أفضل أدوات تحليل مستجمعات المياه لأعمال علم المياه ومستجمعات المياه

أصبح تحليل مستجمعات المياه جزءًا أساسيًا من فهم سلوك المياه الفعلي عبر المناظر الطبيعية. فبدلًا من الاعتماد على رسومات أو افتراضات تقريبية، تتيح لك أدوات اليوم رسم خرائط لمسارات الصرف، ومحاكاة الجريان السطحي، ورصد كيفية تحرك مياه الأمطار عبر مستجمعات المياه بطريقة أكثر واقعية. تُحوّل هذه الأدوات نماذج التضاريس، ومدخلات الطقس، وبيانات سطح الأرض إلى رؤى عملية حول اتجاهات التدفق، وحدود الأحواض، واستجابة المياه في ظل ظروف مختلفة.

سواءً كان الشخص يبني نموذجًا للفيضانات، أو يُقيّم آثار استخدام الأراضي، أو يُخطط للبنية التحتية للمياه، أو حتى يحاول فهم آلية عمل حوض مائي، فإن أدوات مستجمعات المياه الهيدرولوجية الحديثة تُسهّل العمل بشكل كبير. فهي تُساعدك على تتبّع مسار المياه، وسرعة وصولها، وأجزاء مستجمعات المياه الأكثر تأثرًا بالتغيرات. في هذا الدليل، نستعرض مجموعة من الأدوات المُصمّمة خصيصًا للتحليل البيئي والهيدرولوجي، حيث تُقدّم كلٌّ منها طريقتها الخاصة في فهم أنظمة مستجمعات المياه المُعقّدة.

1. فلاي بيكس AI 

في FlyPix AI، نراقب مناطق مستجمعات المياه من الأعلى حرفيًا. تستخدم منصتنا الذكاء الاصطناعي وتقنيات كشف الأجسام لتحليل الصور الجوية وصور الأقمار الصناعية، مما يُساعد الناس على فهم ما يحدث في مستجمعات المياه الكبيرة دون الحاجة إلى قضاء أيام في فرز البيانات الخام. بدلًا من الاعتماد فقط على المراقبة الأرضية، نُمكّن من الكشف تلقائيًا عن أنماط مثل إزالة الغابات والتآكل والتلوث التي قد تؤثر على حركة المياه في البيئة. بالنسبة لعلماء المياه ومهندسي البيئة، يعني ذلك الحصول على رؤى أسرع وأوضح حول صحة وسلوك مستجمعات المياه بأكملها.

نطبق أيضًا نفس التقنية لرصد المخاطر البيئية داخل مناطق مستجمعات المياه، مثل تراكم النفايات قرب الأنهار، وتسربات النفط على طول السواحل، أو فقدان الغطاء النباتي الذي يُغير جريان المياه السطحي. من خلال تتبع هذه التحولات بمرور الوقت، يُساعد FlyPix AI المستخدمين على نمذجة كيفية استجابة مستجمعات المياه للنشاط البشري وتغير المناخ. سواءً كان الأمر يتعلق بتصنيف الأشجار، أو رسم خرائط الغطاء الأرضي، أو مراقبة الأراضي الرطبة، تُسهّل أدواتنا تصوّر الصورة الشاملة لنظام مستجمعات المياه والتفاصيل الدقيقة التي تُحدد استقراره.

النقاط الرئيسية:

• تحليل جوي قائم على الذكاء الاصطناعي مصمم خصيصًا لمراقبة مستجمعات المياه وأحواض الصرف
• يكتشف التغيرات في الغطاء الأرضي وتراكم النفايات وفقدان الغطاء النباتي
• يدمج صور الأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار لرسم الخرائط على نطاق واسع
• يدعم النمذجة الهيدرولوجية باستخدام بيانات السطح الحديثة
• يساعد في تحديد المخاطر التي تهدد جودة المياه وصحة النظام البيئي
  

خدمات:

• رسم خرائط مستجمعات المياه واستخراج البيانات البيئية
• مراقبة استخدام الأراضي والغطاء النباتي داخل مستجمعات المياه
• الكشف عن النفايات وانسكابات النفط ومصادر التلوث الأخرى
• تصنيف الأشجار والموائل للنمذجة البيئية
• تتبع المسطحات المائية والأراضي الرطبة لدراسات الحفاظ على البيئة
• المراقبة طويلة المدى للتغيرات المناخية وسطح الأرض
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• موقع إلكتروني: flypix.ai
• بريد إلكتروني: info@flypix.ai
• ينكدين: www.linkedin.com/company/flypix-ai
• العنوان: شارع روبرت بوش. 7، 64293 دارمشتات، ألمانيا
• الهاتف: +49 6151 2776497

2. محلل مكاني في ArcGIS

أداة مستجمعات المياه من Esri، ضمن مجموعة أدوات ArcGIS Spatial Analyst، هي ما يستخدمه الكثيرون لمعرفة كيفية تدفق المياه عبر المناظر الطبيعية. صُممت هذه الأداة لتحديد مناطق تجميع المياه، وهي المناطق التي تُصرّف مياه الأمطار أو الجريان السطحي إلى نقطة محددة. ببساطة، تُزوّد الأداة برسم بياني لاتجاه التدفق (يُظهر اتجاه حركة المياه من كل خلية)، وتحسب المناطق التي تُساهم في نقطة تدفق مُحددة.

ببساطة، إنها طريقة لمعرفة أجزاء الأرض التي تغذي الأنهار أو الخزانات أو أنظمة الصرف. تُستخدم هذه الأداة غالبًا في مشاريع علم المياه، أو تخطيط الأراضي، أو الدراسات البيئية. تتميز بمرونة كافية للعمل مع كلٍّ من البيانات النقطية والمتجهية، وتعمل بكفاءة على مجموعات بيانات أكبر باستخدام المعالجة المتوازية. لا يوجد فيها أي تعقيد؛ إنها ببساطة تؤدي وظيفتها بكفاءة، مما يمنحك صورة واضحة لسلوك المياه عبر التضاريس.

النقاط الرئيسية:

• يحدد مناطق الصرف أو مستجمعات المياه فوق نقطة محددة
• يعمل مع بيانات اتجاه التدفق الناتجة عن نماذج الارتفاع
• يتعامل مع كل من مدخلات نقطة صب النقطية والميزة
• يدعم المعالجة المتوازية للحصول على نتائج أسرع على مجموعات البيانات الكبيرة
• تُستخدم غالبًا في التحليل البيئي والهندسي واستخدام الأراضي
  

خدمات:

• تحديد مستجمعات المياه وحوض التصريف
• تحليل اتجاه التدفق والتراكم
• التكامل مع أدوات علم المياه الأخرى في ArcGIS Spatial Analyst
• إعداد البيانات لدراسات مخاطر الفيضانات أو موارد المياه
• أتمتة مخصصة عبر Python أو ModelBuilder
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• موقع الكتروني: www.esri.com 
• الهاتف: +18004479778
• العنوان: 380 New York Street Redlands, California الولايات المتحدة الأمريكية
• لينكدإن: www.linkedin.com/company/esri
• تويتر: x.com/Esri
• انستقرام: www.instagram.com/esrigram
• الفيسبوك: www.facebook.com/esrigis

3. كيو جي آي إس

QGIS أداة رسم خرائط مفتوحة المصدر، أصبحت خيارًا أساسيًا لكل من يتعامل مع البيانات المكانية. لا ترتبط بقطاع أو سير عمل محدد، مما يجعلها مرنة لجميع الاستخدامات، من تخطيط المدن إلى دراسات علم المياه. أما بالنسبة لتحليل مستجمعات المياه، فيقدم QGIS مجموعة من الإضافات لتحليل المياه والتضاريس، تتيح للمستخدمين رسم خرائط لاتجاهات التدفق، وتحديد مستجمعات المياه، وتحديد أماكن تجمع مياه الجريان السطحي دون الحاجة إلى تراخيص باهظة الثمن.

