Hydrogeologický geoinformační systém

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZEPřírodovědecká fakulta

Katedra kartografie a geoinformatiky

Vypracovala: Renata Janglová

Vedoucí magisterské práce: Mgr. Blanka Hálková-Malá

Cíle magisterské práce:

• využít postupů geoinformatického modelování k vytvoření obecného hydrogeologického modelu území

• aplikace hydrogeologického modelu pro oblast Českého krasu v systému ARC/INFO 8.0.2.

Vrstvy hydrogeologického systému:

• Topografický základ

• Tematická náplň

Topografické údaje:

• vodní toky• vodní plochy • vrstevnice• lesní porosty• sady• komunikace

• obrysy obcí a měst • povrchové lomy a kaliště• hranice zájmového území• celky územního členění • hranice chráněných území• kilometrové souřadnice

Tematická náplň :

• Rozsah kolektorů a izolátorů

• Předpokládané směry proudění podzemní vody

• Bodová data z terénního měření konduktivity vody

• Bodová data vytvořená z databází Geofondu ČR

Vysvětlení hydrogeologických pojmů:

• Hydrogeologický izolátor je geologické těleso, které ve srovnání s bezprostředně přilehlým horninovým prostředím propouští daleko méně podzemní vody.

• Hydrogeologický kolektor je geologické těleso, které ve srovnání se svým bezprostředním okolím propouští více vody.

• Konduktivita je charakteristika vody, která vyjadřuje její vodivost respektive odpor. (komplexní, snadno měřitelná charakteristika vody, která může částečně nahradit rozsáhlé chemické rozbory s mineralizací)

Vstupní data :• Pro topografické údaje

– Vybrané vrstvy DMÚ-25

• Pro tematické údaje– Základní Geologická mapa ČSSR 1:25 000 – Geologická mapa odkrytá 1:25 000

– Tabulková data z šetření prováděna hydrogeology z PřF UK – Tabulková data s informacemi o vybraných vrtech z geodatabází Geofondu ČR

– Náčrt předpokládaných směrů proudění podzemní vody v černobílých kopiích Odkrytých geologických map, který vytvořili hydrogeologové PřF UK

Názvy vrstev:

blk_p

zkratka obsahu vrstvygeometricko-topologicko-

strukturní typ objektu

• _b ...............bodová vrstva• _l ...............liniová vrstva• _p ...............polygonová vrstva• _t ...............TIN• _g ...............GRID• _i ...............rastr• _h ...............Thiessenovy polygony

Použité geometricko-topologicko-strukturní typy objektů

Postup zpracování:

• vytvoření topografických vrstev• vytvoření základních tematických vrstev• zpracování tabulkových dat geofondu

Postup zpracování:

• vytvoření topografických vrstev• vytvoření základních tematických vrstev

• zpracování tabulkových dat geofondu

Tvorba topografických vrstev

• Vrstvy vygenerované z DMÚ-25:

• Vrstvy vygenerované z textových souborů:kilometrové linie (kms_l)zájmová oblast (hrn_p)

DMÚ-25:• vektorová databáze topografických informací o území

• odpovídá vojenským topografickým mapám 1:25 000

• data jsou poskytována ve formátech:- ARC/INFO coverage- ARC/INFO Library- ESRI shapefile

• data jsou poskytována v souřadnicových systémech:- v S-42- S-JTSK - WGS-84

DMÚ-25 - Katalog topografických objektů:

• seznam neutajovaných typů topografických objektů a jevů a seznamy jejich kvalitativních, kvantitativních a popisných vlastností, které jsou předmětem zobrazování v DMÚ-25

tematický okruh objektů počet objektůvodstvo 30komunikace 22potrubní, energetické a telekomunikační trasy 8rostlinný a půdní kryt 15sídla, průmyslové a jiné topografické objekty 44hranice a ohrady 7terénní reliéf 22

• celkově popisuje 170 objektů rozdělených do sedmi okruhů:

Organizace dat DMÚ-25 v systému ARC/INFO:

WORKSPACE ( 1 MAPOVÝ LIST )

VRSTVA :

ARC ( prostorové informace ) INFO ( databáze)

VRSTVA.XXX

HODNOTAIDNASE-ID

bod_b.pat linie_l.aat plocha_p.pat

=STYP (typ objektu)

KTO

Postup vygenerovaní vrstev z DMÚ-25:

• pouhou editací a výběrem stávajících prvků z DMÚ 25

• podle jednoduchého skriptu jazyka AML:

- spojení šesti dílčích vstupních vrstev (z šesti workspace)

- znovusestavení topologie

- oříznutí vzniklé vrstvy polygonem z vrstvy hrn_p

- vstup atributových údajů

spojení šesti dílčích tabulek do jedné

propojení s atributovou tabulkou vrstvy

Postup zpracování:

• vytvoření topografických vrstev• vytvoření základních tematických vrstev• zpracování tabulkových dat geofondu

