کاربرد gis در مدیریت منابع آب (یا مهندسی آب) چیست؟ (به روزرسانی فروردین 98)
منابع آب و محیط زیست و مدیریت آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. زیرا هم از نظر ارزش منابع بسیار باارزش هستند و هم اینکه خسارات ناشی از عدم مدیریت درست آنها بسیار گران تمام میشود.
این مقاله از جی آی اس آکادمی در مورد کاربرد gis در مهندسی آب و کاربرد جی آی اس در مدیریت منابع آب است. همچنین کاربرد gis در محیط زیست نیز در آن ارائه شده است.
چرا سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS در مدیریت آب اهمیت دارد؟
کاربرد GIS در مهندسی آب و مدیریت منابع آب چیست؟
در مورد کاربرد GIS در محیط زیست منابع بسیاری از جمله کتابهای کاربردی وجود دارد که نمیتوان در این مقاله در مورد همه کاربردها صحبت کرد. تمرکز این مقاله بیشتر در مورد کاربردی جی آی اس در مدیریت منابع آب است. آب یکی از فاکتورهای مهم در محیط زیست و زندگی انسانهاست و عوامل دیگر را بیشتر از هر چیزی میتواند تحت تاثیر قرار دهد.
با توجه به اینکه یکی از نیازهای بشر، برای کشاورزی و صنعت، آب است، لذا در اغلب موارد شهرها و روستاها در نزدیک منابع آبی مثل رودها و .. ساخته میشود. این موضوع مزایای بسیاری برای بشر دارد و از طرفی اگر پیش بینی ها و مدیریت کارآمدی انجام نشود میتواند خسارات سنگین مالی و جانی به وجود آورد.
وقتی بحث مدیریت و تصمیمگیری پیش می آید نیاز به اطلاعات و تحلیل داده است و از آنجا که این موضوع پیچیدگیهای زیادی دارد باید به شکل یک سیستم اطلاعات دربیاید. سامانه اطلاعات جغرافیایی یا Geographic Information System که به صورت مخفف با اسم GIS شناخته میشود دقیقا برای این موضوع به وجود آمده است. یعنی یک سیستم اطلاعات مکانی که بتواند داده های مختلف را به عنوان ورودی بپذیرید و آنها را ساماندهی کند و بتوان با ابزارهای این سیستم اطلاعاتی، تحلیلهایی روی داده انجام داد. و در نهایت خروجیهایی به شکل گزارشهای مدون و به صورت خلاصه شده در قالب نقشه، چارت و نمودار از آنها تهیه کرد. به وطر خلاصه GIS یک ابزار تحلیلی اطلاعات (مکانی) است که به مدیران در تصمیمگیری و برنامه ریزی کارآمد و موثر کمک میکند. به چنین سیستم تصمیم یار مکانی، SDSS گفته میشود که مخفف Spatia Decision Support System است.
تا اینجا متوجه شدیم که GIS میتواند برای مدیریت منابع آب، به ما کمک کند تا اطلاعات مرتبط و تاثیرگذار در مهندسی آب را جمع آوری و به صورت یکپارچه ذخیره کنیم و بر روی این اطلاعات تحلیلهایی انجام دهیم. تا اینجا چند سوال به وجود میآید اینکه: 1- اطلاعات مرتبط و اثرگزار در موضوع مدیریت منابع آب چیست؟ 2- چه تحلیلهایی میشود با این اطلاعات انجام داد.