قد لا يتمتع بمستوى الإتقان الذي تتمتع به بعض البرامج التجارية، ولكن هذا جزء من سحره. يستخدم الناس QGIS لأنه يمنحهم تحكمًا كاملاً وشفافية في العملية. يمكنك دمج مجموعات بيانات مختلفة، وتصور تغيرات التضاريس، وإجراء حسابات مستجمعات المياه مباشرةً من الواجهة. منحنى التعلم سهل بما يكفي للمبتدئين، ولكنه قوي بما يكفي للمستخدمين المتقدمين الذين يرغبون في أتمتة سير العمل أو دمج نصوص بايثون.

النقاط الرئيسية:

• منصة مفتوحة المصدر مع أدوات قوية لتحليل المياه والتضاريس
• يدعم نمذجة مستجمعات المياه واتجاه التدفق من خلال الخيارات المضمنة والإضافية
• يعمل عبر تنسيقات بيانات متعددة، بما في ذلك طبقات النقطية والمتجهة
• يوفر المرونة لكل من المشاريع البحثية والبيئية في العالم الحقيقي
• يعمل على جميع أنظمة التشغيل الرئيسية مع دعم المجتمع

خدمات:

• تحديد مستجمعات المياه وحوض التصريف
• نمذجة التضاريس والارتفاع
• تراكم التدفق ورسم الخرائط الاتجاهية
• التكامل مع Python و GRASS GIS للأتمتة
• تصور وتحليل البيانات المكانية
• دعم المكونات الإضافية للمحاكاة الهيدرولوجية

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: qgis.org
• البريد الإلكتروني: qgis-psc@lists.osgeo.org
• فيسبوك: www.facebook.com/p/QGIS

4. نظام المعلومات الجغرافية العشبي

يتضمن نظام GRASS GIS وحدةً لعلم المياه تُسمى r.watershed، وهي أداةٌ هندسيةٌ مفتوحة المصدر فعّالة لأي شخص يُجري تحليلاتٍ لمستجمعات المياه أو تصريفها. ليس البرنامج مُلفتًا للنظر، ولكنه يُنجز العمل الشاق في رسم خرائط لكيفية تحرك المياه عبر المناظر الطبيعية، وتحديد الأحواض والجداول والمنحدرات. تحسب الأداة تراكم التدفق، واتجاه التصريف، وحدود مستجمعات المياه بناءً على بيانات الارتفاع. كما يُمكنها تقدير عوامل تآكل التربة، مثل طول المنحدر وانحداره، مما يجعلها مفيدةً للدراسات البيئية ودراسات إدارة الأراضي.

ما يميز أداة r.watershed هو مرونتها. يمكن للمستخدمين التبديل بين نماذج اتجاه التدفق الفردي والمتعدد حسب درجة التفصيل التي يرغبون بها. كما أنها تتعامل مع مجموعات بيانات ضخمة باستخدام كل من المعالجة داخل الذاكرة والمعالجة على الأقراص، مما يُسهّل العمل على مساحات شاسعة. لا تتطلب الأداة أجهزة متطورة أو ترخيصًا، بل مجرد بعض الصبر ومهارات أساسية في نظم المعلومات الجغرافية. في النهاية، تُتيح للمستخدمين طريقة موثوقة لتتبع تدفق المياه وتجمعها وتشكيل الأرض.

النقاط الرئيسية:

• يحسب أحواض مستجمعات المياه وتراكم التدفق واتجاه الصرف
• يدعم كل من نماذج اتجاه التدفق الفردي (D8) والمتعدد (MFD)
• يعمل مع بيانات الارتفاع والمنحدر والاحتفاظ لتحقيق دقة أفضل
• يتعامل مع خرائط كبيرة جدًا باستخدام كل من أوضاع RAM والوضع القائم على القرص
• يُخرج طبقات متعددة، بما في ذلك الجداول والأحواض وعوامل المنحدر
  

خدمات:

• تحديد حوض وحوض التصريف
• استخراج شبكات المجاري والصرف الصحي
• نمذجة تراكم التدفق والاتجاه
• تحليل التضاريس والمنحدرات لدراسات تآكل التربة
• التكامل مع وحدات علم المياه الأخرى في GRASS GIS
• التخصيص عبر البرمجة النصية والأتمتة
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: grass.osgeo.org
• لينكدإن: www.linkedin.com/company/grass-gis
• تويتر: x.com/grassgis

5. أدوات وايت بوكس

WhiteboxTools هي مكتبة تحليل جغرافي مكاني مفتوحة المصدر، تُركز على الجانب التحليلي لنظم المعلومات الجغرافية (GIS) بدلاً من التصورات المعقدة. صُممت خصيصًا لمن يحتاجون إلى تشغيل نماذج مكانية أو هيدرولوجية حقيقية، مثل تراكم التدفقات، ورسم خرائط مستجمعات المياه، أو تحليل التضاريس، دون الحاجة إلى إعدادات برمجية معقدة. تعمل الأداة كتطبيق مستقل، ولكنها تتصل بسهولة بـ Python وR وQGIS وحتى ArcGIS، مما يجعلها مرنة للباحثين ومحترفي نظم المعلومات الجغرافية الذين يرغبون في التحكم في سير عملهم.

يستخدمه معظم الناس في تحليل مستجمعات المياه والتحليل الهيدرولوجي، حيث يمكنه معالجة نماذج الارتفاعات الرقمية (DEMs) لمعرفة كيفية تحرك المياه عبر السطح. يدعم مهامًا مثل تحديد حدود مستجمعات المياه، واستخراج شبكات المجاري المائية، وإزالة الأحواض. ولأنه مكتوب بلغة Rust، فهو يعمل بسرعة حتى مع مجموعات البيانات الكبيرة. اسم "Whitebox" يدل على فلسفة تصميمه، فكل شيء شفاف. يمكن للمستخدمين الاطلاع على كيفية عمل الخوارزميات من الداخل، مما يُسهّل التعلم والتعديل والتجربة دون التعامل مع البرنامج كصندوق غامض.

النقاط الرئيسية:

• مجموعة أدوات جغرافية مكانية مفتوحة المصدر تركز على التحليل بدلاً من التصور
• أكثر من 400 أداة تغطي علم المياه ونمذجة التضاريس والاستشعار عن بعد
• يعمل مع Python وR وQGIS وواجهات سطر الأوامر
• تصميم شفاف يسمح للمستخدمين بعرض وفهم الكود المصدري
• فعال وخفيف الوزن، مدمج في Rust للمعالجة السريعة
  

خدمات:

• تحليل مستجمعات المياه وتراكم التدفق
• نمذجة شبكات المجاري المائية والصرف الصحي
• تحليل الارتفاع والتضاريس الرقمي
• معالجة البيانات النقطية والليدار
• النمذجة الهيدرولوجية وتحديد مستجمعات المياه
• التكامل مع سير عمل Python و QGIS
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• موقع الكتروني: www.whiteboxgeo.com
• البريد الإلكتروني: support@whiteboxgeo.com
• لينكد إن: www.linkedin.com/in/john-lindsay-phd
• تويتر: x.com/whiteboxgeo
• فيسبوك: www.facebook.com/Whitebox-Geospatial

6. مايك شي

مايك شي أداة نمذجة هيدرولوجية شاملة، طُوّرت لدراسة كيفية تحرك المياه وتفاعلها عبر أجزاء مختلفة من مستجمعات المياه. تربط هذه الأداة عمليات المياه السطحية والجوفية والتربة والغلاف الجوي في نظام واحد، مما يجعلها مفيدة لأي شخص يسعى لفهم كيفية تحول مياه الأمطار إلى جريان سطحي أو كيفية تأثير استخدام الأراضي على توازن المياه. تمنح الأداة المستخدمين مرونة محاكاة كل شيء، من تدفق المياه الجوفية إلى التبخر والنتح، وحتى نقل المغذيات، باستخدام إعدادات فيزيائية.

