نقشه راه GIS

درخواست مشاوره

09120049370

8 صبح تا 12 شب

09120049370

Telegram Whatsapp Youtube
کاربرد جی ای اس

 

چکیده

بسیاری از بررسی‌های زمین‌شناسی ایالتی و ملی، محصولات نقشه‌ای را از نقشه‌های زمین‌شناسی سطحی و سنگ بستر به‌عنوان یک محصول با ارزش افزوده برای انواع ذینفعان تولید می‌کنند. بهبود در ابزارهای قدرتمند اکتشافی زمین آماری و قابلیت های سه بعدی قوی در سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) می تواند تولید محصولات مشتق را تسهیل کند. علاوه بر فراهم کردن دسترسی به توابع زمین آماری، بسیاری از بسته‌های نرم‌افزاری نیز قادر به ارائه تجسم‌های سه بعدی با استفاده از داده‌های نقطه‌ای توزیع‌شده مکانی هستند. یک رویکرد مبتنی بر GIS با استفاده از ESRI’s ® Geostatistical Analyst ®برای ایجاد نقشه‌های مشتق که بار سطحی، توپوگرافی سنگ بستر و سطح پتانسیومتری را با استفاده از داده‌های چاه و قرار گرفتن در معرض سنگ بستر نشان می‌دهند، استفاده شد. این روش اهمیت و ارتباط ایجاد تجسم های سه بعدی را در کنار محصولات نقشه دو بعدی سنتی توصیف می کند. این محصولات سه بعدی به ویژه برای مدیران شهری و برنامه ریزان مفید هستند – که اغلب با تفسیر محصولات نقشه های زمین شناسی دو بعدی آشنا نیستند – بنابراین آنها می توانند روابط بین بار سطحی و منابع بالقوه آب زیرزمینی را بهتر تجسم و درک کنند.
کلید واژه ها: 

GIS ; ایزوپاک ; پتانسیومتری ; سه بعدی ؛ نقشه برداری مشتق

 

1. مقدمه

بسیاری از بررسی‌های زمین‌شناسی دولتی، نقشه‌های مشتق شده از برگه‌های نقشه‌های زمین‌شناسی سطحی و سنگ بستر را برای محصولات با ارزش افزوده تولید می‌کنند، زیرا از مؤلفه نقشه‌برداری زمین‌شناسی دولتی (STATEMAP) درخواست بودجه مشابه می‌کنند. این برنامه تولید محصولات مشتق را تشویق می کند تا اطمینان حاصل شود که فعالیت های نقشه برداری از موضوعات مرتبط اجتماعی پشتیبانی می کند [ 1 ، 2 ]]. معمولاً بین زمان لازم برای کار میدانی و ایجاد بعدی نقشه زمین شناسی و همچنین در دسترس بودن منابع مورد نیاز برای ایجاد نقشه های مشتق مختلف فاصله وجود دارد. نقشه های مشتق ممکن است شامل توزیع فضایی عناصر رادیواکتیو، پایداری شیب، منابع کل، ویژگی های رسوب سطحی، پتانسیل آبخوان، یا سطح پتانسیومتری باشد. این نقشه‌های مشتق از نظر تاریخی با استفاده از خطوط ترسیم شده با دست و داده‌های توزیع‌شده فضایی جمع‌آوری‌شده در نقاط ایجاد شده‌اند. به عنوان رخنمون ها، گودال های خاک یا محل چاه ها. ایجاد یک لایه داده شطرنجی پیوسته که کل منطقه نقشه برداری را با استفاده از این داده های نقطه ای پوشش می دهد، می تواند با استفاده از تکنیک های درون یابی و/یا برون یابی مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) تسریع و خودکار شود.
استفاده از توابع درون یابی و برون یابی با داده های نقطه ای یک فرصت قدرتمند برای تجسم روابط زمین شناسی زیرسطحی ارائه می دهد. این تکنیک ها برای مشخص کردن ویژگی های زیرسطحی برای چندین دهه استفاده شده اند. با این حال، پیشرفت‌ها در نرم‌افزار GIS دسترسی به ابزارهای قدرتمند اکتشافی زمین‌آماری و قابلیت‌های سه بعدی قوی را ارائه می‌دهد که می‌تواند تولید تجسم‌های سه‌بعدی را با استفاده از داده‌های توزیع‌شده مکانی تسهیل کند [ 3 ]. رویکرد مبتنی بر GIS که در این پروژه توضیح داده شده است، به ویژه برای ایجاد نقشه‌های مشتق که بار سطحی، توپوگرافی سنگ بستر و سطوح پتانسیومتری را به تصویر می‌کشد مفید است [ 4 ، 5 ، 6 ، 7 ، 8 ،9 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13 ، 14 ، 15 ، 16 ، 17 ].

