نقشه برداری از سیل در غرب ساحل عاج

 

برای ارائه پاسخ به مشکل مدیریت منطقه ساحلی آن، C ôte d’Ivoire مجموعه ای از داده های جمع آوری شده در ساحل را برای تغذیه سیستم مدیریت اطلاعات زیست محیطی خود آغاز کرده است. برای این منظور، ایجاد یک پلت فرم تعاملی برای حمایت از تصمیم گیری برای توسعه این منطقه ساحلی بود. برای دستیابی به این هدف، داده‌های شطرنجی با وضوح مکانی بالا از 15 تا 90 متر از ماموریت توپوگرافی رادار شاتل و داده‌های برداری پوشش زمین از سال 2017 برای پردازش در نرم‌افزار Websig (QGIS 3.4، PostGreSql 10.5، PostGIS)، جمع‌آوری و در Geoserveur نمایش داده شد. برای برنامه نویسی کدهای HTML، CSS و جاوا اسکریپت در Atom. نتایج ابتدا امکان تجسم مسائل اصلی را در رابط، به ویژه رودخانه ها، جنگل های طبقه بندی شده، جنگل های تخریب شده، جنگل های دست نخورده، فراهم کرد. مسکن و مزارع صنعتی و سپس ارزیابی خطرات سیل در ساساندرا و سن پدرو. برای خطرات سرریز در 100 متری ساحل، این خانه ها، بخشی از جنگل ها و مقداری خاک برهنه هستند که زیر آب می روند. در مورد خطرات سرریز شدن 200 تا 500 متر فراتر از ساحل، بخش بزرگی از مسکن، خاک و جنگل های دست نخورده است که زیر آب می رود. این ابزار باید با قرار دادن آنلاین و فهرست کردن آن در موتورهای جستجوی اصلی در اختیار ذینفعان نهایی (کاربران) قرار گیرد.

کلید واژه ها

پلتفرم تعاملی ، WebSIG ، Geoserveur ، Sassandra ، San-Pédro ، Côte d’Ivoire

1. مقدمه

سنجش از دور و GIS ابزارهای مؤثری برای مطالعه خطرات طبیعی هستند [ 1 ]. در واقع، داده های رصد زمین ابزار قدرتمندی برای نظارت بر پدیده های ساحلی است. آنها شناسایی مناطق آسیب دیده را ممکن می سازند و همچنین به تنظیم برنامه های پیشگیری از خطر کمک می کنند [ 2 ] و [ 3 ]]. در واقع، ساحل عاج در دهه‌های اخیر متحمل طوفان‌ها و سیل‌های ساحلی شده است که باعث تلفات جانی متعدد، خسارات مادی قابل توجه، کاهش فعالیت‌های ماهیگیری و گردشگری و غیره شده است. در حال حاضر، خطرات ساحلی قابل توجهی از جمله بسته شدن وجود دارد. اکثر رودخانه های دهانه ای در گراند لاهو، گراند باسام و غیره، با گل و لای باعث افزایش مکرر سطح آب در جوامع، شور شدن آب های سطحی و زیرزمینی می شوند. برای انجام این کار، قانون اخیر در مورد ساحل عاج به تازگی تصویب شده است (قانون 2017-378 مورخ 2 ژوئن 2017 در مورد توسعه، حفاظت و مدیریت یکپارچه ساحل). هدف این قانون تنظیم فعالیت های انجام شده در سواحل است. در نتیجه، اقدامات متعددی مانند طرح مدیریت یکپارچه ساحل عاج به عنوان بخشی از یک پروژه آغاز شده است. برای توسعه این طرح، به نظر می رسد دستیابی به یک کارتوگرافی تعاملی یا نقشه برداری از خطرات ساحلی، ابزاری پویا که امکان ارائه مسائل ساحلی را در یک رابط گرافیکی، درخواست ها و ارزیابی ریسک ها به منظور ارائه راه حل، ضروری می کند. در مقیاس بین المللی، مزیت این فناوری ها در این واقعیت است که آنها باز و رایگان هستند، جامعه بزرگی از کاربران را درگیر می کنند و سازگاری زیادی با یکدیگر و سایر عملکردهای وب ارائه می دهند. بخش ساحلی جنوب غربی ابتدا ما را به دلیل خطرات ناشی از سیل که جمعیت ها و فعالیت های اقتصادی همچنان می توانند متحمل شوند، مورد توجه ما قرار داد. لازم به ذکر است که این منطقه دومین شهر بندری کشور به نام سان پدرو است که ارزیابی خطر سیل آن حاد است. واقع بین 4˚15′ شمالی و 5˚15′ شمالی و 6˚W و 7˚30’W، محیط ساحل غربی عاج از تابو تا ساساندرا به طول 215 کیلومتر امتداد دارد. این منطقه از چندین بخش، از جمله بخش های ساساندرا، سن پدرو و تابو تشکیل شده است. محیط ساحلی توسط رودخانه هایی با طبیعت های مختلف زهکشی می شود. این جریان‌های آبی عموماً رودخانه‌ها (کاوالی، سان‌پدرو، ساساندرا) و تالاب‌ها (جیبوئه) هستند که بی‌نظمی رژیم آنها به تغییرات بارندگی بستگی دارد.4 ]. بخش دریایی این منطقه حد فلات قاره عاج است [ 5 ]. توزیع رودخانه ها و تالاب ها در منطقه مورد مطالعه در شکل 1 ارائه شده است .

