مروری بر فناوریهای نوین پایش رسوب و جریان در رودخانهها با تأکید بر کاربرد در مدیریت سیلاب
Keywords:
سامانههای هشدار سریع, LiDAR, اینترنت اشیاء، دادههای ماهوارهای, مدیریت ریسکAbstract
پایش دقیق جریان و رسوب در رودخانهها یکی از ارکان اساسی در مدیریت مؤثر سیلاب و کاهش خسارات ناشی از آن بهشمار میرود. با توجه به پیچیدگی فرآیندهای هیدرودینامیکی و افزایش فراوانی و شدت سیلابها در دهههای اخیر، بهرهگیری از فناوریهای نوین در زمینه پایش لحظهای و پیشبینیپذیر رودخانهها به ضرورتی اجتنابناپذیر تبدیل شده است. این مقاله با رویکردی مروری، به بررسی جامع فناوریهای نوین مورد استفاده در پایش جریان و رسوب در رودخانهها میپردازد و کاربرد آنها را در مدیریت سیلاب تحلیل میکند. در این راستا، ابتدا ابزارهای میدانی پیشرفته نظیر پروفایلرهای داپلر جریان (ADCP)، سنسورهای خودکار رسوببرداری، رادارهای سطحی و ایستگاههای اندازهگیری مبتنی بر اینترنت اشیاء معرفی میشوند. سپس فناوریهای سنجش از دور از جمله تصاویر ماهوارهای (مانند Sentinel و Landsat)، سامانه Google Earth Engine، و نیز ابزارهای برداشت سهبعدی همچون LiDAR و پهپادها بررسی میگردند. همچنین به نقش سامانههای هوشمند هشدار سریع و ترکیب دادههای ماهوارهای و میدانی در مدلسازی سیلاب و پهنهبندی خطر اشاره میشود. یافتههای این مقاله نشان میدهد که بهرهگیری از این فناوریها میتواند دقت پیشبینی سیلاب را بهطور قابلتوجهی افزایش داده و زمینهساز تصمیمگیری سریع و کارآمد در شرایط بحرانی باشد. در پایان، چالشهای فنی و اقتصادی موجود در پیادهسازی این فناوریها در کشورهای در حال توسعه، بهویژه ایران، مورد بحث قرار گرفته و راهکارهایی برای بهرهبرداری بومی از این ابزارها پیشنهاد میشود.
Downloads
References
[1]. Kundzewicz, Z. W., et al. (2018). Flood risk in a changing climate. Hydrological Sciences Journal, 63(1), 1–10.
[2]. Belgiu, M., & Drăguţ, L. (2016). Random forest in remote sensing: A review of applications and future directions. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 114, 24–31.
[3]- Habersack, H., & Piégay, H. (2008). River restoration in the Alps and their surroundings: Past experience and future challenges. Hydrobiologia, 602(1), 5–18. https://doi.org/10.1007/s10750-008-9294-9
[4] Wheater, H., & Evans, E. (2009). Land use, water management and future flood risk. Land Use Policy, 26(S1), S251–S264.
[5]- Smith, L. C., Pavelsky, T. M., Allen, G. H., & Andreadis, K. M. (2015). Estimating river discharge with MODIS and Landsat imagery. Remote Sensing of Environment, 165, 131–141. https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.04.011
[6]- Marin-Pérez, R., García-Pintado, J., & Gómez, A. S. (2012). A Real-Time
Measurement System for Long-Life Flood Monitoring and Warning Applications. Sensors, 12(4), 4213–4236. https://doi.org/10.3390/s120404213
[7]- Schmitt, R. J. P., Bizzi, S., Castelletti, A., & Kondolf, G. M. (2018). Improving multi-objective reservoir operation in the Mekong River Basin for sediment management, hydropower and flood control. Journal of Water Resources Planning and Management, 144(12), 05018020. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000999
[8]- Yoon, Y., Durand, M., Merry, C. J., Clark, E. A., Andreadis, K. M., & Alsdorf, D. E. (2016). Estimating river bathymetry from data assimilation of synthetic SWOT measurements. Journal of Hydrology, 540, 356–367. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.06.054
[9]- Hossain, F., et al. (2022). Next-generation flood forecasting and early warning systems. Nature Reviews Earth & Environment, 3(5), 314–328.
[10]- azari, B., et al. (2023). Challenges and prospects of IoT-based water monitoring in developing countries. Environmental Monitoring and Assessment, 195(2), 157.
[11]- Schmitt, R. J. P., Bizzi, S., Castelletti, A., & Kondolf, G. M. (2018). Improving multi-objective reservoir operation in the Mekong River Basin for sediment management, hydropower and flood control. Journal of Water Resources Planning and Management, 144(12), 05018020. https://doi.org/10.1061/(ASCE)WR.1943-5452.0000999
