Bir Kantitatif Senaryo Analizi Çerçevesinde Planlama Havza

Bu metodolojinin genel amacı, araştırmacılara ve kaynak yöneticilerine, birden fazla arazi kullanım faaliyetinden etkilenen aktif olarak gelişen havzalardaki su sistemlerine erişmek ve bunları yönetmek için bir çerçeve sağlamaktır. Bu videoda açıklanan havza değerlendirme planlama yaklaşımı, birden fazla arazi kullanım faaliyetiyle ilişkili kümülatif etkilerin karakterizasyonunu ve tahminini sağlayarak araştırmacılara ve su kaynakları yöneticilerine fayda sağlayacaktır. Bu tekniğin temel bir avantajı, bir GI uzay senaryosu analiz çerçevesi içinde kümülatif bir analiz çerçevesi içermesidir.

Bu, yöneticilerin izin verme ve azaltma gibi düzenleyici kararların sonuçlarına etkileşimli olarak erişmesini sağlar. Örneğin, sunulan yaklaşım, hem ekonomik hem de kalkınma faaliyetini kolaylaştırmayı mümkün kılarken, aynı zamanda diğer stres faktörlerinin hedefli bir şekilde iyileştirilmesi yoluyla su ekosistemlerine fayda sağlar. Hazırlık aşamasında, Ulusal Arazi Örtüsü Veritabanındaki arazi örtüsü özellikleri gibi, hedeflenen havza içindeki baskın arazi kullanım faaliyetlerinin peyzaj temelli ölçümlerini seçin.

Ardından, CBS'de, hedeflenen alan için NHD toplama dosyasını açın. Özetlemeye başlamadan önce, her havzanın benzersiz bir tanımlayıcıya sahip olduğundan emin olun. Başlamak için, vektör arazi kullanım verilerini her bir poligon havzasına tahsis edin.

Her havza için peyzaj özelliklerini hesaplamak için tablo kesişim aracını kullanın. Giriş bölgesi unsuru olarak havza katmanını, bölge alanı olarak benzersiz tanımlayıcıyı ve giriş sınıfı unsuru olarak vektör arazi kullanım verilerini seçin. Ardından, her havzaya raster arazi kullanım verilerini tahsis edin.

Her havzanın özniteliklerini hesaplamak için tablo alanı aracını kullanın. Özellik bölgesi verileri olarak havza katmanını, bölge alanı olarak benzersiz tanımlayıcıyı ve giriş rasteri olarak arazi örtüsü veri setini seçin. Şimdi, tablo haline getirilmiş arazi kullanımı özelliklerini havza katmanına ekleyin.

İçindekiler tablosundaki havza katmanına sağ tıklayın. İletişim kutusunda, birleştirmeler ve ilişkiler'i seçin ve ardından katıl'ı seçin. Birleştirilecek tablo olarak tablo haline getirilmiş vektör çıktısını seçin ve ardından birleştirmenin temel alacağı alan olarak havza benzersiz tanımlayıcısını seçin.

Tablo haline getirilmiş raster çıktısını birleştirmek için bu adımı yineleyin. Ardından, otomatik bir komut dosyası kullanarak her havza için tüm manzara özelliklerini ve alan alanını toplayın. Bu adım, toplam yukarı havza alanlarını ve peyzaj özelliklerini hesaplar ve havza öznitelik tahsisi ve biriktirme aracı kullanılarak bir ila 100.000 ölçekli NHD havzası için gerçekleştirilebilir.

NHD havzalarını peyzaj özelliklerine göre çalışma alanları olarak seçin. İlk olarak, tüm NHD havzalarının, büyük arazi kullanım faaliyetlerinin birikmiş değerlerine göre bir dağılım grafiği oluşturun. Her sekiz basamaklı hidrolojik birim kodu havzasında çalışma alanı olarak yaklaşık 40 havza seçin.

Bu alanlar, hedef havzada bulunan baskın arazi kullanım faaliyetlerinden kaynaklanan tüm etkileri temsil etmelidir. Tek arazi kullanım faaliyetinden etkilenen alanlar olan bağımsız stres gradyanları içindeki alanları seçin. Ayrıca, birden fazla arazi kullanım faaliyetinden etkilenen stres etkeni kombinasyonlarına sahip alanları seçin.

Sahaların havzada iyi bir şekilde dağıldığından ve mansap drenajlarına göre birbirinden bağımsız olduğundan emin olun. Her bir bireysel ve birleşik stres gradyanına giren alanların da benzer ortalama havza alanlarına sahip olduğundan emin olun. Sahada, örnekleme erişimini, maksimum ve minimum 300 ve 150 metre uzunlukta aktif kanal genişliğinin 40 katı olarak tanımlayın.

