توسعه يك سيستم اطلاعات مكاني تحت وب براي پيش بيني و پايش آب گرفتگي هاي شهري

Developing a Web based GIS for forecasting and monitoring urban storm inundation

تغييرات وضعيت سطح زمين و آب و هوا زمينه ساز وقوع آبگرفتگي هاي مكرر در مناطق شهري شده است. سيستم هاي پيش بيني و پايش آبگرفتگي ابزاري مناسب براي اتخاذ سريع تصميم ها و انجام اقدامات لازم در مقابله با اين بحران مي باشند. در اين تحقيق يك سيستم اطلاعات مكاني تحت وب توسعه يافت كه با دريافت شدت و مدت زمان بارش، قادر به پيش بيني و پايش آبگرفتگي هاي شهري مي باشد. اين سيستم مكاني مبتني بر معماري سرويس گرا بوده و براي انجام پردازش هاي لازم از وب سرويس هاي پردازشي استاندارد استفاده مي كند. سيستم ارايه شده داراي سه لايه ي داده، منطق و نمايش مي باشد. لايه ي داده شامل داده هاي مورد نياز سيستم است. لايه ي منطق شامل دو وب سرويس پردازشي محاسبه ي مشخصه هاي هيدرولوژيكي و محاسبه ي آبگرفتگي مي باشد. وب سرويس محاسبه ي مشخصه هاي هيدرولوژيكي، جهت و انباشت جريان را بر مبناي الگوريتم WASI محاسبه مي كند. با ورود خروجي حاصل از اين سرويس به وب سرويس پردازشي محاسبه ي آبگرفتگي، موقعيت نقاط آبگرفته به همراه خصوصيات حجم، مساحت و عمق آنها تعيين مي شود. اين دو سرويس از طريق يك وب سرويس پردازشي مركزي زنجيره مي شوند. همچنين لايه ي نمايش وظيفه ي دريافت ورودي ها از كاربر و نمايش نقشه هاي خروجي را بر عهده دارد. به منظور تست سيستم، بخشي از منطقه ي 22 شهر تهران به عنوان منطقه ي مورد مطالعه انتخاب شد. بر اساس نتايج، مجموع مساحت مناطق آبگرفته براي رويداد بارش انتخاب شده، 0/81درصد مساحت كل منطقه ي مورد مطالعه مي باشد. ارزيابي سيستم با استفاده از روش نظرسنجي كاربران انجام شد و قابليت هاي شبيه سازي آبگرفتگي و ارزيابي وضعيت آبگرفتگي و نيز واسط كاربري آن مورد نظرسنجي قرار گرفت. واسط كاربري سيستم و قابليت شبيه سازي آبگرفتگي به ترتيب بيشترين و كمترين ميزان رضايت كاربران را به خود اختصاص دادند. پياده سازي اين سيستم با استفاده از وب سرويس هاي مكاني استاندارد مبنا، قابليت استفاده مجدد از اين سرويس ها را فراهم نموده است.

With the increase in urbanization, the surface of earth and its climate have been changed . These changes resulted in more frequent inundation problems in urban areas. Prediction and monitoring systems can act as an appropriate tool for quick decision making and take necessary actions to deal with inundation in urban areas. In this study, we developed a WebGIS 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 developed system has three tiers. They are data tier, business logic tier and presentation tier. Data tier includes some data which 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, inundation area and its depth. A central web processing service chain these services. The duty of presentation tier is to take precipitation information from user and show resulting maps. A part of region 22 in Tehran was chosen as case study area. The results showed that sum of inundation area for selected storm event is about 0.81 percent of study area. The system used by 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