2. منابع داده و روش

2.1. منابع داده

داده‌های تصویری قابل دانلود از وب‌سایت ناسا، و همچنین تصاویر ماهواره‌ای مأموریت توپوگرافی رادار شاتل (SRTM) منطقه مورد مطالعه، یعنی تصاویر N04W006_1، N04W007_1، N04W008_1، N05W006_1 و N05W007_1، همه در نوامبر گرفته شده‌اند. رزولوشن بین 15 تا 90 متر است. داده‌های کاربری زمین برای محیط ساحلی فایل‌های برداری (مراکز بهداشت، مناطق حفاظت‌شده، شبکه‌های جاده‌ای، مدارس، منابع آبی و غیره) از کمیته ملی سنجش از دور و اطلاعات جغرافیایی (CNTIG) است. با توجه به نرم افزار Webmapping مورد استفاده، Quantum GIS 3.4 برای پردازش تصویر و ادغام داده های آماری بر روی فایل های شکل استفاده شد. سپس PostGreSql 10.5 برای مدیریت پایگاه داده و PostGIS برای ایجاد پایگاه داده فضایی و وارد کردن فایل های شکل. در همین حال از آپاچی تامکت برای اجرای سرور استفاده شد

نرم افزار. Geoserver برای انتشار داده های مکانی و نمایش آنها از طریق رابط ها و Atom برای برنامه نویسی کدهای HTML، CSS و جاوا اسکریپت استفاده شد.

2.2. روش شناسی

2.2.1. ایجاد پایگاه داده های جغرافیایی

ایجاد پایگاه داده با postgrsql از طریق رابط گرافیکی آن Pgadmin 4 انجام شد. برای فضایی سازی داده ها، پسوندهای Postgis (address_standardizer، fuzzystrmatch، ogr_fdw، pgrouting، plpgsql، pointcloud، pointcloud_postgis، postgis_c، postgissgis، postgis_c، posttopgeroge، postgis_c، postgiss_ges) اضافه شدند. .

2.2.2. وارد کردن داده ها به Geoserver

برای اینکه پایگاه داده در دسترس و قابل استفاده برای همه باشد، به Geoserver وارد می شود. در واقع، Geoserver یک سرور نقشه منبع باز و رایگان است که به زبان جاوا نوشته شده است که به کاربران اجازه می دهد داده های جغرافیایی را به اشتراک بگذارند و تغییر دهند. طراحی شده برای قابلیت همکاری، داده ها را از تمام منابع اصلی داده مکانی با استفاده از استانداردهای باز منتشر می کند. علاوه بر منبع باز و رایگان بودن، GeoServer یک پیاده سازی منطبق با OGC از تعدادی استانداردهای باز مانند سرویس ویژگی های وب (WFS)، سرویس نقشه وب (WMS) و WCS (سرویس پوشش وب) است [ 6 ]. وجود این استانداردها در Geoserver انجام برخی وظایف را آسان تر می کند.

