利用地理信息系统(GIS)技术在尼日利亚Akwa IBOM州的地理信息系统(GIS)技术。
Joseph C Udoh.1*和埃姆曼纽尔·乌托菲亚1
1Uyo大学,Uyo,Akwa Ibom State Nigeria的地理与区域规划系。
DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.9.1.01
由于人为活动和自然过程之间的复杂相互作用,Akwa IBOM尼日利亚的尼日利亚州易受沉降。作为地下液体提取的区域,由于需要沉降监测,研究产生的研究,以便最大限度地减少预期的结果风险。该研究利用与研究区域的现有数据库相关的水提取数据。为了获得沉降敏感性指数,每个LGA的总水提取数据被标准化,数据转换成网格并与ArcMAP空间分析师扩展的ArcMap Spatial Analyst扩展的逆距离加权(IDW)工具插入以创建ISOLINE地图。IDW用于从采样点值创建连续表面。所得到的地图显示了UYO,IKOT EKPENE和IKOT ABASI的新兴城市地区的高位和非常高地的沉降区的空间分布。这强调了对人口增长的需求和我们城市中心的供水需求。建议应建立一个机构,以监测该研究确定的脆弱地区的土地沉降。
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Udoh J. C ., Udofia E. P.利用地理信息系统(GIS)技术监测尼日利亚阿克瓦伊博姆州的地面沉降。Curr World Environ 2014;9(1) DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.9.1.01
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文章出版历史
已收到: | 2014-02-11 |
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接受: | 2014-03-24 |
介绍
增加人口和人为活动在全球范围内带来了许多环境问题。这种问题之一是由于地面材料的运动而被描述为地面逐渐差动或突然下沉的地面沉降。1,2地面沉降一般是由人类活动、地表和地下地质过程的改变引起的。具体原因包括:固体矿物地下开采,以及此类矿山的坍塌;开采地下水和石油;有机土壤的脱水或排水;沉降孔,干低密度土壤的润湿;自然沉积物压实。
世界人口的增长和对水需求的增加导致了这一地质灾害,它影响到世界上除南极洲以外的所有大陆。3.地面沉降已经引起了世界各地研究人员的关注。在泰国曼谷,由于过度使用地下水而导致的地面沉降问题已经被调查。4根据该研究,沉降在关键领域的率高达10厘米/年。危机恶化了洪水条件,并对建筑物和基础设施造成了损害。因此,自1983年以来,政府机构监测了沉降和地下水位,并实施了减轻问题的一般措施。此外,在美国农村住房对农村住房的影响,同样研究了陆地沉降发生的结论,其中从易受压实的厚饱和细砂砾沉积物中取出了大量的地下水。遥感和地理信息系统(GIS)技术用于检测和量化加利福尼亚州羚羊谷的含水层压实造成的土地沉降。6这些具有高空间细节和分辨率的地图可以全面比较最近的沉降模式和传统方法探测到的沉降模式。
利用24年的数据分析了长江三角洲地区土地变形的趋势和原因。7该地区的特点是由于对地下水资源开发而发生的土地沉降发生,该地区是工业和市政用途的主要供水。对印度尼西亚荣普岩石地区土地沉降的评估,目的是划定面临风险的区域。土地沉降风险地图是根据5个参数,岩性,相对泄压,与矩阵和土地使用的距离开发的。结果表明,最高风险区与水槽孔位置一致。
作为缓解战略的一部分,澳大利亚新南威尔士州政府成立了矿山沉降委员会(MSB),作为负责管理《矿山沉降补偿法》的社区的服务组织。这为该矿区发生沉陷引起的破坏提供了补偿或修复服务的依据。8该委员会负责评估和控制可在容易发生下沉的地区建造的建筑物类型,以减少对财产造成更多下沉损害的风险。值得注意的是,尽管从19世纪末开始,纽卡斯尔就有下沉破坏的报道th世纪,全面的沉降监测方案直到1970年代才开始实施。
由于人类活动和自然过程之间复杂的相互作用,研究区尼日利亚阿克瓦伊博姆州易受下沉的影响。它位于纬度之间032我和5033我北纬7度025我和8025我东方。州的东部是克罗斯河州,西部河流和阿比亚和南大西洋。研究区地质由四个可识别的不同的地层单元组成。9页岩 - 石灰石单位是国家中最古老的地质花哨属于晚期白垩纪(NSUKKA形成)和早期何世(IMO粘土集团)时期。它们位于北北地区的北部和东北部门。沿海普通沙子也在北部和东北部门发现的国家属于寡替政策 - 更新世期间,较年轻的贝宁形成沿海平原沙子和海滩山脊复杂和冲积沉积覆盖了剩下的国家的剩余部分。