ما يُعجب الناس في MIKE SHE هو أنه يُتيح لهم بناء نماذج مائية واقعية دون التعامل مع كل عملية على حدة. يُمكنهم محاكاة التدفق السطحي، والري، والتسرب، أو الصرف، وملاحظة تأثيرها على بعضها البعض مع مرور الوقت. يُستخدم هذا البرنامج غالبًا في التنبؤ بالفيضانات، وتحليل الجفاف، والتخطيط الزراعي، والإصلاح البيئي، لأنه يجمع بين العديد من الأجزاء المتغيرة في الدورة الهيدرولوجية. تبدو الواجهة تقنية ولكنها منطقية بمجرد التعود عليها، كما أنها تتكامل بسلاسة مع MIKE+ وPython وسير العمل السحابية.

النقاط الرئيسية:

• محاكاة علم المياه الكامل بما في ذلك تدفق المياه السطحية والجوفية
• يربط هطول الأمطار والتسرب والتبخر والجريان السطحي في نظام واحد متصل
• يدعم نمذجة المياه الزراعية والحضرية والبيئية
• يتضمن التحكم الديناميكي لإدارة المياه في الوقت الفعلي ومحاكاة الفيضانات
• يسمح بالتخصيص باستخدام نصوص Python وملحقات MIKE ECO Lab
  

خدمات:

• نمذجة مستجمعات المياه وحوض التصريف
• محاكاة تدفق المياه السطحية والجوفية
• الري وتخطيط الموارد المائية
• تقييم أثر تغير المناخ والجفاف
• تحليل مخاطر الفيضانات والتخطيط للتخفيف منها
• نمذجة نقل المغذيات والمواد الملوثة
• دراسات جودة المياه واستجابة النظام البيئي
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.dhigroup.com
• البريد الإلكتروني: info@dhigroup.com
• الهاتف: +45 4516 9200.
• العنوان: Agern Allé 5 2970 هورشولم الدنمارك
• لينكدإن: www.linkedin.com/company/dhi
• فيسبوك: www.facebook.com/DHIgroup

7. نظام النمذجة الهيدرولوجية (HEC-HMS) 

نظام النمذجة الهيدرولوجية (HEC-HMS) هو أحد تلك الأدوات المصممة خصيصًا لمن يرغبون في فهم كيفية تحرك المياه فعليًا عبر مستجمعات المياه، وليس مجرد رؤيتها على الخريطة. صُمم هذا النظام من قِبل فيلق مهندسي الجيش الأمريكي، ويساعد في نمذجة كل شيء، بدءًا من أحداث هطول الأمطار وجريانها البسيطة وصولًا إلى التفاعلات المعقدة بين أحواض الأنهار. يتيح البرنامج للمستخدمين إنشاء سيناريوهات هيدرولوجية واختبارها من خلال الجمع بين بيانات هطول الأمطار وخصائص الأرض ومسارات التدفق. ويُستخدم غالبًا في التنبؤ بالفيضانات، وإدارة مياه الأمطار، وتحليل مستجمعات المياه بشكل عام، خاصةً عندما تكون الدقة عاملًا أساسيًا.

ما يجعل نظام HEC-HMS مفيدًا هو قدرته على دمج بيانات نظم المعلومات الجغرافية (GIS) وبيانات علم المياه بطريقة سهلة الاستخدام بمجرد إتقانه. يتيح لك النظام معالجة بيانات التضاريس مسبقًا، وملء الأحواض، وتحديد اتجاهات التدفق، وتحديد الأحواض الفرعية ومجاري الأنهار تلقائيًا. كما يوفر مرونة في تحديد نقاط التوقف ومحاكاة أمور مثل ذوبان الجليد أو انتقال الرواسب. ليس النظام مُلفتًا للنظر، ولكنه من الأدوات التي تُقدم الكثير للمهندسين والباحثين، أو أي شخص يُنمذج كيفية تحول مياه الأمطار إلى جريان سطحي.

النقاط الرئيسية:

• تم تطويره من قبل فيلق مهندسي الجيش الأمريكي للمحاكاة الهيدرولوجية
• يجمع بين معالجة التضاريس المسبقة مع تحديد مستجمعات المياه تلقائيًا
• يتعامل مع نمذجة جريان مياه الأمطار وذوبان الثلوج والتدفق الأساسي
• دمج أدوات نظم المعلومات الجغرافية للنمذجة الهيدرولوجية المرجعية الجغرافية
• مفيد للتنبؤ بالفيضانات ودراسات مستجمعات المياه وتخطيط موارد المياه
  

خدمات:

• تحديد مستجمعات المياه والأحواض الفرعية
• محاكاة جريان مياه الأمطار وتوجيه التدفق
• معالجة التضاريس مسبقًا وتحديد التدفق
• نمذجة ذوبان الثلوج والرواسب
• التنبؤ بالفيضانات وتحليل المخاطر
• التحليل الهيدرولوجي على مستوى حوض التصريف والحوض
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.hec.usace.army.mil
• البريد الإلكتروني: Webmaster-HEC@usace.army.mil
• الهاتف: (530) 756-1104
• العنوان: 609 Second Street Davis, CA 95616-4687 USA
• فيسبوك: www.facebook.com/USACEHQ
• تويتر: x.com/USACEHQ

8. سوات+

SWAT+ هو الإصدار المُحدّث من أداة تقييم التربة والمياه طويلة الأمد، وهو مُصمّم خصيصًا لمن يحتاجون إلى فهم كيفية تفاعل استخدام الأراضي وتدفق المياه والنشاط البشري عبر مستجمعات المياه. إنه ليس تطبيقًا سهل الاستخدام، بل هو أشبه بمجموعة أدوات لنمذجة مستجمعات المياه بدقة. يُمكّن المستخدمين من محاكاة الجريان السطحي، ونقل المغذيات، وإنتاجية الرواسب، وتدفق المياه الجوفية، وجميع جوانب دورة المياه الأخرى تقريبًا. الهدف هو فهم كيف تُؤثر القرارات اليومية، من الممارسات الزراعية إلى التطوير الحضري، على كمية المياه وجودتها بمرور الوقت.

ما يجعل SWAT+ مثيرًا للاهتمام هو تعدد وحداته وشفافيته. فبدلاً من فرض هيكلية صارمة، يتيح للمستخدمين تحديد العلاقات بين وحدات المناظر الطبيعية، والجداول، والخزانات، ومناطق الإدارة بالطريقة التي يرغبون بها. يعمل من خلال سطر أوامر أو واجهات رسومية مثل QSWAT+ في QGIS، وهو مفتوح بما يكفي ليتمكن الباحثون من التعمق في شيفرة النموذج أو ربطه بمكتبات Python وR للمعايرة أو تحليل الحساسية. ويُستخدم بكثرة في المشاريع الأكاديمية والبيئية لأنه يوفر رؤية مفصلة على مستوى النظام دون إخفاء ما يحدث خلف الكواليس.

