این مجموعه داده - HYSOGs250m - نشان دهنده مجموعه داده های مشبک جهانی از شبکه های هیدرولوژیکی خاک (HSGs) با وضوح جغرافیایی 1/480 درجه اعشاری، مربوط به وضوح پیش بینی شده تقریبا 250 متر است. این داده ها برای پشتیبانی از مدل سازی رواناب شماره منحنی بر اساس USDA در مقیاس منطقه ای و قاره ای توسعه یافته است. طبقه بندی HSG ها از کلاس های بافت خاک و عمق تا سنگ بستر تهیه شده توسط سیستم غذایی و کشاورزی سازمان خاک و شبکه 250 متر است. یک فایل داده از گروههای هیدرولوژیکی خاک (HSGs) با وضوح 250 متر در قالب GeoTIFF با این مجموعه داده ارائه شده است. اسکریپت R مورد استفاده برای تولید مجموعه داده به عنوان یک فایل همراه است.

شکل بالا توزیع جهانی گروههای خاکی هیدرولوژیکی در وضوح مکانی 250 متری است. گروههای هیدرولوژیکی خاک A ،B ،C و D به ترتیب مربوط به پتانسیل روانابهای کم، متوسط کم، متوسط زیاد و زیاد است. خاکهای مرطوب دارای یک HSG دوگانه (به عنوان مثال، HSG A/D) هستند و به دلیل وجود یک سطح آب در فاصله 60 سانتی متری سطح ، پتانسیل رواناب بالایی دارند. اگر این خاکها تخلیه شوند (به عنوان مثال، HSG-A) می توان گروه محدود کننده ای را تعیین کرد.

گروههای خاکی هیدرولوژیکی (HSGs) جزء اساسی روش منحنی USDA (CN) برای تخمین رواناب بارندگی هستند. با این حال، این داده ها به آسانی در قالب یا وضوح مکانی مناسب برای برنامه های مدل سازی در مقیاس منطقه ای و جهانی در دسترس نیستند. ما یک مجموعه داده شبکه ای سازگار با سطح جهانی تعریف کردیم که HSG ها را برای پر کردن این فاصله ایجاد می کند.

مشخصات

• پوشش فضایی: جهانی
• وضوح فضایی: 1/480 درجه اعشاری (250 متر)
• پوشش زمانی: این داده ها برای نشان دادن پتانسیل رواناب معاصر خاک مدل سازی شده اند. برای کامل بودن، محدوده تاریخی 1900 تا 2020 به داده ها داده شد.
• قطعنامه زمانی: تخمین های یکبار مصرف
• منطقه مطالعه: (تمام عرض جغرافیایی و طول جغرافیایی به درجه اعشاری داده می شود.)

اطلاعات فایل داده:

• یک فایل داده از HSG های جهانی با وضوح 250 متر در قالب GeoTIFF با این مجموعه داده ارائه شده است.
• خواص داده های فضایی: فایل Raster - HYSOGs250m.tif
• نوع نمایش فضایی: رستر

Pixel Depth: 8 bit

Pixel Type: byte

Number of Bands: 1

Band Information: Global Hydrological Soil Groups

Raster Format: GeoTIFF

No Data Value: 255

Scale Factor: none

Offset: none

Number Columns: 172,800

Column Resolution: 0.002083333 degree

Number Rows: 67,200

Row Resolution: 0.002083333 degree

Extent in the items coordinate system

North: 83.9997222222222

South: -56

West: -180

East: 179.999722222222

xll corner: -180

yll corner: -56

Cell Geometry: area

Point in Pixel: center

کاربرد و اشتقاق

این داده ها برای پشتیبانی از مدل سازی رواناب مبتنی بر CN برای مدل های اکولوژیکی و هیدرولوژیکی در مقیاس منطقه ای تا جهانی توسعه یافته است. سایر کاربردهای بالقوه شامل ارزیابی خطر سیل و به عنوان متغیری برای تجزیه و تحلیل جغرافیایی توزیع و پویایی پوشش گیاهی است.

ارزیابی کیفی

HYSOGs250m از کلاسهای بافت خاک مبتنی بر USDA، عمق تا سنگ بستر و عمق به سطح آبهای زیرزمینی مشتق شد. بافت خاک و پیش بینی عمق بستر از سیستم FAO خاک خاکستری 250 متر بدست آمد. (هنگل و همکاران، 2017). عمق سطح آبهای زیرزمینی از Fan و همکاران (2013) بدست آمد. شرح مختصری از اعتبارسنجی فنی کلاسهای بافت و پیش بینی های عمق تا بستر در راس و همکاران مورد بحث قرار گرفته است. (2018). با این حال، کاربران نهایی برای شرح مفصل مدل سازی و ارزیابی عدم قطعیت داده های خاک خاک و آبهای زیرزمینی به نشریات مربوطه ارجاع داده می شوند.

جمع آوری داده ها، مواد و روش ها

HSG ها از کلاس های بافتی که در جدول گزارش شده و در دفتر راهنمای مهندسی ملی مهندسی وزارت کشاورزی و منابع طبیعی ایالات متحده (USDA-NRCS) توضیح داده شده است (USDA، 2009). محصول داده ای - HYSOGs250m - نشان دهنده پتانسیل رواناب عمومی خاک مناسب برای تجزیه و تحلیل منطقه ای، قاره ای و جهانی است و در قالب شبکه ای با وضوح فضایی 250 متر در دسترس است.

