文摘

目前的研究在本研究侧重于数字高程模型(DEM)的重要性和卫星图像来评估和解释流域的相关参数Kannad taluka,奥兰加巴德地区,印度。流域面积的确定和计算使用SRTM DEM ARCGIS 10.8软件。Kannad显示了第一个四阶河网的树突类型,这表明一个信号的结构缺乏控制和流域的同质性Kannad taluka。盆地的分叉率是1.47发现这表明排水网络模式是不太受地质构造的影响。基于流域尺度的水文评估,目前的研究表明,SRTM DEM是最准确的应用程序与其他技术相比。视觉或手动识别和评价是困难的,不得提供一个流域的整体视图,RS和GIS的现代工具被用来研究Kannad的分水岭taluka。流域上缺乏报道利用RS和GIS和工作开展。

1。介绍

自然和社会进程的一个分水岭是复杂的,动态的,和不同的空间,使他们很难调查和理解(1]。分水岭的扩张活动将不可避免地侵入自然资源。一个流域的土地利用变化是由各种原因引起的。社会的社会和经济变化驻留在一个地区人口变化的影响(2]。土地利用(陆)变化,一般来说,降低自然开放空间,提高停车场和道路等不透水表面(3]。不透水表面增加流域水文更活跃,导致体积流速及流水量和径流的变化,以及洪峰流量的增加,所有这些改变流域的水文(4]。快速径流增加加剧了流域的洪水问题(美国农业部,2000)。

干旱和洪水正在成为一个问题在流域社区和开发活动增加。雨水径流应尽可能减少,据专家规划者的自然资源5]。由于缺乏整体信息分水岭Kannad taluka从奥兰加巴德地区,马哈拉施特拉邦,印度,很难预测地表径流的本质和洪水或干旱的地方。土地利用变化影响水文等因素拦截、渗透、蒸发、蒸腾作用,对当地生态造成影响(6]。数字高程模型(DEM)是各种研究的数据集,包括地貌形态示量、新构造、水文研究[7- - - - - -11]。水资源系统、设计、规划和管理需要系统化的知识分水岭的业务子系统(12];因此,详细的水文系统的工作一直在进行Kannad taluka,由计算机支持流域模型(13]。水文模型,处理水量和土地表面,被认为是一个有用的工具来处理一个LULC变化的影响(14]。使用GIS,一种新颖的分布式水文模型建立,可以包含一个分水岭的物理性质而不是传统的集中水文模型(15]。

在水文模型中,定义一个分水岭的物理特性产生更精确和可靠的结果。对分布式径流模拟物理参数推导最近有所改善,由于简单的获取空间地理和气象数据以及GIS工具为一个接口(16]。最近,容易获得空间地理和降雨径流模型提供了多样的信息自然水文过程的Kannad taluka分水岭,这将帮助监测和预测其对人们的影响和财产。这将有助于缓解潜在的灾难的分水岭附近的传播信息。它还将提供数据模式的土地利用/土地覆盖变化(LULC)以及他们参与发起的水文过程。总体而言,它能够帮助决策者开发更可持续流域规划,以及改善流域管理的政策和实施Kannad taluka分水岭。流域管理方法很穷和不可持续的经常的结果缺乏了解的子系统构成的分水岭。这可以导致各种环境挑战影响人类,最终影响流域的社会经济方面17- - - - - -19]。流域模型可以显示主要水文参数在许多流域系统尽管在水文过程的复杂性和许多不确定性(1]。造型不再局限于描述物理过程由于数据收集的进步,遥感图像,计算能力(9]。它还描述了一个分水岭与社会经济和环境的关系背景下,这是规划和管理决策的关键。

SRTM DEM的用法、卫星图像和GIS分析被用来进行流域的水文研究及其在Kannad流域地貌形态示量评估,奥兰加巴德地区,马哈拉施特拉邦,水资源管理。本研究的主要目的是检查和识别大量排水因素为了更好地理解几何的分水岭。这是通过使用电弧GIS进行10.8版本,利用DEM。输入的民主党随后填充坝,流direction-stream秩序,和描述的分水岭流网络进行。输出形式的分水岭是要提供一个良好的工具来保护和管理水资源的可持续的方式。本研究的结果可以作为一个科学数据库中进行进一步的详细水文调查和识别替代集雨在研究领域的解决方案通过各种合适的建筑结构。

2。研究区域

Kannad taluka来自马哈拉施特拉邦的奥兰加巴德地区,印度被选为研究区域的土地利用和土地覆盖的变化。它是Marathwada的一部分地区位于53公里2向北地区总部。奥兰加巴德。