作为地下流体提取的区域,需要沉降监测,以尽量减少所产生的风险。考虑到该州是尼日尔Δ生态系统的敏感性,其中国家是零件,利用GIS的需要,以便量化这种动态环境中的空间变化不能赘述。10
方法
采用Arcmap空间Anayst扩展的Reclass工具,利用研究区沉降敏感性指数数据生成沉降地形图,将沉降地形图划分为4个沉降区。图1、2为沉降空间分布,表2为区域分布,由表可知,非常高区占0.59%,边缘区占75.71%。利用水提取进行分析可以很好地估计地面沉降,因此是决策者监测环境危害的一个很好的工具。还可以监测具有特殊利益的领域。例如,地图显示高区和非常高区位于Uyo、Ikot Ekpene和Ikot Abasi的城区。这强调了对人口增长的需求和我们城市中心的供水需求。
该研究利用Akwa Ibom水公司和农村发展部获得的水提取数据来模拟研究区域的下沉易感性面。研究区提取的总水量是通过综合提取数字计算出来的,这些提取数字包括每个LGA的所有手泵钻孔的年流量;LGA所有小型水方案的年流量;以及阿克瓦伊博姆水务有限公司在我们每个城市LGAs的总厂的年排放量。尽管Akwa Ibom州是尼日利亚尼日尔三角洲的一个石油生产州,但大多数开采工作都是在海上完成的。因此,石油不能作为估计该地区下沉易感性的依据。因为研究所需的数据有空间成分,可以随时间变化。GIS在数据的存储、集成和显示方面发挥了重要作用。
水提取数据与研究区域的基础地图的现有数据库相关联。为了获得沉降敏感性指数,使用公式标准化每个LGA的总水提取数据:
维度指数=实际值 - 最大值。价值
Max。Value—最小值
然后使用空间分析器扩展使用ArcMap 9.1 GIS软件将数据转换为网格。网格与逆距离加权(IDW)工具插入以创建ISOLINE地图。IDW用于从采样点值创建连续表面。该方法是基于周围的周围的位置和确定所得曲面的平滑度的指定数学公式分配对位置的值的确定性插值。基于所代表的现象具有连续分布和平原的所有方向的价值平滑地变化的假设,导致的ISOLINE地图;用于展示UYO,Ikot Ekpene和Ikot Abasi的研究区城市地区的水提取的空间分布。这强调了对人口增长的需求和我们城市中心的供水需求。
图1:研究区的沉降索引图 |
结果和讨论
利用Arcmap空间分析扩展的Reclass工具,将研究区沉降敏感性指数数据生成沉降地形图,并将沉降地形图划分为4个沉降区。图1、2为沉降空间分布,表2为区域分布,由表可知,非常高区占0.59%,边缘区占75.71%。利用水提取进行分析可以很好地估计地面沉降,因此是决策者监测环境危害的一个很好的工具。还可以监测具有特殊利益的领域。例如,地图显示高区和非常高区位于Uyo、Ikot Ekpene和Ikot Abasi的城区。这强调了对人口增长的需求和我们城市中心的供水需求。
分析人口增长模式,年龄分布的人口和城市化趋势将使人们能够理解该研究的影响。国家人口密度的空间分布表明,国家位于该国的高人口区。它的平均密度为541人/公里2根据2006年的人口普查。奥伦人口密度最高,每公里2128人2其次是Uyo (1986), Ikot Ekpene (1116), Eket (983), Nsit Ibom(998)和Etinan(928)。所有其他lga的密度都低于300,除了Uruan(280)。从人口年龄特征来看,20岁以下人口占总人口的60.75%。11
图2:研究区沉陷区图 |
表1:AKWA IBOM状态显示年度排水率
S / N |
LGAS. |
总计流行音乐。 |
总问(m³/年) |
沉降指数 |
1 |
Abak |
191752年 |
1859675年 |
0.3836 |
2 |
东部Obolo |
24,509 |
25,550. |
0.0001 |
3. |
Eket |
145549年 |
1,939,975 |
0.4004 |
4 |
Esit Eket |
71267年 |
59,312.5. |
0.0071 |
5 |
埃辛Udim |
229,423 |
142,350 |
0.0244 |
6 |
东伊运Ekpo |
123590年 |
848,077.5. |
0.1720 |
7 |
Etinan. |
158720年 |
1237350年 |
