استخراج الشبكة المائية من الارتفاعات الرقمية باستخدام ArcGIS

تعد الشبكة المائية جزءًا أساسيًا من الخرائط الطبيعية، حيث تلعب دورًا محوريًا في فهم تضاريس الأرض واتجاهات الانحدار. إذ تساعد الشبكات المائية في توضيح

تعد الشبكة المائية جزءًا أساسيًا من الخرائط الطبيعية، حيث تلعب دورًا محوريًا في فهم تضاريس الأرض واتجاهات الانحدار. إذ تساعد الشبكات المائية في توضيح تدفق المياه وتحديد مسارات الأنهار والجداول. يتم استخراج هذه الشبكات المائية بشكل تلقائي باستخدام برامج نظم المعلومات الجغرافية (GIS) مثل ArcGIS Pro وArcMap، أو باستخدام برامج أخرى تدعم هذا المجال. في هذا المقال، سنشرح كيفية استخراج الشبكة المائية من الارتفاعات الرقمية للأراضي باستخدام برنامج ArcGIS Desktop (ArcMap)، بالإضافة إلى تسليط الضوء على الأدوات والخطوات الضرورية لتحقيق ذلك.

خطوات استخراج الشبكة المائية من الارتفاعات الرقمية

يتطلب استخراج شبكة التصريف الهيدرولوجي اتباع مجموعة من المراحل الأساسية. يعتمد هذا الأسلوب على معالجة الارتفاعات الرقمية للأراضي (Digital Elevation Models - DEM)، لتوليد الشبكة المائية باستخدام برنامج ArcGIS Desktop. فيما يلي الخطوات الرئيسية:

1. ملء الحفر:

   • في البداية، يجب ملء الحفر الموجودة في نموذج الارتفاعات الرقمية لتجنب حدوث أي تقطع في الشبكة المائية. تعتبر هذه الخطوة ضرورية لضمان تدفق المياه بشكل طبيعي عبر التضاريس.

2. تحديد اتجاهات السيل:

   • بعد معالجة الحفر، يتم تحديد اتجاهات السيل أو التدفق باستخدام أداة "Flow Direction". هذه الخطوة تحدد المسار الذي سيتبعه الماء بناءً على الانحدار.

3. حساب السيل التراكمي:

   • باستخدام خريطة اتجاهات السيل، يتم حساب التدفق التراكمي الذي يمثل مقدار المياه المتدفقة عبر كل نقطة على الشبكة. هذه البيانات تساعد في تحديد الأماكن التي تتجمع فيها المياه.

4. تحديد درجة كثافة الشبكة المائية:

   • بناءً على النتائج المحصل عليها، يتم حساب كثافة الشبكة المائية التي تشير إلى مدى تغطية المنطقة بشبكات المياه.

5. حساب الرتب النهرية:

   • يتم استخدام تصنيفات مثل تصنيف Strahler أو Shereve لتحديد الرتب النهرية (Stream Orders) للشبكة المائية. تصنيف Strahler هو الأكثر شيوعًا ويعتمد على دمج الفروع النهرية وفقًا لعددها وترتيبها.

6. تحويل الشبكة المائية من Raster إلى Vector:

• أخيرًا، يتم تحويل الشبكة المائية المستخرجة من النظام الشبكي (Raster) إلى النظام المتجهي (Vector)، وذلك لجعلها قابلة للتحليل والتعديل بسهولة.

كيفية تحميل الارتفاعات الرقمية للأراضي

لتنفيذ هذه الخطوات، يتطلب الأمر تحميل الارتفاعات الرقمية للأراضي، مثل بيانات Aster GDEM v3. يمكنك اتباع الخطوات الموضحة في المقال التالي لتحميل هذه البيانات واستخدامها في برنامج ArcGIS Desktop.

إنشاء خرائط إضافية من الارتفاعات الرقمية

علاوة على استخراج الشبكة المائية، توفر الارتفاعات الرقمية للأراضي إمكانيات أخرى لإنشاء مجموعة من الخرائط مثل:

• خريطة فئات الارتفاع التضاريسي: تتيح رؤية الفروق في الارتفاعات ضمن المنطقة.
• خريطة انحدار السفوح: توضح مدى انحدار الأرض في مختلف الاتجاهات.
• خريطة التظليل: تعطي رؤية أكثر وضوحًا للتضاريس وتعزز جمالية الخرائط النهائية.

يمكن استخدام هذه الأدوات في تحليل الشكل الطبوغرافي وإعداد الخرائط العلمية والجمالية، فضلاً عن إمكانية توليد المقاطع الطبوغرافية التي توضح تغيرات الارتفاع عبر المسافات.

أهمية الشبكة المائية في الدراسات الجغرافية

تعد الشبكات المائية ضرورية لفهم الخصائص الهيدرولوجية والجغرافية للمنطقة. فبالإضافة إلى دراسة تدفق المياه، يمكن استخدامها في تحليل المخاطر الطبيعية مثل الفيضانات وتآكل التربة. تلعب الخرائط المائية دورًا أساسيًا في التخطيط البيئي والهيدرولوجي، وهي أساسية في الدراسات المتعلقة بإدارة الموارد المائية.

لمزيد من التفاصيل حول استخراج الشبكة المائية، يمكنك مشاهدة الفيديو المرفق الذي يشرح الخطوات العملية باستخدام ArcGIS Desktop.

توفر الارتفاعات الرقمية للأراضي أداة قوية لاستخراج الشبكة المائية وتحليل التضاريس بشكل دقيق. باستخدام برامج نظم المعلومات الجغرافية مثل ArcGIS Desktop، يمكن توليد شبكة مائية متكاملة تساعد على فهم تدفق المياه وإعداد خرائط تضاريسية متقدمة. يمكن استخدام هذه الشبكات في العديد من الدراسات الجغرافية والبيئية، مما يجعلها أداة لا غنى عنها للباحثين والمخططين.

إذا كنت ترغب في تعلم المزيد حول هذه العملية، لا تتردد في متابعة المزيد من الدروس والاشتراك في القناة للحصول على أحدث الشروحات.