22 października 2017 Zaloguj
Drukuj   Wróć
Kartowanie zagrożeń powodziowych

Mapy zagrożeń powodziowych prezentowane na niniejszej stronie zostały stworzone przy wykorzystaniu jako danych wejściowych przekrojów poprzecznych, map rastrowych oraz Numerycznego Modelu Terenu (DTM) wykonanych w ramach projektu Banku Światowego „Usuwanie skutków powodzi”, ponadto w procesie tworzenia map został wykorzystany model hydrauliczny dorzecza górnej Wisły zbudowany w oparciu o oprogramowanie MIKE11, oraz aplikacja wspomagająca działalność Ośrodka p.n. IT-GIS OKI zbudowana w oparciu o oprogramowanie Geomedia Professional 5.1 firmy Intergraph oraz system zarządzania relacyjną bazą danych Oracle Enterprise 9.2 z nakładką Spatial firmy Oracle.

Poniżej krótka prezentacja produktów i oprogramowania użytego w procesie tworzenia map zagrożenia powodziowego.

 

Przekroje poprzeczne.

Przekroje poprzeczne dolin rzecznych zostały wykonane przez Konsorcjum „Odra-Wisła Przekroje" w latach 2000-2001. Przekroje obejmują cieki na obszarze działania Regionalnego Zarządu Gospodarki Wodnej w Gliwicach, a co za tym idzie działającego w jego strukturach OKI.

Dla rzek dorzecza górnej Wisły wykonano szerg przekroi rozmieszczonych wzdłuż cieków wskazanych w tabeli:

Nazwa rzeki odcinek
od km do km
Rzeka Wisła 9+400 287+500

 

W zależności od cieku przekroje są rozmieszczone w większości przypadków co 0.5-2 km.

 

Mapa Rastrowa

Mapa rastrowa została wykonana jako jednolita, ciągła obszarowo, zorientowana przestrzennie (dowiązaną do układu współrzędnych) mapą powstałą z „montażu" zeskanowanych arkuszy map topograficznych w skali 1:10 000. Każdy jednostkowy arkusz po zeskanowaniu został „skalibrowany" (wpasowany w układ współrzędnych geodezyjnych). W przypadku korzystania z niejednorodnych materiałów źródłowych (różne odwzorowania i układy współrzędnych) zaistniała dodatkowo konieczność „przetransformowania" mapy źródłowej na docelowy układ odniesienia.

Jako układ współrzędnych został przyjęty układ PUGW 1992, o parametrach podanych w poniższej tabeli:

Odwzorowanie: Transverse Merccator
Jednostki: metry
Sferoida: WGS 84
Południk początku odwzorowania: 19°00’00’’
Równoleżnik początku odwzorowania: 0°00’00’’
Przesunięcie X: 500 000
Przesunięcie Y: -5 300 000
Skala: 0,9993

 

Numeryczny Model Terenu (DTM)

Dane do DTM-u zostały pozyskane ze zdjęć lotniczych w skali 1:26000 wykonanych w latach 1995-1998 w ramach programu PHARE. W okresie, który upłynął od zrobienia zdjęć nastąpiły zmiany w terenie. Zmiany te zostały uwzględnione przez wykonawcę DTM-u. Pozostałych około 10% zdjęć pochodziło z okresu 2001-2002. W związku z tym faktem została wykonana dodatkowa praca polegająca na uzyskaniu spójności modelu na granicy zdjęć o różnych datach.

Z części zdjęć nie udało się uzyskać poprawnych informacji wysokościowych i w takim przypadku zostały wykorzystane dostępne mapy topograficzne w skali 1:10000. Obiekty o szczególnym znaczeniu dla zarządzania w okresie powodzi (wały itp.) zostały dodatkowo pomierzone przy użyciu GPS.

Punkty będące podstawą budowy DTM-a są rozmieszczone w oczkach siatki o boku 25m. Charakterystyczne elementy terenu są opisane przez linie szkieletowe.

DTM nie obejmuje terenu poniżej lustra wody. Dla większych cieków kształt koryta można określić w przekrojach dolin rzecznych (rozmieszczonych co 0.5-1.5 km).

Dokładność rzędnych punktów będących podstawą budowy DTM jest określona w następujący sposób:

dla powierzchni potencjalnie zagrożonych zalaniem średni błąd jest mniejszy niż 0,8m

dla pozostałych powierzchni, spadek do 6°, średni błąd jest mniejszy niż 1,0 m

dla pozostałych powierzchni, spadek większy niż 6°, średni błąd jest mniejszy niż 2,5m,

słabo widoczne powierzchnie (lasy itp.), średni błąd zwiększa się o 50%

dla wałów średni błąd jest mniejszy niż 0,2 m (pomiary w terenie przy użyciu GPS)

 

Oprogramowanie MIKE11

MIKE11, stworzony przez DHI Water & Environment, jest profesjonalnym pakietem programów inżynierskich, przeznaczonym do symulacji przepływu, jakości wody i transportu zanieczyszczeń (rumowiska) w rzekach, kanałach (irygacyjnych), obszarach ujściowych i innych ośrodkach wodnych.

