Como criar um mapas de risco de inundações usando o ArcGIS

Como criar um mapas de risco de inundações usando o ArcGIS

Mapa de risco de inundações: estudo de Caso da Província de Java Ocidental, Indonésia

As inundações na Indonésia têm sido um desastre anual.

Embora as inundações apresentem um impacto de risco relativamente menor do que outros desastres, elas têm uma maior frequência de ocorrência.

Quero mostrar como fiz esses mapas de risco de inundação de West Java, Indonésia, usando o software ArGIS

Como eu construí os mapas de risco de inundações?

Conjunto de dados

Os dados iniciais que usei foram DEM-SRTM( Digital Elevation Model : Shuttle Radar Terrain Model) 1 Arc Second (30 metros), que obtive do site do USGS ( Earth Explorer United States Geological Survey) .

Para validar o mapa, usei dados históricos de inundações em Java Ocidental que aconteceram em 2012–2018, que obtive do Conselho Nacional da Indonésia para Gerenciamento de Desastres (BNPB).

Passo a passo

Os fatores de vulnerabilidade às inundações são organizados com base na inclinação , rede fluvial principal e valor de MTWI ( Modified Topography Wetness Index) .

O mapa Slope foi calculado usando as ferramentas Slope no ArcGIS.

O mapa da rede fluvial principal foi calculado usando algumas funções. Primeiro, a função Fill serviu para corrigir cada pixel nos dados SRTM DEM. A seguinte função usada foi Direção do Fluxo para determinar a direção do fluxo calculando a diferença de altura ou inclinação. A última função que usei foi Flow Accumulation para determinar a forma da rede fluvial, que é calculada com base no cálculo dos resultados da função Flow Direction.

Os resultados da rede fluvial formada a partir da função Direção do Vazão serão inseridos na função Distância Euclidiana . Que é criar um buffer (uma camada que cobre um objeto) em dados que tenham um formato raster com uma distância de buffer de 1 quilômetro. O resultado foi um mapa da rede fluvial principal com um buffer de 1 quilômetro

Por fim, calcule o valor do MTWI usando esta fórmula:

Onde ad é a área de fluxo por unidade de comprimento do contorno ou valor de acumulação de fluxo com base na análise de dados DEM (dependendo da resolução DEM), tan (β) é o ângulo de inclinação (com base na análise de dados DEM), e n é o valor exponencial calculado pela fórmula n = 0,016 x 0,46 , onde x é a resolução DEM.

Este valor MTWI descreve a tendência da água se acumular em um ponto baseado na força da gravidade onde a água sempre flui para um local mais baixo. É por isso que o valor do MTWI será mais significativo em encostas muito planas e menor em encostas íngremes.

O índice de risco de inundação é estimado com base na inclinação e distância do rio na área propensa a inundação usando o método Fuzzy Membership .

Após a criação dos três mapas principais: Slope Map, Main River Network Map e MTWI Map, o próximo passo é aplicar a função  Fuzzy Membership a cada um desses mapas. Esta função Fuzzy Membership atribui um valor ponderado variando de 0 a 1 para cada dado no mapa.

Você pode ler mais sobre como funciona o Fuzzy Membership através do link abaixo.

Como funciona a associação Fuzzy-Ajuda | ArcGIS para Desktop

Disponível com licença Spatial Analyst. A ferramenta Fuzzy Membership reclassifica ou transforma os dados de entrada para um valor de 0 a 1…

desktop.arcgis.com

Resultado

Em termos de vulnerabilidade a inundações, a Província de Java Ocidental é dividida em 5 níveis de vulnerabilidade , de áreas não propensas a muito vulneráveis.

Com base no mapa de dados históricos das inundações de West Java durante 2012–2018 da Agência Nacional de Gerenciamento de Desastres (BNPB), encontrei vários links entre pontos de eventos de inundação e mapas propensos a inundações:

  • Existem pontos de eventos de inundação na zona de alta vulnerabilidade ; isso significa que a área pode ser validada para se tornar uma área com alto nível de vulnerabilidade.
  • Não há pontos de eventos de inundação na zona de alta vulnerabilidade ; isso pode acontecer porque o método utilizado para analisar a zona de vulnerabilidade às inundações é baseado no cálculo da declividade e da rede fluvial principal. Na parte norte de Java Ocidental, quase todas as partes são zonas com alto nível de vulnerabilidade, mas nem todas as partes têm pontos de inundação.
  • Existem pontos de eventos de inundação em zonas de vulnerabilidade moderada e baixa ; isso pode ser interpretado como uma anomalia causada por outros fatores causadores de inundações além do nível de umidade (potencial de água parada), encostas e rede fluvial principal. Um dos outros fatores que permitem inundações é a pluviosidade muito alta na área.
  • Não há pontos de eventos de inundação nas zonas de média e baixa vulnerabilidade ; isso significa que a área pode ser validada como tendo níveis de vulnerabilidade médio e baixo. A área tem os seguintes fatores para fazer o mapa de risco de inundação: baixa umidade (potencial de água parada), encostas íngremes a íngremes ou uma extensa rede fluvial. Portanto, a área é uma zona de vulnerabilidade baixa a moderada.

Minha recomendação de mitigação para desastres de inundações

A partir do mapa acima, recomendei algumas soluções de mitigação para desastres de enchentes, como:

  • Reparar ou construir os sistemas de drenagem (águas e rios)
  • Adição de áreas de captação de água
  • Criação e instalação de um sistema de alerta precoce (EWS) em áreas propensas a inundações
  • Aplicação de regulamentos e leis sobre ações que podem resultar em inundações pelas autoridades
  • Aumento da socialização para a comunidade na prevenção de inundações.

 

https://medium.com/geekculture/map-of-flood-disasters-in-west-java-indonesia-d52a4d1c3a77  em 14/03/2022

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