0.2534 |
8 |
IBENO. |
72880年 |
103112年。5 |
0.0162 |
9 |
Ibesikpo asutan. |
152208年 |
96725年 |
0.0149 |
10 |
Ibiono邦 |
182264年 |
120450年 |
0.0198 |
11 |
IKA |
79294年 |
66612.5 |
0.0086 |
12 |
Ikono分部 |
162012年 |
229,767.5. |
0.4334 |
13 |
Ikot Abasi. |
116543年 |
1,856,025 |
0.3828 |
14 |
Ikot Ekpene |
171,433 |
1、860587.5 |
0.3838 |
15 |
Ini |
125,608 |
73000年 |
0.0099 |
16 |
电联 |
140916年 |
2,606,107.5 |
0.5397 |
17 |
MBO. |
118578年 |
29,252.5. |
0.007 |
18 |
Mkpat Enin |
183459年 |
114,975 |
0.0187 |
19 |
NSIT ATAI. |
78965年 |
44,803.75. |
0.0004 |
20. |
Nsit邦 |
112,002 |
802,087.5. |
0.1624 |
21 |
nsit ubium. |
130,071 |
107,675 |
0.0172 |
22 |
Obot阿卡拉 |
114155年 |
97,637.5. |
0.0151 |
23 |
okobo. |
122332年 |
77562年。5 |
0.0109 |
24 |
在 |
199,178 |
187062年。5 |
0.0338 |
25 |
or |
98183年 |
1,795,800. |
0.3702 |
26 |
Oruk安南 |
223276年 |
563012年。5 |
0.1124 |
27 |
Udung Uko |
40813年 |
50187年。5 |
0.0051 |
28 |
Ukanafun |
38,622 |
118625年 |
0.0195 |
29 |
uruan. |
140789年 |
1513837年。5 |
0.3113 |
30. |
Urueoffong / oruko. |
54150年 |
389,637.5. |
0.0762 |
31 |
Uyo |
222,841. |
4807050年 |
0.9999 |
源从农村发展部有限公司AKWA IBOM Water Campand Ltd Ak-Ruwatsan提供的数据编制;而且,Cross River河流域发展权威(CRBDA)。
这表明该地区人口的年轻,动态和不断增长。已经观察到,在过去的100年里,州的城市在宇宙中,国家资本是118,250人的人口最多。12人口的普遍高增长导致城市居民向计划外的城市郊区溢出。对城市服务和设施的压力超过了应付能力,导致水、电、保健、运输和教育等基本服务严重短缺。
表2:Akwa IBOM状态显示封闭区域的覆盖范围。
S / N |
隶属区 |
区(公里2) |
% |
1. |
非常高的 |
40.52 |
0.59 |
2. |
高 |
117.65 |
1.72 |
3. |
温和的 |
1501.55. |
21.97 |
3. |
边际 |
5174.13 |
75.71 |
总计 |
6833.85. |
One hundred. |
从人口特征、增长模式和城市化等方面分析,地下水储量面临着长期的压力,地面沉降是研究区面临的现实威胁。该研究展示了GIS技术在研究区域沉降可视化中的应用。这种环境允许轻松地编辑、集成、分析和存储数据。由此产生的产品将有助于识别和定位可能受到下沉影响的敏感地区,以便应急管理人员可以定制救灾工作。使用地理信息系统进行建模可以创建一个数据库,因此可以在出现新的事实时进行更新。建议在阿克瓦伊博姆州水务公司内设立沉降单元,以便监测地面沉降速度,特别是在研究中确定的脆弱地区。
结论
该研究采用了水排放数据来模拟研究对GIS环境中的土地沉降的敏感性。制作的地图表明,在UYO,IKOT EKPENE ITU和IKOT ABASI和周边地区,找到了非常高的沉降敏感区。使用GIS为建模启用了要创建的数据库,可以在新事实中出现的。
参考文献
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