2. منطقه مطالعه

شهر روتلند در جنوب مرکزی ورمونت در داخل دره ای با روند شمالی-جنوبی واقع شده است که عمدتاً توسط سنگ های پالئوزوئیک تشکیلات شلبورن، دانبی، وینوسکی، مونکتون، دانهام و دالتون قرار دارد. رخنمون های نادری از سازندهای اردوویسین هورتونویل و باسکوم و گنیس پروتروزوییک مجتمع کوه هالی وجود دارد [ 18 ، 19 ]. زمین شناسی سطحی در درجه اول تحت سلطه تا یخبندان است. با این حال، ذخایر گسترده ای از رسوبات دریاچه ای، تراس های کام، قرار گرفتن در معرض جدا شده از رسوبات کام، آبرفت و کلویوم [ 20 ] وجود دارد.
ارتفاعات داخل شهر بین تقریباً 476-1430 فوت (145-435 متر) بالاتر از سطح متوسط ​​دریا با بیشترین تسکین در امتداد لبه شمال غربی محدوده شهر است ( شکل 1 ). با این حال، شهر در درجه اول با ارتفاعات پایین تر و تپه های غلتشی با توپوگرافی پایین مشخص می شود. ایست کریک و شاخه های آن به سمت جنوب به Otter Creek و سپس به سمت شمال به دریاچه Champlain می ریزند. Otter Creek تقریباً 10 مایل (15 کیلومتر) از شهر عبور می کند و از جنوب شرقی به شمال غربی با ارتفاع تقریباً 50 فوت (15 متر) جریان دارد.
توسعه مسکونی در داخل شهر به گسترش جوامع اتاق خواب، خانه های تعطیلات، و اقامتگاه های تجاری مرتبط است که از گردشگری مرتبط با استراحتگاه های اسکی محلی و نقشه های مشتق شده از نقشه های زمین شناسی به احتمال زیاد نقش مهمی در کمک به مدیریت منابع آب مرتبط با شهر ایفا می کند.
Ijgi 03 00130 g001 1024
شکل 1. نقشه ای که منطقه مورد مطالعه را در جنوب مرکزی ورمونت، که در شمال شرقی ایالات متحده واقع شده است، نشان می دهد.