النقاط الرئيسية:

• النسخة المنقحة من أداة تقييم التربة والمياه الكلاسيكية (SWAT)
• محاكاة علم المياه ونقل العناصر الغذائية وعمليات الرواسب
• هيكل مرن قائم على الكائنات لنمذجة مستجمعات المياه المعقدة
• يعمل مع QGIS من خلال QSWAT+ ويدعم تكامل Python وR
• مفتوح المصدر ومدعوم جيدًا من قبل مجتمع بحثي عالمي
  

خدمات:

• محاكاة علم المياه ومستجمعات المياه
• نمذجة المياه السطحية والجوفية
• تقييم أثر استخدام الأراضي وإدارتها
• تحليل نقل المغذيات والرواسب
• معايرة النموذج وتحليل الحساسية
• دراسات سيناريوهات تغير المناخ وموارد المياه
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: swat.tamu.edu
• لينكد إن: www.linkedin.com/in/swat-soil-and-water-assessment-tool
• تويتر: x.com/swat_model
• فيسبوك: www.facebook.com/swatmodel
• انستغرام: www.instagram.com/swat.model

9. تاودِم

TauDEM هي مجموعة من أدوات تحليل التضاريس الهيدرولوجية، طُوّرت في جامعة ولاية يوتا، وتُركّز على استخلاص معلومات مفيدة عن تدفق المياه من بيانات الارتفاعات الرقمية. صُمّمت هذه الأداة خصيصًا للعاملين في نماذج الارتفاعات الرقمية (DEMs) الذين يحتاجون إلى فهم كيفية تأثير التضاريس على حركة المياه، وجريانها، ومناطق مستجمعات المياه. باستخدام TauDEM، يُمكن للمستخدمين إزالة الحفر في بيانات الارتفاعات، وحساب اتجاهات التدفق، وتحديد شبكات الصرف، وتحديد مستجمعات المياه تلقائيًا. إنها في الأساس طريقة ذكية لتحويل بيانات التضاريس الخام إلى معلومات تُبيّن سلوك المياه في المناظر الطبيعية.

ما يميز TauDEM هو قدرته على التعامل بكفاءة مع مجموعات البيانات الكبيرة والمعقدة. فهو يدعم المعالجة المتوازية، ما يعني قدرته على تقسيم نماذج التضاريس الكبيرة إلى أجزاء ومعالجتها بشكل أسرع، وهو أمر مفيد بشكل خاص لدراسات مستجمعات المياه الكبيرة. يعمل TauDEM كأداة سطر أوامر ومن خلال ArcGIS، مما يتيح للمستخدمين اختيار مستوى راحتهم. ورغم أنه أداة تقنية بحتة، إلا أنه من الأنظمة الموثوقة والعملية التي يلجأ إليها الباحثون وعلماء المياه باستمرار عندما يحتاجون إلى تحليل دقيق لمستجمعات المياه والتدفقات دون الحاجة إلى الكثير من التفاصيل البصرية.

النقاط الرئيسية:

• يستخرج المعلومات الهيدرولوجية مباشرة من نماذج الارتفاع الرقمية
• يتعامل مع إزالة الحفرة واتجاه التدفق وحسابات المنطقة المساهمة
• يدعم كل من طرق اتجاه التدفق الفردية والمتعددة
• يتضمن تحديدًا تلقائيًا لشبكة مستجمعات المياه والجداول
• يستخدم المعالجة المتوازية للتعامل مع بيانات التضاريس واسعة النطاق بكفاءة
  

خدمات:

• تحديد مستجمعات المياه وحوض التصريف
• تحليل اتجاه التدفق والتراكم
• استخراج شبكات المجاري والصرف الصحي
• تحليل الرطوبة والمنحدر الطبوغرافي
• تأهيل التضاريس وإزالة الحفر
• التكامل مع ArcGIS واستخدام سطر الأوامر المستقل
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.usu.edu
• الهاتف: (435) 797-1000
• العنوان: 8200 Old Main Hill Logan, UT 84322-8200 USA
• لينكدإن: www.linkedin.com/school/utah-state-university
• تويتر: x.com/USUAggies
• انستغرام: www.instagram.com/usuaggielife
• فيسبوك: www.facebook.com/UtahState

10. د- علم المياه والتدفق

تُطوّر شركة دلتاريس مجموعةً من أدوات نمذجة المياه، ومن أبرز عروضها لدراسات مستجمعات المياه وحدة D-Hydrology. صُممت هذه الوحدة لمحاكاة حركة المياه عبر مستجمعات المياه، سواءً على نطاق حوض فرعي صغير أو عبر شبكة نهرية كاملة. تتضمن الوحدة نماذج مجمعة، مثل HBV وSCS، ونماذج موزعة لإجراء عمليات محاكاة أكثر تفصيلاً. وتستطيع هذه الوحدة معالجة عمليات جريان مياه الأمطار، والصرف تحت السطحي، والتبخر، والتخزين، مما يجعلها مفيدة لدراسة كلٍّ من الفيضانات والجفاف. يمكنك إدخال بيانات هطول الأمطار الفعلية أو التاريخية، وتحديد مقاييس هطول الأمطار الخاصة بك، ونمذجة سلوك المياه في ظل ظروف مختلفة مع مرور الوقت.

إلى جانب نظام D-Hydrology، يُدير Deltares أيضًا نموذج wflow، وهو نموذج هيدرولوجي موزع يعتمد على منهج فيزيائي أكثر تفصيلًا. يُحاكي هذا النموذج كل شيء، من هطول الأمطار والتبخر والنتح إلى تغذية المياه الجوفية وذوبان الجليد، مُقدمًا صورة واضحة لكيفية تفاعل العمليات المختلفة داخل مستجمعات المياه. يمكن ربط wflow بأدوات Deltares الأخرى مثل D-Flow FM أو D-Water Quality، مما يُساعد على ربط علم المياه بالهيدروليكا وتحليل جودة المياه. لا ينصب التركيز هنا على الصور المرئية أو الواجهات المعقدة، بل على الحصول على رؤى واقعية قائمة على البيانات حول كيفية استجابة أنظمة المياه للتأثيرات الطبيعية والبشرية.

