КАРТОГРАФИЯ , ГИС
ПРИЛОЖЕНИЕ НА ГЕОИНФОРМАЦИОННИ СИСТЕМИ ПРИ ДИСТАНЦИОННИ ИЗСЛЕДВАНИЯ НА ПЛОЩТА НА ВОДНОТО ОГЛЕДАЛО НА ВОДНИ ОБЕКТИ
Проф . д-р Георги Желев , доц . д-р Деница Борисова Институт за космически изследвания и технологии , БАН
SUMMARY The present study considers the possibility of determining the area of water bodies ’ surface using remote sensing data and methods , and geoinformation systems ( GISs ). The land-water boundary of the selected water bodies was determined by satellite images ( Sentinel 2A and 2B series satellites ) using two spectral indices - MNDWI ( Modified Normalized Difference Water ) and NDVI ( Normalized Difference Vegetation Index ). For the purpose seven water reservoirs in Bulgaria were selected : the dams Iskar , Ivaylovgrad , Kamchia , Kardzhali , Koprinka , Studen Kladenets and Studena . A model for processing satellite images and raster products in vector layers is applied in GIS environment . The input data and vector results are organized in a GIS database ( Water _ body _ Index . gdb ). The data processing work is automated by means of a created model ( Model _ WO ). The obtained results for the calculated areas based on the two indices were compared and analyzed .
Key words : Remote sensing , GIS models , Water body , Spectral indices MNDWI , NDVI
РЕЗЮМЕ
В настоящото изследване се разглежда възможността за определяне на повърхността на водни обекти чрез използване на дистанционни данни и методи , и геоинформационни системи ( ГИС ). Границата „ сушавода ” на избраните водни обекти е определена по спътникови изображения ( серия спътници Sentinel 2A и 2B ) с използване на два спектрални индекса – воден индекс MNDWI ( Modified Normalized Difference Water ) и вегетационен индекс NDVI ( Normalized Difference Vegetation Index ). За провеждане на изследването са избрани седем водни обекта на територията на България : язовирите „ Искър “, „ Ивайловград “, „ Камчия “, „ Кърджали “, „ Копринка “, „ Студен кладенец “ и „ Студена “. В ГИС среда е приложен модел за обработка на спътниковите изображения и растерни продукти във векторни слоеве . Входните данни и векторните резултатите са организирани в ГИС база данни ( Water _ body _ Index . gdb ). Работата по обработка на данните е автоматизирана чрез използване на създаден модел ( Model _ WO ). Получените резултати за изчислените площи по двата индекса са съпоставени и анализирани .
Ключови думи : дистанционни изследвания , ГИС модел , водни обекти , спектрални индекси MNDWI , NDVI
1 . ВЪВЕДЕНИЕ
Дистанционните изследвания дават навременни и надеждни данни за състоянието на изследваните природни обекти . Спътниковите изображения са подходящи при изследване на геометрическите им характеристики като дължина , ширина , площ , обиколка и др . Организирането на данните и тяхната обработка е немислимо без използването на съвременните софтуерни продукти за работа в геоинформационни системи ( ГИС ).
Уеб ГИС порталите и хранилищата на дистанционна информация навлизат все повече в интернет пространството , а директивите на Европейския съюз за инфраструктура на пространствената информация задължава всички страни членки да изградят геопортал с определен набор от задължителни геопространствени данни [ 3 ].
Водното огледало на язовирите е една характеристика , която лесно се проследява по спътникови изображения . То пряко отразява наличните количества вода в язовирите и неговото бързо и точно определяне дава възможност за взимане на бързи и оперативни решения .
2 . ОБЕКТ НА ИЗСЛЕДВАНЕ
Избрани са седем язовира на територията на България ( фиг . 1 , табл . 1 ). Те са разпределени в три групи – само за водоснабдяване , само за добив на електроенергия и смесен тип . Това са : яз . „ Камчия ” и яз . „ Студена ” – само за водоснабдяване , яз . „ Ивайловград ” и яз . „ Студен кладенец ” – само за добив на електроенергия и язовирите „ Искър ”, „ Кърджали ” и „ Копринка ” – със смесено предназначение [ 2 ], [ 17 ].
Фиг . 1 . Местоположение на изследваните водни обекти Таблица . 1 . Координати на изследваните водни обекти № Воден обект
Координати ( ⁰ )
1 яз ." Студена " 23,14907 42,53304 2 яз ." Студен кладенец " 25,52952 41,63836 3 яз ." Копринка " 25,30290 42,61566 4 яз ." Кърджали " 25,27723 41,66297 5 яз ." Камчия " 26,88975 42,86892 6 яз ." Искър " 23,57301 42,47222 7 яз ." Ивайловград " 26,13980 41,60928
L
B
28 ГКЗ 5-6 ’ 2020