Download
1 / 56
560 likes | 689 Views
Zrównoważone zarządzanie zlewnią zbiornika Dobczyckiego. Spotkanie w ramach projektu SaLMaR 25 czerwca 2013, 10:00 Ośrodek Jałowcowa Góra, Dobczyce . PROGRAM. 10:00 Wprowadzenie i prezentacja projektu SaLMaR (Tomasz Bergier) 10:20 RBIS Dobczyce (Beata Hejmanowska )
E N D
Zrównoważone zarządzanie zlewnią zbiornika Dobczyckiego Spotkanie w ramach projektu SaLMaR 25 czerwca 2013, 10:00Ośrodek Jałowcowa Góra, Dobczyce
PROGRAM 10:00 Wprowadzenie i prezentacja projektu SaLMaR (Tomasz Bergier) 10:20 RBIS Dobczyce (Beata Hejmanowska) 10:40 Modelowanie w SaLMaR (Wojciech Drzewiecki) 11:00 Przerwa kawowa 11:15 Praca w grupach tematycznych (metodą World Cafe)
Sustainable Land and Water Management of Reservoir Catchments (SaLMaR) PREZENTACJA PROJEKTU Dr inż. Tomasz Bergier Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska Wydz. Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
FINANSOWANIE • Polsko-niemiecka współpraca na rzecz zrównoważonego rozwoju • Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego • Bundesministerium für Bildung und Forschung CZAS TRWANIA: 3 lata (zakończenie w 2015)
KONSORCJUM POLSKA • Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Małopolski Ośrodek Badawczy w Krakowie • Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie • Główny Instytut Górnictwa w Katowicach • ProGea-Consulting w Krakowie NIEMCY • Friedrich-Schiller-Univerität Jena • Helmholtz Centre for EnvironmentalResearch w Lipsku • CodematixGmbH w Jenie • GDS GmbH w Jenie
ZLEWNIE PROJEKU POLSKA • Zbiornik Dobczycki • Czorsztyn-Sromowce Niżne • Dziećkowice NIEMCY • Weida-Zeulenroda
PAKIETY ROBOCZE • Implementacja RBIS: system komputerowy o funkcjonalności GIS,platforma wymiany informacji pomiędzy zarządzającymi zlewnią. • Zintegrowana ocena (ISA) i analiza dynamiki zjawisk hydrologicznych i społeczno-ekonomicznych, w szczególności: procesów kształtujących obieg wody i zanieczyszczeń, trendów przemian społecznych, urbanistycznych itp. • Zastosowania teledetekcyjnych technik lotniczych (hiperspektralnych i termicznych) i satelitarnych do identyfikacji niezorganizowanych źródeł zanieczyszczeń. • Zastosowanie i rozwój modelu J2000-Sdo modelowania dynamiki krążenia wody i transportu zanieczyszczeń.
PAKIETY ROBOCZE • Zbudowanie zestawu kluczowych wskaźników opisujących krążenie wody oraz transport zanieczyszczeń, a także rozwój społeczno-ekonomiczny, z uwzględnieniem przewidywanych zmian klimatu. • Stworzenie scenariuszy (‘what-if?’ = ‘co-jeśli’)opisujących przewidywane trendy w użytkowaniu terenu i zmiany klimatyczne (integracja pakietów 2 i 5) z udziałem interesariuszy i ekspertów. Wprowadzenie ich do RBIS. • Modelowanie scenariuszy za pomocą J2000-S. • Stworzenie ILWRM uwzględniającego wszystkie powyższe elementy (strategie, trendy, scenariusze). Rozbudowa RBIS o wymagane procedury w celu stworzenia systemu wspomagania decyzji.
