پروژه gravity recovery and climate experiment یا به اختصار GRACE, یکی از ماموریت های ماهواره ای که به منظور تعیین میدان جاذبی زمین طراحی شده است, با کار مشترک میان NASA  و DLR ساخته شده و در ۱۷ مارچ ۲۰۰۲ ایستگاه پلستیک در روسیه به فضا پرتاب شده است.

هدف اولیه از این ماموریت ,در یک دوره زمانی ۵ ساله , به دست آوردن مدل های جهانی میدان پتانسیل جاذبی زمین یا ژئوپتانسیل و تغییرات آن در طول زمان می باشد, چنین مدل هایی میتوانند ورودی مورد نیاز برای علومی چون: اقیانوس شناسی , اب شناسی , یخ شناسی و پوسته جامد زمین را تامین نمایند. دومین هدف از ماموریت ماهواره ای GRACE مطالعه اتمسفر زمین از طریق تکنیکی به نام GPS limb sounding  می باشد؛ دانشمندان با استفاده ازاین تکنیک که به occultation معروف است؛ میزان شکسته شدن امواج GPS  را به دلیل عبور از لایه های اتمسفر و یونسفر ؛تعیین نموده و سپس با دو پارامتر TEC و اندکس شکست تولید شده از این لایه ها به پروفیل های اتمسفری چون فشار, دما و رطوبت دست می یابند.

تغییرات گرانش مورد مطالعه توسط GRACE برای تعیین ذخیره آب زیرزمینی در توده های زمین استفاده می شود. با مقایسه داده های اخیر با میانگین در طول زمان، دانشمندان می توانند یک نقشه ناهنجاری تولید کنند تا ببینند ذخیره آب زیرزمینی در کجا تخلیه یا افزایش یافته است. نواحی رنگی زرد مناطقی را نشان می دهد که آبهای زیرزمینی کاهش یافته است و مناطقی که رنگ آبی دارند سطح آبهای زیرزمینی افزایش یافته است. توجه داشته باشید که کاهش قابل توجهی در ذخیره آب زیرزمینی در بیشتر مناطق کالیفرنیا و تا سواحل آمریکای شمالی به آلاسکا وجود دارد.

ناسا، دانشگاه نبراسکا نقشه های جدید آبهای زیرزمینی جهانی و پیش بینی های خشکسالی ایالات متحده را منتشر کردند. داده های ماهواره ای در مورد حرکت آب بر روی زمین به بهبود دقت نقشه ها و پیش بینی های رطوبت کمک می کند. محققان ناسا نقشه های جهانی هفتگی مبتنی بر ماهواره و رطوبت خاک و شرایط رطوبت آب های زیرزمینی و پیش بینی های یک تا سه ماهه ایالات متحده از هر محصول را تهیه کرده اند. در حالی که نقشه های شرایط خشک / مرطوب فعلی ایالات متحده از سال 2012 در دسترس است، این اولین جدول زمانی است که در سطح جهان در دسترس است.

دانشمندان برای جبران منابع آب زیرزمینی از یک جفت ماهواره جدید استفاده می کنند. در جنوب غربی نبراسکا، شکوفایی حاصل از آبهای زیرزمینی رو به افول است. در دهه 1970، فناوری نوین آبیاری امکان پرورش ذرت را فراهم کرد که بسیار سودآورتر از گندم دیم است، در این منطقه شنی. کشاورزان به آنجا نقل مکان کردند، چاه هایی حفر کردند و مزارع ذرت جدید کاشتند. اما در اواخر دهه 1970، سطح آبهای زیرزمینی در حال کاهش بود. سی سال بعد، با کم شدن مزارع و ترک خانواده ها به مراتع سرسبز، شهرها کمرنگ می شوند.

استارت آپ (به انگلیسی: Startup یا Start-up) را به فارسی به شرکت نوپا ترجمه کرده‌اند.

اگر چه در تعریف استارت آپ بر این مسئله تاکیدی وجود ندارد که حتماً فعالیت آن در حوزه تکنولوژی یا فن آوری اطلاعات باشد، اما به دلیل اینکه بسیاری از استارت آپ ها در سالهای اخیر، حول این زمینه‌ها شکل گرفته‌اند، گاهی در تعریف استارت آپ به این مسئله هم اشاره می‌شود که استارت آپ باید در حوزه فن آوری‌های نوین فعال باشد. البته ما در متمم، بر اساس ادبیات اصلی مدیریت – و نه معنای رواج یافته – هر نوع فعالیت نوپا را استارت آپ در نظر می‌گیریم.

