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So erstellen Sie ein Mosaik in QGIS mit Schnittlinie und Auslaufen für Landsat-8-Bilder

So erstellen Sie ein Mosaik in QGIS mit Schnittlinie und Auslaufen für Landsat-8-Bilder


1 - Ich habe zwei Landsat-8 RGB 6/5/4-Szenen und muss sie mosaikieren:

2- Dies ist meine Schnittlinie im Polygonformat, die den überlappenden Bereich glättet:

3 - Ich muss also ein Mosaik mit Federn erstellen, wie ERDAS- oder ENVI-Anwendungen. Das ist mein Ziel:

Ist dies in QGIS, GDAL oder einer anderen Open-Source-Software möglich?


Wie bereits erwähnt, möchten Sie vielleicht OSSIM ausprobieren. Es ist eine Reihe von Befehlszeilenprogrammen und ein oder zwei GUIs. Das probiere ich gerade aus. Es gibt keine Möglichkeit, eine Schnittlinie zu verwenden, soweit ich weiß.

Informationen zu OSSIM: http://trac.osgeo.org/ossim

Installer finden Sie unter: http://download.osgeo.org/ossim/installers

Die aktuelle GUI heißt Geocell. Ein Video-Tutorial finden Sie hier http://www.youtube.com/watch?v=66wUXo95yp0

Imagelinker ist eine GUI, die nicht mehr aktualisiert wird, obwohl sie mit dem aktuellen Osgeo4W-Installationsprogramm geliefert wird. Sie können sich jedoch immer noch Tutorials ansehen, um eine Anleitung zu erhalten.

Das einzig unangenehme an OSSIM ist, dass Sie die Höhe und die Einstellungen festlegen müssen. Aber mit etwas Ausdauer bringt man alles zum Laufen. Bitte halte mich über deine Fortschritte auf dem Laufenden. Möchte sehen, was für Sie am besten funktioniert.


Ich bin Entwickler des Open-Source-GIS Whitebox-GAT, das mehrere Bildverarbeitungstools enthält, darunter ein Tool namens Mosaik mit Federn. Ich bezweifle, dass es so ausgereift ist wie ERDAS- oder ENVI-Tools, aber es wird ein nahtloses Mosaik mit einem Federschema erstellen.

Eine detaillierte Beschreibung des Vorgangs finden Sie im verlinkten Tutorial. Du kannst den ... benutzen Bindungspunkte finden Werkzeug, um automatisch Verbindungspunkte zwischen den Bildern zu identifizieren, die Sie mosaikieren, wenn sie nicht georegistriert sind. Ich sollte auch erwähnen, dass Sie wahrscheinlich die einzelnen Bänder mosaikieren müssen, bevor Sie ein farbiges zusammengesetztes Bild erstellen.

Hier ist ein Beispiel für einen Landsat 8 Band 753 Farbverbund ohne nahtlose Mosaikierung:

Und hier ist das gleiche Bild mit der Verwendung der Mosaik mit Federn Werkzeug:

Das Werkzeug wendet Histogrammabgleich auf die Bilder an, um das Mosaik weiter zu verbessern und die and Farbverbund erstellen Das Werkzeug wendet eine Balance-Kontrastverstärkung (BCE) auf die einzelnen Bänder an, wenn Sie die mosaikierten Bänder zu einem zusammengesetzten Farbbild kombinieren. Das Auslaufen während des Mosacing basiert auf einem abstandsgewichteten Schema, aber es gibt keine 'Schnittlinie' und Sie müssen keine Eingabebildpolygone angeben.


Landsat-8-Bild des Bundesstaates New Mexico, Ende September & Anfang Oktober 2020, 15 m Auflösung (DL in den Kommentaren)

Ende September und Anfang Oktober brachten bemerkenswert klarer Himmel über New Mexico, sodass die Bedingungen für Aufnahmen perfekt waren. Ich habe dieses Bild mit allen oder Teilen von 23 verschiedenen Landsat-8-Szenen gemacht, die zwischen dem 27. September und dem 10. Oktober 2020 aufgenommen wurden (aus 5 verschiedenen Umlaufbahnen). Ich habe QGIS für die anfängliche Größe und Ausrichtung der Datenebenen verwendet und den Rest der Arbeit (Zusammenführen, Komponieren in RGB, Farb- und Lichtkorrektur, Seamline-Feathering usw.) in Affinity Photo ausgeführt.