3. روش شناسی

برای توصیف بهتر خصوصیات هیدرولوژیکی زیرسطحی در یک GIS، 552 چاه حفاری خصوصی، شهری و اکتشافی به صورت فضایی اصلاح شدند و مختصات برای 946 رخنمون سنگ بستر با استفاده از Trimble جمع‌آوری شد .JunoST در حال اجرای TerraSync™. زمین شناسی سطحی شهر نقشه برداری شد و 15 واحد سطحی مختلف با استفاده از تکنیک های سنتی میدانی و نقشه برداری دیجیتالی شناسایی شد. در نهایت، اطلاعات در مورد عمق چاه، بار اضافی، زمین شناسی سنگ بستر زیرین و عمق تا سطح آب از سیاهههای مربوط به چاه اصلاح شده استخراج شد. قرار گرفتن در معرض سنگ بستر با داده های گزارش چاه استفاده شد تا نمایشی از روباره سطحی، توپوگرافی سنگ بستر و سطح پتانسیومتری محلی ایجاد شود. تمام آنالیزهای شطرنجی با استفاده از مدل ارتفاع دیجیتال 30 متری (DEM) به دست آمده از مرکز اطلاعات جغرافیایی ورمونت (VCGI) انجام شد. یک لایه شطرنجی نشان دهنده ضخامت رسوبات سطحی (همچنین به نام نقشه روباره یا isopach) با استفاده از موارد زیر ایجاد شد: (1) اطلاعات روباره سطحی از سیاهههای مربوط به چاه. (2) قرار گرفتن در معرض سنگ بستر شناسایی شده در طول نقشه برداری میدانی.18 ، 21 ]. برای تسهیل فرآیند تخمین بار روباره و ارائه یک لایه شطرنجی که کل منطقه نقشه و نه فقط آن مناطق دارای چاه را پوشش می‌دهد، از پسوند ESRI ® ArcGIS ® Geostatistical Analyst برای تعیین اینکه کدام تابع کریجینگ برای این داده‌ها مناسب است، استفاده شد.
Ijgi 03 00130 g002 1024
شکل 2. تصویری از استفاده از لایه ایزوپاک ایجاد شده با استفاده از کریجینگ جهانی برای ایجاد خطوط برای نیمه شمالی شهر راتلند ( A ) قبل از هموارسازی و نتایج ( B ) هموارسازی دستی داده ها با استفاده از عملکرد صاف داخلی ArcGIS® .
کریجینگ معمولی و تکنیک‌های کریجینگ جهانی مقادیر پیش‌بینی خطای مشابهی را تولید می‌کنند. با این حال محصول نهایی بصری به طور قابل توجهی متفاوت بود. برای هر دو تکنیک، مدل واریوگرام J-Bessel استفاده شد، زیرا بهترین تناسب را بر اساس نتایج خطای پیش‌بینی ارائه می‌کرد. تکنیک کریجینگ معمولی، در حالی که بیشتر در ادبیات ذکر شده است [ 5 ، 10 ، 17 ، 22 ]، بدون توجه به مدل واریوگرام انتخابی یا میزان هموارسازی، خطوط ناهموار بیشتری تولید می کند. تکنیک کریجینگ جهانی سطح صاف تری ایجاد کرد و منجر به خطوط ناگهانی کمتر شد [ 23 ، 24 ]. خطوط کانتور به صورت دستی با استفاده از عملکرد صاف، بخشی از ArcGIS ® صاف شدندابزارهای ویرایش پیشرفته، برای تولید نقشه نهایی ایزوپاک ( شکل 2 ). برخی از نویسندگان استدلال می‌کنند که تکنیک‌های خاصی ممکن است از نظر بصری به واقعیت وفادارتر باشند، حتی اگر رفتار آماری آنها همیشه بهترین نباشد. هر دو مدل از نظر آماری مشابه بودند، بنابراین کریجینگ جهانی استفاده شد زیرا کمترین محصول ناهموار بصری را تولید می کرد [ 25 ].
زیر مجموعه‌های آموزش و آزمایش برای 11 مدل واریوگرام 80/20 برای اعتبارسنجی متقاطع و ارزیابی نتایج پیش‌بینی اعتبار تقسیم شدند. یک مدل واریوگرام که پیش‌بینی‌های دقیقی ارائه می‌کند باید مقادیر خطای میانگین پیش‌بینی را نزدیک به صفر گزارش کند، اگر پیش‌بینی‌ها بی‌طرف باشند، مقادیر خطای پیش‌بینی استاندارد شده ریشه میانگین مربع باید نزدیک به یک باشد اگر خطاهای استاندارد دقیق هستند، و پیش‌بینی ریشه میانگین مربع باید نزدیک به یک باشد. مقادیر خطا باید نزدیکتر به یک [ 3 ] باشد. اگر میانگین مقادیر خطای استاندارد بیشتر از مقادیر خطای پیش‌بینی ریشه میانگین مربع باشد، مدل واریانس در مقادیر پیش‌بینی‌شده را بیش از حد برآورد می‌کند. اگر میانگین مقادیر خطای استاندارد کمتر از مقادیر خطای پیش‌بینی ریشه میانگین مربع باشد، مدل واریانس در مقادیر پیش‌بینی‌شده را دست کم می‌گیرد [ 3 ].جدول 1 و جدول 2 نتایج حاصل از اعتبارسنجی متقاطع 11 مدل واریوگرام مورد استفاده برای تصمیم گیری از کدام مدل در ایجاد سطح ایزوپاک را خلاصه می کند.
جدول
جدول 1. خلاصه مقادیر خطای پیش بینی گزارش شده با استفاده از تابع اعتبارسنجی متقاطع تحلیلگر زمین آماری ArcGIS برای هر نوع واریوگرام با استفاده از مجموعه داده آموزشی . توجه: RMS = ریشه میانگین مربعات خطا.
یک لایه شطرنجی نشان دهنده توپوگرافی سنگ بستر با کم کردن لایه ایزوپاک مشتق شده از DEM ایجاد شد و خطوط 100 فوتی (30 متری) از DEM سنگ بستر حاصل با استفاده از تابع کانتور در پسوند ArcGIS ® Spatial Analyst ایجاد شد.
یک سطح پتانسیومتری با استفاده از سطوح آب ساکن ثبت شده در سیاهههای مربوط به چاه و یک DEM 30 متری ایجاد شد. عمق آب ساکن در هر چاه از سلول DEM به طور مستقیم در زیر محل چاه کم شد و برای شناسایی ارتفاع آب در هر چاه به جدول ویژگی پیوست. برای تسهیل فرآیند تولید سطح پتانسیومتری و ارائه سطحی که کل منطقه نقشه و نه فقط مناطق دارای چاه را پوشش دهد، این سطح با استفاده از وزن دهی معکوس فاصله (IDW) ایجاد شد و لایه شطرنجی حاصل برای ایجاد 50 فوت (15) استفاده شد. m) خطوط زیر [ 4 ، 9 ، 13 ، 16 ، 22]. خطوط جریان آب زیرزمینی، که نشان‌دهنده جریان پتانسیل در امتداد گرادیان هیدرولیکی در یک سفره آب است، به صورت دستی عمود بر خطوط پتانسیومتری ترسیم شدند.
جدول
جدول 2. خلاصه مقادیر خطای پیش بینی گزارش شده با استفاده از تابع اعتبارسنجی ArcGIS ® Geostatistical Analyst برای هر نوع واریوگرام با استفاده از مجموعه داده های آزمایشی. توجه: RMS = ریشه میانگین مربعات خطا.

