Речные ландшафты и доступность воды имеют первостепенное значение для безопасности человека и социально-экономического роста. Гидрологи знают, что определение границ пойм часто является первым важным шагом для любого плана городского развития или защиты окружающей среды.
Зонирование поймы обычно выполняется с использованием сложных гидродинамических моделей, но результаты моделирования могут сильно различаться в зависимости от метода, и до сих пор не было доступной унифицирующей основы для глобального картирования поймы.
С ростом доступности технологий дистанционного зондирования ученые теперь имеют доступ к наборам данных высокого разрешения о свойствах поверхности Земли в глобальном масштабе.
В результате международная группа ученых, включая профессора АГУ и гидролога Энрике Вивони из Школы исследования Земли и космоса, опубликовала в журнале Nature Scientific Data первую всеобъемлющую карту пойм с высоким разрешением.
«Прогресс в дистанционном зондировании действительно произвел революцию в наших возможностях по наблюдению за Землей», - говорит Вивони, который также занимает совместную должность в Школе устойчивой инженерии и искусственной среды ASU. «Поскольку поймы так важны для населенных пунктов, экономической деятельности и транспорта, очень важно иметь возможность определить их размеры. С этим новым взглядом на поймы Земли мы теперь можем охарактеризовать человеческий след в этих глобально значимых средах».
Команду международного исследовательского проекта, в которую входит компания Vivoni ASU, возглавил гидролог Фернандо Нарди из Центра исследования и документации водных ресурсов Университета для иностранцев в Перудже (Италия). В команду также входят гидрологи Антонио Аннис из Университета для иностранцев, Сальваторе Гримальди из Университета Туша в Витербо (Италия) и Джулиано Ди Бальдассарре из Университета Упсалы (Швеция).
Инструмент геоморфологического зонирования поймы, известный как GFPLAIN (от Global Floodplain), представляет собой программу с открытым исходным кодом, которой можно поделиться с учеными и профессионалами по всему миру. Это позволит им определять границы поймы, определять морфологию и ландшафтные модели и обрабатывать наборы региональных топографических данных за минуты или даже секунды в континентальном масштабе.
«Наблюдая за любым аэрофотоснимком речных коридоров, можно четко различить границы поймы по их уникальным формам и цветам», - объясняет ведущий автор Фернандо Нарди, доцент и директор Центра исследования и документации водных ресурсов Университета для иностранцев. Перуджи.
«Эти уникальные свойства поймы связаны с водными процессами эрозии и осаждения, в основном связанными с историческими наводнениями, которые придают форму речным формам рельефа», - говорит Нарди.«Мы обнаружили и использовали принцип, согласно которому глобальные наборы топографических данных неявно содержат информацию о протяженности поймы, и выпустили первую глобальную геоморфическую модель поймы Земли вместе с простым в использовании инструментом, который могут использовать как исследователи, так и профессионалы в своих проектах картирования пойм».
Предоставив набор данных о глобальных поймах как открытые данные, исследовательская группа предоставила ученым и специалистам во всем мире новые возможности для разработки планов устойчивого управления водными ресурсами и лучшего понимания сложных взаимодействий между поймой и городом, особенно в данных - бедные речные бассейны, на которые оказывает влияние растущее население.