从土地到水的建模

作者：Monica Miller Rodgers.

气候变化是全球淡水供应的影响。科罗拉多河，在美国的七个州奔跑到墨西哥，其中它排空到科尔蒂斯海，是这样的例子。

被归类为美国最濒危的河流在2015年，预计水流将是减少10％至30％到2050年。较温暖的天气，降雪较少，河流道中的一百多大水坝对其生态系统产生了重大的压力。这对鱼类和野生动物栖息地有害，以及：

• 260亿美元的休闲经济，
• 40万人依靠河流进行日常用水，
• 200万公顷的农田灌溉。

随着科罗拉多河的健康，美国填海局（BOR）的健康，任务是监督水资源管理和水的交付，需要更好地了解盆地地貌。

“我们正在持续努力了解科罗拉多河正在发生的事情，”Carrie Scott表示，Bor的Yuma地区办事处技术支持办公室。“我们模拟河流以了解整个浅水中的沉积物沉积物，反过来，这有助于我们识别任何水交付问题，如流程中的钞票或”扼流点“。”

与任何河流的性质一样，科罗拉多河的蜿蜒曲折是改变其自然课程。这对附近的结构构成了威胁，例如道路，农业和住宅社区。Bor努力通过疏浚和铠装的银行线保持河道。

“作为河流的水大师，我们需要确保连续送水。我们有一个持续的计划，为一项学习合同来伸展绘制河流以了解河床如何变化，“斯科特说。“我们收到的数据有助于我们更好地模拟河流的表面和子表面。我们拥有的更好的质量数据，我们能够模拟和了解各种水流的影响，并为沿河的项目产生我们的工程设计。“

转到Allied GIS，一个专门从事GIS，Imagery和数据库应用程序的映射公司，该公司的任务是为建立数字正交摄影和符合美国国家绘图准确性的地形图标准30厘米。盟军GIS随后与德克萨斯大学奥斯汀（局）在德克萨斯大学（主席团）的杰克逊地质学院的经济地质局合作，以获得空中的沐浴乐尔数据和另一家调查公司，以提供地形激光和地面追溯支持。

从沐浴物到地形

徕卡地铁系统的长期用户机载传感器，主席团的研究人员使用了他们的徕卡Chiroptera.空中系统收集加利福尼亚州和亚利桑那州下层科罗拉多河流域的数据。

chiroptera有两个独立的潮羊达扫描仪：

1. 用于地形激发蕾杆的近红外（红波长）
2. 用于碱基潮汐的可见（绿色波长）

Chiroptera旨在与扫描仪同时获取数据，使复杂的景观中的浅水体能够进行调查。河流调查是在高度的地面400米以上，这是最佳的高度用于收集碱基潮雷达数据。地形扫描仪以300kHz的重复率同时获取数据以区分水面，并映射立即海岸线。

“Chiroptera允许我们捕获河流的碱基方面和即时地形的特征”局长的Kutalmis Saylam表示，主席团的牵头研究科学家。“我们现在一直在使用我们的Chiroptera四年多，我们可以依靠该领域的这种强大而直观的系统。这对我们来说非常重要，因为可靠的传感器是我们的工作必须的。“

调查位置的天气状况主要是理想的，共完成了九个任务。调整飞行计划以维持安全的飞机，特别是在山峰的调查区的北端。整个调查133个飞行线覆盖A.面积265公里²完成了21小时的空降时间。

通过清楚地看到

一部分任务包括从一个区域收集碱基数据世界上最深的水坝。帕克大坝在亚利桑那州和加利福尼亚州之间的挡土墙高度为98米，并根据赛季排出水域的水。在与大坝权威的协调中，主席团在较低的排放期间预定了空中任务（146年与252米^3./ sec）用于水柱中可能的较低浊度水平。由于浊度吸收光束并防止它们渗透到更深的水柱中，因此它是进行成功ALB调查的质量保证程序的重要组成部分。河北部的平均读数是0.41肾小球浊度单元（NTU），其在水柱中显示出总体低水平的浊度。在南方，河流较浅，贯穿沙漠的环境，并失去大部分水来灌溉。这些条件导致较高的浊度水平高达6.25 NTU，并为激光雷达梁产生了困难。

“Chiroptera的强光束很容易渗透到河北部的透明水域。我们创建了一个无缝的水底表示，深度超过10米，“说萨德拉斯。“在南部，浊度水平较高，我们使用可用的返回和插值方法来估计和创造水底表示。

Leica Lidar Scaleat Suite LSS V2.3软件包含更新的浊度水算法，滤波器滤波器通过低或中等浊度较低而产生的反散噪声，并选择最独特的峰值作为水底表示。

“该算法使得从河流的深水中发现更多的回报，与正常返回相比，我们测量了81厘米的总体改善 - Lidar沐浴浴中的显着成就，”说萨德拉斯。

促进较低的科罗拉多河流域地貌和进一步了解气候变化影响的研究，局能够提供准确和详细的地图。

“我们能够量化水柱深度，如美国填海局所要求的情况下绘制河流，海岸线和河流的整体地形”说萨德拉斯。“这种有价值的知识使我们将来能够在未来进行类似的项目，并且Chiroptera的可靠性使我们能够继续关注类似的科学研究。”

BOR将进一步使用数字正极摄影和地形图，将其内部调查团队与船舶和地面的测量相匹配。LIDAR研究结论将继续帮助BOR让科罗拉多河在正确的方向上流动并支持那些依赖它的人。

“我们从激光器收到的数据被校准到我们内部团队的调查中，”斯科特说。“此信息对我们正在进行的操作来继续改进我们的模型很重要，因此我们可以正确识别更改HAP-PEN和根据条件开发项目的内容。”