2.2.3 پیاده سازی رابط تعاملی

رابط مشتری پلت فرم کارتوگرافی تعاملی عمدتاً با استفاده از یک ویرایشگر متن ایجاد شده است. این روش ایجاد رابط مشتری شهرت دقیقی دارد و به برنامه نویس اجازه می دهد تا امکانات بیشتری داشته باشد. پیاده سازی چنین رابطی برای اینکه به کاربران نهایی اجازه دهد تا با سهولت زیادی در مورد نتایج کار انجام شده مشورت کنند، ضروری است. برنامه نویسی این رابط مشتری در دو مرحله اصلی انجام می شود: مرحله اول شامل ایجاد صفحه نمایش اصلی است که در آن لایه ها تجسم می شوند، و دوم پیوند لایه های موجود در Geoserver به صفحه نمایش اصلی ایجاد شده است.

برای دستیابی به نمایش اولیه، ابتدا یک صفحه HTML ایجاد شد و توسط مرورگرهای وب تفسیر خواهد شد. این برای اطمینان از سازگاری و قابلیت همکاری پلت فرم مشاوره نقشه برداری تعاملی ضروری است. پس از اطمینان از سازگاری پلتفرم با همه مرورگرها و قابلیت همکاری با سایر زبان‌های کامپیوتری، یک کد CSS یکپارچه شد. پانسمان پلت فرم به لطف ادغام این کد امکان پذیر شد.

با آماده شدن صفحه نمایش پایه، اکنون می توان لایه ها را برای مشاهده پیوند داد. مشاهده لایه ها در صفحه نمایش پایه نیاز به اجرای برنامه نویسی بر اساس زبان رایانه جاوا اسکریپت دارد. برای پیاده سازی این زبان در کد نمایشی که قبلا نوشته شده بود، لازم بود افزونه ها را دانلود کرده و به کد رابط پیوند دهید. شکل 2 نمودار اجرای یک رابط نقشه برداری تعاملی را نشان می دهد.

3. نتایج و بحث

3.1. تجسم رابط کارتوگرافی تعاملی

رابط نقشه برداری تعاملی با استفاده از مرورگر وب موزیلا فایرفاکس نمایش داده شد و از عناصر شماره گذاری شده در زیر تشکیل شده است ( شکل 3 ):

1) پانل سمت چپ که به صورت عمودی از دکمه هایی مانند زوم ±، بازگشت به صفحه اصلی، جلو/عقب، مکان، خط ترسیم، چند ضلعی، مستطیل، دایره، نشانگر، ویرایش لایه و حذف تشکیل شده است.

2) یک پانل سمت راست که از دکمه جستجو، کشویی تشکیل شده است

لیست لایه ها و لیست کشویی افسانه.

3) یک قاب واقع در پایین سمت راست برای جهت گیری آسان بر روی نقشه.

4) مقیاس نقشه نمایش داده شده که با توجه به سطح زوم مورد استفاده برای مشاهده متفاوت است.

3.2. نقشه برداری از مسائل در رابط تعاملی

مسائل اصلی که می توان در رابط تعاملی مشاهده کرد رودخانه ها، جنگل های طبقه بندی شده، جنگل های تخریب شده، جنگل های دست نخورده، مسکن، مزارع صنعتی است. جنگل‌ها زیست‌توپ‌هایی هستند که باید محافظت شوند و زیستگاه بسیاری از گونه‌های گیاهی و جانوری بومی یا آن‌هایی هستند که وضعیت حفاظتی خاصی دارند. مزارع صنعتی توسط واحدهای فرآوری صنعتی در بخش‌های فرعی Grand-Béréby و Tabou ارائه می‌شوند. این مورد SOGB (شرکت لاستیک گرند بربی) است ( شکل 4 ).

3.3. نقشه برداری خطر سیل در رابط تعاملی

3.3.1. خطر سیل در ساساندرا

شکل 5 خطرات ناشی از سیل ناشی از شدت خطرات سرریز آب را نشان می دهد. در واقع، 100 متر فراتر از ساحل، رودخانه ها می توانند خانه ها، بخشی از جنگل ها و مقداری خاک برهنه را سیل کنند. از 200 تا 500 متر فراتر از ساحل، نهرها می توانند بخش بزرگی از مسکن، خاک های خالی و جنگل های دست نخورده را سیل کنند.

