生态、水土等领域的高级GIS应用,出高质量成果的那种!

教育   教育   2024-10-28 14:31   广东  
在这个大数据、智能化时代,
GIS在生态、水土等领域,
应用别提有多强大了!
可以进行——
超直观的三维模式分析;
多功能的分析决策;
智能化的模拟预测。

在这个无比内卷的时代,
生态、水土工作者、高校硕博及老师,
利用GIS的高级分析应用,
真的可以做出高质量成果。


超直观的三维模式分析


三维模式分析,非常直观的演绎某种生态、水文、土壤的状态、原理、运行的模式、机制等—


▲智慧水利运行模式图

▲水文循环运行模式图


▲水体污染模式图


▲生态河岸改造对比模式图


多功能的生态分析评价


GIS可以实现多元维度、多种功能生态服务功能、生态敏感性、水土保持等方面的分析评价包括但不限于——


  • 水源涵养分析评价

  • 径流系数计算

  • 植被覆盖度计算

  • 土壤可蚀性计算

  • 降雨侵蚀力计算

  • 水土保持分析评价

  • 防风固沙分析评价

  • 水土流失脆弱性分析

  • 石漠化脆弱性分析

  • 土地沙化脆弱性分析

  • 土地连片度、形状指数分析

  • ......


▲降水与NDVI二元变量关系图


▲生态分析评价的部分案例



智能化的雨涝风险预测


GIS结合多源地理空间大数据,构建分析模型,进行智能化的雨涝风险模拟预测!

首先,以气象站点的降雨量数据为基础,结合克里金插值、反距离权重插值、全局多项式插值、局部多项式插值以及径向基函数插值等多种方法,经过数据检验—模型拟合—模型诊断—模型比较模拟预测降水量的分布

(1)地表径流与淹没曲线模拟——

▲地表径流模拟与流域划定分析制图


▲淹没曲线、库容曲线绘制


(2)进行数据检验的分析,得到一批看起来还挺酷炫的分析图纸——

数据分析检验示意图

趋势分析与Voronoi图

(3)不断进行模型参数调试与拟合诊断——

克里金插值半变异函数拟合分析

(4)通过插值计算,科学模拟预测降水量的全域分布——

例如:降水量的全域分布

接下来,结合气象数据的模拟、DEM、降水量、土地利用等数据,计算集水单元、地表径流等要素,基于体积比较法的基本思想,预测雨涝风险分布:

体积比较法概述:以某种降水量(年均降水量、极端降水量等)为基础,以集水流域为分析单元(简称“集水单元”),计算每个集水单元的径流量,从而得到集水单元的体积,当集水单元的体积(高度)>该集水单元内栅格表面的体积(高度),即形成雨涝淹没区。



该图来源于:ArcGIS帮助文档


技术路线示意图


雨涝风险分布与集中程度预测


雨涝风险分布与集中程度预测


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