النقاط الرئيسية:

• نماذج هيدرولوجيا على مستوى حوض التصريف باستخدام كل من النهج المجمع والموزع
• يحاكي عمليات هطول الأمطار والجريان والصرف والتخزين والتبخر
• يتعامل مع نمذجة الفيضانات والجفاف باستخدام البيانات الجوية طويلة المدى
• يدمج wflow ديناميكيات المياه السطحية والجوفية في إطار واحد
• متوافق مع وحدات Deltares الأخرى مثل D-Flow FM وD-Water Quality
  

خدمات:

• نمذجة مستجمعات المياه وجريان مياه الأمطار
• تقييم الأثر الهيدرولوجي للفيضانات والجفاف
• تحليل التفاعل بين المياه الجوفية والمياه السطحية
• اختبار سيناريوهات استخدام الأراضي وتغير المناخ
• التكامل مع وحدات التحكم في الوقت الفعلي وجودة المياه
• النمذجة الموزعة باستخدام wflow للدراسات التفصيلية مكانيًا
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.deltares.nl
• البريد الإلكتروني: Peter.vandenBerg@deltares.nl
• الهاتف: +31 (0)88 335 8273
• العنوان: Boussinesqweg 1 2629 HV Delft، هولندا
• لينكد إن: www.linkedin.com/company/deltares 
• فيسبوك: www.facebook.com/DeltaresNL
• انستغرام: www.instagram.com/deltares

11. نظام نمذجة مستجمعات المياه (WMS)

نظام نمذجة مستجمعات المياه (WMS)، اختصارًا لعبارة "نظام نمذجة مستجمعات المياه"، هو إحدى تلك الأدوات المصممة خصيصًا لمن يقضون أيامهم في تحديد مسار المياه وأسبابه. صُمم هذا النظام لتسهيل عملية نمذجة مستجمعات المياه والهيدرولوجيا، وذلك من خلال الجمع بين تحليل التضاريس، ونمذجة جريان الأمطار، ورسم خرائط السهول الفيضية في نظام واحد. باستخدام نموذج الارتفاع الرقمي فقط، يمكن للمستخدمين تحديد مستجمعات المياه تلقائيًا، وتحديد الأحواض الفرعية، وحساب مسارات التدفق، وتقدير عوامل مثل وقت التركيز أو معلمات التسرب. كما أنه يعمل بشكل جيد مع النماذج الهيدرولوجية المعروفة مثل HEC-HMS وTR-20 وHSPF، مما يسمح للمستخدمين بمقارنة النتائج أو تحويلها بسهولة ويسر.

من الأمور التي تُعجب المستخدمين في نظام WMS أنه لا يُحصرهم في نوع واحد من التحليلات. سواءً أكانوا يرسمون خرائط لمناطق الفيضانات، أم يختبرون تغيرات استخدام الأراضي، أم يصممون نماذج لشبكات تصريف مياه الأمطار، فإن النظام يحتوي على وحدات قادرة على التعامل مع علم المياه أحادي وثنائي الأبعاد. كما أنه مرن في تنسيقات البيانات، ما يعني إمكانية استيراد أي شيء تقريبًا، من نماذج بيانات الارتفاع الرقمية من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) إلى رسومات CAD أو ملفات ArcGIS، وفهمها ضمن مساحة العمل نفسها. في جوهره، يُعد WMS أداة عملية لعلماء المياه الذين يرغبون في قضاء وقت أطول في تحليل سلوك مستجمعات المياه وتقليل الوقت المُستغرق في تحويل البيانات أو إعداد الملفات.

النقاط الرئيسية:

• يجمع بين تحديد مستجمعات المياه والنمذجة الهيدرولوجية والهيدروليكية في نظام واحد
• يقوم تلقائيًا بتحديد الأحواض الفرعية وحساب خصائص التدفق من بيانات التضاريس
• يتكامل مع النماذج المستخدمة على نطاق واسع مثل HEC-HMS وTR-20 وHSPF
• يدعم نمذجة تصريف مياه العواصف ورسم خرائط السهول الفيضية
• يتعامل مع علم المياه الموزع ثنائي الأبعاد للتنبؤ بالفيضانات ودراسات تأثير استخدام الأراضي
  

خدمات:

• تحديد مستجمعات المياه والأحواض الفرعية
• النمذجة الهيدرولوجية والهيدروليكية
• تحليل السهول الفيضية ومياه الأمطار
• معالجة بيانات التضاريس والارتفاع
• التكامل مع النماذج الخارجية (HEC-HMS، EPA-SWMM، إلخ.)
• محاكاة هيدرولوجية ثنائية الأبعاد لهطول الأمطار والجريان والتسرب
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: aquaveo.com
• البريد الإلكتروني: sales@aquaveo.com
• الهاتف: +01 801-691-5528
• العنوان: 3210 N. Canyon Road Suite 300 Provo, Utah 84604 United States
• لينكدإن: www.linkedin.com/company/aquaveo
• تويتر: x.com/Aquaveo
• فيسبوك: www.facebook.com/Aquaveo

12. خرائط عالمية

صُممت أداة إنشاء مستجمعات المياه من Global Mapper خصيصًا للأشخاص الذين يتعاملون فعليًا مع بيانات التضاريس ويرغبون في معرفة سلوك المياه عبر المناظر الطبيعية. إنها جزء من قائمة تحليل التضاريس في البرنامج، وتتيح للمستخدمين طريقة عملية لإنشاء شبكات مجاري مائية وتحديد مناطق الصرف من نماذج الارتفاعات الرقمية. تستخدم الأداة خوارزمية اتجاه التدفق D8 لتتبع حركة المياه خلية بخلية، وملء المنخفضات تلقائيًا لجعل مسارات التدفق أكثر واقعية. يمكن للمستخدمين تعديل معلمات مثل عتبات المجاري المائية ودقة الوضوح، مما يتيح لهم التحكم في مدى تفصيل أو اتساع التحليل.

ما يجعل هذه الأداة مرنة هو أنها لا تقتصر على رسم الخطوط العريضة لمستجمعات المياه الأساسية فحسب، بل يمكنها التعامل مع إعدادات أكثر تعقيدًا، مثل حساب المباني، والقنوات، أو غيرها من العوائق القائمة على المتجهات والتي تؤثر على التدفق. كما يمكن للمستخدمين محاكاة تصريف المياه إلى نقاط أو خطوط محددة، وهو أمر مفيد لمعرفة أين سينتهي الجريان السطحي من موقع معين. كما تتضمن خيارات لتتبع مسارات التدفق الفردية، وحساب ترتيب مجرى ستراهلر، وحفظ التضاريس المليئة بالمنخفضات لتحليلها مستقبلًا. باختصار، إنه نظام بسيط ولكنه فعال لعلماء المياه والمخططين والمهندسين الذين يحتاجون إلى رسم خرائط موثوقة لمستجمعات المياه دون الحاجة إلى استخدام إعدادات نمذجة معقدة.

النقاط الرئيسية:

• يستخدم خوارزمية نقطة الصب D8 لتحديد حدود مستجمعات المياه بشكل واقعي
• يملأ تلقائيًا منخفضات التضاريس لمحاكاة التدفق الطبيعي
• يسمح بحدود تدفق مخصصة وإعدادات دقة التضاريس
• يدعم تتبع التدفق وحساب ترتيب تدفق ستراهلر
• يأخذ في الاعتبار العوائق التي من صنع الإنسان مثل المباني أو السدود في طبقات المتجهات
  

خدمات:

• تحديد منطقة مستجمعات المياه والصرف الصحي
• رسم خرائط اتجاه التيار والتدفق
• ملء وتصحيح انخفاض التضاريس
• تتبع التدفق من النقاط أو الخطوط المحددة
• دمج ميزات المتجهات لنمذجة التدفق الواقعية
• أدوات قياس الحجم ومحاكاة الفيضانات
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.bluemarblegeo.com
• البريد الإلكتروني: orders@bluemarblegeo.com
• الهاتف: +12076224622
• العنوان: 22 Carriage Ln، Hallowell، ME 04347، الولايات المتحدة
• لينكد إن: www.linkedin.com/company/blue-marble-geographics
• فيسبوك: www.facebook.com/bluemarble.geographics
• انستجرام: www.instagram.com/bluemarblegeo

13. ريفر تولز

صُممت RiverTools خصيصًا لمن يقضون وقتهم في محاولة فهم كيفية تصريف المياه من الأنهار الكبيرة إلى مستجمعات المياه الصغيرة في البيئات الطبيعية. إنها أداة قائمة على نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، تُسهّل استخراج شبكات الصرف، وتحديد حدود مستجمعات المياه، وقياس خصائص التضاريس مثل المنحدر والارتفاع واتجاه التدفق. ما يميزها هو سرعة معالجتها لنماذج الارتفاعات الرقمية الكبيرة (DEMs) دون أي تعقيد، وهو أمرٌ عادةً ما يكون مُرهقًا في برامج نظم المعلومات الجغرافية القياسية. يُمكن للمستخدمين رسم خرائط لشبكات الصرف بأكملها، وتحديد الأحواض الفرعية، وحساب معلمات مثل المساحة وطول القناة وانحناءها، كل ذلك من خلال واجهة واحدة.