Die reliefschattierte Version wurde in Blender mit dem BlenderGIS-Plugin erstellt. Ich habe ein 3D-Mesh aus 30m DEM-Daten erstellt und es mit einem darüber drapierten Satelliten-RGB-Bild mit 30m Auflösung gerendert (ich habe auch versucht, die reliefschattierte Version mit 15m Auflösung zu rendern, aber Blender stürzt auf meinem Computer ab, wenn ich versuche, etwas so Großes zu rendern ).

Das Bild ist größtenteils wolkenlos, aber in der nördlichen Gila-Region gab es etwas Waldbrandrauch, der nicht vollständig entfernt werden konnte.


Anmerkungen und Beschriftungen

EG. MOBILITÄT

Klient
Der Kunde ist ein Experte für die Mobilität der Zukunft, indem er verbesserte Lösungen für neueste Technologien im Bereich ADAS und autonomes Fahren bereitstellt. Sie arbeiten an der Entwicklung neuer Systeme im Bereich der Fahrzeugelektronik sowie an der Validierung sensorbasierter Fahrerassistenz- und Sicherheitssysteme.

Geschäftsfall: Der Kunde war auf der Suche nach einem Partner, der komplexe Annotations- und Beschriftungslösungen bereitstellt, einschließlich 2D-Annotationen (Linien-, Punkt- und Polygon-Annotationen), 3D-LiDAR-Annotationen (3D-Bounding Box, semantische Segmentierung) und Beschriftungen für verschiedene statische Merkmale wie Straßenmarkierungen, Verkehrszeichen usw. sowie dynamische Navigationsfunktionen (Fahrzeuge, gefährdete Fahrzeuge, Fußgänger, Tiere usw.) von fahrzeugmontierten Kameras und LiDAR-Sensoren. RMSI erfasste die Feature-Classes mit Attributen im gewünschten Format des Kunden und übertrug sie zusammen mit den Metadaten der eingegebenen Kamerafotos.

Lösung und Methodik

Mit seinem Know-how in der Sensorfusion lieferte RMSI dem Kunden Trainingsdaten unter Beibehaltung von Genauigkeit und Skalierbarkeit. Unsere Experten erfassten und teilten die Feature-Classes mit Attributen zusammen mit Metadaten der eingegebenen Kamerabilder. Unsere Expertise in der Sensorfusionstechnologie und die Flexibilität der Skalierung halfen dem Kunden, seine Endziele zu erreichen.

Wir haben die oben hervorgehobenen Objekte in Form von Feature-Classes mit 2D- und 3D-Annotations-Expertise annotiert:

  • Eingabevorbereitung im LiDAR-Format
  • Hochladen von LiDAR-Daten in die Annotation-Anwendung
  • Erstellung verschiedener Klassentypen gemäß der Spezifikation

RMSI hat die endgültige Ausgabe im JSON-Format an den Client geliefert.

Kundenvorteil
Der Kunde verwendet diese qualitativ hochwertigen gekennzeichneten Daten, um seine Trainingsdatensätze für KI-Algorithmen zum Einsatz beim autonomen Fahren zu erstellen. Dies hilft ihnen, die Umgebung besser zu verstehen und bei der Wegplanung zu helfen. Diese Daten werden auch für menschliche Wahrnehmungs- und Entscheidungsprozesse mithilfe von Deep Learning verwendet und steuert Aktionen in Fahrersteuerungssystemen wie Lenkung und Bremse.