Postup zpracování:

• vytvoření topografických vrstev

• vytvoření základních tematických vrstev• zpracování tabulkových dat geofondu

Tvorba základních tematických vrstev

• vymezení hydrogeologických těles podle horninového prostředí (rozsah kolektorů a izolátorů)

• předpokládané směry proudění podzemní vody

• bodově znázorněná konduktivita vody

Hydrogeologická tělesa Českého krasu:• podložní izolátor, který je tvořen

horninami siluru a jeho podloží

• hlavní kolektor tvoří horniny pražského a lochkovského souvrství

• nadložní izolátor tvořený třebotovskými a chotečskými vápenci a dalejskými břidlicemi

• izolátor srbského souvrství

• tělesa zlíchovského souvrství, která tvoří komplexy s proměnou funkcí

Postup tvorby vrstvy horninového prostředí (hrn_p)

• digitalizace Základních geologických map ČSSR 1:25 000 a Geologických map odkrytých 1:25 000 na skeneru CONTEX FSC 3040 CHROMA s rozlišením 200 dpi

• přiřazení souřadnic JTSK rastrovým obrazům (REGISTER a RECTIFY)

• vektorizace mapového podkladu

• vybudování polygonové topologie

• oříznutí vrstvy podle polygonu hrn_p

• vstup atributových informací

– přidání položky do atributové tabulky SOUVRST (písmenná zkratka souvrstvích, která tvoří dané hydrogeologické těleso)

Postup tvorby vrstvy předpokládané směry proudění (smr_l)

• obdoba tvorby předchozí vrstvy - rozdíly pro vstup atributových informací

• přidání položek do atributové tabulky:

-TYP - uchovává informaci o typu proudění podzemní vody (přírodní X ovlivněné či vyvolané antropogenní činností

-C_PROUD neboli číslo proudění, které odpovídá číslu v podkladovém materiálu

Postup tvorby vrstvy konduktivita (knd_b) vytvořeny dva soubory z původní tabulky s naměřenými daty:

• textový s pořadovým číslem zájmového bodu a souřadnicemi X a Y- příkazem GENERATE převeden do bodové vrstvy - vybudování topologie

• tabulka ve formátu dbf, která obsahovala pořadové číslo bodu, popis objektu (OBJEKT), konduktivitu (KND) a nezaměnitelné číslo měřícího bodu (NCB) - příkazem DBASEINFO převedena na tabulku v databázi INFO- propojení INFO tabulky a atributové tabulky příkazem

JOINITEM

Postup zpracování:

• vytvoření topografických vrstev• vytvoření základních tematických vrstev• zpracování tabulkových dat geofondu

Postup zpracování:

• vytvoření topografických vrstev• vytvoření základních tematických vrstev

• zpracování tabulkových dat geofondu

Zpracování tabulkových dat Geofondu ČR

• výběr nejdůležitějších charakteristik vody, zjistitelných z databází Geofond ČR, zejména z Databáze hydrogeologických objektů

• rozdělení databáze na dílčí tabulky• vygenerování bodových vrstev s prostorovou informací o lokalizaci

vrtů• vybudování topologie• propojení INFO tabulek s atributovými tabulkami bodových vrstev• vytvoření Thiessenových polygonů• vytvoření TIN struktur

Vybrané charakteristiky vody• hladina podzemní vody před čerpací zkouškou • koncová hloubka čerpacího intervalu• průměrná hloubka hladiny podzemní vody• maximální hloubka hladiny podzemní vody• minimální koeficient filtrace• minimální koeficient transmisivity• minimální využitelná vydatnost• mineralizace podzemní vody• obsah Cl v podzemní vodě• obsah NO3 v podzemní vodě• obsah HCO3 v podzemní vodě• obsah SO4 v podzemní vodě

Vizualizace dat: • modul ARCPLOT

• vytvoření souborů se symboly HGIS.lin a HGIS.shd

• vytvoření skriptů jazyka AML a jejich použití

• vytváření náhledů dat v „GIS prohlížečce“ ArcMap

• převedení mapové kompozice do formátu periferního zařízení

• tisk na periferních zařízení:

- Hewlett Packard DeskJet 930C Series

- Hewlett Packard LaserJet 1200 Series PCL 6

- Hewlett Packard DesignJet 750C+ (E/A0)

Závěr: • byl vytvořen model HGIS se třemi základními tematickými

údaji:

- rozsahem izolátorů a kolektorů

- předpokládanými směry proudění podzemní vody

- konduktivitou

• byly zpracovány databáze Geofondu ČR

• byl aplikován model HGIS pro území Českého krasu

• největší důraz byl kladen naplňování systému

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZEPřírodovědecká fakulta

Katedra kartografie a geoinformatiky

Vypracovala: Renata Janglová

Vedoucí magisterské práce: Mgr. Blanka Hálková-Malá