Kannad taluka由Khultabad有界,Phulambri talukas向南,Chalisgaon taluka向北,Sillod taluka向东部,和部分Gangapur taluka向西方。Chalisgaon, Talode、奥兰加巴德和Pachora Kannad城市附近的城市。Kondbari是最小的村庄,而taluka Shafepur是最大的村庄。它海拔352米(高度)的平均海平面有部分山区地区。研究区域的地图位置如图1。的土壤类型Kannad taluka浅黑土壤覆盖其次是中深黑色和深黑色的土壤。大多数的一部分Kannad taluka有丘陵地形;因此,它是非常脆弱的土壤由于水分流失的速度,这可能会导致较高的表层土壤侵蚀在强降雨。水土流失可能影响该地区农业系统的生产率。目前植被是控制水土流失的自然因素。因此,Kannad taluka的土壤侵蚀研究发现随着植被的变化非常重要。的Kannad taluka由1523.23公里的一个领域2大约197个村庄。


图1
研究区域的位置。

3所示。数据库来源

输入数据和他们的类型和来源如表所示1。

表1
类型的输入数据及其来源。

4所示。方法

开展流域描述,民主党是采用ArcGIS 10.8软件使用流程图如图2。

4.1。预处理的地形

使用修改后的DEM生产ArcGIS 10.8, Kannad taluka划定。民主党和流网络的输入文件,民主党是修整改进协议定义流网络和分水岭垃圾箱。填补,流向、流量积累,流定义,流分割,排水网格描述流域多边形处理,排水、轮廓线,hillshed方面,降水、边坡网格都包含在ArcGIS 10.8中的民主党的预处理。所有这些阶段(图2)应用于二手民主党为了提高Kannad流域使用流网络的描述的准确性。


图2
流程图描述分水岭。

5。结果与讨论

最重要的农业活动,特别是在旱地农业,是流域管理。它更有助于保护径流水从各种来源。流域水的主要来源是雨水收集。聚集的水用于灌溉作物水分胁迫下的干旱地区。也用作补充灌溉或救生各种农作物的灌溉。流域管理变得越来越重要和必要的,以保护作物免受许多压力,发生在生长季节。生态系统是减少这些天由于森林面积减少,水土流失,增加土壤地下水位下降,干旱强度增加,旱地土壤的退化。

5.1。数字高程模型(DEM)

民主党代表的数字高程模型,它是一个数据文件,它描述了海拔在三维空间中地球表面的。阅读可以从地球表面上的特定位置使用的点放在这里[20.]。每个点之间的距离计算使用经度或统一横轴墨卡托(UTM)坐标系统,在这种情况下,越接近另一个点,我们可以提取更多的信息(21]。生产模型描述了一个地区的高度差,点之间的距离,或距离间隔的数据收集必须接近或接近避免错误执行和维护数据的准确性(21]。民主党的文件可以创建ASCII和二进制格式(22]。结果,文件的格式必须是已知为了直接读它。提供的参考位置通常是文件名在映射文件中。这个文件只提供实际的价值z(高度),不包括真正的地理位置。使用软件可以读取民主党文件头,真正的位置与标高数据可以被发现。民主党文件还包括信息,如道路和建筑物,但不包括海拔轮廓;相反,他们仅仅包含高程值在给定的区域在一个网格点(23]。数字高程模型(DEM)数据从航天飞机雷达地形测绘任务(SRTM)水平网格间距1角秒(分辨率为30米)从URL下载:https://srtm.csi.cgiar.org/。它有一个地理投影WGS84(世界大地系统,1984)。利用数据来提取流域的拓扑特征。在ArcGIS 10.8中,的SRTM DEM Kannad taluka盆地是扫描线和剪盆地边界。

民主党被分为六类,而结果表明,最小值(红色)320 - 390米,最高的价值(蓝色)780 - 950,如图3。地图的SRTM数字高程模型Kannad taluka已经分为七类,而结果表明,最小值(红色)315 - 405.86和最高的价值(蓝色)为860.14 -951,如图4。


图3
民主党的地图Kannad taluka。

图4
SRTM数字高程模型地图Kannad taluka。
5.2。轮廓线

等值线是最常见的方法来描述表面的风景。等高线暗中保护地球表面的拓扑除了代表其几何。为了说明自己的身高,高程值经常提供文本描述地形地图上。此外,海拔,表现为一个点或一个十字架在给定水平的地方,是可用的。他们工作在这种情况下显示显著的自然特性占主导地位的地区,如山顶、小山、孤立的峰会,山顶,山道,马鞍,和其他高点。图5显示一个等值线图的分水岭。由于流域很小但山区,轮廓流过它的范围从350到950米。流域的水资源部门主要是山区。


图5
等高线地图Kannad taluka。
5.3。方面

方面的地图显示了一个山坡的总体方向。海拔地图是一项重要的工具,了解太阳的小气候的影响一个特定的地方。地图方面有相当大的影响植被类型的分布在一个特定的区域。显示地图来自SRTM DEM代表的罗盘方向。东向的斜坡在Kannad taluka流域植被有更多的水分含量和比面向西方斜坡(图6)。


