تجزیه و تحلیل داده های داده

در قسمت 2 این مجموعه وبلاگ، معیارهایی را برای انتخاب مجموعه داده ها برای تجزیه و تحلیل و گنجاندن در برنامه ریزی ایمنی آب ارائه کردم. یکی از مشکلات آبهای مصرفی هنگام استفاده از پورتال سیلاب و خشکسالی، چگونگی گنجاندن مجموعه داده ها در برنامه های مربوط به ایمنی در آب است. تیم ما در حال تهیه یک سند راهنمایی برای کمک به آب و برق برای وارد کردن داده های مربوط به آب و هوا در WSP خود است. این تیم قصد دارد از طریق سند راهنمایی به سؤالات زیر از برنامه های آب و برق به صورت متوالی پاسخ دهد:

1. از کجا می توانم به داده های مربوط به آب و هوا دسترسی پیدا کنم؟

به مجموعه داده های مربوط به آب و هوا می توان از منابع مختلفی از جمله اداره ملی اقیانوسی و اتمسفر (NOAA)، ناسا، واحد تحقیقات اقلیمی CRU - WorldClim دسترسی پیدا کرد اما نام های معدودی را نیز در آن مشاهده کرد. داده های مربوط به پورتال سیل و خشکسالی را می توان در برنامه داده و اطلاعات (شکل 1) با استفاده از نشانی اینترنتی زیر www.flooddroughtmonitor.com مشاهده کرد. به منظور دسترسی و استفاده از داده های موجود در پورتال، کاربر مجبور است برای استفاده از آب مورد نیاز خود یک حساب کاربری راه اندازی کند. با این حال، برای به دست آوردن یک ایده کلی در مورد پورتال و برنامه های مختلف، کاربر می تواند "نسخه ی نمایشی" را انتخاب کند. گزینه "Demo" دسترسی محدود به برنامه های داخل پورتال را به کاربر می دهد، بنابراین به کاربران توصیه می شود تا دسترسی کامل به برنامه ها را ثبت کنند.

شکل 1: نمای برنامه های موجود در پرتال سیل و خشکسالی. برنامه داده و اطلاعات برجسته شده با رنگ قرمز جایی است که می توانید تمام مجموعه داده های موجود در Portal را پیدا کنید.

 2. داده / اطلاعات زیادی وجود دارد، کدام مجموعه داده را انتخاب می کنم؟

در پورتال بیش از 26 مجموعه داده وجود دارد. سند راهنما لیستی از مجموعه داده های انتخاب شده برای کاربران را برای تحلیل و انتخاب در WSP خود ارائه می دهد. مجموعه داده های انتخابی می توانند برای آنالیز کوتاه مدت و آنالیز طولانی مدت مورد استفاده قرار گیرند و نیازی به مهارت و نرم افزار تخصصی ندارند. علاوه بر این، این مجموعه داده ها به کاربر اجازه می دهد تا تعیین کند که آیا شرایط "مرطوب تر" یا "خشک تر" است (برای اطلاعات بیشتر در مورد مجموعه داده های انتخاب شده، به پیوند دادن اطلاعات مربوط به سیل و خشکسالی به برنامه ریزی ایمنی آب مراجعه کنید: قسمت 2).

 3. چگونه می توانم از این داده ها استفاده و تفسیر کنم؟

این پورتال به کاربران امکان دسترسی و مشاهده داده های داده در قالب های مختلف را می دهد. اینها شامل نمودارها، جداول و نقشه های GIS است. این موارد را می توان در پورتال مشاهده کرد و یا بارگیری کرد تا کاربر بتواند داده ها را با استفاده از ابزار و روش های خاص خود پردازش کند. سند راهنما با استفاده از متدولوژی، آب و هوا را برای بارگیری و تجزیه و تحلیل مجموعه داده های انتخابی فراهم می کند تا آنها بتوانند داده های موجود را در WSP مربوطه خود گنجانند.

تأثیرات بارز سیل و خشکسالی روی آب و برق این است که سیلاب باعث خیس تر شدن شرایط و خشکسالی می شود. یک متدولوژی برای تعیین اینکه آیا با استفاده از مجموعه داده های انتخاب شده، شرایط مرطوب تر یا خشک تر است استفاده شد. برای داده های بارندگی "درصد نرمال" محاسبه شد و برای داده های دما "انحراف" از میانگین محاسبه شد.