• HSG-A کمترین پتانسیل رواناب را دارد (معمولاً حاوی بیش از 90٪ ماسه و کمتر از 10٪ خاک رس است) ،
• HSG-B دارای پتانسیل رواناب متوسطی است (معمولاً بین 10 تا 20٪ خاک رس و 50 تا 90٪ ماسه) ،
• HSG-C پتانسیل رواناب نسبتاً بالایی دارد (معمولاً بین 20 تا 40٪ خاک رس و کمتر از 50٪ ماسه)، و
• HSG-D بالاترین پتانسیل رواناب را دارد (معمولاً حاوی بیش از 40٪ خاک رس و کمتر از 50٪ ماسه).

مواد و روش ها

ما HSG ها را از کلاسهای بافت خاک مبتنی بر USDA، عمق تا سنگ بستر و عمق تا سطح آب طبق NEH طبقه بندی کردیم (NRCS، 2009). بافت خاک تا عمق 1 متر با کلاسهای بافت FAO groundGrids250 متر در شش عمق 0، 5، 15، 30، 60 و 100 سانتی متر نشان داده شد. خاک با استفاده از تابع raster :: stack در چند باند رستر (textStack) چیده شد. به منظور این تجزیه و تحلیل، ما به سلولهای جداگانه شبکه در پشته رستر (عمق 1 متر) به عنوان پدون خاک اشاره می کنیم. هر سلول شبکه در پشته رستر (یا پدون) با توجه به مشخصات USDA مجدداً در یکی از چهار HSG (hsgStack) طبقه بندی شد. این به ما این امکان را می دهد که انتقال آب هر لایه در پروفایل را از کلاس های بافت روی هم استنباط کنیم. توجه داشته باشید که از اعداد صحیح 1، 2، 3 و 4 به ترتیب برای نشان دادن HSG های A، B، C و D استفاده شده است. سپس از تابع raster :: max برای تعیین بزرگترین مقدار هر سلول شبکه در پشته raster استفاده شد و به ما اجازه می دهد محدود کننده ترین لایه را در pedon استنباط کنیم. این مقدار (maxHSG) برای اختصاص HSG ها برای هر پیکسل در پشته استفاده شد، بنابراین نشان دهنده پتانسیل رواناب خاک برای هر پدون است. خاکهای کم عمق (سنگ بستر در فاصله 50 سانتی متری سطح) مجدداً به HSG-D (maxHSGR) طبقه بندی شدند. HSG های دوگانه با استفاده از مجموعه داده های عمق به سطح آبهای زیرزمینی به پدون هایی با سطوح آب کم عمق (کمتر از 60 سانتی متر از سطح) اختصاص داده شد. از اعداد صحیح 11، 12، 13 و 14 برای نشان دادن دو HSGs A/D، B/D، C/D و D/D در مجموعه داده استفاده شد.

همه محاسبات با محیط منبع باز R برای محاسبه آماری و توابع از بسته رستری انجام شد.

در دسترس بودن داده های ورودی

دستورالعمل های نحوه دسترسی به خاک سازمان غذا و کشاورزی (FAO) meta-data شبکه های 250 متری ، کلاس های بافت و عمق تا سنگ بستر در Hengl و همکاران  (2017) توضیح داده شده است. دسترسی به عمق سطح آب زیرزمینی 16 و متا داده های مربوطه از Deltares در دسترس است.

جدول 1. طرح طبقه بندی مورد استفاده برای توسعه گروههای هیدرولوژیکی خاک (HSGs).

دسترسی به داده

این داده ها از طریق مرکز بایگانی فعال توزیع شده Oak Ridge National Laboratory (ORNL) در دسترس است (DAAC).

گروههای خاکی هیدرولوژیکی جهانی (HYSOGs250m) برای مدل سازی رواناب بر اساس عدد منحنی

منبع این محاسبات:

• Ross, C.W., L. Prihodko, J.Y. Anchang, S.S. Kumar, W. Ji, and N.P. Hanan. 2018. Global Hydrologic Soil Groups (HYSOGs250m) for Curve Number-Based Runoff Modeling. ORNL DAAC, Oak Ridge, Tennessee, USA. https://doi.org/10.3334/ORNLDAAC/1566

منابع:

• Fan, Ying, H Li, and Gonzalo Miguez-Macho. “Global Patterns of Groundwater Table Depth.” Science (New York, N.Y.) 339 (February 22, 2013): 940–43. https://doi.org/10.1126/science.1229881.
• Hengl, T. et al. SoilGrids250m: Global gridded soil information based on machine learning. PLOS ONE 12, e0169748 (2017). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169748
• Hijmans, R. J. et al. raster: Geographic Data Analysis and Modeling. (2016).
• USDA. “Hydrologic Soil Groups.” In National Engineering Handbook: Part 630 - Hydrology, 2009. https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detailfull/national/water/manage/hydrology/?cid=stelprdb1043063.
• Ross, C.W., L. Prihodko, J. Anchang, S. Kumar, W.Ji, and N.P. Hanan. 2018. HYSOGs250m, global gridded hydrologic soil groups for curve-number-based runoff modeling. Scientific Data 5, 180091. https://doi.org/10.1038/sdata.2018.91.

دانولد فایل گروه هیدرولوژیک خاک برای مدل سازی - CN

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