Groundwater risk intensity mapping in semi-arid regions using optical remote sensing data as an additional tool |
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Authors: | Heike Werz Heinz Hötzl |
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Institution: | (1) Department of Applied Geology, Hydrogeology, University of Karlsruhe, Kaiserstrasse 12, 76128 Karlsruhe, Germany |
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Abstract: | Due to semi-arid to arid climatic conditions, Jordan has limited groundwater resources. As a result of agricultural activities
and untreated wastewater, most of the groundwater in the karstic areas is microbiologically contaminated. Groundwater vulnerability,
hazards, and risk intensity were mapped (scale 1:50,000) at a test site near the Jordan Rift Valley. The mapping included
the use of optical remote sensing to complement conventional data in areas with poor data. LANDSAT ETM+ data, and colour and
panchromatic aerial photographs at different scales were incorporated using visual image interpretation and digital image
processing. The applicability of the different remote sensing data sources is discussed and recommendations for their usage
are given. Information derived from digital images offers new opportunities for vulnerability and hazard assessment, particularly
when related to land use, vegetation cover, urbanisation and infrastructure. The resulting maps indicate clearly the vulnerable
areas and the “hot spots” of potential contamination in the test site and form an important basis for integrated groundwater
management studies and the long-term planning of protective measures. The application and transferability of the European
vulnerability approach (COST Action 620) to the test site in Jordan proved to be good, in general, although modifications
were necessary to suit local conditions.
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Résumé La Jordanie ne dispose que de ressources limitées en eaux souterraines, étant donné le climat semi-aride à aride prévalant
dans ce pays. La contamination microbiologique de la plupart des eaux souterraines des régions karstiques est due aux activités
agricoles et l’absence de traitement des eaux usées. La vulnérabilité des eaux souterraines, et le danger et l’intensité du
risque de leur contamination ont été cartographiés (à l’échelle de 1:50 000) pour un site d’étude situé près de la vallée
du Rift du Jourdain. La cartographie inclut l’utilisation de données optiques de télédétection pour complémenter les sources
de données conventionnelles, dans les zones où la couverture est déficiente. Des données de LANDSAT ETM+ et des photographies
aériennes en couleur et panchromatiques à différentes échelles ont été incorporées en utilisant des méthodes d’interprétation
visuelle et informatique de l’image. La qualité des différentes sources de données de télédétection est discutée et évaluée,
et des recommandations pour leur utilisation sont suggérées. L’informations obtenue des images digitales offre de nouvelles
opportunités pour l’évaluation des vulnérabilités et des dangers, surtout reliés à l’usage du sol, la couverture végétale,
l’urbanisation et les diverses infrastructures. Les cartes ainsi obtenues indiquent clairement les zones vulnérables et les
points critiques potentiels pour la contamination du site d’étude et forment une base importante pour l’étude de la gestion
intégrée des eaux souterraines et pour la planification à long terme des mesures de protection. L’applicabilité de l’approche
européenne de cartographie de la vulnérabilité et des risques (COST action 620) au site d’étude jordanien est généralement
approprié, même si certaines modifications ont été nécessaires pour s’ajuster aux particularités régionales.
Resumen Los recursos hídricos subterráneos en Jordania son limitados debido principalmente a su clima semi árido. En la mayoría de
las áreas kársticas, las aguas subterráneas están contaminadas microbiológicamente a consecuencia de la actividad agrícola
y de las aguas residuales. Por ello, se han realizado mapas de peligro, vulnerabilidad e intensidad del riesgo (a escala 1/50.000)
de un área piloto próxima al Rift en Jordania. Los mapas han sido elaborados con el apoyo de técnicas de teledetección en
aquellas zonas donde la información era escasa. Se han utilizado imágenes del LANDSAT ETM+ a y fotografía aérea, de color
y pancromática, a diferentes escalas para el procesamiento de las imágenes digitales y la fotointerpretación. En este trabajo
se discute y se dan recomendaciones sobre la aplicabilidad de las diferentes imágenes de satélite en los análisis de teledetección.
Los datos que se pueden derivar de las imágenes digitales son un avance para la evaluación de la vulnerabilidad y los peligros
de contaminación, particularmente aquellos referidos a usos del suelos, cubierta vegetal e infraestructuras urbanas. Los mapas
resultantes muestran claramente la vulnerabilidad y los peligros potenciales de contaminación en la zona de estudio, lo que
genera una importante base para los estudios de gestión integrada de las aguas subterráneas y de planificación de las medidas
protectoras. La aplicabilidad de la aproximación europea a los estudios de vulnerabilidad en karst (COST Action 620) en la
zona de estudio (Jordania) es buena, aunque fueron necesarias algunas leves modificaciones de la metodología para ajustarla
a las condiciones locales.
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Keywords: | Vulnerability mapping Hazards mapping Groundwater protection Remote sensing Jordan |
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