM klikam miejsce , "odkręcam kran" i patrze jak woda wypełnia "wannę" :D

Teraz na poważnie, wydaje mi się, że bedzie trzeba przysiąść w wolnym czasie i pogłębic wiedzę na ten temat. Może jeszcze do czegoś dojdę, jeśli coś ciekawego wymyślę podziele się tym z Wami w wątku:)

Następna dyskusja:

symulacja powodzi




Wyślij zaproszenie do