ver. 1.0, 8 sierpnia 2002 

OPIS UZYSKANYCH WYNIKÓW. OSIĄGNIĘCIA POZNAWCZE I APLIKACYJNE 

Celem badawczym projektu było opracowanie procedury umożliwiającej rozpoznanie warunków hydrogeologicznych w zadanym obszarze badań. Model procedury zaprojektowany został do użycia w programach analitycznych systemów informacji przestrzennej (SIP). Źródłem danych były informacje zawarte bazie danych Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000 (MhP). Analizie poddano cztery przylegające do siebie arkusze MhP (Stara Kiszewa, Zblewo, Łąg, Osiek). Mapę warunków hydrogeologicznych, przedstawiającą ilość i zasięg występowania warstw wodonośnych, uzyskano poprzez przekształcenia map pikselowych wykonane w programie IDRISI 32 rel. 2. Kolejne etapy stworzonej procedury przedstawia rys. 1. W zbudowanej procedurze wyróżnić można 3 główne etapy:

• 1) Etap przygotowania danych
a. konwersja plików eksportowych pakietu MGE,
b. wybór informacji z bazy danych i obliczenia,
c. konwersje danych do postaci map pikselowych,
• 2) Etap wyboru i uruchomienia modułów analitycznych aplikacji SIP.
• 3) Etap weryfikacji modelu i analizy wyników.

ad. 1a) Dane z arkuszy MhP archiwizowane są w zakodowanym pliku eksportowym pakietu MGE (Modular GIS Environment) z rozszerzeniem "mpd". Do rozkodowania plików "mpd" można wykorzystać program z pakietu MGE - BASIC NUCLEUS. Treść informacyjna arkuszy MhP zapisana jest w postaci punktów, linii i poligonów z dołączoną informacją o tych obiektach, zapisaną w relacyjnej bazie danych. Wyżej wymienione obiekty zapisane są w formacie wektorowym "dgn", obsługiwanym, przez program MIKROSTATION.

 

ad. 1b) Występujące w obszarze badań warstwy wodonośne podzielono na poziomy wodonośne o zwierciadle swobodnym i zwierciadle napiętym (poziomy naporowe). Naporowe warstwy wodonośne zostały rozpoziomowane. Rozpoziomowanie wykonano na podstawie szeregu rozdzielczego rzędnej środka warstwy wodonośnej i analizy graficznej przekrojów hydrogeologicznych. Wyznaczono cztery poziomy zalegające w następujących przedziałach wysokości: od 0 do 55; 56 - 66; 67 - 91 i powyżej 91 [m] n.p.m. W celu wydzielenia z baz danych zbiorów studzien spełniających określone powyżej warunki, wykorzystano język zapytań baz danych (SQL). W wyniku wykonania kwerend otrzymano zbiór 20 tablic (4 arkusze MhP x 5 poziomów wodonośnych) z dołączoną informacją opisową.

 ad. 1c) Przygotowane dane zostały przekonwertowane do zapisu pikselowego. W tym celu zdyskteryzowano obszar badań dyskretną siatką dwuwymiarową (gridem). Po analizie zmienności geologicznej i możliwości obliczeniowych uzywanego komputera (Intel, 500 Mhz) ustalono, że oczko siatki (piksel) będzie miało wymiar 100 x 100 [m]. Dla takiego rozmiaru piksela obszar badań podzielony został na 384 kolumny i 344 wiersze. Na bazie tak zdefiniowanego grida konstruowano kolejne mapy pikselowe, korzystając z modułu ASSIGN programu IDRISI. Eksport plików graficznych "dgn" do programu IDRISI zrealizowano w programie GEOMEDIA PROFESSIONAL. Z powodu błędów w module konwertującym skorzystano również pośrednio z programu ArcView ver. 3.1. 

ad. 2) Zgodnie z tematem projektu, głównym celem badawczym było rozpoznanie warunków hydrogeologicznych w formie map tematycznych przedstawiających: 1) ilość i zasięg poziomów wodonośnych, oraz 2) głębokość zalegania tych poziomów. Przygotowane mapy pikselowe, zostały użyte jako dane wejściowe do modułów analitycznych. W wyniku wykonania złożonej procedury przekształceń map pikselowych i wektorowych otrzymano mapy pikselowe przedstawiające zasięgi analizowanych poziomów wodonośnych (patrz przykładowa mapa poziomu wodonośnego na rzędnej 100 m n.p.m. i na rzędnej 80 m n.p.m.). W oparciu o cyfrowy modelu wysokości terenu otrzymano zbiór 4 map przedstawiających głębokość do stropu wyznaczonych warstw wodonośnych. Zrealizowano to poprzez odjęcie od pikselowej mapy powierzchni terenu, drugiej mapy - mapy rzędnej środka naporowego poziomu wodonośnego. Nie analizowano jedynie głębokości do stropu poziomu wodonośnego o zwierciadle swobodnym (powodem był brak pełnej mapy hydroizohips tego poziomu na arkuszach MhP). Źródłem danych rastrowych numerycznego modelu terenu (NMT) był zaadaptowany do IDRISI NMT "GLOBE" udostępniony w sieci INTERNET za darmo. 

 ad. 3) WNIOSKI 

Do wykorzystania treści informacyjnej z arkuszy Mapy hydrogeologicznej Polski zapisanej w formie cyfrowej, konieczna jest znajomość obsługi minimum trzech pomocniczych programów komputerowych (MGE Basic Nucleus, MIKROSTATION, GEOMEDIA) oraz programu analitycznego z możliwościami analizy map pikselowych (IDRISI lub podobny). ˇ Rozpoznanie hydrogeologiczne w zadanym obszarze przy pomocy programów obsługujących macierze dwuwymiarowe, jest możliwe pod warunkiem wykonania tomografii piętra wodonośnego. Do analizy geometrii i położenia poziomów wodonośnych, najwłaściwszym jest wykorzystanie programów rastrowych pozwalających na przetwarzanie macierzy trójwymiarowych. ˇ Przy analizie naporowych poziomów wodonośnych piętra czwartorzędowego, jest wskazane oznaczenie i uwzględnienie zmienności środowiska hydrogeologicznego (np. wg klasyfikacji Krasnego). ˇ Wykorzystując możliwości analityczne programów komputerowych można określić prawdopodobieństwo wystąpienia wyznaczonych warstw wodonośnych. Można w tym celu wykorzystać metody analizy prawdopodobieństwa wg teorii Bayes'a, teorii zbiorów rozmytych, etc. ˇ W pracy doktorskiej pt. "Wyznaczanie zasięgu warstw wodonośnych metodami analizy danych w systemach informacji przestrzennej (SIP) na przykładzie rejonu Pojezierza Pomorskiego" przedstawiono szczegółowo opisaną powyżej procedurę oraz metodę określenia prawdopodobieństwa wystąpienia warstw wodonośnych piętra czwartorzędowego. 

ABSTRACT 

The main objective of study was to create the model of aquifers in research area, due to information from the database. Source data was taken from project of Polish hydrogeological Map (MhP) in scale 1:50 000. Four sheets of maps were used, which cover 1200 km2. Project of the MhP are design for using in Geographical Information System (GIS). Data are stored in Modular GIS Environment files (INTERGRAPH). The maps of aquifers were obtained in IDRISI 32 software, due to map algebra of input layers. Based on information form database and hydrogeological cross section one aquifer and four confined aquifers were determined in research area (see example map). The likelihood of appearance of aquifers were asses. The Dempster-Shafer theory was used.