مدل سازی رایانه ای در زمینه منابع آب سابقه طولانی دارد. بسیاری از مدلهای پیچیده با کدر بودن و بیش از حد بلند پروازانه در تلاش برای "بهینه سازی" راه حل های مشکلات زندگی واقعی، دچار مشکل شده اند. تجربه نشان می دهد که بهترین روش ساخت ابزاری ساده و انعطاف پذیر برای کمک به کاربر مدل است اما جایگزین آن نیست. WEAP نمایانگر نسل جدیدی از نرم افزار برنامه ریزی آب است که با بهره گیری از توانمندی رایانه های شخصی امروزی، به متخصصان آب در همه جا امکان دسترسی به ابزارهای مناسب را می دهد.

با استفاده از اصل اساسی حسابداری تعادل آب، WEAP در سیستم های شهری و کشاورزی، زیرحوضه های منفرد یا سیستم های پیچیده رودخانه قابل استفاده است. علاوه بر این، WEAP می تواند طیف گسترده ای از مسائل، به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل تقاضای بخشی، صرفه جویی در مصرف آب، حقوق و اولویت های تخصیص آب، شبیه سازی آب زیرزمینی و جریان جریان، عملیات مخزن، تولید برق آبی و تقاضای انرژی، ردیابی آلودگی، الزامات اکوسیستم و مزایای پروژه را برطرف کند.

شما می دانید که امروزه علوم آب با وجود انبوهی از نرم افزارها به یک علم توانمند در پیش بینی و سناریوسازی مسائل و چالش های مهندسی تبدیل شده است. آنچنان که سطح داده های پایه محدود کننده توانایی یک کارشناس آب است و نه ابزار حسابگری همچون نرم افزارها... ما به دنبال نرم افزارهای رایگان منابع آب مختلف بوده ایم، اسناد آنها را بررسی کرده و مزایا و کمبودهای آنها را برای بدست آوردن این لیست برتر تجزیه و تحلیل کرده ایم. اما باید همواره بیاد داشته باشید که در علوم محیطی، انتخاب یک نرم افزار خوب، کاملا وابسته به اهداف، دسترسی به داده و توانایی های شما نیز می باشد. ممکن است نرم افزارهایی باشند که برای برخی مسائل محلی توانمند بوده و در لیست زیر نباشند.

توسعه نرم افزار منبع باز ابزارهای شگفت انگیز جدیدی را در همه زمینه ها به ارمغان می آورد. در هیدروژئولوژی و مدل سازی آبهای زیرزمینی تعداد روزافزونی از بسته های نرم افزاری و نرم افزاری خاص منبع باز وجود دارد. ما می خواستیم جدیدترین کتابخانه های مربوط به پایتون مربوط به هیدروژئولوژی را جمع آوری کنیم، از مراجع درخواست کردیم و از طریق وب تحقیق کردیم تا لیست زیر را به شما ارائه دهیم.

نرم افزار یک ابزار فناوری است و از طریق تاریخ بشر، جدیدترین فناوری باعث شده است که مهارت های شناختی ما تغییر کند و هوش ما رشد کند. متخصصان منابع آب با استفاده گسترده از نرم افزار و رایانه با شبیه سازی عددی جریان سطح، جریان آب زیرزمینی، تعامل با محیط و پیش بینی تأثیرات آینده سروکار دارند. از نظر ما، نیاز به متخصصانی وجود دارد که بتوانند با انواع مختلفی از کدهای نرم افزاری و برنامه نویسی برای توسعه ارزیابی های جامع از شرایط فعلی و آینده منابع آب، مقابله کنند.

آیا برای اجرای مدل MODFLOW یا MODFLOW-USG خود نیاز به استفاده از چندین پردازنده دارید؟ استفاده از چندین پردازنده می تواند زمان پردازش مدل را تسریع کند. به منظور استفاده از پردازنده های متعدد برای MODFLOW در GMS، حل کننده SAMG ابزار لازم برای این کار را فراهم می کند.

