توسعه یک سیستم اطلاعات مکانی تحت وب برای پیش بینی و پایش آب گرفتگی های شهری

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی نقشه برداری دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

   تغییرات وضعیت سطح زمین وآب وهوا زمینه‌ سازوقوع آبگرفتگی‌های مکرردرمناطق شهری شده‌است. سیستم‌های پیش‌بینی وپایش آب‌گرفتگی ابزاری مناسب برای اتخاذ سریع تصمیم‌هاوانجام اقدامات لازم درمقابله بااین بحران می‌باشند. دراین تحقیق یک سیستم‌ اطلاعات مکانی تحت وب توسعه یافت که با دریافت شدت ومدت زمان بارش، قادربه پیش‌بینی وپایش آب‌گرفتگی‌های شهری می‌باشد. این سیستم مکانی مبتنی برمعماری سرویس‌گرابوده وبرای انجام پردازش‌های لازم از وب سرویس‌های پردازشی استاندارد استفاده می‌کند. سیستم ارائه‌ شده دارای سه لایه‌ ی داده، منطقو نمایش می‌باشد. لایه‌ی داده شامل داده‌های موردنیازسیستم است. لایه‌ی منطق شامل دووب سرویس پردازشی محاسبه‌ ی مشخصه‌ های هیدرولوژیکی و محاسبه‌ ی آب‌گرفتگی می‌باشد. وب سرویس محاسبه‌ ی مشخصه‌های هیدرولوژیکی،جهت وانباشت جریان را برمبنایا لگوریتمWASI محاسبه‌ می‌کند. با ورود خروجی حاصل ازا ین سرویس به وب سرویس پردازشی محاسبه ‌ی آب‌گرفتگی، موقعیت نقاط آب‌گرفته به همراه خصوصیات حجم، مساحت وعمق آن‌ها تعیین می‌شود. ایندوسرویس ازطریق یک وب سرویس پردازشی مرکزی زنجیره می‌شوند. همچنین لایه‌ ی نمایش وظیفه‌ ی دریافت ورودی‌ها ازکاربر و نمایش نقشه‌های خروجی را برعهده دارد. به منظورتست سیستم، بخشی ازم نطقه‌ی 22 شهرتهران به عنوان منطقه‌ ی مورد مطالعه انتخاب شد. براساس نتایج،مجموع مساحت مناطق آب‌گرفته برای رویداد بارش انتخاب شده، 0/81درصد مساحت کل منطقه‌ی مورد مطالعه می‌باشد. ارزیابی سیستم بااستفاده از روش نظرسنجی کاربران انجام شد وقابلیت‌های شبیه‌سازی آب‌گرفتگی وارزیابی وضعیت آب‌گرفتگی و نیز واسط کاربری آن مورد نظرسنجی قرار گرفت. واسط کاربری سیستم وقابلیت شبیه‌ سازی آب‌گرفتگی به ترتیب بیش‌ترین وکم‌ترین میزان رضایت کاربران رابه خود اختصاص دادند. پیاده‌سازی این سیستم بااستفاده ازوب سرویس‌های مکانی استاندارد مبنا، قابلیت استفاده مجدد از این سرویس‌ها رافراهم نموده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Developing a Web-based GIS for Forecasting and Monitoring Urban Storm Inundation

نویسندگان [English]

  • Haniyeh Jafari
  • Ali Asghar Alesheikh
چکیده [English]

With the increase in urbanization, the surface of the Earth and its climate have changed.These changes resulted in more frequent inundation(flooding) problems in urban areas. Prediction and monitoring systems can act as appropriate tools for quick decision-making and taking necessary actions to deal with flooding in urban areas. In this research, we developed a Web-based GIS system for the prediction and monitoring storm inundation in urban areas. This system is based on service oriented architecture and uses web processing services. The architecture of the developed system has three tiers including data tier, business logic tier, and presentation tier. Data tier includes some data which is stored as spatial web services in a distributed database. Business logic tier includes two web processing services. These web processing services are hydrological characteristics calculation service and inundation calculation service. Hydrological characteristics calculation service uses WASI algorithm to calculate flow direction as well as flow accumulation. The output of hydrological characteristics calculation service is delivered to inundation calculation service as input. Inundation calculation service uses ASIISM model for inundation calculations. The output of this service is inundated points with inundation volume, area and its depth. A central web processing service chain these services. The duty of presentation tier is to take precipitation information from the user and show the resulting maps. A part of region 22 in Tehran was chosen as the case study area. The results showed that the um of the inundation area for selected storm event is about 0.81 percent of the study area. The system used by the users and its user interface, its inundation simulation ability and its ability of inundation evaluation were evaluated by these users. Its user interface and its ability of inundation simulation have the most and the least satisfaction among users. Using standard-based spatial web services to implement the system, provided reusable services.

کلیدواژه‌ها [English]

  • SOA
  • spatial web services
  • WPS
  • Storm inundation
  • Hydrological models