MIKE11 jest przyjaznym dla użytkownika, w pełni dynamicznym, jednowymiarowym narzędziem modelowania (modelem), przeznaczonym do: szczegółowej analizy, projektowania, zarządzania i sterowania zarówno prostymi jak i złożonymi systemami rzek i kanałów. Oprogramowanie to wyróżnia się elastycznością, szybkością i przyjaznym użytkownikowi środowiskiem. MIKE11 dostarcza kompletne i wydajne środowisko do zastosowań w celach inżynierskich, zarządzania zasobami wodnymi i jakością wody oraz planistycznych.

Dla potrzeb Ośrodka Koordynacyjno-Informacyjnego Ochrony Przeciwpowodziowej został zakupiony Moduł Hydrodynamiczny (HD) służący modelowaniu przepływu nieustalonego w korytach otwartych wraz z Modułem Structure Operation (SO) umożliwiającym tworzenie modeli zbiorników wodnych.

W procesie przygotowywania danych dla potrzeb kartowania map zagrożeń powodziowych wykorzystywany jest Moduł Hydrodynamiczny.

Moduł Hydrodynamiczny jest jądrem systemu modelowania MIKE11, umożliwiającym rozwiązanie pionowo całkowanych równań ciągłości i zachowania pędu jak np. równania Saint Venanta.

 

Struktura modułu HD modelu MIKE11

MIKE11 zawiera szereg niezależnych edytorów, które pozwalają na wczytywanie i edycję niezależnie od siebie różnego typu danych. Są to:

  • Edytor sieci rzecznej (River Network Editor)
  • Edytor przekrojów poprzecznych (Cross-sections Editor)
  • Edytor warunków brzegowych (Boundary data Editor)
  • Edytor parametrów hydrodynamicznych (HD Parameters Editor)

W oparciu o oprogramowanie MIKE11 został stworzony hydrauliczny model dorzecza górnej Wisły. Został on utworzony jako siedem niezależnie działających sekcji oraz jako scalony model dla całego dorzecza. Poniżej prezentowane są schematy poszczególnych sekcji dla, których został opracowany model.

Przy użyciu modelu zostały policzone rzędne stanów wody w poszczególnych przekrojach dla przepływu o prawdopodobieństwie przewyższenia 1%.

 

Aplikacja IT-GIS OKI

Aplikacja IT-GIS OKI jest systemem informatycznym wspomagającym pracę OKI. Jej funkcjonalność polega usprawnieniu pracy pracowników Ośrodka poprzez:

•automatyzację prac związanych z pozyskiwaniem i przeglądaniem danych hydrometeorologicznych

•udostępnianie danych przestrzennych oraz powiązanie ich z systemem analiz i raportów

•przygotowywanie danych wejściowych dla modelowania hydraulicznego oraz automatyczne pozyskiwanie wyników modelowania

•tworzenie archiwów zawierających uporządkowane i łatwo dostępne dane dotyczące sytuacji nadzwyczajnych (np. powodzi).

•umożliwianie korzystania z zewnętrznych źródeł danych przestrzennych pochodzących spoza OKI

•kontrolę praw dostępu do danych, utrzymywanie spójności i ochronę danych.

 

Aplikacja IT-GIS OKI rozwijana jest na platformie GEOMEDIA firmy Intergraph i korzysta z następującego oprogramowania:

Jako podstawowe środowisko aplikacji:

•GeoMedia Professional w wersji 5.1

•GeoMedia w wersji 5.1,

Jako narzędzia dodatkowe:

•GeoMedia Grid w wersji 5.1,

•GeoMedia Terrain w wersji 5.1,

•GeoMedia Image w wersji 5.1,

•GeoIntegrator II

 

Ponadto aplikacja korzysta z dostępu do baz danych poprzez oprogramowanie firmy Oracle:

Oracle Enterprise Edition w wersji 9.2.

Oracle Spatial w wersji 9.2.

 

Jednym z modułów aplikacji IT-GIS OKI jest moduł p.n. „Strefy zagrożenia powodziowego”, w którym w oparciu o opisane powyżej materiały i oprogramowanie generowane są mapy zagrożenia powodziowego, dostępne w siedzibie Ośrodka.

Do góry   Wróć