حل SAMG توسط موسسه Fraunhofer برای الگوریتم ها و محاسبات علمی (SCAI) ساخته شده است. این شامل یک کتابخانه از زیرروالها برای حل بسیار کارآمد سیستم های خطی بزرگ معادلات با ماتریس های پراکنده است. SAMG از لحاظ مقیاس پذیری از نظر عددی تقریباً بدون قید و شرط دارای یک مزیت است. این بدان معنی است که هزینه محاسباتی با استفاده از SAMG به طور خطی به تعداد ناشناخته ها بستگی دارد.

ابزار GMS یا Groundwater Modeling System نرم افزار بسیار پیچیده و جامعی برای مدل سازی آب های زیرزمینی می باشد. این نرم افزار توسط هزاران نفر در بخش های دولتی، بخش های خصوصی و سایت های بین المللی در بیش از 90 کشور جهان استفاده می شود. این نرم افزار در حقیقت واسط گرافیکی و به عنوان پیش پرداز و پس پرداز برای 10 مدل آب زیرزمینی است که عمدتا به روش های عددی تفاضل محدود و اجزاء محدود به شبیه سازی کمی و کیفی آب های زیرزمینی می پردازند. این مدل توسط آزمایشگاه تحقیقات محیط زیست دانشگاه Brigham Young و با مشارکت بخش مهندسی آب ارتش ایالات متحده توسعه داده شده است.

منطقه دره Happy در هنگ کنگ، که توسط زمین های تپه ای احاطه شده است، در هنگام بارندگی های شدید با سیلاب مکرر روبرو می شود. به منظور مقابله با مسئله سیلاب با کمترین مزاحمت برای فعالیت های عمومی و تجاری در یکی از مناطق پرترافیک در هنگ کنگ، بخش خدمات زهکشی (DSD) از منطقه ویژه اداری هنگ کنگ یک طرح ابتکاری حفاظت از سیل را ایجاد کرده است. این طرح شامل ساخت یک مخزن غول پیکر ذخیره سازی زیرزمینی، با ظرفیت 60،000 متر مکعب، در زیر زمین تفریحی Happy Valley موجود است که در هنگام بارندگی شدید قبل از تخلیه به سیستم زهکشی پایین دست، به طور موقت آب طوفان را ذخیره می کند تا خطرات سیل را کاهش دهد.

قالب فایل HDF5 یک قالب باینری کراس پلتفرم برای ذخیره سازی داده های علمی است. HDF5 به شما امکان می دهد با فشرده سازی مقادیر تکرار شده، اندازه داده های پرونده را کاهش دهید. این اجازه می دهد تا داده های شما بسیار سریعتر از آنچه داده ها را به عنوان پرونده های ASCII (متن ساده) ذخیره کرده اید، خوانده و نوشته شوند. GMS می تواند پرونده های HDF5 را بخواند و بنویسد و فایل های HDF5 خود را با سایر پرونده های داده MODFLOW ذخیره می کند.

مجموعه داده ها در پورتال سیل و خشکسالی

در وبلاگ قبلی خود، من به طور خلاصه پورتال سیل و خشکسالی (www.flooddroughtmonitor.com) را معرفی کردم و نشان دادم که این پورتال دارای ابزاری است که می تواند بصورت جداگانه یا جمعی برای ادغام اطلاعات در مورد سیل و خشکسالی و احتمالاً اقلیمی استفاده شود. سناریوها برای برنامه ریزی. داده ها و ابزار اطلاعاتی (برنامه) نزدیک به داده های ماهواره ای مبتنی بر زمان واقعی، پیش بینی شرایط آب و هوایی با فواصل متوسط ​​و متوسط ​​، پیش بینی تغییرات آب و هوا و انواع مختلف داده ها و اطلاعات مربوط به حوضه و برنامه ریزی محلی را فراهم می کند (به پیوند دادن اطلاعات مربوط به سیلاب و خشکسالی با ایمنی آب مراجعه کنید. برنامه ریزی: قسمت 1).

آیا نیاز به مدل سازی ویژگی ها یا خطاهای موجود در مدل MODFLOW-USG دارید؟ بسته CLN در رابطه با MODFLOW-USG برای مدل سازی ویژگی هایی که در یک مدل جریان آب زیرزمینی سه بعدی به طور قابل توجهی کوچکتر از سلولهای جداگانه هستند، استفاده می شود. این ابزار به شما امکان می دهد تا زمانی که اتصالات جریان جدا از اتصالات آبخوان است، ویژگی های خطی یک بعدی را در یک حوزه شبیه سازی سه بعدی مدل کنید. این باعث می شود آن را برای مدل سازی شکستگی ها و گسل ها ایده آل کنید.