So erstellen Sie ein Mosaik in QGIS mit Schnittlinie und Auslaufen für Landsat-8-Bilder - Geographische Informationssysteme

Remote Sensing Strauch/Gras National Land Cover Database (NLCD) Back-in-Time (BIT) Produkte für den Westen der USA, 1985 - 2018 Raster Digital Data Set

Earth Resources Observation and Science Center, Sioux Falls, SD

Rigge, M., C. Homer, H. Shi und D. Meyer. 2019. Validierung einer Landsat-Zeitreihe der fraktionierten Komponentenabdeckung in den westlichen US-amerikanischen Rangelands. Fernerkundung 11, 3009. RuleQuest Research. Cubist, Version 2.05 Rule-Quest Pty, St Ives: New South Wales, Australien, 2008. Shi, H. Homer, C. Rigge, M. Postma, K. Xian, G. 2020. Assessing Fractional Component Change in a Buschland Ecosystem sowohl mit langfristigen Feldbeobachtungen als auch mit einer Landsat-Zeitreihe in Wyoming USA. Ökosphäre. im Rückblick. Wylie, B.K., N.J. Pastick, J.J. Picotte und C.A. Deering.2018. Geodaten-Mining für die digitale Rasterkartierung. Geowissenschaften und Fernerkundung 56:406–429. https://doi.org/10.5066/P9C9O66W https://www.mrlc.gov/data-services-page https://www.mrlc.gov/data Matthew Rigge Hua Shi Collin Homer Patrick Danielson Brian Granneman

Das Ziel dieses Projekts ist es, eine dichte Landsat-Bildzeitreihe von fraktionierten Komponenten von Buschland bereitzustellen. Eine Bestandsaufnahme von Landbedeckungsvalidierten Produkten und Präzisionsschätzungen im Westen der USA von 1985 bis 2018. 2012 wurde aufgrund mangelnder Bildqualität aus der Zeitreihe ausgeschlossen. Klimawandel, veränderte Feuerregime und Managementpraktiken wirken sich zunehmend auf die Gesundheit des Ökosystems aus. Dieser Datensatz wird den Bedarf an einer verbesserten Überwachung von Veränderungen innerhalb des Lebensraums großer Buschlandschaften decken.

Obwohl diese Metadatendatei des Federal Geographic Data Committee den Datensatz in nicht proprietärer Form sowie im Esri-Format dokumentieren soll, kann diese Metadatendatei einige Esri-spezifische Terminologie enthalten. 19850501 20181031 Bodenzustand

Nach Bedarf -130.2380 -99.6688 52.7905 26.2039 ISO 19115 Themenkategorie biota Umgebung geowissenschaftlicheInformationen BilderBaseMapsEarthCover USGS-Thesaurus Buschland-Ökosysteme terrestrische Ökosysteme Alexandria Digital Library Featuretyp Thesaurus Buschland Zeitfolgen zurück in der Zeit Trends Grünlandveränderung Buschland ändern Vegetationsveränderung Klimawandel Weidelandmanagement Keiner Strauch Beifuß großer Beifuß krautig einjährige krautige Wurf Gras Vegetation nackten Boden Weideland Buschland

U.S. Geological Survey Customer Service Representative Mailing und Physische 47914 252nd Street Sioux Falls SD

US 605-594-6151 605-594-6589 [email protected]

Eine formale Genauigkeitsbewertung der horizontalen Positionsinformationen im Datensatz wurde nicht durchgeführt. Eine formale Genauigkeitsbewertung der vertikalen Positionsinformationen im Datensatz wurde entweder nicht durchgeführt oder ist nicht anwendbar.

Der NLCD Back in Time (BIT)-Datensatz quantifizierte die prozentuale Abdeckung von Weidelandkomponenten im Westen der USA unter Verwendung von Landsat-Bildern von 1985-2018. Die BIT-Produktsuite besteht aus sechs Teilkomponenten: einjähriges Kraut, nackter Boden, Kraut, Einstreu, Beifuß und Strauch sowie deren zeitliche Trends. Die vier Hauptkomponenten nackter Boden, Strauch, Streu und krautige Pflanzen summieren sich in jedem Pixel zu 100 %, die einzige Abweichung ist, wenn bewaldete Gebiete <40 % Abdeckung vorhanden sind. Die sekundären Bestandteile von einjährigem Kraut und Beifuß sind Teilmengen der primären Bestandteile von Kraut und Strauch. 2012 wurde aufgrund mangelnder Bildqualität aus der Zeitreihe ausgeschlossen. Die im Oktober 2019 entwickelten Basisprodukte waren die Basis und die Trainingsdatenquelle dieser Daten.