يتكامل البرنامج بسلاسة مع منصات أخرى. فهو يدعم ملفات الأشكال، وملفات GeoTIFF، والتنسيقات المشابهة، ما يُغني عن التبديل المستمر بين الأدوات. كما يُتيح استخدام TopoFlow، وهو نموذج هيدرولوجي يُدمج مباشرةً مع RiverTools لمحاكاة التدفق وتصوره. ولمن يُحبّون التعديل، يُمكن توسيع RiverTools من خلال برمجة IDL، ما يسمح للمستخدمين بإضافة إجراءاتهم الخاصة أو الاتصال بنماذج خارجية. بشكل عام، يُعدّ هذا البرنامج إعدادًا عمليًا لعلماء المياه أو الباحثين الذين يرغبون في الانتقال من بيانات الارتفاع الخام إلى نموذج مُستجمعات المياه العملي دون خطوات غير ضرورية.

النقاط الرئيسية:

• استخراج شبكة الصرف السريع من نماذج الارتفاع الرقمية الكبيرة
• التحديد التلقائي لمستجمعات المياه والأحواض الفرعية
• التكامل مع TopoFlow للنمذجة الهيدرولوجية
• يدعم تنسيقات GIS المتعددة بما في ذلك ملفات الأشكال وGeoTIFF
• قابلة للتمديد من خلال نصوص IDL للتحليل المخصص
  

خدمات:

• تحليل البيانات التضاريسية والهيدرولوجية
• تحديد مستجمعات المياه وشبكة الأنهار
• حساب معلمات الحوض والحوض الفرعي
• التكامل مع النماذج الهيدرولوجية مثل TopoFlow
• تطوير نصوص مخصصة لمعالجة البيانات
• تصور بيانات الارتفاع والتدفق
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.rivix.com
• البريد الإلكتروني: consulting@rivix.com
• الهاتف: 303-325-3857
• العنوان: 1306 Highland Park Drive Broomfield, CO 80020 USA
• تويتر: x.com/rivertools4

14. CatchmentSIM

CatchmentSIM هي إحدى الأدوات التي تُسهّل تحليل مستجمعات المياه يدويًا. صُممت خصيصًا للتعامل مع الأعمال الهيدرولوجية القائمة على التضاريس، مثل رسم خرائط مسارات التدفق، وتحديد مستجمعات المياه، وإنشاء شبكات مستجمعات المياه الفرعية تلقائيًا. يمكن للمستخدمين البدء بنموذج الارتفاع الرقمي (DEM) من أي مصدر بيانات تقريبًا، وترك البرنامج يتولى المهام المعقدة مثل ردم الحفر أو اختراق المناطق المسطحة. ومن ثم، يُمكن للبرنامج تتبع حركة المياه عبر التضاريس، وتحديد الجداول، وتحديد السمات الهيدرولوجية بأقل قدر من الإعدادات. وهي مفيدة بشكل خاص للمشاريع التي تتطلب تفاصيل مستجمعات المياه الفرعية، مثل نسب الأسطح غير المنفذة أو حسابات حجم الخزانات، دون الحاجة إلى قضاء ساعات في معالجة بيانات التضاريس يدويًا.

من نقاط القوة الأخرى سهولة تفاعل CatchmentSIM مع الأنظمة الأخرى. فهو يتصل مباشرةً بـ 12d، وهي منصة تصميم مدني شائعة، للمساعدة في نمذجة مستجمعات المياه في المناطق الحضرية. كما يُمكنه تصدير البيانات إلى Google Earth لإجراء فحوصات بصرية أو تقديم عروض تقديمية، وهو أمر يُقدّره المستخدمون غالبًا عند شرح النتائج للعملاء أو الجهات المعنية. كما يدعم البرنامج النصي لمن يرغبون في أتمتة سير العمل أو دمج بيانات CatchmentSIM مع نماذج هيدرولوجية أخرى. بشكل عام، يُعد CatchmentSIM أداة عملية للمهندسين وعلماء المياه الذين يحتاجون إلى رسم خرائط سريعة وموثوقة للتضاريس ومستجمعات المياه دون تعقيدات غير ضرورية.

النقاط الرئيسية:

• يحدد تلقائيًا مستجمعات المياه، والمستجمعات الفرعية، وشبكات المجاري المائية
• تنظيف بيانات التضاريس باستخدام خوارزميات الملء والاختراق
• يحسب سمات مستجمعات المياه الفرعية مثل المنطقة غير المنفذة ومسارات التدفق
• يتكامل بشكل مباشر مع 12d لرسم خرائط الصرف في البيئات الحضرية
• يصدر البيانات المرئية إلى Google Earth ويدعم نصوص الأتمتة المخصصة
  

خدمات:

• رسم خرائط مستجمعات المياه ومسارات التدفق
• معالجة التضاريس مسبقًا وإنشاء نماذج الارتفاع الرقمي
• توليد شبكات المجاري المائية وحوض التصريف الفرعي
• تحليل حجم الخزان والبحيرة
• التكامل مع برامج النمذجة الهيدرولوجية والمدنية الخارجية
• أدوات التصور والعرض للمشاريع الهيدرولوجية
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: csse.com.au
• الهاتف: +61 2 8355 5500
• العنوان: جناح 1، المستوى 10، شارع فيليب 70، سيدني، نيو ساوث ويلز 2000، أستراليا
• تويتر: x.com/CatSimSol

15. ليسفلود

LISFLOOD هي إحدى تلك الأدوات المصممة خصيصًا لمن يحتاجون حقًا لفهم كيفية تحرك المياه عبر البيئة على نطاق واسع. طوّرها مركز الأبحاث المشترك التابع للمفوضية الأوروبية، وهي نموذج قائم على العمليات يتتبع دورة المياه الكاملة، بدءًا من سقوط الأمطار على الأرض وحتى تدفقها عبر الأنهار والبحيرات وأنظمة المياه الجوفية. يُستخدم هذا النموذج بشكل رئيسي في مستجمعات المياه الكبيرة أو العابرة للحدود الوطنية، حيث تحدث الكثير من الأحداث: هطول الأمطار، وذوبان الجليد، والتبخر، والتسرب، والري، وحتى كيفية تأثير استخدام الأراضي أو التغيرات المناخية على توافر المياه. يمكن لهذا النموذج محاكاة كيفية تفاعل هذه العوامل مع مرور الوقت، مما يجعله مفيدًا في كل شيء، بدءًا من التنبؤ بالفيضانات ووصولًا إلى التخطيط طويل الأمد لموارد المياه.