Su örnekleri toplamakla başlayın. Tüm numune alma sahasının hareketli su özelliğini seçin. İlk olarak, el tipi sensörleri kullanarak çözünmüş oksijen, özgül iletkenlik, sıcaklık ve pH'ın anlık ölçümlerini elde edin.

Ardından, filtrelenmiş bir örnek toplayın. İlk olarak, filtrasyon ekipmanını deiyonize su ile durulayın. Ardından, çözünmüş metallerin analizi için 250 mililitre suyu filtreleyin ve metallerin çözelti içinde çözünmüş halde kalmasını sağlamak için numuneyi ikiden daha düşük bir pH'a sabitleyin.

Ardından, bir numune şişesini su sütununa tamamen daldırarak 250 mililitre filtrelenmemiş su toplayın. Kalan havayı boşaltmak için şişeyi nazikçe sıkın ve aynı anda kapağı numune şişesinin üzerine yerleştirin. Gerekirse, analitleri etkileyebilecek biyolojik aktiviteyi öldürmek için numuneyi ikiden daha düşük bir pH'a sabitleyin.

Analitleri yerel arazi kullanım faaliyetlerine göre seçin. Deiyonize su numuneleri elde etmek için tüm su numune alma protokollerini takip ederek her numune alma olayı sırasında bir kez negatif kontrol toplayın. Bu, numune alma sahaları arasında çapraz kontaminasyon olmamasını sağlamak içindir.

Tüm su örneklerini dört santigrat derecede saklayın. Bir sonraki prosedür, her bir numune sahasındaki deşarjı ölçmektir. Bunu yapmak için, önce bir derinlik ölçer çubuğu kullanarak dolgulu dere genişliğini eşit büyüklükte artışlara bölün, derinliği dere yatağından su yüzeyine olan mesafe olarak ölçün, ardından bir akım ölçer kullanarak suyun hızını suyun derinliğinin %60'ında ölçün.

Şimdi, boşalmayı her bölümdeki hız, derinlik ve genişliğin tüm ürünlerinin toplamı olarak hesaplayın. Her bir bölgedeki makro omurgasızları örneklemek için, örnekleme erişiminin tüm uzunluğu boyunca dağıtılan dört ayrı oluktan tekme örnekleri alın. Her konumda, tekme ağını dere akışına dik olarak yerleştirin ve yaya, tekme ağındaki maddeleri toplamak için hemen yukarı akışta 50 santimetre karelik bir alanı rahatsız edin.

Dört numune toplandıktan sonra, bunları birleştirin ve hemen %95 etanol ile koruyun. Bir sonraki prosedür, akarsu kanalı içinde en hızlı akışa sahip konum olan thow wake boyunca eşit aralıklı noktalarda ölçümler yaparak akarsu erişimi boyunca fiziksel habitat kalitesini ve karmaşıklığını ölçmektir. Son olarak, aktif kanal içindeki tüm büyük odunsu döküntü parçalarını sayın.

Test bölgesinde elde edilen her bir makro omurgasız örneğinde bulunan organizmaları alt örnekleyin. Kompozit numunenin tamamını 100 inç karelik ızgaralı bir sıralama tepsisine yerleştirin ve ızgaranın her inç karesine rastgele bir ile 100 arasında bir sayı atayın. Rastgele seçilen bir ızgara konumundan organizmaları ve kalıntıları çıkarın ve bir stereo mikroskop kullanarak tüm organizmaları sayın ve tanımlayın.

Sıralanmış bireylerin toplam sayısı 160 ile 240 arasında olana kadar rastgele seçilen ızgara konumlarından organizmaları saymaya ve tanımlamaya devam edin. Bir makro omurgasız anahtarı kullanarak organizmayı cins olarak tanımlayın. Ardından, istatistiksel modelleme için yanıt değişkenleri olarak kullanmak üzere cins düzeyinde bolluk verilerini topluluk ölçümlerinde derleyin.

Bu değişkenler toplam zenginlik ve yüzde EPT'yi içerir. Fiziksel, kimyasal ve biyolojik koşulları tahmin eden istatistiksel modeller oluşturmak için verileri kullandıktan sonra, tahminleri görselleştirmek için CBS yazılımını kullanın. İlk olarak, NHD havzalarına yönelik tahminlere katılın.

İçindekiler tablosundaki havza katmanına sağ tıklayın ve birleşimler ve ilişkiler'i seçin ve ardından birleş'i seçin. Birleştirilecek tablo olarak model tahminlerini seçin ve birleştirmenin temel alacağı alan olarak havza benzersiz tanımlayıcısını seçin. Ardından, havza katmanına sağ tıklayın ve özellikleri seçin.