Bildverarbeitung-- Landsat Collection 1 Level-2: Landsat C1 Level-2 Albers (USA) Das Higher-Level Albers Scene Bundle besteht aus Level-2-Produkten mit einer Auflösung von 30 Metern in der Albers Equal Area (AEA) Kartenprojektion. Zu den Produkten gehören Top of Atmosphere (TOA) Reflectance und Quality Assessment (QA), die für die BIT-Modellierung benötigt werden. Für Landsat 7 ETM+ und Landsat 4-5 TM Daten beginnt der Verarbeitungsablauf für die Erstellung von Level-2 Albers Produkten mit Collection 1 Tier 1 Szenen, die durch das Level-1 Product Generation System (LPGS) direkt in die AEA Kartenprojektion verarbeitet werden. Landsat 8-Produkte werden ebenfalls aus Collection 1 Tier 2-Szenen gebaut. Wissenschaftliche Algorithmen werden dann im Level-2-Produktgenerationssystem (L2PGS) angewendet, das Level-2-Albers-Produkte im gleichen WRS-2-Pfad-/Reihenraster wie Level-1-Produkte liefert, jedoch in Albers-Projektion. Sommer und Herbst Landsat 5,7 (nur SLC-on) und 8 Bilder wurden basierend auf einer Abwägung mehrerer konkurrierender Kriterien ausgewählt. Erstens, dass das Datum (aber noch wichtiger die Phänologie) der Sommer- und Herbstbilder eines bestimmten Zieljahres dem der Sommer- und Herbstbilder des Basisjahres entspricht. Zweitens werden Wolken, Schatten und Schneebedeckung sowie aktive Verbrennungen innerhalb des Analyseumfangs des Bildes minimiert. Szenen wurden von 1985 – 2018 ausgewählt (keine Bilder für 2012). Für die Kartierungsregion im Westen der USA wurden insgesamt 344 Landsat-Szenen verwendet.

Zusatzdaten-- Zusätzlich zu Landsat-Bildern haben wir mehrere Zusatzvariablen in die Regressionsmodellierung von Bruchkomponenten einbezogen. 1. Daten zu topografischen Merkmalen als unabhängige Variablen, wie Neigung, Ausrichtung und ein Positionsindex. 2. Für jedes ausgewählte Landsat-Bild werden drei Spektralindizes berechnet, der bodenbereinigte Vegetationsindex (SAVI), der normalisierte Differenzaufbauindex (NDBI) und der normalisierte Differenzwasserindex (NDWI). 3. Mit dem NDWI werden zu jedem Zeitpunkt der Zeitreihe vorkommende Gewässer erfasst. Flächen, die zu einem beliebigen Zeitpunkt der Zeitreihe als Landwirtschaft oder Wasser identifiziert wurden, werden während des gesamten Trainingsauswahlprozesses auf alle Daten angewendet und wurden in die Landbedeckungsmaske aufgenommen. 4. Das QA-Band für jedes ausgewählte Bild wurde in ein fmask-Äquivalent umgewandelt. Die Sommer- und Herbst-Fmask-Äquivalente wurden über alle Zieljahre gestapelt. 5. Die Überwachung von Trends in der Schwere von Verbrennungen (MTBS) und GeoMac-Verbrennungsdaten wurden verwendet, um eine Reihe von Produkten für verbrannte Bereiche zu erstellen.

