Συνδυαστική χαρτογράφηση πλημμύρας με χρήση αριθμητικών μοντέλων και τηλεπισκοπικών μεθόδων

Γκούμα, Αγγελική; Gkouma, Angeliki

dc.contributor.author	Γκούμα, Αγγελική	el
dc.contributor.author	Gkouma, Angeliki	en
dc.date.accessioned	2019-05-17T09:45:01Z
dc.date.available	2019-05-17T09:45:01Z
dc.date.issued	2019-05-17
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48764
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16486
dc.rights	Default License
dc.subject	Υδρολογία	el
dc.subject	Υδραυλική	el
dc.subject	Τηλεπισκόπηση	en
dc.subject	Χαρτογράφηση	en
dc.subject	Πλημμύρες	en
dc.subject	Hydrology	en
dc.subject	Hydraulics	en
dc.subject	Remote sensing	en
dc.subject	Mapping	en
dc.subject	Floods	en
dc.title	Συνδυαστική χαρτογράφηση πλημμύρας με χρήση αριθμητικών μοντέλων και τηλεπισκοπικών μεθόδων	el
dc.title	Flood mapping combining numerical models and remote sensing methods	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Υδρολογία, Υδραυλική, Τηλεπισκόπηση	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-03-13
heal.abstract	Χαρτογράφηση πλημμύρας συγκεκριμένου γεγονότος βροχής με χρήση τηλεπισκοπικών μεθόδων και στην συνέχεια υδρολογική και υδραυλική προσομοίωση του συγκεκριμένου γεγονότος βροχής με χρήση αριθμητικών μοντέλων με σκοπό την σύγκριση των αποτελεσμάτων. Στην παρούσα εργασία εφαρμόζεται η διαδικασία χαρτογράφησης πλημμύρας μέσω της επεξεργασίας Sentinel-1 απεικονίσεων και στην συνέχεια μέσω της υδρολογικής προσομοίωσης λεκάνης απορροής ποταμού και μετέπειτα με υδραυλικής προσομοίωσης μέρους υδατορεύματος με εξαγωγή πλημμυρικού χάρτη, με σκοπό την σύγκριση των αποτελεσμάτων των δύο μεθόδων. Η περιοχή μελέτης που επιλέχθηκε βρίσκεται στην Θεσσαλία και συγκεκριμένα στην λεκάνη απορροής του Πηνειού ποταμού. Αρχικά μέσα από αναζήτηση πλημμυρικών επεισοδίων βρέθηκε ένα γεγονός πλημμύρας για το οποίο υπήρχε δορυφορική απεικόνιση Sentinel-1. Το πλημμυρικό αυτό γεγονός έλαβε χώρα μεταξύ των ημερομηνιών 26-28 Φεβρουαρίου 2018. Η απεικόνιση στην οποία εντοπίζεται το πλημμυρικό γεγονός λήφθηκε στις 28 Φεβρουαρίου 2018 στις 4:40 π.μ. Επιπλέον έγινε λήψη της πρώτης διαθέσιμης απεικόνισης πριν το πλημμυρικό γεγονός, η οποία λήφθηκε στις 22 Φεβρουαρίου 2018, ώστε να μπορέσουν να αφαιρεθούν οι μόνιμοι υδάτινοι όγκοι της περιοχής ώστε να παραχθεί ο πλημμυρικός χάρτης. Η εξεργασία των απεικονίσεων έγινε με το λογισμικό SNAP. Στην συνέχεια, μετά την πραγματοποίηση της συλλογής των πρωτογενών δεδομένων, τα οποία αποτελούνται από το ψηφιακό μοντέλο εδάφους, τους χάρτες χρήσεων γης και των τύπων του εδάφους, έγινε προεπεξεργασία τους και οπτικοποίηση των αποτελεσμάτων υπό μορφή χαρτών στο σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών ArcGIS, με την χρήση των εργαλειοθηκών HEC-GeoHMS και HEC- GeoRAS. Ακολούθως, έγινε η υδρολογική προσομοίωση με την χρήση του λογισμικού HEC-HΜS και η υδραυλική προσομοίωση με το HEC-RAS. Συγκεκριμένα, το πρώτο χρησιμοποιείται για την προσομοίωση της βροχόπτωσης- απορροής σε λεκάνες απορροής, ενώ το δεύτερο για τη μονοδιάστατη ανάλυση και την προσομοίωση φυσικών υδατορευμάτων ή τεχνητών συστημάτων. Η υδρολογική προσομοίωση πραγματοποιήθηκε με χρονοσειρές δεκαλέπτου με διάρκεια από τις 22 Φεβρουαρίου 2018 στις 00:00 π.μ. έως την 1 Μαρτίου 2018 στις 00:00 π.μ. Τα αποτελέσματα ήταν η εξαγωγή του υδρογραφήματος, το οποίο εισήχθη στο λογισμικό HEC-RAS για την υδραυλική προσομοίωση. Η υδραυλική προσομοίωση του υδατορεύματος διεξήχθη σε συνθήκες ασταθούς ροής έχοντας ως αποτέλεσμα χάρτες με έκταση πλημμύρας για τις 4:40 π.