Katman özellikleri iletişim kutusunda, semboloji sekmesine tıklayın ve miktarları seçin. Değer alanı olarak ilgilenilen tahmini değeri seçin ve uygula'ya tıklayın. Gerekirse, aralık değerlerini tanınan ekolojik kriterlerle eşleşecek şekilde manuel olarak değiştirmek için sınıflandır seçeneğini kullanın.

Şimdi senaryo analizi yapın. Alan hesaplayıcı işleviyle havza katmanları öznitelik tablosunu doğrudan düzenleyerek mevcut peyzaj veri setini güncelleyin. Örneğin, daha önce ormanlık bir havzayı madencilik arazi örtüsü olarak değiştirin.

Kullanıcılar ayrıca, büyük uzamsal ölçeklerde meydana gelen birden çok etkinliğin olası etkilerini ölçmek için birden çok havzayı düzenleyebilir. Burada gösterilmeyen başka bir düzenleme seçeneği, orijinal vektör veya raster yatay veri kümelerini düzenlemektir. Şimdi, daha önce sunulan prosedürleri kullanarak, tüm NHD havzaları için güncellenmiş arazi kullanım özelliklerini yeniden tahsis edin ve yeniden biriktirin.

Güncellenen peyzaj veri setinin işlevi olarak akış içi koşulları tahmin edin ve tahmin edilen koşulları görselleştirin. 41 ila 24.000 ölçekli NHD havzası, Batı Virginia'daki Coal River'da çalışma alanları olarak seçildi. Çalışma alanları, yüzey madenciliği, konut geliştirme ve yeraltı madenciliği dahil olmak üzere bir dizi etkiyi kapsayacak şekilde seçildi.

Veri toplandıktan ve istatistiksel modeller oluşturulduktan sonra, benzer yüzey madenciliğine sahip iki alt havza, çeşitli arazi kullanımı geliştirme ve azaltma senaryoları için analiz edildi. Drawdy Creek'i Laurel Fork'tan ayıran şey, Drawdy Creek'in konut yapılarından ve yeraltı madenciliğinden etkilenmesidir. Senaryo analizi, Laurel Fork'un biyolojik bozulmadan önce yüzey madenciliği arazi örtüsünde veya 22 konut yapısında %21'lik bir artışı asimile edebileceğini gösterdi.

Kimyasal bozulma meydana gelmeden önce, Laurel Creek, yüzey madenciliği arazisinde veya sekiz yeraltı madeninde% 14'lük bir artışı asimile edebilir. Buna karşılık, Drawdy Creek'in çıkışının hem kimyasal hem de biyolojik kriterleri aşacağı tahmin ediliyor, bu nedenle hafifletici senaryolar test edildi. Ne konut gelişiminin etkisini tam olarak hafifletmek ne de yeraltı madenciliğini tamamen azaltmak biyolojik veya kimyasal kriterleri karşılamak için yeterliydi.

Bunun yerine, Drawdy Creek çıkışının biyolojik ve kimyasal kriterleri başarılı bir şekilde karşılaması için, kesikli çizgilerin belirttiği gibi, konut geliştirme ve yeraltı madenciliğinin sırasıyla% 94 ve% 75 oranında azaltılması gerektiği tahmin edildi. Bu yaklaşım, su sistemlerinin yönetilmesi ve su havzalarının aktif olarak geliştirilmesi ile ilgili önceden tanımlanmış sınırlamaları ele almaktadır. Özellikle, hedeflenen havza değerlendirmesi, ilgili mekansal ölçeklerde karmaşık kümülatif etkileri ölçebilen veriler üretir ve kolayca yorumlanabilir ve uygulanabilir bir senaryo analizi çerçevesi oluşturmak için modelleri mevcut CBS yetenekleriyle bütünleştirir.

Bu metodolojiyi, tahminlerde bulunduğumuz ve daha sonra zaman içinde yönetim faaliyetlerine eriştiğimiz uyarlanabilir bir yönetim çerçevesine yerleştirmek bizim için önemli olacak ve özellikle ileriye dönük olarak, iklim değişikliğinin etkilerini dahil etmek ve bu etkileri gelecekteki senaryo modellerimize dahil etmek istiyoruz. Bu çerçeve, herhangi bir sayıda arazi kullanım faaliyetinden etkilenen bölgeler ve su havzaları için geçerlidir ve kalkınma faaliyetlerine devam etmek için sosyo-ekonomik ve politik baskılar karşısında su kaynaklarını korumak için kullanılabilir.