CEL PROJEKTU Stworzenie Zintegrowanego Systemu Zarządzania Zlewniąi Zasobami Wodnymi (ang. ILWRM) m.in. dla zlewni Zbiornika Dobczyckiego z wykorzystaniem: • przestrzennej bazy danych środowiskowych RBIS • modelu komputerowego J2000-S • hiperspektralnych i termalnych technik teledetekcyjnych • pomiarów in-situ • współpracy z interesariuszami i ekspertami
Pressures(P) (presja) Bezpośrednie oddziaływanie na środowisko, presja na zasoby lądowe i wodne (np. eutrofizacja) PWskaźniki Drivers (D) (czynniki sprawcze) Zmiany klimatu, rozwój społeczno-ekonomiczny, polityki i trendy sektorowe, zmiany użytkowania DWskaźniki Ocena Ocena DSS State (S) (stan) Obserwowany stan środowiskaPoziom zanieczyszczeńWykorzystanie zasobówTurystyka SWskaźniki Responses (R) (reakcja) Reakcja społeczeństwa na problemy Powstałe na bazie scenariuszy strategie działania (ILWRM) RWskaźniki Model systemu Impacts (I) (wpływ) Wpływ zmian środowiska na efekty działalności człowiekaDegradacja zasobówWystępowanie zjawisk ekstremalnychBariery rozwoju IWskaźniki Modelowanie Walidacja strategii Sprzężenia zwrotne Sustainable Land and Water Management of Reservoir Catchments (SaLMaR)
SaLMaR RIVER BASIN INFORMATION SYSTEM (RBIS) DLA ZLEWNI ZBIORNIKA DOBCZYCKIEGO Dr hab. inż. Beata Hejmanowska, prof. AGHKatedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska Wydz. Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
River Basin Information System RBISgeodane Mapa topograficzna - 6 arkuszy map w układzie 1992 w skali 1:50 000 - 59 arkuszy map w skali 1:10 000 Mapa Sozologiczna i Hydrograficzna Polski w skali 1:50 000 w wersji cyfrowej w formacie MapInfo Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000 w postaci wydruku offsetowego Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000 w postaci cyfrowe w formacie geotiff wraz z objaśnieniami Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski w skali 1:50 000 w formacie ArcView (*.shp) wraz z objaśnieniami
River Basin Information System RBISgeodane Mapa Hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000 wersji cyfrowej ArcView (*.shp) wraz z objaśnieniami Mapa Geośrodowiskowa Polski w skali 1:50 000 w wersji cyfrowej ArcView (*.shp) wraz z objaśnieniami Mapa Litogenetyczna Polski w skali 1:50 000 w wersji cyfrowej (*.tiff) Mapa Hydrogeologiczna Polski, Pierwszy Poziom Wodonośny – Występowanie i Hydrodynamika w skali 1:50 000 w wersji cyfrowej ArcView (*.shp) Mapa Hydrogeologiczna Polski, Pierwszy Poziom Wodonośny – Wrażliwość na Zanieczyszczenie i Jakość Wód w skali 1:50 000 w wersji cyfrowej ArcView (*.shp) Baza Danych Obiektów Topograficznych w skali 1:10 000 w wersji cyfrowej ArcView (*. shp)
River Basin Information System RBIS Dziekuje za uwagę Nowe dane potrzeby pomysły
SaLMaR ROLA MODELOWANIA W PROJEKCIE Dr inż. Wojciech DrzewieckiKatedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska Wydz. Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie
Modelowanie – definicje • Reprezentacja procesu (Fowler, 1997) • Formalny (matematyczny, fizyczny) opis zasadniczych elementów problemu (Jeffers, 1988) • Uproszczony obraz rzeczywistości – jako narzędzie do rozwiązywania problemów (Jorgensen, 1994) • Badanie procesów zachodzących w krajobrazie (środowisku) przy użyciu algorytmów matematycznych w postaci kodu komputerowego (Burroughs, 1986)
Model przestrzenny • Dotyczy zjawisk, które wykazują zmienność przestrzenną • Wynik modelowania zmienia się wraz ze zmianą lokalizacji