4. نتایج و بحث

4.1. نقشه ایزوپاک

داده ها به طور معمول توزیع نمی شوند. وزن آن به شدت به سمت روباره نازک و قرار گرفتن در معرض سنگ بستر است و همچنین روندی وجود دارد که نشان می‌دهد روباره ضخیم‌تر در بخش شرقی شهر در حال کاهش به سمت غرب است ( شکل 3 ). مقادیر پیش‌بینی بیشترین واریانس را در نیمه غربی شهر نشان می‌دهد زیرا داده‌های چاه محدود و این واقعیت که منطقه دارای رخنمون‌های سنگ بستر فراوان و مناطق ضخیم‌تر است. توپوگرافی سنگ بستر به طور کلی از چشم انداز تقلید می کند، به خصوص در مناطقی که دارای روباره نازک هستند. با این حال، اغلب دشوار است که تفاوت بین DEM نشان دهنده توپوگرافی سطح و DEM نشان دهنده توپوگرافی سنگ بستر باشد، مگر اینکه داده ها به عنوان یک مدل سه بعدی تجسم شوند ( شکل 4 ).

4.2. سطح پتانسیومتری

سطح پتانسیومتری درون یابی شده با داده های چاه، زمین شناسی سطحی و توپوگرافی سنگ بستر سازگار است. به طور معمول یک سطح پتانسیومتری سطح واقعی سطح آب را مشخص نمی کند، اما یک پروکسی برای سر هیدرولیک بالقوه در یک آبخوان است [ 10 ، 26 ]. گرادیان هیدرولیک ملایم است و خطوط به طور گسترده ای فاصله دارند و بنابراین عدم قطعیت در جهت جریان استنباط شده در برخی از مناطق نقشه وجود دارد. با این حال، روند کلی جریان از شرق به غرب و شمال شرق به جنوب غرب به آسانی آشکار است ( شکل 5 ).
Ijgi 03 00130 g003 1024
شکل 3. ( الف ) هیستوگرام ضخامت روباره از داده های چاه و مکان های رخنمون سنگ بستر در شمال راتلند ایجاد شده با استفاده از تحلیلگر زمین آماری ArcMap® . این یک توزیع غیرعادی را نشان می‌دهد که تحت تأثیر پوشش نازک و نمونه‌برداری بیش از حد از رخنمون‌های سنگ بستر برای افزایش کنترل بر روباره است. ( ب ) تجزیه و تحلیل روند انجام شده با استفاده از توسعه تحلیلگر زمین آماری روندی را نشان می دهد که بار اضافی در شرق ضخیم تر است و به سمت غرب کاهش می یابد.
Ijgi 03 00130 g004 1024
شکل 4. یک نمایش سه بعدی از توپوگرافی سنگ بستر نسبت به توپوگرافی سطح ایجاد شده با استفاده از نرم افزار ArcScene® . رنگ سبز نمایانگر لایه روباره و قهوه ای نمایانگر توپوگرافی سنگ بستر است. منطقه ای که شدیداً تحت تأثیر رخنمون های گسترده سنگ بستر قرار گرفته است در مرکز تصویر A قابل مشاهده است و دو ناحیه از ضخیم ترین بار روباره در نواحی جنوبی و مرکزی شرقی شهر B و گوشه شمال شرقی شهر C قابل مشاهده است. نقاط قرمز نشان دهنده محل چاه های توزیع شده در سراسر شهر راتلند است که برای تخمین بار اضافی استفاده می شود. شکاف عمودی بین دو لایه نشان دهنده ضخامت در روباره است. توجه: اغراق عمودی 1.25 است.
Ijgi 03 00130 g005 1024
شکل 5. یک گرادیان سطح پتانسیومتری که با استفاده از خطوط 50 فوتی (15 متری) پر شده و خطوط جریان حاصل، که با استفاده از تحلیلگر زمین آماری ArcMap ایجاد شده و به ترتیب به صورت دستی ترسیم شده اند، به تصویر کشیده شده است.