3.3.2. خطر سیل در سن پدرو

در بخش فرعی سن پدرو، همان تهدیدها وجود دارد، اما خواهد بود

به دلیل انسان‌سازی شدید منطقه ساحلی بسیار بیشتر است. در واقع، این منطقه میزبان بندر خودمختار سن پدرو، دومین بندر بزرگ کشور، مجموعه های هتل و بسیاری از رستوران های عالی است. از 100 تا 500 متر فراتر از ساحل، اساساً خاک های لخت و جنگل های دست نخورده هستند که می توانند از سیل رنج ببرند. اشاره شده است که محفظه ها می توانند به شدت تحت تاثیر قرار گیرند زیرا در نزدیکی خطر سرریز 500 متر فراتر از ساحل قرار دارند ( شکل 6 ).

4. بحث

امروزه، فناوری وب در حال رونق است و نرم افزارهای درگیر با توجه به اهمیت تغییر ناپذیر آنها در تصمیم گیری و قدرت ارتباط، در بیشتر زمینه های فعالیت ظاهر می شوند. راه حل های نگاشت تعاملی تولید شده اغلب از Mapserver به دلیل ویژگی های زیاد، پایداری و عملکرد آن استفاده می کنند. برای این منظور، [ 7] از PostgreSQL به عنوان سرور پایگاه داده و Mapserver به عنوان سرور نقشه برداری برای اجرای نقشه وب موقعیت جغرافیایی نقاط مورد علاقه در شهر Ouagadougou استفاده می کند. با این حال، اجرای این راه حل ها از نظر توسعه بسیار دشوار است. آنها به تلاش برنامه نویسی زیادی نیاز دارند. با بکارگیری این فناوری در موضوع ساحلی، باید اطمینان حاصل شود که روش های مورد استفاده به خوبی با منطقه مورد مطالعه مطابقت دارند. به همین دلیل است که چندین برنامه WebGIS نیز برای رسیدگی به موضوع مدیریت ریسک ساحلی در آفریقا ایجاد شده است. این مورد ایجاد WebGIS RiNaWo برای شناسایی مناطق در معرض خطر در سواحل کامرون است [ 8 ]]. در واقع، این نویسندگان با طراحی یک پایگاه داده مستقیماً مرتبط با برنامه از طریق postgreSQ DBMS (CatNaWo3 DB) یک نقشه وب را انجام دادند و آنها را در RiNaWo WebGIS اعتبارسنجی کردند تا مناطق خطر را بهتر ارزیابی کنند. علاوه بر این، [ 9 ] یک مدل سیل بر اساس تصاویر هوایی با وضوح بسیار بالا که توسط یک پهپاد از نوع کوادکوپتر DJI Phantom IV مجهز به سنسور تصویر 4K ثابت بر روی یک ناسل تثبیت‌کننده یکپارچه گرفته شده است، پیاده‌سازی کرد. این مدل سیل از یک مدل زمین دیجیتال (DTM) تولید شده با استفاده از یک DGPS شبیه‌سازی شد و امکان انجام بررسی‌های توپوگرافی و فتوگرامتری را در ژوئن 2017 فراهم کرد. به طور مشابه، [ 10 ]] از Random Forest برای مدلسازی سیل 2018 در فردریکتون استفاده کرد و تأثیر چندین ترکیب از 12 عامل مختلف تهویه سیل را تجزیه و تحلیل کرد. این عوامل در برابر یک تصویر ماهواره‌ای نوری Sentinel-2 که در روز اوج سیل موجود بود، آزمایش شدند. بیشترین دقت تنها با استفاده از 5 عامل ارتفاع، شیب، جهت، فاصله از رودخانه و کاربری/پوشش با 97.57 درصد دقت کلی و 95.14 درصد ضریب کاپا به دست آمد.

