Table of Contents

Податоците за да се открие од далеку стануваат неопходна алатка за обликување на ефективни политики за управување со ресурсите за вода. Бидејќи слатководните ресурси се соочуваат со зголемен притисок од растот на населението, земјоделските барања, климатските промени и загадувањето, за да се донесат одлуки, навремено, навремено и сеопфатно. Сателитите и набљудувањата на воздухот обезбедуваат синоптички поглед на водните системи, овозможувајќи им на властите да ги следат големите региони, да ги откријат промените со текот на времето и да ги засноваат одлуките на емпириските докази. Овој напис истражува како далечинскиот систем ги поддржува политиките кои се уште треба да се решат.

Што е далечинско чувство?

Насетувањето на далечина е наука за добивање информации за предмети или области од далечина, обично користејќи сензори монтирани на сателити, авиони или беспилотни летала. Овие сензори ја одразуваат или испуштаат електромагнетно зрачење низ различни бранови, вклучувајќи видливи, инфрацрвени и микробранови. Податоците што се собираат можат да се преработат во слики и дигитални мапи кои откриваат физички и хемиски својства на Земјината површина и атмосферата.

Во контекст на изворите на вода, платформите за оддалечено чувство, како што се сериите на НАСА за Landsat, сателитите на Европската вселенска агенција за заштита и сателитите на НОАА нудат критични набљудувања.

Апликација за клучеви во менаџментот на ресурси за вода

Надгледување на водата во површината еквентна и динамична

Сателитската слика овозможува редовно мапирање на езерата, резервоарите, реките и мочуриштата. Алгоритмите автоматски ги класифицираат водните пиксели, овозможувајќи ја временската серија која ги следи сезонските и долгорочните промени. Оваа информација е клучна за менаџирање на резервоарите, проценка на поплавните и следење на влијанијата на сушата. На пример, Глобалниот на површината на водата, изграден од Landsat архивите, ја документира еволуцијата на површината на Земјата во текот на изминатите четири децении, помагајќи им на креаторите да ги идентификуваат областите на водоснабдеое или добивка.

Процена на квалитетот на водата

Далечинското чувство може да ги процени параметрите за квалитет на водата како што се: тирбид, хлорофил-концентрациај, растворена органска материја и прекинати талоги. Сензорите како Сентин 2. и Лендсат-8 обезбедуваат мултиспектрални групи кои откриваат алгалски цветови, загадени наводи и обработливи модели. Ова може да го поддржи спроведувањето на стандардите за квалитет на водата, ги идентификува изворите на загадување и ги води за ремедијација. Во копнените води, во близина на време на следењето на здравствените органи помага во однос на штетното цветање.

Мониторирање на стравот од вода и суша

Разводот за вегетација (NDVI), Индексот за здравје на водата (VHI) и Индексот за нормализирана разлика за вегетација (NDVI), Индексот за вегетација (VHI) на стандардизираните предипитативни врнежи (IPEI), Индексот за заштита на водата, дава рано предупредување за стресот на водата. Термалните инфрацрвени сензори за температура кои покажуваат дека водните дефицити се хранат со планови за подготовка на суша и им помагаат на владите да го искористат вонредниот извор на вода поефикасно.

Eстимација на подземниот воден ресурс

Додека оддалечените чувства не можат директно да ги измерат нивоата на подземните води, тие даваат индиректни показатели како што се субвенционирање на земјиштето (мерка од InSAR), промени во површинските водни тела и варијации на влагата на почвата.

Да се подигнат нелегалните повлекувања на водата и да се спречат промени

Сателитски слики со висока резолуција можат да идентификуваат неовластени места за извлекување вода, како што се нелегални бунари изградени во заштитени зони или непотрошливи деконфиниции од реките. Алгоримите за детекција ја истакнуваат новата инфраструктура или ги менуваат шемите на проток на вода. Во земјите каде што крадењето на вода претставува голем политички предизвик, се користат докази за да се спроведат регулативите, да се намалат конфликтите и да се обезбеди рамномерна дистрибуција меѓу корисниците.

SnowPack and Glacier Sontexing

Во планинските региони, снегот и мразот служат како резервоари за природна вода. Далечински системи за наводнување како МОДИС и сателитите на Сентинел-2 обезбедуваат дневно покривање на нивото на снег, водоотпорна снежна вода (користејќи пасивни микробранови податоци) и стапка на повлекување на глечерите. Овие информации се пренесуваат во предвидувањето на водата за намалување на земјоделството и генерирањето на хидроелектричната енергија.