Celemodelowaniaprzestrzennego • Modele przestrzenne analizują zjawisko identyfikując zmienne zasadnicze dla jego opisania (wyjaśnienia) i dostarczając informacji o relacjach między tymi zmiennymi (wagi) • Są użyteczne dla przewidywania prawdopodobnego wpływu ewentualnych zmian czynników kontrolujących zjawisko
Celemodelowaniaprzestrzennego • Pomoc w zrozumieniu rzeczywistego świata (eksperyment prowadzony w „cyfrowej wersji” rzeczywistości) • Wsparcie procesu planowania (pomoc w znalezieniu optymalnego rozwiązania) • Dostarczenie narzędzia prognostycznego dla zarządzania przestrzenią (co-jeżeli?) • Czytelna i łatwa w odbiorze wizualizacja – wykresy, mapy, dynamiczne prezentacje
Model J2000 Model J2000 • zorientowany procesowo model o parametrach rozłożonych przeznaczony do symulacji hydrologicznych • reprezentuje najważniejsze procesy hydrologiczne w zlewni
Model J2000 Model J2000 • modelowanie przeprowadzane jest dla wydzielanych w obrębie zlewni jednostek przestrzennych (HRU – Hydrological Response Units) • HRU określane są na drodze analiz GIS w oparciu o informacje o ukształtowaniu terenu, glebach, użytkowaniu i własnościach hydrogeologicznych
Model J2000 Model J2000 • na wyjściu z modelu otrzymujemy dane o odpływie w podziale na 4 rodzaje
Model J2000-S Model J2000-S stanowi rozszerzenie modelu J2000 o dodatkowe komponenty umożliwiające modelowanie procesów erozji oraz transportu biogenów
JAMSJena Adaptable Modelling System • modułowa platforma modelowania • umożliwia tworzenie nowych modeli z wykorzystaniem istniejących modułów • tworzenie nowych modeli odbywać się może na dwa sposoby:- poprzez wykorzystanie interfejsu graficznego do składania nowych modeli z istniejących modułów;- w oparciu o istniejące modele, poprzez zastępowanie odpowiednich modułów nowymi (lepiej pasującymi do posiadanych danych czy opartymi na innych modelach matematycznych)
JAMSPrzykładyzastosowań Zlewnia rzeki Gera
JAMSPrzykładyzastosowań • Zespół zbiorników Weida-Zeulenroda • zbiorniki dostarczały wodę pitną dla mieszkańców wschodniej Turyngii • zagrożeniem dla jakości wody były wysokie ładunki azotanów w wodach zasilających zbiornik • zanieczyszczenia pochodziły ze źrodeł rolniczych • Cele projektu: • Identyfikacja rozproszonych obszarowych źródeł zanieczyszczeń • Modelowanie ładunku azotu docierającego do zbiornika • Optymalizacja stosowanych środków zapobiegawczych (kompensacja dla rolników)
JAMSPrzykładyzastosowań • wyznaczono elementarne jednostki przestrzenne (HRU) • zgromadzono dane hydrologiczne i meteorologiczne ze stacji pomiarowych oraz dane dotyczące stosowanych dawek nawożenia (w skali pola) • przy użyciu modelu J2000-S wykonano modelowanie dynamiki azotu w zlewni, którego rezultatem był rozkład przestrzenny źródeł azotu docierającego do wód
JAMSPrzykładyzastosowań • w celu określenia efektywności podejmowanych środków zaradczych przeprowadzono wielowymiarową analizę wrażliwości z zastosowaniem opartego na sieci neuronowej narzędzia HydroNet • określono akceptowalne wielkości progowe ładunku azotu docierającego do zbiornika • określono efektywność stosowania kompensacji oraz określono obszary priorytetowe dla jej stosowania
Sustainable Land and Water Management of Reservoir Catchments (SaLMaR) Zamiast podsumowania (na podst: Petit, 2008): All models are wrong; some models are useful (“Cox’s Law”) Wszystkie modele z definicji są złe (niepełne), w tym sensie, że ignorują pewne aspekty rzeczywistości Istotne jest to, czy dany model jest przydatny do określonego celu