5. نتیجه گیری

در نهایت، باید به خاطر داشت که فناوری نقشه برداری وب یک ابزار پشتیبانی تصمیم است که می تواند راه حل هایی را برای مشکل سیلاب های ساحلی در مناطق ما ارائه دهد. این ابزار برای ایجاد یک رابط نگاشت تعاملی با روی هم قرار دادن لایه ها استفاده شد. پیاده سازی این ابزار امکان تعمیق دانش در تکنیک ها و گونه شناسی های نقشه برداری وب، یادگیری با عمق بسیار بیشتر استانداردهای کنسرسیوم فضایی باز (OGC) مربوط به انتشار لایه ها در سرورهای نقشه برداری را فراهم کرده است. و به خصوص برای یادگیری مدیریت پایگاه داده های فضایی، مدیریت لایه ها در Geoserver و برنامه نویسی وب در جاوا اسکریپت. برای تضمین توسعه این ابزار، مطلوب است که یک ماژول برای به روز رسانی داده ها و بهبود طراحی کلی سایت ادغام شود.

منابع

 

[ 1 ]	Meyer, C., Geldreich, P. and Yesou, H. (2001) Apport des données simulées SPOT 5 pour l’évaluation des dégats de tempête dans la forêt d’Haguenau (آلزاس، فرانسه). Conférence SPOT 5 ver de de nouvelles applications, Toulouse 58 p.
[ 2 ]	Marinelli, L., Michel, R. and Beaudoin, A. (2017) نقشه برداری سیل با استفاده از تصویر انسجام پشت سر هم ERS: مطالعه موردی در جنوب فرانسه. مجموعه مقالات سومین سمپوزیوم ERS، 1، 531-536.
[ 3 ]	Sandholt، I.، Bjarne، F. و Rasmus، F. (2000) پایش سیل در دره رودخانه سنگال: اولین نتایج بر اساس داده های SAR PRI. سمپوزیوم ERS-ENVISAT “نگاه به زمین در هزاره جدید”، گوتنبهرگ، 16-20 اکتبر 2000، ص. 8.
[ 4 ]	Le Loeuff, P. and Marchal, E. (1993) Géographie littorale. در: Le Loeuff, P., Marchal, E. and Amon Kothias, JB, Eds., Environnement et ressources aquatiques de Cote d’Ivoire: 1. Le milieu marin. ORSTOM، پاریس، 15-22.
[ 5 ]	Pottier, P. and Anoh, K. (2008) Géographie du littoral de Cote-d’Ivoire: éléments de réflexion pour une politique de gestion intégrée. CNRS-LETG UMR 6554 و IGT: نانت-ابیجان، 325p. Les Cahiers d’Outre-Mer [En ligne]، 251 | Juillet-Septembre 2010, mis en ligne le 01 juillet 2013, consulté le 18 aout 2022. URL. https://journals.openedition.org/com/6097 https://doi.org/10.4000/com.6097
[ 6 ]	GeoServer (2019) GeoServer Documentation [سند WWW]. URL. https://geoserver.org/
[ 7 ]	Millogo, F. (2013) نقشه‌برداری وب برنامه کاربردی در مکان‌های جدید در مکان‌یابی مکان‌های جغرافیایی نقاط d’intérêt de la ville de Ouagadougou. Mémoire presenté pour l’obtention du Master 2 Informatique Appliquée aux Systems d’Information Géographique (M2IASIG). خاطره.
[ 8 ]	Mbaha، JP and Tchounga، GB (2020) نقشه‌برداری وب و خطرات طبیعی: برنامه کاربردی در ساحلی Camerounais. Revue Espace Géographique et Société Marocaine، 33-34، 227-238.
[ 9 ]	دوما، پی.، لندر، اس.، لو دوف، ام. و آلنباخ، ام. (2018) Cartographie du risque de submersion lié à l’élévation du niveau de la mer sur l’atoll d’ouvéa (نوول-کالدونیه) : Vers un outil de gestion de la zone cotière. XVèmes Journées Nationales Génie Cotier—Génie Civil, La Rochelle, Paralia, 29 au 31 Mai 2018, pp 793-804. https://doi.org/10.5150/jngcgc.2018.090
[ 10 ]	اسفندیاری، م.، جباری، س.، مک گراث، اچ و کلمن، دی (2019) نقشه برداری سیل با استفاده از جنگل تصادفی و شناسایی عوامل شرطی سازی ضروری؛ مطالعه موردی در فردریکتون، نیوبرانزویک، کانادا. ISPRS Annals of the Photogrammetry. سنجش از دور و علوم اطلاعات مکانی، V-3-2020، 609-615. https://doi.org/10.5194/isprs-annals-V-3-2020-609-2020