5. بحث

نقشه ایزوپاک درونیابی شده با داده های چاه و وسعت فضایی واحدهای سطحی شناخته شده سازگار است. ضخیم ترین مناطق در نقشه در امتداد لبه شرقی منطقه مزرعه و در گوشه جنوب غربی شهر رخ می دهد. این نواحی در شرق با نهشته‌های ضخیم تراس کامه و تایل‌های یخچالی ضخیم و در جنوب غربی نهشته‌های یخچالی پوشیده شده‌اند. مقادیر پیش‌بینی بیشترین واریانس را در نیمه غربی شهر به دلیل داده‌های چاه محدود و وجود رخنمون‌های فراوان سنگ بستر و مناطق ضخیم‌تر نشان می‌دهند. داده‌های چاه نیز در بخش مرکزی منطقه مورد مطالعه محدود است، زیرا آن بخش از آب شهری استفاده می‌کند و نه از چاه‌های خصوصی. نواحی روباره نازک در گوشه مرکزی و شمال غربی شهر نیز از طریق شواهد میدانی به عنوان روکش نازکی از تالار آغشته به رخنمون‌های سنگ بستر فراوان تأیید شده است. تعدادی از مناطق فاقد اطلاعات چاهی هستند که رخنمون‌های فراوان سنگ بستر به طور قابل‌توجهی توزیع نهایی روباره و در نهایت توپوگرافی سنگ بستر را بهبود بخشیده است. مشابه بسیاری از مناطق در ورمونت و نیوانگلند، توپوگرافی سنگ بستر در داخل شهر به طور کلی توپوگرافی سطح را با استثناهای نادر تقلید می کند. هر دو روش کریجینگ جهانی و معمولی در مقایسه با داده های چاه و روابط میدانی به سرعت یک نمایش شطرنجی از روباره و یک نقشه کانتور قابل قبول ایجاد می کنند. این امکان وجود دارد که خطوط به دست آمده با استفاده از هر یک از روش ها برای ایجاد نقشه ایزوپاک بیشتر هموار شوند. با این حال در این مطالعه کریجینگ جهانی منجر به زیباترین خطوط از نظر زیبایی شناختی شد. به طور مشابه، IDW یک سطح شطرنجی تولید می‌کند که می‌تواند برای مشخص کردن سریع پتانسیل هیدرولیکی در سرتاسر یک منطقه میدانی معین استفاده شود. مزیت استفاده از این تکنیک ها این است که آنها جایگزینی سریع برای تکنیک های سنتی ترسیم دستی ارائه می دهند و می توانند با استفاده از ESRI خودکار شوند.® Model Builder یا از طریق برنامه نویسی پایتون [ 13 ].
این رویکرد خودکار بدون فرضیات و محدودیت نیست. اینها شامل وضوح DEM اساسی، توزیع داده های گزارش چاه و تاریخ نصب چاه است. من در این مطالعه از یک DEM 30 متری استفاده کردم که بالاترین وضوح ممکن برای این منطقه از ورمونت بود. با این حال، DEM های 10 متری در بسیاری از ایالت های دیگر در دسترس هستند و دسترسی به DEM های با وضوح بالاتر با استفاده از فناوری تشخیص نور و محدوده (LiDAR) در مناطق شهری در سراسر جهان صنعتی در حال افزایش است. DEM های با وضوح بالاتر تغییرات ظریف در توپوگرافی و سطح آب را در داده های گزارش چاه با فاصله نزدیک، که اغلب با استفاده از داده های وضوح 10 و 30 متری همگن می شوند، بهتر مشخص می کنند. رویکردهای زمین آماری مبتنی بر داده‌های چاه بر توزیع چاه‌های خصوصی و شهری تکیه دارند. که معمولاً در نزدیکی مراکز جمعیتی متمرکز هستند و به خوبی در یک منطقه مورد علاقه توزیع نمی شوند. سن داده‌های گزارش چاه نیز مشکل‌ساز است زیرا پایگاه‌های داده ایالت و شهر اغلب شامل چاه‌هایی هستند که دوره‌های زمانی 40 تا 60 سال را پوشش می‌دهند. استفاده از ارتفاعات سطح آب ساکن از چاه‌هایی که با چندین دهه از هم حفر شده‌اند و در فصول مختلف حفر شده‌اند برای توصیف گرادیان هیدرولیکی در مناطقی با نرخ برداشت آب زیرزمینی بالا می‌تواند ارائه‌های اشتباهی را ایجاد کند. بنابراین تجزیه و تحلیل سیستماتیک نقشه های مشتق تولید شده با استفاده از GIS استفاده از ارتفاعات سطح آب ساکن از چاه‌هایی که با چندین دهه از هم حفر شده‌اند و در فصول مختلف حفر شده‌اند برای توصیف گرادیان هیدرولیکی در مناطقی با نرخ برداشت آب زیرزمینی بالا می‌تواند ارائه‌های اشتباهی را ایجاد کند. بنابراین تجزیه و تحلیل سیستماتیک نقشه های مشتق تولید شده با استفاده از GIS استفاده از ارتفاعات سطح آب ساکن از چاه‌هایی که با چندین دهه از هم حفر شده‌اند و در فصول مختلف حفر شده‌اند برای توصیف گرادیان هیدرولیکی در مناطقی با نرخ برداشت آب زیرزمینی بالا می‌تواند ارائه‌های اشتباهی را ایجاد کند. بنابراین تجزیه و تحلیل سیستماتیک نقشه های مشتق تولید شده با استفاده از GISدر مقابل آنهایی که توسط زمین شناسان به صورت دستی ترسیم شده اند، باید برای مشخص کردن بهتر سودمندی این محصولات انجام شود. این امر مستلزم یافتن نقشه های کاغذی مناسب و ارجاع جغرافیایی آنها برای تعیین کمیت دقت فضایی محصولات درونیابی با استفاده از تحلیل ماتریس خطا است.
با این حال، محصولات نهایی تولید شده در این مطالعه با شواهد میدانی و بازرسی دقیق داده‌های گزارش چاه مطابقت دارند. شکاف تولید بین زمان صرف شده در میدان و انتشار نقشه های مشتق شده احتمالاً بررسی های زمین شناسی بیشتری را به سمت گردش کار تولید خودکار سوق خواهد داد. با توجه به تنوع در برنامه ریزان منطقه ای و مدیران شهری، وظیفه توضیح محصولات نقشه های دو بعدی زمین شناسی اغلب با تغییرات در مهارت های تجسم فضایی پیچیده می شود [ 27 ، 28 ، 29 ]. با این حال، بسیاری از نویسندگان بر این باورند که تقویت و توسعه تسهیلات با تجسم فضایی، به جای اینکه فکر کنند یک مهارت شناختی ثابت است، از طریق افزایش استفاده از بازنمایی های سه بعدی امکان پذیر است [ 11 ,14 ، 29 ، 30 ، 31 ]. اگرچه روش در این مقاله از نرم‌افزار ArcScene® ESRI برای ارائه پرسپکتیو سه بعدی در شکل 4 استفاده می‌کند ، بسته‌های نرم‌افزاری متعدد دیگری از جمله گزینه‌های منبع باز مانند Quantum GIS+GRASS با استفاده از ماژول NVIZ و gvSIG قابلیت مشابهی را ارائه می‌دهند. بنابراین، بسیاری از این نقشه‌ها به بهترین وجه در یک محیط سه بعدی مشاهده می‌شوند تا برنامه‌ریزان و مدیران شهری که با تفسیر محصولات نقشه‌های زمین‌شناسی دو بعدی آشنا نیستند، بهتر بتوانند روابط بین روباره سطحی و ویژگی‌های هیدرولوژیکی زیرسطحی را تجسم کنند [ 32 ، 33 ].