Landbedeckungsmaskierung Produkte wurden mit der Basis-Landbedeckungsmaske (Rigge et al. 2020) basierend auf Pixeln maskiert, die im Basisjahr ca. 2016 als Nicht-Rangeland identifiziert wurden. Die Bodenbedeckungsmaske für das Basisjahr umfasste bewaldete Gebiete mit mehr als 40 % Baumkronenbedeckung im NLCD-2016-Fraktionsprodukt Baumkronenbedeckung und zusätzliche bewaldete Pixel, die anhand von NDVI- oder MSAVI-Grenzwerten identifiziert wurden (Rigge et al. 2020). Als nächstes wurden städtische Gebiete, Hauptstraßen, Schnee und Eis gemäß den Landbedeckungsklassen der NLCD 2016 maskiert. Drittens wurden Ackerkulturen und Weide-/Heufelder maskiert, indem eine Kombination aus dem 2013 Cropland Data Layer des National Agricultural Statistics Service und den NLCD 2016-Agrarklassen verwendet wurde. Viertens wurden offene Wasserflächen anhand der Schwellenwerte des Normalized Difference Water Index (NDWI) identifiziert. Zusätzliche Handbearbeitungen wurden dann angewendet, wenn Probleme korrigiert werden mussten. Einige Pixel, die im Basisjahr als Weideland identifiziert wurden, waren früher (oder später) Landbedeckungen, die kein Weideland waren. Wir haben eine Reihe von Modellen entwickelt, um Pixel zu erkennen und auszublenden, die mit Wasser überschwemmt wurden oder zu irgendeinem Zeitpunkt der Zeitreihe aktiv bewirtschaftet wurden. Um Wasser auszuschließen, haben wir den maximalen NDWI durch die Zeitreihen berechnet. Pixel mit einer topographischen Neigung von null und einem hohen NDWI-Wert wurden der Landbedeckungsmaske hinzugefügt. Als nächstes berechneten wir eine Vielzahl von räumlichen und zeitlichen Indikatoren basierend auf Sommer- und Herbst-SAVI-Daten. Insbesondere Pixel mit einem hohen maximalen SAVI-Wert und einer hohen durchschnittlichen Varianz zwischen Sommer und Herbst haben wir als potenzielle Landwirtschaft hervorgehoben. Wir haben Daten zu Höhe, Landbesitz und Ökoregion verwendet, um Provisionen von Pixeln zu entfernen, die als Landwirtschaft identifiziert wurden. Die Wasser- und Landwirtschaftsmasken wurden der Basismaske hinzugefügt und während des gesamten Prozesses für jede Pfadreihe und auf die endgültigen Komponenten aufgetragen.

Normalisierung – Es wurde ein Ansatz entwickelt, um die einzelnen Szenen in derselben Saison auf das Basisjahrbild zu normalisieren. Lineare Regressionsmodelle wurden für die räumliche Beziehung zwischen Band x eines gegebenen Sommer-/Herbst-Zieljahresbildes und Band x des Sommer-/Herbst-Bildes aus dem Basisjahr angepasst. Pixel mit Wolken-, Schatten- oder Schneedecke und solche, die kürzlich verbrannt wurden, wurden aus den Normalisierungsregressionen entfernt. Dieser Vorgang ist für alle 6 Spektralbänder und für beide Jahreszeiten abgeschlossen. Die Regressionsparameter Steigung (a), y-Achsenabschnitt (b) und Korrelation (R²) werden verwendet, um die Spektralbandwerte des Zieljahresbildes so anzupassen, dass der räumliche Mittelwert dem des Basisjahres entspricht. Wenn der R²-Wert einer bestimmten saisonalen Paarregression kleiner als 0,30 ist, wird die Szene markiert und ein neues Bild ausgewählt. Die Normalisierung dient dazu, Unterschiede in Bezug auf phänologische Variabilität, Sonnenwinkel und atmosphärische Kontamination zu minimieren. Darüber hinaus hilft es, alle Unterschiede im Zusammenhang mit dem Landsat-Sensor zu stabilisieren. Die normalisierten Bilder wurden nur zum Identifizieren von Änderungspixeln verwendet, wobei nicht normalisierte Bilder für die Komponentenvorhersagen reserviert waren.

