佛罗里达西南部水资源管理

　　简单来说，没有水我们就无法生存。近30年来，佛罗里达一直应用地理学和GIS来保护管理地表水和地下水，监控水质，降低洪水风险，并确保为居民提供干净安全的水资源。

　　来自SouthwestFloridaWaterManagementDistrict的团队展示了如何利用GIS战略来迎接水资源管理的全新挑战。

　　解决农民与住户的地下水之争

　　制作洪泛区专题图

　　地表水许可管理

　　环境监控和海藻治理

　　沼泽内部物种收集

　　公众参与

　　1.解决农民与住户的地下水之争

　　水是佛罗里达州的典型特征，有超过20000英里的海岸线，3000个湖泊，11000英里的小溪与河流。西南区管理的水资源有80%都来自蓄水层，这个地下石灰岩地层有1000多英尺厚。

　　TampaBay东部区域是全国第二大冬草莓生产基地，农民和住户争抢有限水资源的事情时有发生。在2010年的一次冰冻灾害中，农民为了保护草莓持续抽取地下水，造成超过750口井干涸，并形成了140个落水洞。我们要做的就是研究抽取地下水对蓄水层水位会带来怎样的影响。通过蓄水层透视图可以看到，当水位线下降，住户的井就会干涸。这就让这些住户无水可用，并且在一些情况下，还会损害他们的水泵。

　　他们利用这些分析成果来开发制定新的用水和井建设的规则，一方面让农民能够保护他们的草莓，另一方面住户有可靠的水资源。

　　2.制作洪泛区专题图

　　洪水方面，佛罗里达的洪水保险是其他州的四倍。他们负责绘制区域洪泛平面图。他们利用ArcHydro增强地表水建模能力，满足防洪需要。

　　制图流程中，首先需要使用区域雷达数据生成DEM。通过该高程模型，他们能够描绘地表水域盆地，可以发现在降雨过程中哪些地方会汇集雨水。然后我们绘制水流如何在这些积水盆地间流动。

　　由于佛罗里达非常平坦，他们在分析中还加入了次表层信息，比如管线、雨水排水道。地表水和次表层信息的结合提供了在该系统中水如何流动的完整画面。

　　所有信息作为地表水模型的输入，输出全部回到ArcHydro中，然后他们可以绘制洪泛区地图。

　　过去如果发生洪水，他们什么都做不了，现在情况要好很多。开发者能够使用他们的模型采取进一步行动，并且确定将民房安置在什么位置。

　　3.地表水许可管理

　　接下来又展示了如何利用这些信息来支撑地表水许可业务。环境资源许可制度目的是为了减少洪水灾害，并确保最新发展不会对水质和自然系统造成负面影响。

　　我们修改了许可申请流程，通过web地图为非传统GIS用户提供预申请审查。当申请人想要进行新的发展建设时，pre-app可以快速评估提交的许可申请，并提供对该地区权威数据的访问。

　　申请人在图上绘制他们的申请范围，这个范围用于识别可能会影响发证的因素。比如，是不是在洪泛区？是否位于湿地或是否邻近湿地？该范围是否有井而申请人并不知道？

　　申请人接下来可以利用e-permitting系统来申请许可。使用pre-app审查获取的信息，申请人提交获得的被许可的边界范围，启动一个许可申请的自动化流程。

　　然后在该区水资源管理信息系统中，我们可以看到这条记录。

　　这些表看起来都很枯燥，但外表是会欺骗人的。因为这些表背后代表了跨整个区的GIS的完整集成，包括许可审核地图、流程图、科学地图，由地理学驱动，并驱动他们的业务。这是我们成功至关重要的基础设施。

　　4.环境监控和海藻治理

　　接下来，该区科学家Kris介绍使用GIS技术来增强环境监控方式。在前面介绍的用水许可制度可以帮助保护Tampa湾河口免受新污染源的污染。20世纪80年代，该区开始改善被严重污染的Tampa湾。他们建造了雨水处理和栖息地修复工程。在湾口还构建了一个项目用于增加水循环，该项目对海草治理有积极效果。海草草甸可以保护重要鱼类，并是鱼类的摄食区。另外也是海龟和海牛的食物源。

　　为了检测他们的努力有没有收效，该区开展了大范围的海草制图程序。他们将海草作为海湾健康的生物指标。由于其对水质非常敏感，因此一旦水质受到污染，海草就会有相应“指示”。他们通过航空影像穿透水层查看水草，人工描绘海草的鲜明特征。

　　海湾水质随着时间的推移不断改善，他们30年的地图程序记载，Tampa湾的海草随着时间的推移在不断增加。我们可以通过地图看到增长情况。

　　Tampa湾现在像20世纪50年代那会一样干净清澈，2014年地图显示，海湾包含了破纪录宽阔的海草区。

　　他们也在绘制向北三十英里处墨西哥湾温泉海岸地区的海草。现在，这个区域是一个挑战。他们正在长达20英里的海上近30英尺深的水中收集数据，这个区域具有很高的生物多样性，不仅包括海草，还有藻类，珊瑚和海绵。他们推进了在该地区的科学议程，目前正在评估卫星图像和工作流的自动化来进行海草的特征提取。

　　他们可以迅速分割空客影像，执行单一光谱特征快速分类。结果展示出划定的两个不同类型的海岸线，盐沼和红树林以及关键的海草资源。

　　5.沼泽内部物种收集

　　这是Flatford沼泽的传统植被图。这片沼泽现在正处于困境中。周围农业在该区域过度灌溉导致植被被淹死，该区域被入侵植物占领。他们在该区域的问题是这片沼泽的内部问题他们从陆地上无法解决的。这阻碍了他们收集详细的物种级数据。

　　作为外业工作的另一种选择，他们收集了高清视频。他们从两个不同的平台采集到视频。上面红框中是固定翼飞机采集的视频，下面黄框中是他们的直升机采集的视频。现在看到地图区域正在跟踪直升机，并显示视频帧。

　　全动态视频能够在视频中划定并绘制植被特征，并在地图窗格中显示。在这里划定一个侵入藤，海金沙，这样之后可以跟踪和控制它。

　　另外他们也关注由甲虫传播的真菌杀死的树木，并追踪其他重要树种。全动态视频给了他们一个空间鸟瞰图，使他们可以创建功能强大的地图。

　　6.公众参与

　　以上看到了GIS系统在该区的普遍性。他们也越来越多的使用ArcGISOnline推动业务，他们用它向住户们传递洪水信息，监控许可流程的效率和有效性。

　　由于GIS已经集成到该区业务的各个方面，因此他们认为水资源管理区能为子孙后代持续保护水资源提供服务和支持。

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