μ. ό ταν έγινε και η λήψη της δορυφορικής απεικόνισης. Τέλος, έγινε σύγκριση των πλημμυρικών χαρτών που εξήχθησαν από κάθε μια μέθοδο και έγινε εκτίμηση του ποσοστού επικάλυψης τους. Το ποσοστό αυτό κυμαίνεται μεταξύ του 58,5% και του 64%. Από τα αποτελέσματα συμπεραίνεται ότι οι πλημμυρικοί χάρτες που παράγονται με την τηλεπισκοπική μέθοδο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την βαθμονόμηση υδραυλικών μοντέλων, ειδικά σε περιπτώσεις που οι αστοχίες του υδραυλικού μοντέλου είναι σημαντικές, καθώς αποτελούν μια απεικόνιση της πραγματικότητας οπότε καθίσταται δυνατή η άντληση πληροφοριών για το πλημμυρικό γεγονός από αυτές.	el
heal.abstract	In this thesis the flooding mapping process is being applied with the use of the Sentinel-1 imagery process and the hydrological simulation of the drainage basin of the river and afterwards, with the hydraulic simmulation of part of the water stream and the extraction of the flooding map, aiming to compare the results of the two methods. The selected area of study lies in Thessalia and specifically within the drainage basin of river Pinios. Firstly, after searching for flooding incidents, one with available Sentinel 1 satellite imagery was th th selected. This incident took place between the 26 and 28 of February 2018. The imagery in which the th incident is located was taken in the 28 of February 2018, at 4:40 am. Furthermore, the latest available imagery before the flooding incident was also aquired and was taken in the 22nd of February 2018, so as the subtraction of the permanent water volumes of the region could be possible in order to produce the flooding map. The imagery processing was made with the use of SNAP software. Secondly, after the primary data were collected, which consist of the digital terr ain model, the maps of the land cover and the soil types, they were preprocessed and the results were visualized as maps in the geographic information system ArcGIS, with the use of the toolboxes HEC- GeoHMS and HEC- GeoRAS. Subsequently, the hydrological simulation was generated with the use of HEC-HMS software and the hydraulic simulation with the HEC-RAS software. Specifically, the first one is used for simulations of rainfall-drainage of drainage basins, while the second one for the one-dimensional analysis and simulation of natural water streams or artificial systems. nd The hydrological simulation was made with the use of time series of ten minutes from the 22 of st February 2018 at 00:00am until the 1 of March at 00:00am. The results were the extraction of the hydrograph, which was inserted in the HEC-RAS software to be used for the hydraulic simulation. The hydraulic simulation of the water stream was made in unsteady flow conditions and resulted in maps with flooding extent at 4:40 am which is when the satellite imagery was taken. Finally, the extracted flooding maps from the two methods were compared and their overlay percentage was evaluated. The percentage is between 58,5% and 64%. From the results it is assumed that flooding maps produced with the remote sensing method can be used for the calibration of hydraulic models especially in cases when the faults of the hydraulic model are important since they are a depiction of reality through which the extraction of information for the flooding incident is possible.	en
heal.advisorName	Τσιχριντζής, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Καραθανάση, Βασιλεία	el
heal.committeeMemberName	Βαγγέλης, Χαρίλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Έργων Υποδομής και Αγροτικής Ανάπτυξης. Εργαστήριο Εγγειοβελτιωτικών Έργων και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	90 σ.
heal.fullTextAvailability	true