Änderungserkennung – Änderungsvektoranalyse – Jedes normalisierte Ziel- und Basisbildpaar wird unter Verwendung eines Änderungsvektor-(CV)-Ansatzes verglichen, um Unterschiede in den Spektralwerten nach Band zu finden. Diese werden über Bänder summiert, um einen Änderungsvektorbetragswert für jedes Bildpaar zu erzeugen. Wenn ein Pixel eine Änderungsvektorgröße über einem Standardabweichungsschwellenwert in einem bestimmten Zieljahrbild für eine bestimmte NLCD-2016-Landbedeckungsklasse aufweist, wird es als geändert gekennzeichnet (Rigge et al. 2019). Damit ein Pixel als zwischen einem Ziel- und einem Basisjahr geändert gekennzeichnet wird, ist eine Zwei-von-zwei-Jahres-Übereinstimmung erforderlich. Die Anforderung von Zwei-Saison-Vereinbarungen ist entscheidend, um den Einfluss von Wolken, Schatten und Dunst zu beseitigen, die von den QA-Bändern übersehen werden. Bruchteil ändern – Wir verwenden einen Ansatz, der den Bereich der CV-Werte im Laufe der Zeit bei jedem Pixel berücksichtigt. Der CV-Größenbereich stellt das Ausmaß der Variabilität im Laufe der Zeit bei jedem Pixel dar. Pixel mit stabilen Bedingungen haben einen niedrigen Wert, während Pixel mit Störungen einen hohen Wert haben. Wir bestimmen, wie sich jede jährliche CV-Größe im Vergleich zum Bereich verhält, wodurch wir den Grad des Vertrauens in diese Änderung definieren können. Wir definieren diese Metrik als Change Fraction (CF). Der CF berücksichtigt drei gewichtete Attribute bei der Änderungserkennung. Zuerst der saisonale CV-Magnituden-Score für ein gegebenes Bild in Bezug auf den CV-Magnitudenbereich pro Pixel. Dies verleiht Pixeln mit einer großen Spektraländerung relativ zum gesamten Variationsbereich in der Zeitreihe einen hohen Wert. Zweitens der CV-Größenbereich pro Pixel relativ zum Maximum in jeder Pfadzeile. Dies gibt Pixeln mit einer hohen Gesamtvariation in der Zeitreihe relativ zu den Pixeln mit geringerer Variation im Laufe der Zeit einen hohen Wert. Drittens, die CV-Größe pro Pixel relativ zur maximalen CV-Größe in jeder Pfadzeile, jedes Jahr. Dies verleiht Pixeln mit einer großen Spektraländerung relativ zur maximalen Änderung in diesem gegebenen Bild einen hohen Wert. Die Gesamtpunktzahl für jede Saison wird berechnet und das Maximum der beiden Saisons wird als End-CF angegeben. CF-Werte reichen von 0 (hohes Vertrauen unverändert) bis 100 (hohes Vertrauen geändert). Endgültiger Änderungsbereich – Wir verwendeten einen Ansatz der Konvergenz der Evidenz, um den endgültigen Änderungsbereich in jedem Zieljahr unter Berücksichtigung sowohl des CV als auch des CF zu ermitteln. Die Kombination von CV- und CF-Szenarien, die bekannte Änderungen am besten erfasst und falsche Änderungen minimiert, wurde basierend auf dem Testen mehrerer Kombinationen in Bereichen ausgewählt, von denen bekannt ist, dass sie sich geändert haben und nicht geändert wurden. Insbesondere waren die Änderungskriterien wie folgt: Wenn CV = 1 und CF >34 oder wenn CV = 0 und CF >80 ist (CV von 1 = Änderung erkannt und 0 = keine Änderung erkannt). Wenn eines der Szenarien erfüllt ist, wird das Pixel als Änderung in diesem Zieljahr gekennzeichnet. Die Bestimmung der Pixeländerung mit Bewölkung in einer Jahreszeit basiert auf den CV- und CF-Werten aus der nicht bewölkten Jahreszeit, wenn beide Jahreszeiten bewölkt sind, kann in diesem Zieljahr keine Änderung festgestellt werden. Dieses Verfahren erzeugt eine Zeitreihe von geänderten/unveränderten Gebieten, die es ermöglichen, geänderte Gebiete mit der entsprechenden Teilkomponentenabdeckung zu kennzeichnen und unveränderte Gebiete zu verwenden, um Zieljahrvorhersagen zu trainieren.