Менаџмент на поплави и проценка на ризикот

Според податоците од историјата на податоците за евакуација, податоците од сателитските архиви го поддржуваат создавањето на мапи за ризик, кои се основни за планирање на земјиштето и развој на осигурителната политика.

Користи од внесувањето на оддалечени чувства во политиката за вода

Инкорпорираоето на податоци од оддалечените чувства во политиката на менаџирање на водата нуди видливи предности во однос на традиционалните методи на темел на основаните темели.

  • [ФЛТ:0] Кофкетно големо набљудување [ФЛТ:]: Копнените набљудувачки мрежи се скапи за инсталирање и одржување, особено во оддалечени или меѓугранично подрачје.
  • [ФЛТ:0] Историските архиви на податоци за анализа на трендовите [ФЛТ:]: Многу сателитски записи се протегаат во последниве четири децении или повеќе.
  • [ФЛТ:0] Реално време и податоци за времето за рано предупредување [ФЛТ:]: Сателитските набљудувања можат да се процесираат и шират за неколку часа. Оваа брзина е критична за оперативните одлуки како ослободување вода од браните пред поплавата или активирање на протоколите за реакција на сушата.
  • [ФЛТ:0] Прекугранична транспарентност и соработка [ФЛТ:]: Во трансграундираните речни басени, далечинските чувствувања нудат објективен извор на податоци што можат да го користат сите крајбрежни нации. Ова ги намалува споровите околу распределбата на водата и ги поддржува заедничките рамки на менаџментот (пр., Комисијата за користење на сателитски податоци на реката Меконг).
  • [ФЛТ:0] Интеграција со хидролошките модели и системи за поддршка на одлуките [ФЛТ:]: Далечински податоци за насетување се внесуваат во модели кои предвидуваат достапност на вода, одвојување ресурси и симулирање сценарија за управување. Владите можат да ги водат анализите "што ако" анализите кои вклучуваат забележани климатски променливи на земјиштето и климатските промени.
  • [ФЛТ:0] Редизвод во трошоците за испитување на терените и логистиката [ФЛТ:]: со замена или дополнување на теренските кампањи, далечинското чувство спасува време, труд и пари, ослободувајќи ги буџетите за другите политички приоритети како што е одржувањето на инфраструктурата или оддворување на заедницата.

Предизвици и ограничувања

И покрај нејзиниот трансформирачки потенцијал, усвојувањето на оддалечените чувства во политиката на водата се соочува со неколку пречки.

Контрибути на просторната и привремената резолуција

Слободните и отворени сателити (пр. Landsat, Sentinel-2) обично обезбедуваат просторна резолуција од 10.30 метри, што може да биде недоволен за следење на малите водни тела или тесни потоци. Постојат комерцијални податоци за висока резолуција (подметна земја), но често е исплатливо за рутинско следење. Темпоралната резолуција, исто така, претставува предизвик: некои сателити се враќаат на истата локација на неколку дена, но празнини за време на критични настани (пр.

Интерференза на облачната покриеност

Оптичките сензори не можат да гледаат низ облаците, правејќи ги несигурни во постојано облачни региони (на пр. екваторијални зони за време на врнежливите сезони). Додека радарските сензори (пр. Сентинел-1) ја надминуваат оваа ограничена рамка, нивното толкување на податоците бара специјализирани алгоритми и тие можеби нема да ги дадат истите спектрални информации како оптички податоци.

Техничка експертиза и инфраструктура

Многу агенции за управување со вода во земјите во развој немаат обучен персонал или ја пресметуваат моќта за справување со големи податочни системи. Ова создава зависност од надворешната поддршка и ја одложува интеграцијата во политиката.

Валидација на податоци и мрежно кажување на вистината

Без доволно мрежи за набљудување, производите со помош на сателит може да содржат предрасуди. Одлуките за политиката засновани само на невалидно оддалечени податоци за да се обезбеди неточни заклучоци (пр., кои го потценуваат намалувањето на водата или преценувањето на резервоарите).

Политика и институционални бариери

Дури и таму каде што постои техничкиот капацитет, институционалната инерција може да го попречи усвојувањето на сателитски податоци. Традиционалните агенции можеби не се спремни да ги променат долгоодложните процедури за следење.

Студии на случаи: Далечинско чувство на дело

Калифорниско управување со сушата

За време на тешката суша 2012, Калифорниското Министерство за водни ресурси ги користеше сателитските податоци од Лендсат, МОДИС и ГРАЦЕ за следење на снегот, влагата на почвата и намалувањето на подземните води.

Прекуокеанско управување со водата на басенот Нил

Нилу Басин вели дека долго време се соочува со споделување на податоци.