6. نتیجه گیری

در دسترس بودن ابزارهای اکتشافی و سه بعدی زمین آماری قدرتمند در نرم افزار مدرن GIS، تولید محصولات مشتق را تسهیل می کند. علاوه بر نقشه‌های مشتق سنتی که سطح روباره، توپوگرافی سنگ بستر و سطوح پتانسیومتری را نشان می‌دهند، تولید تجسم‌های سه‌بعدی به ویژه برای کمک به افراد غیرمتخصص برای تجسم و درک بهتر روابط بین ویژگی‌های سطحی و زیرسطحی مفید است. اگرچه روش توصیف شده در این مقاله به طور خاص به منابع آب زیرزمینی می‌پردازد، اما می‌توان آن را برای تجسم گسل‌های زیرسطحی، تغییرات ژئوشیمیایی یا جهت‌گیری کانی با استفاده از داده‌های چاه عمومی یا خصوصی به کار برد.

مراجع و یادداشت ها

  1. Bernknopf، RL; بروکشر، دی.اس. سولر، DR; مک کی، ام جی; ساتر، جی اف. متی، جی سی. کمپبل، ارزش اجتماعی نقشه های زمین شناسی RH. در دسترس آنلاین: http://pubs.usgs.gov/circ/1993/1111/report.pdf (در 1 دسامبر 2013 قابل دسترسی است).
  2. باگوات، اس بی؛ Ipe, VC مزایای اقتصادی نقشه برداری دقیق زمین شناسی به کنتاکی. در دسترس آنلاین: https://www.ideals.illinois.edu/bitstream/handle/2142/45219/economicbenefits03bhag.pdf (در 1 دسامبر 2013 قابل دسترسی است).
  3. جانستون، KM; ور هوف، جی. کریوروچکو، ک. Lucas, N. با استفاده از تحلیلگر زمین آماری ; ESRI Press: Redlands, CA, USA, 2004; پ. 306. [ Google Scholar ]
  4. دسباراتس، ای جی; لوگان، CE; هینتون، ام جی. شارپ، DR در مورد کریجینگ ارتفاعات سطح آب با استفاده از اطلاعات جانبی از یک مدل ارتفاعی دیجیتال. جی هیدرول. 2002 ، 255 ، 25-38. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  5. گائو، سی. شيروتا، ج. کلی، ری. برونتون، FR; ون هافتن، توپوگرافی S. بستر و نقشه برداری ضخامت روباره، انتاریو جنوبی. در دسترس آنلاین: http://www.geologyontario.mndm.gov.on.ca/mndmfiles/pub/data/imaging/MRD207/MRD207BedrockTopMapping.pdf (در 1 دسامبر 2013 قابل دسترسی است).
  6. Kassenaar، JDC; وکسلر، EJ مدلسازی آب زیرزمینی منطقه اوک ریجز مورین. در دسترس آنلاین: http://www.ypdt-camc.ca/Publications/CAMCYPDTReports/tabid/221/Default.aspx (در 1 دسامبر 2013 قابل دسترسی است).
  7. لوگان، سی. راسل، حاج; شارپ، DR نقش GIS و دانش تخصصی در مدلسازی سه بعدی Oak Ridges Moraine، انتاریو جنوبی. در دسترس آنلاین: http://data.gc.ca/data/en/dataset/bb5801cd-f42c-5fe7-af2d-f93361d776af (در 1 دسامبر 2013 قابل دسترسی است).
  8. پائولن، آرسی McClenaghan، MB; مدل‌های توپوگرافی سنگ بستر و مدل‌های ضخامت رانش هریس، JR از منطقه تیممینز، شمال شرقی انتاریو: کاربرد GIS در پایگاه داده‌های سوراخ حفاری Timmins Overburden. در یک کاربرد GIS در پایگاه داده حفاری روبارد Timmins ; انجمن زمین شناسی کانادا: سنت جان، کانادا، 2006; صص 413-444. [ Google Scholar ]
  9. سپهر، پ.ن. جونز، AWJ; بارت، کالیفرنیا؛ زاویه، MP; Raab, JM با استفاده از GIS برای ایجاد و تجزیه و تحلیل نقشه‌های سطح پتانسیومتری . گزارش پرونده باز سازمان زمین شناسی ایالات متحده 2007–1285; سازمان زمین شناسی ایالات متحده: Reston، VA، ایالات متحده آمریکا، 2007.