Training – In größeren Patches (>5 Pixel) mit unveränderten Bereichen können wir sicherer sein, dass die Pixel tatsächlich unverändert sind, und daher sind die Basisjahresvorhersagen als Training geeignet. Innerhalb dieses potenziellen Trainingsbereichs ziehen wir für jedes Zieljahr 200.000 Pixel stichprobenartig. Zu diesen Punkten extrahieren wir die abhängigen und unabhängigen Variablen zusätzlich zum zeitlichen SAVI-Mittel pro Pixel. Unabhängige Variablen sind Neigung, Ausrichtung, topografischer Positionsindex, nicht normalisierte Zieljahr-Landsat-Bilder, Spektralindizes SAVI, NDWI und NDBI und das Sommerthermoband jedes Zieljahres. Als nächstes fügen wir alle jährlich abgetasteten Datendateien pro Komponente in eine kombinierte räumlich-zeitliche Datenbank ein. Wir wenden zwei Verfahren auf die Trainingsdatenbank an, um den dynamischen Bereich durch Raum und Zeit zu verbessern. Um den Dynamikbereich durch den Raum zu verbessern, entfernen wir zunächst zufällig die Hälfte der Beobachtungen mit einer Abweichung vom Mittelwert für jede komponentenabhängige Variable (Wylie et al. 2018). Um den zeitlichen Dynamikbereich zu verbessern, vergleichen wir das Verhältnis der jährlichen SAVI-Bedingungen im Sommer zum langjährigen Mittel. Nasse Jahre werden Werte über 100 haben, trockene Jahre niedriger als 100.Wir entfernen wieder die Hälfte der Beobachtungen innerhalb einer Standardabweichung vom Mittelwert. Das übergeordnete Ziel besteht darin, Komponentenhistogramme durch Raum und Zeit zu dehnen. Schließlich platzierten wir 30.000 Punkte in kürzlich verbrannten Gebieten (die im Zieljahr und in den vorangegangenen vier Jahren verbrannt wurden), denen wir einen abhängigen Variablenwert von 0% Deckung zugewiesen haben. Wir haben diese Beobachtungen dann angehängt, um verbrannte Bereiche in den Strauch- und Beifuß-Komponenten zu trainieren.

Basisanpassungsmodell – Wir nutzen die Zeitreihendaten, um die Qualität der Basisjahr-Trainingsdaten zu verbessern. Unter Verwendung der Trainingsdatenbank für jede Komponente machen wir erste kubistische Vorhersagen der Komponentenabdeckung im Jahr vor und nach der Basis. Wir bilden dann den Mittelwert der Vorhersagen aus dem Basisjahr und zwei angrenzenden Jahren. Wenn sich in keinem der folgenden Jahre eine Änderung ergibt und in der Basis und in den letzten 5 Jahren keine Brände aufgetreten sind, wird die ursprüngliche Basis durch den Mittelwert ersetzt, andernfalls wird die ursprüngliche Basis beibehalten. Das Endergebnis dieses Verfahrens bestand darin, die Basisjahresvorhersage für alle Komponenten zu aktualisieren. Anschließend wiederholten wir die im vorherigen Abschnitt beschriebenen Verfahren und extrahierten die angepassten Trainingswerte für das Basisjahr.

Komponentenvorhersage – Unter Verwendung des räumlich-zeitlichen Trainingspools mit den angepassten Basiswerten entwickelten wir kubistische Regressionsbaummodelle (RuleQuest Research 2008) für jede Komponente, wobei die Komponentenwerte als abhängige Variable und der vollständige Satz unabhängiger Variablen verwendet wurden. Wir haben die kubistischen Modelle für den räumlich-zeitlichen Trainingsdatensatz entwickelt, das Modell jedoch auf Daten aus jedem Zieljahr angewendet, um Vorhersagen über die Komponentenabdeckung zu erstellen. Ein zweiter Satz von Vorhersagen wurde für Sträucher und Beifuß durchgeführt, wobei Trainingsdaten verwendet wurden, die die Beobachtungen der verbrannten Fläche einschlossen. Diese Vorhersage für verbrannte Fläche für Strauch und Beifuß wurde in Pixel eingefügt, die im Zieljahr oder in den vorangegangenen vier Jahren verbrannt wurden, während die Standardvorhersage an anderer Stelle beibehalten wurde. In Pixeln mit Wolken- oder Schattenbedeckung in jeder Jahreszeit des Zieljahres haben wir die Zieljahresvorhersage mit der Vorhersage aus dem folgenden Zieljahr gefüllt.