ما يميز LISFLOOD هو تعدد وحداته. فهو يتألف من عدة نماذج فرعية أصغر حجمًا، يتناول كل منها جوانب محددة من العملية الهيدرولوجية: رطوبة التربة، والتبخر، وديناميكيات الثلوج، ومسار الأنهار، وتدفق المياه الجوفية، والطلب على الري، على سبيل المثال لا الحصر. تعمل هذه النماذج معًا لرسم صورة شاملة لسلوك المياه في مختلف البيئات. كما أنه مرتبط بأنظمة رئيسية مثل النظامين الأوروبي والعالمي للتوعية بالفيضانات (EFAS وGloFAS) والمرصد الأوروبي للجفاف، ما يجعله اسمًا مألوفًا في دوائر رصد المناخ والكوارث. ورغم تعقيده، فهو مفتوح المصدر، مما يجعله في متناول الباحثين والوكالات التي تحتاج إلى نمذجة هيدرولوجية متينة دون قيود الملكية.

النقاط الرئيسية:

• يحاكي دورة المياه الكاملة من هطول الأمطار إلى تصريف النهر
• إعداد معياري مع نماذج فرعية للتربة والثلوج والمياه الجوفية وتدفق الأنهار
• يدعم تحليل مستجمعات المياه على نطاق واسع والعالمي
• متكامل مع أنظمة EFAS وGloFAS ومرصد الجفاف الأوروبي
• مفتوح الوصول وقابل للتكيف مع الدراسات الهيدرولوجية المختلفة
  

خدمات:

• محاكاة جريان مياه الأمطار والتوجيه
• دعم التنبؤ بالفيضانات والجفاف
• نمذجة الموارد المائية والطلب عليها
• تقييم استخدام الأراضي وتأثير المناخ
• التكامل مع السياسة الخارجية والأنظمة البيئية
• نمذجة العمليات الهيدرولوجية عبر مقاييس متعددة
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: web.jrc.ec.europa.eu
• الهاتف: +32 2 299 11 11

16. برنامج المحاكاة الهيدرولوجية (HSPF)

برنامج المحاكاة الهيدرولوجية (HSPF) هو أحد تلك الأدوات العريقة، التي مضى على استخدامها عقود، ولكنها لا تزال تُستخدم في مجال علم المياه نظرًا لفعاليته. صُمم هذا البرنامج وصيانته من قِبل وكالة حماية البيئة الأمريكية، وهو نموذج مُفصّل يُستخدم لمحاكاة كيفية تحرك المياه وتغير جودتها عبر مستجمعات المياه. لا يقتصر الأمر على الجريان السطحي أو تدفق المجاري المائية فحسب، بل يتعمق في دراسة البيانات، متتبعًا بيانات مثل أحمال الرواسب والمغذيات، وحتى الملوثات أثناء تحركها عبر الأراضي والأنظمة المائية. هذا يجعله مفيدًا لدراسة كيفية تأثير استخدام الأراضي أو النشاط البشري على الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية مع مرور الوقت.

صُممت هذه الأداة خصيصًا لمستجمعات المياه المعقدة والواقعية، حيث يتطلب الأمر دراسةً شاملةً لعلم المياه وجودة المياه في إطار واحد. ويمكنها تمثيل العمليات على امتداد التربة، والأسطح الأرضية، وقنوات المجاري المائية، كل ذلك في محاكاة متكاملة. ويُستخدم نموذج HSPF غالبًا مع منصة BASINS التابعة لوكالة حماية البيئة الأمريكية، مما يُسهّل تجميع بيانات الخرائط ومدخلات البيانات، مما يُسهّل إعداد نماذج مستجمعات المياه حتى في المناطق محدودة البيانات. ورغم أن الأمر يتطلب بعض الإعداد الفني، إلا أن نتيجته هي بيانات واقعية دقيقة ومتسلسلة زمنيًا حول سلوك التدفق والرواسب والملوثات في مستجمع المياه بأكمله. 

النقاط الرئيسية:

• يحاكي علم المياه وجودة المياه معًا في نظام واحد
• نماذج الجريان السطحي، وتدفق المياه الجوفية، والنقل داخل مجرى المياه
• يتتبع الرواسب والعناصر الغذائية والملوثات العضوية
• يعمل مع منصة BASINS لنمذجة مستجمعات المياه
• يستخدم لتحليل كمية ونوعية المياه على المدى الطويل
  

خدمات:

• محاكاة هيدرولوجيا مستجمعات المياه
• نقل الملوثات ونمذجة الرواسب
• تحليل عملية جريان الأرض والتربة
• التكامل مع BASINS لإدارة البيانات
• دراسات الموارد المائية والأثر البيئي
• دعم تطوير TMDL (الحد الأقصى الإجمالي للحمل اليومي)
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.epa.gov
• الهاتف: 907-271-5083
• العنوان: 222 غرب الجادة السابعة، #19، أنكوراج، ألاسكا، الولايات المتحدة الأمريكية
• انستغرام: www.instagram.com/epagov
• فيسبوك: www.facebook.com/EPA
• تويتر: x.com/epa

17. ريفر وير

RiverWare هي إحدى تلك الأدوات المصممة لمن يقضون أيامهم في التفكير في سلوك الأنهار، ليس فقط نظريًا، بل في العمليات اليومية أيضًا. طُوِّرت هذه الأداة في جامعة كولورادو بولدر، وهي منصة نمذجة تُساعد على محاكاة وإدارة أنظمة الأنهار المعقدة. تستطيع هذه الأداة التعامل مع كل شيء، بدءًا من التنبؤات قصيرة المدى ووصولًا إلى تخطيط موارد المياه على المدى الطويل. يمكن للمستخدمين إعدادها لاستكشاف كيفية تأثير السياسات، أو التغيرات المناخية، أو التغييرات التشغيلية على التدفق، أو التخزين، أو التأثيرات على مجرى النهر. تتميز هذه الأداة بمرونة كافية لتمثيل الخصائص الفيزيائية الواقعية، مثل الخزانات، والتحويلات، ومجاري الأنهار، وكلها مرتبطة بنظام يُحاكي التفاعلات مع مرور الوقت.

من الأمور التي تُعجب الناس في RiverWare قدرتها على ربط النمذجة التقنية بعملية صنع القرار. فهي لا تُقدم أرقامًا فحسب، بل تُجيب على أسئلة تُواجهها الهيئات والمخططون فعليًا، مثل "ماذا سيحدث إذا غيّرنا كميات المياه المُستخدمة في الخزانات في الموسم القادم؟" أو "كيف نُوازن بين حقوق المياه وسياسات الجفاف؟". كما تُوفر أنماطًا حسابية مُختلفة للمحاكاة، والتشغيل القائم على القواعد، والتحسين، حسب متطلبات المهمة. وهذا يجعلها عمليةً لكلٍّ من العمليات اليومية وتخطيط السيناريوهات التي تُشرك جهاتٍ مُتعددة.