  10. لاک، RA; Meyers، SC Kane کانتی بررسی منابع آب: گزارش نهایی در مورد نقشه برداری پتانسیومتری سطح آبخوان کم عمق . گزارش قرارداد 2007-6; بررسی آب ایالت ایلینوی: Champaign، IL، ایالات متحده آمریکا، 2007. [ Google Scholar ]
  11. Venteris، مدلسازی 3 بعدی چینه شناسی یخبندان با استفاده از داده های چاه آب عمومی، تفسیر زمین شناسی و زمین آمار. Geosphere 2007 , 3 , 456-468. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  12. ناگزوارا رائو، ک. بهاسکارا، چ.یو. Venkateswara Rao، T. تخمین حجم رسوب از طریق آنالیزهای ژئوفیزیکی و GIS – مطالعه موردی رسوب ماسه قرمز در امتداد ساحل Visakhapatnam. جی ژئوفیس هندی. اتحادیه 2008 ، 12 ، 23-30. [ Google Scholar ]
  13. استراسبرگ، جی. جونز، NL; Lemon، A. ArcHydro داده‌های آب زیرزمینی مدل و ابزار: بررسی اجمالی و موارد استفاده. در دسترس آنلاین: http://www.acquesotterranee.it/en/rivista/aquamundi/articoli/arc-hydro-groundwater-data-model-and-tools-overview-and-use-cases (در 6 ژانویه 2014 قابل دسترسی است).
  14. برگ، RC; Mathers، SJ; کسلر، اچ. Keefer، DA خلاصه نقشه‌برداری و مدل‌سازی زمین‌شناسی سه بعدی کنونی در سازمان‌های زمین‌شناسی. ایالت جیول. Surv. دور 2011 ، 578 ، 92. [ Google Scholar ]
  15. سامویی، پی. Sitharam, TG کاربرد روش های زمین آماری برای تخمین تغییرپذیری فضایی عمق سنگ. مهندسی 2011 ، 3 ، 886-894. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  16. ترابلسی، اف. ترحونی، ج. مامو، AB; رانیری، G. پایگاه‌های داده زیرسطحی مبتنی بر GIS و مدل‌سازی زمین‌شناسی سه بعدی به عنوان ابزاری برای راه‌اندازی چارچوب هیدروژئولوژیکی: مطالعه موردی آبخوان ساحلی Nabeul-Hammamet (شمال تونس). محیط زیست علوم زمین 2011 ، 70 ، 2087-2105. [ Google Scholar ]
  17. رائو، تلویزیون؛ نایک، DR. رائو، وی وی. Swamy، CJ برآورد حجم آبخوان با استفاده از مطالعات ژئوفیزیک و GPS برای بخشی از حوضه آبریز مخزن Mehadrigedda، Visakhaptnam، هند – یک رویکرد مدل‌سازی سه بعدی با استفاده از GIS. بین المللی J. Civil, Struct. محیط زیست زیرساخت. مهندس 2013 ، 3 ، 155-164. [ Google Scholar ]
  18. Ratcliffe، NM دیجیتال و نقشه زمین‌شناسی بستر مقدماتی چهارگوش راتلند، ورمونت ؛ گزارش پرونده باز USGS 98-121; سازمان زمین شناسی ایالات متحده: Reston، VA، ایالات متحده آمریکا، 1998.
  19. نیکلسون، SW; دیکن، CL; هورتون، جی دی. Foose، MP; مولر، JAL; Hon, R. پایگاه داده مقدماتی نقشه زمین شناسی یکپارچه برای ایالات متحده: کانکتیکات، مین، ماساچوست، نیوهمپشایر، نیوجرسی، رود آیلند، و ورمونت . گزارش پرونده باز سازمان زمین شناسی ایالات متحده 2006-1272; سازمان زمین شناسی ایالات متحده: Reston، VA، ایالات متحده آمریکا، 2006.
  20. ون هوسن، JG نقشه زمین شناسی سطحی راتلند، ورمونت ؛ گزارش پرونده باز سازمان زمین شناسی ورمونت VG09-7; سازمان زمین شناسی ایالات متحده: Reston، VA، ایالات متحده آمریکا، 2009.
  21. راتکلیف، NM مقدماتی زمین‌شناسی بستر سنگی چهارگوش چیتندن، شهرستان راتلند، ورمونت ؛ گزارش پرونده باز سازمان زمین شناسی ایالات متحده 97-703; سازمان زمین شناسی ایالات متحده: Reston، VA، ایالات متحده آمریکا، 1997.