Национална мисија за вода во Индија

Индиското Министерство за Џал Шакти користи оддалечени чувства за да ги следи телата на водата на површината, да ја процени ефикасноста на наводнување и да ја детектира неовластената екстракција на подземни води. [ФЛТ:0] Порталот [ФЛТ: 1) (Индиска организација за истражување на вселената) обезбедува алатки за мапирање и промена на водата. Овие податоци ја информираат Националната политика за водоснабдување и плановите за распределба на водите на државно ниво, особено во регионите на сушата како Махараштра и Рајастан.

Вградување на далечинскиот осет во рамките на политиката за вода

За да се почувствува дека ја реализира целосната политика, мора систематски да биде внесена во процесите за донесување одлуки.

  • [ФЛТ:0] Пристапливост и отворена политика [ФЛТ:]: Владите треба да поддржуваат бесплатни и отворени дата програми (како што се Програмите Коперник и Лендсат) и да го охрабрат користењето на стандардизирани формати на податоци.
  • Градење на катаците [ФЛТ:]: Програмата за обука за водопроизводи, аналитичарите и техничкиот персонал е од суштинско значење.
  • [ФЛТ:0] Девизија на алатките за користење [ФЛТ:]: Веб-базирани платформи кои носат производи со интуитивно користење (пр. банер-машини за водопроизводи) ја намалуваат бариерата за неекспертите.
  • [ФЛТ:0] Легалското признавање на сателитските докази [ФЛТ:]: Унапредувањето на законите за вода експлицитно да се прифатат сателитските слики како прифатливи докази во спроведувањето на активностите ја зајакнува согласноста.
  • [ФЛТ:0] Мулти-интеграцијата [ФЛТ:]: Далечинското чувство треба да се дополни со , не да се замени , надгледувањето на земјиштето.

Меѓународните организации како [ФЛТ:0], водена од ОН [ФЛТ] и [ФЛТ] [ФЛТ] [2] меѓувладината хидролошка програма [ФЛТ] [ФЛТ]] активно ја промовираат употребата на набљудување на Земјата за набљудување на SDG, особено SDG 6 (чиста вода и санитарност). Нивните насоки им помагаат на нациите да ги вклучат сателитските податоци во националните политики за вода и рамките за известување.

Идни упатства

Следната деценија ветува значителен напредок кој ќе го зголеми чувството на оддалечените чувства во политиката за управување со ресурсите за вода.

  • [ФЛТ:0] Високиот систем на соѕвездие на малите сателити кои секојдневно се разгледуваат при разрешување на подметни објекти [ФЛТ], на пример, планета-лабораторите, Максар.
  • [ФЛТ:0] Сателитите за хиперпецијал [ФЛТ:]: Идните мисии како што се биологијата и Геологијата на НАСА (СБГ) и сателитот на ЕнМАП ќе понудат стотици тесни спектрални групи, овозможувајќи прецизна дискриминација на загадувачите, алгалните видови и параметрите за водоснабдување.
  • [ФЛТ:0] Вештачката интелигенција и машинското учење [ФЛТ:]: Автоматизирана класификација, детекција на промени, и детекција на аномалија брзо ќе ги претворат суровите сателитски податоци во индикатори кои ја ограничуваат политиката.
  • [ФЛТ:0] Покажаните копнени води мониторинг [ФЛТ:], априкациони мисии (пр., GRACE FE FE) и подобрените техники на ИнСАР ќе ја зголемат нашата способност да ги следиме промените во складирањето на аквиферите во пофините мерки, поддржувајќи ги политиките за управување со подземни води.
  • [ФЛТ:0] Интеграцијата со граѓанските науки и ioT [FLT:]: Комбинирање на сателитски податоци со копнени сензори и набљудување на заедницата ќе создаде густа набљудувачка мрежа која ќе ја зајакне политичката верификација.

Како што растат овие технологии, трошоците за стекнување и обработка на оддалечените податоци за чувствување ќе продолжат да се намалуваат, со што ќе се демократски пристап за регионите со водни резерви.

Податоците за да се открие од далечината повеќе не се само научна алатка , туку е камен темелник на современото управување со вода. Од следење на сушата и поплавите до спроведување на границите за извлекување и планирање на резервоарски операции, сателитските набљудувања ја обезбедуваат транспарентноста, времената и сеопфатноста потребни за да се направат ефикасни политики. Со решавање на преостанатите предизвици на резолуцијата, облакот, капацитетот и правните рамки, нациите можат да го искористат целосниот потенцијал на вселенската технологија за да се осигури одржлив менаџмент на водата за идните генерации.