شکل 2: تأثیرات در دوره های مرطوب و خشک (منبع تصویر: www.chris-wells.com)

در مورد بارندگی، اگر "درصد طبیعی" بیش از 100٪ باشد، شرایط بدنی مرطوب تر از حد معمول است. اگر "درصد از حالت عادی" شرایط را نشان داد که کمتر از 100٪ باشد، شرایط جسمی خشکتر از حد طبیعی است. چهار وضعیت بدنی وجود دارد که شرایط "مرطوب" را توصیف می کند و چهار وضعیت جسمی که شرایط "خشک" را توصیف می کند (جدول 1). از شرایط فیزیکی برای توصیف شدت بارندگی استفاده شد.

جدول 1: درصد دامنه های طبیعی و شرایط بدنی مربوطه

برای دما اگر انحرافها مقادیری بالاتر از 0 درجه سانتیگراد نشان دهند، در شرایط جسمی شرایط فیزیکی نشان دهنده افزایش دما است. اگر انحراف دما مقادیر کمتر از 0 را نشان می داد، پس از آن شرایط فیزیکی کاهش دما را نشان می داد. چهار وضعیت بدنی وجود دارد که افزایش شرایط دما و چهار شرایط بدنی را توصیف می کند که کاهش دمای دما را توصیف می کند (جدول 2). از شرایط بدنی برای توصیف شدت دما استفاده شد.

جدول 2: انحراف دما و شرایط بدنی مربوطه

با شمارش تعداد ماه های بارش باران و درجه حرارت بالاتر از حد معمول و تعداد ماه های بارندگی و دما پایین تر از حد معمول احتمال تعیین شد. در صورت احتمال، بعضی از سالها ممکن است ماه های بیشتری را تجربه کنند که نشان دهنده افزایش بارندگی و دما است و سالهای دیگر ممکن است ماه های بیشتری را تجربه کنند که نشان دهنده کاهش بارندگی و دما است. مثال بارندگی ارائه شده در شکل 3، نشان می دهد 5 از 12 ماه افزایش بارندگی نسبت به میانگین و 7 از 12 ماه کاهش بارندگی نسبت به میانگین داشته است.

شکل 3: جدول با درصد محاسبه شده برای هر ماه، درصد کلی نرمال.

نتیجه گیری از شرایط باران مرطوب و یا خشک، افزایش یا کاهش درجه حرارت، و احتمال. هدف این است که نشان دهد چگونه خطرات خطر تحت تأثیر تغییرات آب و هوا تغییر خواهد کرد (شکل 4).

شکل 4: ماتریس خطر اصلاح شده برای یک ریسک خاص. ماتریس ریسک نشان می دهد که نمره خطر از 6 به 9 افزایش یافته است

خشکسالی در کیپ تاون

خشکسالی در شهر کیپ تاون واقع در کیپ غربی آفریقای جنوبی در اخبار سراسر دنیا به خوبی تبلیغ می شود. خشکسالی تسکین قابل توجهی را نشان داده است و سدهای تأمین کننده آب در این شهر در حال حاضر 74.3 درصد پر است. اگرچه این رقم ایده آل نیست، اما در مقایسه با سال گذشته که در همان هفته تنها 37.5 درصد بود، بسیار بهتر است. شکل زیر حوضچه های بازداشت هوای طوفان در یک پارک تجاری Stellenbosch به باران های سال 2018 پاسخ داده است.

شکل 5: حوضچه های بازداشت Stormwater در یک تجارت کوچک در Stellenbosch. قبل از فصل بارانی، این حوضچه ها بی ثمر بودند، با پیشرفت فصل بارندگی، به تدریج پر می شود.

درباره پروژه ابزارهای مدیریت سیل و خشکسالی

 پروژه ابزارهای مدیریت سیل و خشکسالی (FDMT)، یک پروژه بین المللی آب جهانی (IW) تسهیلات جهانی محیط زیست، که توسط محیط زیست سازمان ملل اجرا می شود، با انجمن بین المللی آب (IWA) و DHI به عنوان سازمان های اجرایی. این پروژه در حال توسعه برنامه های کاربردی فنی آنلاین برای پشتیبانی از برنامه ریزی از حوضه فرامرزی به سطح آب با استفاده از اطلاعات بهتر در مورد سیل و خشکسالی است. این پروژه از سال 2014 - 2018 اجرا می شود و 3 حوضه آزمایشی (ولتا، دریاچه ویکتوریا و چائو فرایا) در توسعه و آزمایش متدولوژی و کاربردهای فنی شرکت می کنند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد پروژه ابزارهای مدیریت سیل و خشکسالی، به آدرس fdmt.iwlearn.org مراجعه کنید.

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح