إصدار بيانات هيدرولوجية عالية الدقة HydroSHEDS v2 في الأمريكتين

أخبار ar.wedoany.com، تم إصدار النسخة العامة من HydroSHEDS v2 لأمريكا الشمالية والوسطى والجنوبية، وهي متاحة مجانًا عبر ArcGIS Living Atlas من معهد أبحاث النظم البيئية (Esri). يعيد هذا الإصدار الجديد بناء شبكة الصرف الصحي وحدود الأحواض المائية في نصف الكرة الأرضي بأكمله استنادًا إلى بيانات ارتفاع أكثر دقة. ويأتي إطلاقه في وقت أصبح فيه التكيف مع تغير المناخ، ومرونة الفيضانات، والأمن المائي من القضايا التي تحظى باهتمام متزايد من الحكومات والمؤسسات المالية وأصحاب الأصول.

في الماضي، كان المخططون يواجهون عنق زجاجة في دقة التحليل عند التخطيط للطرق والجسور وخطوط الأنابيب وأنظمة الصرف الصحي أو مرافق الحماية من الفيضانات، وذلك بسبب جودة خرائط المياه الأساسية. تشكل الأنهار وحدود الأحواض المائية واتجاه تدفق المياه على التضاريس طبقات أساسية للعديد من قرارات البنية التحتية، بينما كان الإصدار العالمي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع قد تجاوز عمره 15 عامًا، وبدقة خشنة لا تمكنه من التقاط المجاري المائية الصغيرة.

لا تكمن أهمية هذا الإصدار في حداثة المفهوم فحسب، بل في الجمع بين الدقة والاتساق وسهولة الوصول. منذ عام 2008، كان HydroSHEDS أداة رئيسية في العلوم الهيدرولوجية والتخطيط البيئي، لكن الجيل الأول منه كان محدودًا بقيود البيانات المتاحة آنذاك. يعتمد الإصدار 2 على نموذج الارتفاع TanDEM-X من مركز الطيران والفضاء الألماني (DLR)، والذي تمت معالجته عبر سير عمل Arc Hydro من Esri، مما أنتج شبكة صرف أكثر كثافة ودقة، تعكس بشكل أكثر دقة الاتصال الهيدرولوجي. بالنسبة للمهندسين والمخططين في الأمريكتين، يتحول هذا إلى مرجع عام ومتاح للجمهور لفهم سلوك المياه على نطاق الأحواض والأحواض الفرعية، دون الحاجة إلى رسوم ترخيص أو مواجهة مشاكل عدم الاتساق التي غالبًا ما تظهر عند التعامل مع الأعمال العابرة للحدود.

جوهر التحديث التقني هو استخدام بيانات الارتفاع من مهمة الرادار المزدوجة بالأقمار الصناعية TanDEM-X التي يديرها مركز الطيران والفضاء الألماني (DLR). قامت هذه المهمة بمسح كامل سطح الأرض العالمية بين عامي 2010 و2015، منتجة نموذج ارتفاع موحد بدقة 12 مترًا، ودقة رأسية تتجاوز عادةً 2 متر. بالمقارنة، كان الإصدار 1 من HydroSHEDS مستمدًا بشكل أساسي من مهمة مكوك الفضاء لرسم الخرائط الطبوغرافية بالرادار (SRTM) التابعة لوكالة ناسا، بدقة حوالي 90 مترًا، مع ترك فجوات كبيرة فوق خط العرض 60 درجة شمالاً. هذا القفز في الدقة الأساسية يمكن المنتج الهيدرولوجي الجديد من تحليل المجاري المائية الأصغر حجمًا، وتوسيع التغطية المتسقة لتشمل المناطق الشمالية التي لم يتمكن الإصدار 1 من تمثيلها بشكل مناسب. بناءً على قاعدة الارتفاع هذه، تم إنشاء شبكة الصرف وحدود الأحواض المائية بمقاييس أدق بكثير من ذي قبل، حيث تم إنتاج المنتجات الهيدرولوجية الأساسية بدقة حوالي 30 مترًا، مقارنة بخط الأساس السابق البالغ 90 مترًا.