图6
方面的地图Kannad taluka。
5.4。土壤

重粘土土壤显著膨胀粘土浓度由变性土搅拌。当这些土壤变干,大多数年份,从表面向下深大断裂形式。变性土(来自拉丁词“vertere”,这意味着“将”)指的是正在进行的土壤颗粒的内部旋转。土壤地图由联合国粮农组织(粮农组织)分类系统在本研究利用。粘土Kannad是最常见的土壤类型,但粘壤土土也发现在某些领域(24]。图7描绘了一个土壤分类地图Kannad taluka。表2显示了土壤分类和研究区域的百分比。


图7
土壤地图Kannad taluka。
表2
土壤类型为Kannad taluka。
5.5。流方向

纠正民主党(也称为hydro-DEM)创建前阶段是利用来确定最大下行流从每个细胞方向。这个函数生成流向为每个细胞使用D8模型代码,它指定,为每一个可能的方向,七个值(1、2、4、8、16、32、64年和128年)被分配(图8)。


图8
流向地图Kannad taluka。
5.6。流积累

累积流量计算使用所有细胞的重量流入每个下坡的细胞在输出光栅使用流积累的工具。如果没有指定重量光栅,给出了每个单元的重量,和细胞的数量流入每个单元格的值等于细胞输出光栅。从流向电网,这个函数生成流积累电网。这个函数可以用于确定上游流域的细胞(图9)。


图9
流积累地图Kannad taluka。
5.7。流网络

研究区域内的流形成分水岭和组装一个互联网络流,导致出口。分水岭的排水系统由流。水系密度,定义为流的总长度比总流域面积,用于评估排水系统。水系密度高的一个分水岭排水,正好相反。此外,流域水系的程度取决于流频率,它被定义为流的总数的比率分水岭地区。树枝状水系流域(图中存在10)。一连串的一阶长84.09公里,而流的第二,第三,第四订单44.75,19.35,和16.27公里长,分别(表3)。分叉率高,从1.734到2.017,表明该地区是高度分散。盆地的分叉率是1.47。这表明,结构性扰动没有影响流域的水系。表1显示总长度(lt),平均长度(l米),长度比(RlKannad盆地)的各种流订单。形式(Ff)Kannad taluka盆地为0.054,表明主流的长度和长度的总和流较低的订单是明显不同的。流域的水系密度低(Dd)Kannad taluka(0.11)表明它是由渗透地下材料,良好的植被,和浅浮雕,导致更大的渗透能力的分水岭。频率(F年代)值显示在盆地水系密度之间的积极关系和流的数量,显示,随着排水密度上升,那么流的数量。盆地的测量F年代0.004显示了一个积极的关系和区域水系密度值,表明排水导致流的增加人口密度增加(表3)。


图10
流网络地图Kannad taluka。
表3
方面的Kannad taluka线性的分水岭。
5.8。坡

“坡”一词指的是一个表面与一端或高于其他。这是一个关键因素在决定水的速率与土壤混合,导致水土流失。水土流失的漏洞已经被评估使用这个模型表面的斜率。SRTM DEM是用于生成数据。土壤侵蚀是不太常见的非常柔软的斜坡,而水土流失是更常见的在陡峭的山坡上。坡是一个关键考虑确定地形的天性。斜率的程度影响命令区排水的特点和水土流失。如表所示4,斜率地图进一步划分为若干个斜坡类(图11)。

表4
斜坡类研究的区域。

图11
图的斜率Kannad taluka。
5.9。分水岭

一个分水岭是一个小的区域,定义良好的边缘排水雨水流入一个出口。一个分水岭包含各种自然资源如土地、水和自然植被在其边界。还有一个流排水雨水系统。一个分水岭的排水系统是通常被称为流网络。测量流域是一个水文参数如降雨、径流等的测量。为流域水文研究水文输入数据是至关重要的。形状、大小、形态和其他特征不同于一个又一个分水岭。图12描述了一个视图的分水岭。


图12
地图的分水岭Kannad taluka。

6。结论

水文分析表明Kannad流域河网的树突的类型,表明同质性和结构控制,减少艾滋病在理解地形径流、渗透等振幅特征。可以识别和理解地形参数(比如渗透能力,基岩,和地表径流利用数字高程模型(DEM),地理信息系统,遥感数据,帮助理解土地排水管理的性质和地下水的开发功能,以计划在该地区流域管理。分叉率高,从1.734到2.017,表明该地区是高度分散。盆地的分叉率是1.47。这表明,结构性扰动没有影响流域的水系。形式(Ff)Kannad taluka盆地为0.054,表明主流的长度和长度的总和流较低的订单是明显不同的。流域的水系密度低(Dd)Kannad(0.11)表明它是由渗透地下材料,良好的植被,和浅浮雕,导致更大的渗透能力的分水岭。尽管大部分Kannad taluka高丘陵地区预测研究区域的地表径流,由于植被,它显示了一个温和的流量,在贫瘠的土地,它显示了相对高的地表径流。本研究有助于自然水资源管理的发展受保护的森林面积和用于抑制野生动物在一个区域。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。