  22. باجعلی، دبلیو. مدل تأثیر چهار سد تغذیه مصنوعی بر کیفیت آب های زیرزمینی با استفاده از روش های زمین آماری در محیط GIS، عمان. J. فضایی هیدرول. 2005 ، 5 ، 1-15. [ Google Scholar ]
  23. طلا، اعتبارسنجی داده‌های حفاری CM برای مدل‌سازی چینه‌شناسی زیرسطحی. در نقشه برداری کامپیوتری از منابع طبیعی و محیط زیست ; دانشگاه هاروارد، آزمایشگاه گرافیک کامپیوتری و تحلیل فضایی: کمبریج، MA، ایالات متحده، 1979; ص 52-58. [ Google Scholar ]
  24. Chang, K. مقدمه ای بر سیستم های اطلاعات جغرافیایی ; McGraw Hill ناشر: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 2004. [ Google Scholar ]
  25. یانگ، ایکس. هادلر، تی. مقایسه‌های بصری و آماری تکنیک‌های مدل‌سازی سطح برای داده‌های محیطی مبتنی بر نقطه. کارتوگر. جئوگرا. Inf. سیستم 2000 ، 27 ، 165-175. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  26. Hiscock, K. Hydrogeology: Principles and Practice , 1st ed.; Wiley-Blackwell: آکسفورد، انگلستان، 2005. [ Google Scholar ]
  27. Ely، MG حساسیت تفاضلی تفسیر نقشه توپوگرافی به تأثیر آموزش. Appl. شناخت. روانی 1993 ، 7 ، 23-42. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  28. شوفیلد، نیوجرسی؛ کربی، JR موقعیت در نقشه های توپوگرافی: اثرات عوامل وظیفه، آموزش و استراتژی. شناخت. Instr. 1994 ، 12 ، 35-60. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  29. گرسون، HB; Sorby، SA; ویسوکی، ا. Baartmans, BJ توسعه و ارزیابی نرم افزار چند رسانه ای برای بهبود مهارت های تجسم فضایی سه بعدی. محاسبه کنید. Appl. مهندس آموزش. 2001 ، 9 ، 105-113. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
  30. Uttal، DH دیدن تصویر بزرگ: استفاده از نقشه و توسعه شناخت فضایی. توسعه دهنده علمی 2000 ، 3 ، 247-286. [ Google Scholar ]
  31. لیبارکین، جی. بریک، سی. روش های تحقیق در آموزش علوم. جی. ژئوشی. آموزش. 2002 ، 50 ، 449-455. [ Google Scholar ]
  32. هانت، بی. بنادا، ن. اسمیت، BA مدل زمین شناسی سه بعدی بخش بارتون اسپرینگز از آبخوان ادواردز، تگزاس مرکزی. معاون ساحل خلیج فارس جئول Soc. ترانس. 2010 ، 60 ، 355-367. [ Google Scholar ]
  33. خانه، PK; کلارک، آر. کوپرا، جی. غلبه بر حرکت آناکرونیسم: نقشه برداری زمین شناسی آمریکا در جهان قرن بیست و یکم. در بازاندیشی پارچه زمین شناسی ; Baker, VR, Ed. انجمن زمین شناسی آمریکا: بولدر، CO، ایالات متحده آمریکا، 2013; صص 103-125. [ Google Scholar ]

;کاربردهای GISمقالات

آموزش کاربردی ArcGISالهام ابراهیم زادهکاربرد جی ای اسکاربرد جی ای اس در زمین شناسی

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همواره حمایت دانشجویان عزیزمان همراه ما بوده و این سببب شده که گامی محکم به‌سوی ایجاد یک مرجع برای آموزش GIS برداریم. با این امید که بتوانیم قدردان حمایت شما بزرگواران باشیم.

  • خانه
  • آموزش
  • فیلم آموزشی
  • تماس با ما
  • درباره ما
  • وبلاگ
  • سمنان /خیابان کاشانی/ساختمان فناوری اطلاعات/پ 8
  • 09120049370