تخدم البيانات الهيدرولوجية الأساسية بشكل مباشر الأحكام الحاسمة في عملية تسليم البنية التحتية. يعتمد تقييم مخاطر الفيضانات، وتصميم العبارات وأنظمة الصرف، وتحديد مواقع الجسور وتقاطعات المجاري المائية، وتمديد الأصول الخطية مثل الطرق والسكك الحديدية والمرافق العامة، على فهم واضح لحدود الأحواض المائية ونقاط التجمع والاتصال. عندما تكون الشبكة الأساسية خشنة، قد يتم التقليل من شأن الروافد الصغيرة ومناطق تجميع المياه، مما يشوه النماذج الهيدروليكية. تعمل الشبكة الأكثر كثافة ودقة على تضييق هامش الخطأ في المراحل الأولى والأقل تكلفة من المشروع، مما يساعد الفرق على تحديد الأماكن التي تتطلب تحققًا ميدانيًا أكثر دقة. بالنسبة لأحواض الأنهار العابرة للحدود، تتجنب مجموعة البيانات الواحدة غير المجزأة مشاكل عدم التطابق التي تنشأ عندما تعتمد الولايات القضائية المجاورة على خرائط وطنية مختلفة.

إن إصدار HydroSHEDS v2 عبر ArcGIS Living Atlas يضع البيانات مباشرة في بيئة البرامج التي تستخدمها بالفعل العديد من شركات الاستشارات الهندسية والوكالات الحكومية والمنظمات البيئية، مما يقلل من الاحتكاك في الحصول على الطبقات الهيدرولوجية ودمجها. تتوفر مجموعة البيانات بطريقة مفتوحة، مما يخفض الحواجز المتعلقة بالتكلفة. صرح شون براير، مدير ArcGIS Living Atlas، أنه من خلال الجمع بين "بيانات الارتفاع عالية الدقة، وقدرات معالجة Arc Hydro، وسهولة الوصول إلى ArcGIS Living Atlas، فإننا نساعد الباحثين والحكومات والمنظمات غير الحكومية والهيئات على فهم وإدارة الموارد المائية في الأمريكتين وفي نهاية المطاف على مستوى العالم بشكل أفضل."

قاد تطوير مجموعة البيانات الأساسية شركة Confluvio Consulting بالتعاون مع مركز الطيران والفضاء الألماني (DLR) ومعهد أبحاث النظم البيئية (Esri)، بالاستفادة من التعاون الذي بدأته الصندوق العالمي للطبيعة (WWF) وجامعة ماكجيل. يضمن هذا الإرث أن المنتج الجديد يتبع نفس المواصفات الأساسية ويحافظ على التوافق مع عائلة طبقات HydroSHEDS المدمجة بالفعل في سير عمل العديد من المنظمات. يعتقد برنهارد لينر، الأستاذ المشارك في جامعة ماكجيل والمؤسس المشارك لشركة Confluvio، أن مجموعة البيانات توفر "أساسًا جديدًا مهمًا للعلوم الهيدرولوجية وتخطيط الحفظ وإدارة الموارد المائية"، وأن توفير البيانات بشكل مفتوح سيعمل على "تسريع الابتكار ودعم اتخاذ قرارات أفضل بشأن الأنظمة المائية العالمية".

يمثل إصدار الأمريكتين المرحلة الأولى من طرح عالمي على مراحل، حيث سيتم إصدار مجموعات بيانات إقليمية أخرى مع تقدم الخطة. يوضح المطورون بوضوح أنه لا يمكن لأي منتج عالمي، مهما كانت دقته، أن ينافس دقة رسم الخرائط المحلية عالية الدقة للأنهار والأحواض، وأنه من الأفضل فهمه كطبقة فحص وتخطيط قوية، وليس كبديل للمسوحات الميدانية والتصاميم الهيدروليكية الخاصة بموقع معين. بناءً على هذا الفهم، يوفر HydroSHEDS v2 نقطة انطلاق أفضل بشكل جوهري للقرارات المتعلقة بالمياه في الأمريكتين لقطاعي البناء والبنية التحتية والاستثمار، ويقدم خارطة طريق موثوقة لبقية العالم.