النقاط الرئيسية:

• نماذج لأنظمة الأنهار للتخطيط على المدى القصير والطويل
• يتعامل مع العمليات المادية مثل التخزين والتدفق والتوجيه
• يدعم أوضاع المحاكاة والنمذجة القائمة على القواعد والتحسين
• دمج حقوق المياه والمحاسبة في تحليل النظام
• مفيد لاختبار السياسات والتنبؤ والإدارة التشغيلية
  

خدمات:

• محاكاة وتوقعات نظام النهر
• نمذجة الخزانات وحقوق المياه
• التحسين وتحليل دعم القرار
• المحاسبة المائية وتقييم السياسات
• إدارة السيناريوهات للتخطيط طويل الأمد
• أدوات تكامل البيانات وإعداد التقارير
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.colorado.edu
• الهاتف: 303-492-3972
• العنوان: 1777 Exposition Dr., Suite 113 421 UCB Boulder, CO 80301-2628
• لينكدإن: www.linkedin.com/school/cuboulder
• تويتر: x.com/cuboulder
• انستغرام: www.instagram.com/cuboulder
• فيسبوك: www.facebook.com/cuboulder

18. أوتوديسك

يُعدّ برنامج InfoWorks ICM من Autodesk أداةً فعّالة في تحليل مستجمعات المياه، إذ صُمّم خصيصًا لمن يحتاجون إلى النظر إلى أنظمة المياه كشبكة واحدة كبيرة ومتشابكة بدلًا من كونها مجرد أجزاء معزولة. ويستخدمونه لنمذجة سلوك مياه الأمطار، ومجاري الصرف الصحي، والفيضانات، وحتى الأنهار، عندما يصبح الطقس غير متوقع أو عندما تنمو المدن بوتيرة أسرع من قدرة البنية التحتية على مواكبة ذلك. يجمع البرنامج كل شيء في مساحة عمل واحدة، مما يسمح للفرق بتنفيذ سيناريوهات، ومقارنة النتائج، ومعرفة كيفية تحرك المياه عبر منطقة ما في الواقع، بدلًا من مجرد شكلها على خريطة بسيطة.

يعتمدون أيضًا بشكل كبير على المحاكاة، وهنا تبرز فائدة الأداة الحقيقية في أعمال مستجمعات المياه. سواءً كان المستخدم يحاول فهم كيفية تصريف حوض ما بعد عاصفة شديدة أو كيف قد يؤثر مشروع تطوير جديد على الفيضانات في اتجاه مجرى النهر، فإن InfoWorks ICM يتيح له اختباره قبل حدوثه. تتوفر ميزات السحابة بشكل أساسي لتجنّب المستخدمين عناء إجراء عمليات محاكاة طويلة على أجهزتهم الخاصة. مع أنها لا تزال أداة تقنية، إلا أنها تمنح علماء المياه ومخططي المدن والمهندسين مرونةً في نمذجة كل شيء، من مستجمع مياه صغير إلى سهل فيضي متعدد المدن، دون الحاجة إلى التنقل بين برامج مختلفة.

النقاط الرئيسية:

• النمذجة المتكاملة لأنظمة مياه الأمطار والصرف الصحي والأنهار والفيضانات
• دعم لمحاكاة مستجمعات المياه أحادية وثنائية الأبعاد
• خيارات الحوسبة السحابية أو المحلية لتشغيل السيناريوهات المعقدة
• أدوات للتحكم في الإصدارات والتحرير التعاوني
• اختبار السيناريوهات للقدرة والتوسع والتخطيط للطوارئ
  

خدمات:

• أدوات النمذجة والمحاكاة لحوض التصريف
• تحليل سيناريوهات الفيضانات ومياه الأمطار
• نمذجة شبكات الصرف الصحي ومياه الصرف الصحي
• تخزين النماذج المستندة إلى السحابة والمحاكاة الموزعة
• التدريب الفني وموارد التعلم
• دعم سير العمل التنظيمي والتخطيطي

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• موقع الكتروني: www.autodesk.com 
• الهاتف: +1 415 507 5000
• العنوان: ون ماركت، جناح ٤٠٠، سان فرانسيسكو، كاليفورنيا ٩٤١٠٥، الولايات المتحدة الأمريكية
• لينكدإن: www.linkedin.com/company/autodesk
• تويتر: x.com/autodesk
• انستقرام: www.instagram.com/autodesk
• الفيسبوك: www.facebook.com/autodesk

19. PCRaster

يُعدّ PCRaster من الأدوات التي تُنجز بصمتٍ جزءًا كبيرًا من العمل الشاقّ في تحليل مستجمعات المياه، خاصةً عندما يحتاج المستخدم إلى بناء نماذجه الخاصة بدلًا من الاعتماد على نماذج جاهزة. يُركّز هذا البرنامج على النمذجة المكانية-الزمانية، أي أنه يُساعد المستخدمين على تتبّع تغيُّر الظروف عبر الزمان والمكان داخل المناظر الطبيعية. بالنسبة لأعمال مستجمعات المياه، عادةً ما يقتصر هذا البرنامج على محاكاة الجريان السطحي، ورطوبة التربة، والغطاء النباتي، وجميع العمليات التي تُؤثّر على حركة المياه عبر حوضٍ ما. يعتمد إعداد البرنامج بشكلٍ كبير على البرمجة النصية، ما يُتيح للمستخدمين تشكيل النموذج بالطريقة التي يُريدونها دون الحاجة إلى واجهةٍ جامدة.

كما أنها توفر مجموعة من وحدات البناء الصغيرة والمفيدة، مما يُسهّل بناء نماذج هيدرولوجية من الصفر أو تعديل النماذج الحالية عندما لا تتطابق الظروف المحلية مع الأمثلة المرجعية. ولأن الأداة مفتوحة المصدر، يُعاملها المستخدمون كمنصة عمل يُمكنهم من خلالها اختبار أفكار جديدة، وتشغيل سيناريوهات عشوائية، أو إضافة بياناتهم الخاصة. لا يُقصد بها أن تحل محل حزمة نظام معلومات جغرافية كاملة، بل أن تكون بمثابة أداة تُدير جانب المحاكاة في تحليل مستجمعات المياه.

النقاط الرئيسية:

• النمذجة المكانية والزمانية لعلم المياه والعمليات البيئية
• أدوات البرمجة النصية لبناء عمليات محاكاة مستجمعات المياه المخصصة
• مفتوح المصدر ويعمل عبر أنظمة التشغيل الرئيسية
• يتضمن ميزات النمذجة العشوائية واستيعاب البيانات
• يوفر أدوات تصور للبيانات المكانية المعتمدة على الوقت
  

خدمات:

• أدوات تطوير النماذج لمحاكاة الجريان السطحي والهيدرولوجيا
• معالجة الخرائط النقطية والوظائف التحليلية
• النمذجة العشوائية وتحليل عدم اليقين
• التكامل مع Python وبرمجة PCRcalc
• تصور مخرجات النموذج المكاني الزمني
• التوثيق وموارد الدعم
  

معلومات الاتصال ووسائل التواصل الاجتماعي:

• الموقع الإلكتروني: www.pcraster.eu
• البريد الإلكتروني: info@pcraster.eu
• الهاتف: (+31) 30 2532768
• العنوان: 3508 TC أوتريخت هولندا

استنتاج

تُحقق أدوات تحليل مستجمعات المياه ما عجزت عنه أساليب رسم الخرائط القديمة، إذ تُحوّل البيانات البيئية الضخمة والفوضوية إلى بياناتٍ قابلة للاستخدام الفعلي. سواءً كان الأمر يتعلق بتتبع تدفق المياه عبر منطقة ما، أو رصد التلوث من الأعلى، أو مراقبة تغيرات الغابات، فإن هذه الأدوات تُغيّر طريقة رؤيتنا للأنظمة البيئية بأكملها وإدارتنا لها.

كلٌّ منها يطرح منظورًا مختلفًا، لكنها جميعًا تشترك في الهدف نفسه: اتخاذ قرارات أفضل وأسرع بشأن أراضينا ومياهنا. ومع ازدياد دمج هذه التقنيات بين الذكاء الاصطناعي وعلم المياه، أصبح الأمر أقل تركيزًا على تحليل الأرقام وأكثر تركيزًا على فهم ما يحدث بالفعل في البيئة. وبصراحة، هذا هو نوع التقدم الذي تحتاج البيئة إلى مزيد منه.