Menghitung volume banjir menggunakan LiDAR DEM dan HEC-RAS poligon dataran banjir?

Saya punya masalah analisis SIG yang menjengkelkan yang secara konsep cukup mudah, tetapi pada kenyataannya lebih sulit untuk dipecahkan….

Pada dasarnya, saya perlu menghitung VOLUME air banjir dalam floplai 100 tahun, menggunakan ArcGIS 10.0 (semua ekstensi tersedia).

Kumpulan data masukan saya adalah:

LiDAR DEM (1m pixel atau 3m pixel) dari tanah kosong (raster)
Dataran banjir 100 tahun (hasil analisis USACE HEC-RAS), Polygon Shapefile, tetapi tabel atribut tidak memiliki konten yang berguna.

Sejauh ini saya telah melapis poligon dataran banjir di atas raster LiDAR, [menggunakan Extract by Mask tool dari Spatial Analyst], sehingga ketinggian tanah saya berada di sepanjang tepi luar dataran banjir (pikirkan bagian atas bak mandi). Konsep utamanya adalah bahwa bagian atas dataran banjir turun secara bertahap saat Anda bergerak dari hulu ke bawah melalui daerah aliran sungai.

Kemudian, (ini tampaknya menjadi bagian yang mustahil) Saya perlu mencari tahu bagaimana saya dapat mengambil ketinggian di sepanjang piksel tepi luar dataran banjir raster (output dari Extract by Mask sebelumnya) dan memperluasnya ke ketinggian yang setara di sisi lain dataran banjir, dan "naikkan" semua piksel di antara 2 tepi luar dataran banjir ke "tingkat atas" dataran banjir 100 tahun ini.

Setelah saya memiliki "elevasi tinggi" dari air dataran banjir, saya harus dapat menggunakan alat CUT AND FILL di ArcGIS untuk hanya mengurangi ketinggian tanah LiDAR dari "ketinggian dataran banjir" dan menghitung volume antara dua raster ini.

Saya sudah meneliti ini selama berhari-hari dan belum menemukan solusi.

Mungkin saya berpikir ini sepenuhnya salah?

Saya berharap menemukan orang lain yang telah mengatasi masalah ini, tetapi meskipun ada masalah yang serupa, tidak ada yang menawarkan solusi.

— pengguna15428
sumber

Bisakah Anda memberikan tangkapan layar dan gambar untuk mengilustrasikan pertanyaan Anda?

— Taylor H.

Saya telah mengalami ini di masa lalu, dan akan tertarik untuk melihat apakah ada yang punya solusi yang baik (baca: lebih mudah dari apa yang saya lakukan). Saya telah mencapai ini dengan membuat garis tegak lurus ke dataran banjir, mengisi mereka dengan ketinggian dataran banjir yang bersilangan dan kemudian menginterpolasi raster miring berdasarkan pada ketinggian garis - tetapi bagi saya ini tampaknya merupakan solusi yang tidak bagus. Jika tidak ada yang lebih baik, saya akan memberikan lebih banyak detail dalam sebuah jawaban.

— JWallace

Saya tidak menggunakan HEC-RES, tetapi sejauh yang saya tahu itu adalah model hidrodinamik 1D. Jadi, hasil Anda mungkin berasal dari ketinggian air di bagian-x (tidak yakin dari mana Anda mendapatkan poligon). Dalam hal ini, saya akan menginterpolasi permukaan dari bagian Anda dengan level HEC-RAS (dengan TIN atau teknik int lainnya yang lebih halus seperti Topo 2 Raster), kemudian mengurangi DEM dari surfpase interpolasi yang akan membuat Anda dengan kedalaman (singkirkan nilai minus) , kedalaman hanya posesif). Dari sana, cukup gandakan sel Anda dengan luasnya (kasing Anda 1x1 = 1 atau 3x3 = 9) dan kemudian tambahkan semua piksel untuk mendapatkan volume Anda.

— Tomek

Saya setuju dengan Taylor H - unggah sketsa tentang apa yang Anda inginkan dengan baik ini membantu kami memahami sifat sebenarnya dari masalahnya.

— Hornbydd

Forum ini hanya memungkinkan posting gambar jika Anda memiliki "reputasi" minimal 10. Menjadi seorang pemula, saya hanya punya 6 ... maaf teman.

— user15428

Seperti disebutkan dalam komentar saya dan Tomek di atas, analisis ini dapat diselesaikan dengan menginterpolasi raster miring dari penampang HEC-RAS yang ada, atau dengan membuat penampang Anda sendiri dengan menanyakan permukaan lidar Anda. Jika Anda memiliki akses ke penampang HEC asli (yaitu garis yang digunakan untuk membuat poligon luas dataran banjir), Anda dapat menggunakan ini sebagai kontur dalam alat Topo ke Raster. Permukaan yang dihasilkan akan berupa raster miring yang mewakili permukaan genangan banjir, yang kemudian dapat Anda gunakan dalam perhitungan Cut / Fill Anda untuk menentukan volume banjir.

Atau, dengan tidak adanya data penampang asli, Anda dapat membuat garis penampang Anda sendiri, dan mengisinya dengan nilai-Z dari permukaan lidar Anda. Untuk melakukan ini, digitasi garis tegak lurus ke dataran banjir, berakhir di batas luar poligon dataran banjir Anda. Buat garis-garis ini pada interval yang cukup untuk menangkap variabilitas lereng lembah (pendekatan ini bisa menjadi cukup membosankan jika Anda memiliki area studi yang besar). Anda kemudian dapat meminta nilai ketinggian lidar di persimpangan garis XS yang baru didigitalkan, dan menggunakan nilai tersebut untuk mengisi atribut elevasi untuk garis XS Anda. Ketinggian di kedua ujung garis Anda mungkin tidak sama persis, tetapi rata-rata nilai harus mendekati ketinggian permukaan genangan.

— JWallace
sumber