آیا سعی کرده اید با استفاده از MODFLOW-NWT از آب معدنی در مدل آبگیری استفاده کنید؟ ماتریس نتایج نامتقارن است. از آنجا که مین هایی که نیاز به آبگیری دارند در زیر جدول آب قرار می گیرند، به دلیل خارج کردن آب از معدن، سلول هایی که در شبیه سازی قرار دارند، در بعضی مواقع خشک می شوند. MODFLOW-NWT برای چنین شرایطی بسیار عالی است زیرا دسته سلول های چاه خشک دارد.

یک سؤال بزرگ وقتی پیش آمد که در دوران مدرن یا در 5 سال گذشته با مدل سازی عددی سر و کار داشته باشیم، و این سؤال این است که مهارت های برنامه نویسی باید در یک هیدروژئولوژیست - مدل ساز عددی چقدر وجود داشته باشد؟ این سؤال بالاتر از این سؤال است: آیا یک متخصص هیدروژنولوژیست - باید به هر زبانی برنامه نویسی کد تولید کند؟

هر گونه ارائه در مورد مدیریت توزیع آب می تواند با نمودار های مناسب بهبود یابد. CityWater تعدادی طرح مختلف دارد که از طریق نماد نقشه در صفحه مشاهده نقشه قابل دسترسی است که توسط شما می تواند برای تجسم اطلاعات موجود در هر یک از پروژه های خود استفاده کند. این نمودار ها می توانند در گزارش ها یا ارائه ها مورد استفاده قرار گیرند تا به دیگران در درک جزئیات و اطلاعات خاص مبتنی بر زمان موردنیاز برای اشتراک گذاری، کمک کنند.

دارایی های مدل با جزئیات بیشتر

مدل داده های شبکه ابزار به گونه ای طراحی شده است که بازیابی سریع و کارآمد داده را حتی با مجموعه داده های بزرگ که حاوی بازنمایی های بسیار دقیقی از دارایی ها در دنیای واقعی هستند فراهم کند.

با استفاده از شبکه ابزار ArcGIS، ابزارهای ارتباطی می توانند ارتباط بین ویژگی هایی که از نظر هندسی به طور همسان هستند و همچنین ویژگی هایی که از یکدیگر جبران می شوند، مدل سازی کنند. این اتصالات بین ویژگیهای افست امکان قرارگیری ویژگی بهینه را برای اهداف نمایش امکان پذیر می کند. این کار همچنین امکان اتصال ویژگی هایی که در مجاورت هستند وجود ندارد اما در ضمن لوله ای از طول لوله ها مانند ویژگی های مجاور در یک مونتاژ دریچه وجود ندارد.

مزایای استفاده از شبکه

با استفاده از شبکه ابزار، ابزارهای اقتصادی می توانند دارایی های سازمان خود را مدل سازی، ویرایش و تجزیه و تحلیل کنند. قابلیت های شبکه ابزار از یک معماری مبتنی بر خدمات پشتیبانی می کند که داده های موجود در هر دستگاه یا برنامه وب را در دسترس قرار می دهد.

شبکه ابزار ابزار تحلیلی ارائه می دهد که به ابزارهای اطلاعاتی عملی می دهد تا بهینه سازی سیستم ها، کاهش هزینه ها و همچنین امکان مواجهه با فعالیت های کمتری حتی در مواجهه با زیرساخت های پیری انجام شود. 

GMS Premium محصول شرکت کمپانی Aquaveo نرم افزاری با رابط کاربری گرافیکی و کاملاً قابل فهم است که قابلیت‌های فراوانی را در زمینه مدل‌سازی و شبیه‌سازی سه‌بعدی آب‌های زیرزمینی در اختیار کاربرانش قرار می‌دهد. مدل‌های سه‌بعدی ساخته شده توسط این نرم افزار در واقع سیستم واقعی آب‌های زیرزمینی را شبیه‌سازی می‌کند تا کاربر قادر به تجزیه و تحلیل، مدیریت و همچنین بررسی کنش‌ها و واکنش‌ها در یک سیستم هیدرودینامیکی باشد.