اطلاعات مکانی قابل استفاده در مدیریت منابع آب
فرمتهای و منابع مختلفی برای داده های مکانی وجود دارد که تحلیلها و تولید اطلاعات پردازش شده جهت تصمیم سازی و تصمیمگیری را بسیار کارآمد و اثربخش میکند. برخی از داده های قابل استفاده با اهمیت بالا عبارتند از:
- لایه‌ها / نقشه‌های توپوگرافی 2یعدی و 3D
- لایه‌ها / نقشه‌های زمین شناسی
- لایه‌ها / نقشه‌های به روز کاداستر و مناطق ساخت و ساز
- لایه‌ها / نقشه‌های به روز کاربری اراضی
- لایه‌ها / نقشه‌های به روز منابع طبیعی
- لایه‌ها / نقشه‌های به روز منابع آبی (از قبیل رودخانه ها و دریاچه ها و …)
- تصاویر ماهواره های اپتیک رایگان
- تصاویر ماهواره های اپتیک با دقت بالا
- تصاویر ماهواره های حرارتی و هواشناسی
- داده های ماهواره های رادار رایگان
- داده های ماهواره های رادار با دقت بالا
- داده های لیزر اسکنرهای هوایی دقیق
- عکسهای هوایی
- و موارد دیگر…
تحلیل های مکانی برای مدیریت منابع آبی
برخی از تحلیلهایی که میتواند از داده های ماهواره ای راداری، حرارتی و اپتیکی انجام داد عبارتند از:
- تحلیل رفتار رودخانه ها با سری زمانی تصاویر رادار
- برآورد حجم آب رواناب ها و سیلاب ها
- تحلیل مکانیابی برای موقعیت مناسب احداث سد
- تحلیل مکانیابی برای موقعیت مناسب احداث آب بند
- تحلیل مکانیابی برای موقعیت مناسب احداث مسیر انحرافی آب رودخانه یا سیلاب
- و موارد بسیار دیگر
کاربرد دیگر GIS در بحرانهای آبی و سیل است که در ادامه توضیحاتی در مورد آن داده شده …
کاربرد GIS در مدیریت سیل یا بحرانهای آبی
برخی از تحلیل هایی که در زمنیه مدیریت بحران های آبی میشود در آنها از GIS بهره برد عبارتند از:
- مکانیابی محل مناسب برای آب بند برای کاهش سرعت سیل
- مکان یابی محل مناسب برای ایجاد مسیرهای انحرافی آب برای ذخیره سازی در سفره های آبی زیرزمینی
- مکانیابی مناسب برای ایجاد سد و پیشگیری از خسارات آبی
- مکانیابی محلهای مناسب برای ایجاد پل و زیرگذر آبی در شبکه راهی بااهمیت بالا
- تحلیل رفتار رودخانه در زمانهای بارندگی
- تحلیل مکانی برای تولید نقشه های خطرناک که در زمان بارندگی یا طغیان رودخانه به زیر آب می رود
- تحلیل خسارات ناشی از سیل با نقشه های کاربری و نقشه های آبی حاصل از داده های ماهواره ای
- پایش رفتار رودخانه ها، دریاجه ها، سدها و موارد مشابه دیگر
- پایش تغییرات آب و هوایی
چرا GIS در ایران، هزینه و زمان بیشتری نسبت به کشورهای پیشرفته دارد؟
عوامل مختلفی باعث ایجاد اتلاف منابع سازمانهایی میشود که میخواهند از سامانه اطلاعات مکانی یا جغرافیایی GIS استفاده کنند. برخی از آنها عبارتند از:
- عدم دسترسی به نرم افزارهای به روز و جامع به دلیل عدم فروش به ایران
- از کار افتادن سیستم های توسعه داده شده به دلیل عدم مطابقت سیستم ها و داده های به روز
- استاندارد و جامع نبودن سیستم های توسعه داده شده در کشور
- عدم امکان هزینه بالا برای توسعه سیستم های نرم افزاری و مدیریتی اطلاعات مکانی
- عدم اشتراک گزاری داده ها و سیستم های نرم افزاری توسعه داده شده بین سازمانی (Interoperability) و هزینه های بالای دوباره کاری
راهکارهای پیشنهادی برای کاهش مشکلات استفاده از سیستم اطلاعات مکانی و تحلیلهای آن
در انتها در اینجا به عنوان جمع بندی، راهکارهای کلی برای افزایش بهره وری و کاهش هزینه ها و خسارات ناشی از عدم مدیریت اطلاعات، ارائه میگردد به امید توجه مسئولین تصمیم گیرنده و بهبود در زمینه مدیریت بهتر با سامانه های اطلاعات مکانی یکپارچه و بین سازمانی:
- تعیین بودجه سالانه برای توسعه سیستم های اطلاعات مکانی و تصمیم یار قابل استفاده برای تمام سازمانها
- تسهیل سازی و در برخی موارد حذف بوروکراسی اداری با سیستم سازی و اتوماسیون اینترنتی و الکترونیکی
- ایجاد سیستم های اطلاعاتی هدفمند و استراتژیک بین سازمانی
- تشکیل تیم توسعه نرم افزارهای اطلاعات مکانی با بودجه مستمر سالانه
- ارزیابی مستمر مدیران و رهبران تیمهای توسعه برای هدفمند و کارآمدتر شدن تیمهای اجرایی
- ایجاد بستر آزاد برای ایده پردازی و اتاق فکر هدفمند و استراتژیک
منابع مرتبط برای مطالعه بیشتر:
- https://www.iucn.org/theme/water/resources/infographics
- Remote Sensing and GIS Applications in Water Resources Management
- Use of Geographic Information Systems (GIS) in water resources
بهبود مستمر (کایزن)
دوستانی که این مقاله را مفید میدانند لطفا در بخش نظرات همین مقاله در ادامه آن، نظرات، سوالات و پیشنهادات خود را بیان کنید تا بتوانیم در ادامه، مقاله را به شکل بهتری ویرایش کنیم و یا مقالات جدید را بهتر از قبل بنویسیم.
با تشکر از توجهتان