Änderungskennzeichnung – In Pixeln, die die im obigen Abschnitt beschriebenen Änderungskriterien erfüllen, wenden wir die Vorhersage für das Zieljahr an. Wenn die Pixel als unverändert identifiziert werden, wird die Basisjahrvorhersage beibehalten. Als nächstes haben wir die Änderung der Komponentenabdeckung in vier Situationen begrenzt. Erstens, wenn die Komponentenänderung zwischen einem bestimmten Ziel- und Basisjahr größer war als die in (Rigge et al. 2019) beschriebenen Schwellenwerte, haben wir sie auf das Limit gesenkt. Als nächstes haben wir die primären Fraktionskomponenten (kahler Boden, Einstreu, Kraut und Strauch) in jedem Pixel summiert, die in einem Bereich zwischen 90 und 110 % liegen sollten. Wir haben Pixel mit einer Summe von über 110 % oder weniger als 90 % identifiziert und den Bare-Boden-Wert auf 90 bzw. 110 % angepasst. Drittens haben wir Bereiche identifiziert, in denen die meisten Pixel in einem sich bewegenden 5 x 5 Fenster eine Änderung der Komponentenabdeckung von +/- 1% zwischen dem Basis- und dem Zieljahr aufwiesen. Ebenso haben wir Bereiche identifiziert, in denen die meisten Pixel keine Änderung aufwiesen und weniger als 20 % eine Änderung der Komponentenabdeckung von +/- 1 % aufwiesen. Da die Änderung in beiden oben genannten Szenarien wahrscheinlich Rauschen sein wird, haben wir die fraktionierte Komponentenabdeckung des Basisjahres in diese geänderten Pixel eingefügt, während die Schätzung für das Zieljahr im restlichen Bereich beibehalten wurde. Viertens haben wir die Gesamtzahl der Bruchteile mit Veränderung in jedem Zieljahr bestimmt. Wenn sich nur 1 von 6 Bruchkomponenten in einem Pixel geändert hatte, wurde die Abdeckung der Bruchkomponenten im Basisjahr für alle Bruchkomponenten beibehalten. Die Logik besteht darin, dass sich, wenn sich eine Bruchkomponente ändert, die andere(n) Komponente(n) als Reaktion ändern sollten. Schließlich haben wir sichergestellt, dass die Beziehungen der Fraktionen der Komponenten intakt sind (Strauch > Beifuß, krautig > einjährig krautig). Wenn nicht, haben wir erzwungen, dass die Beziehungen intakt bleiben.

Nachbearbeitung – Wir haben eine Reihe von Modellen erstellt, um genaue zeitliche Flugbahnen nach dem Brennen in Sträuchern und Beifuß sicherzustellen. Zuerst haben wir eine Zeit seit der letzten Feuerschicht erstellt, die bei jedem neuen Brand auf Null zurückgesetzt wird und in den darauffolgenden Jahren ohne Brand anwächst. Pixel werden bis zum Zeitpunkt des ersten Feuers als unverbrannt behandelt. Wir haben polynomiale Regressionen zweiter Ordnung der Strauch- und Beifuß-Bedeckungsgrenzen (Rigge et al. 2019) nach Zeit seit dem Brand basierend auf Literatur und Expertenwissen erstellt, die mehr Veränderungen zulassen als im unverbrannten Bereich. Um das Rauschen in den Zeitreihen zu korrigieren, haben wir ein Modell entwickelt, um Ausreißer zu erkennen und zu entfernen. Wir haben Lärm unter zwei Bedingungen definiert: Erstens, wenn das Zieljahr x gegenüber der Basis unverändert ist, das vorherige und das folgende Zieljahr jedoch geändert werden. Den prognostizierten Wert des Zieljahres haben wir durch den Mittelwert der Vor- und Folgejahre ersetzt. Zweitens haben wir jede Vorhersage für das Zieljahr mit der Vorhersage des Vorjahres verglichen, um festzustellen, ob die Veränderungen die durch Expertenwissen festgelegten Grenzen überschreiten. Die Grenzen für die Zunahme zwischen den Jahren betrugen 100 (kahl), >5 (Strauch/Salbei), 100 (Wurf) und >15% (Kräuter/Jahreskraut). Die Grenzen der Abnahme zwischen den Jahren waren <-20 (kahlen), -100 (Strauch/Salbei), <-10 (Wurf) und -100% (Kraut/Jahreskraut). Wenn die Änderung außerhalb dieser Grenzen lag, haben wir den vorhergesagten Wert durch den Grenzwert ersetzt. Diese Rauschentfernungsverfahren wurden nur in Pixeln implementiert, die nie gebrannt haben.

Final Path Row Products 172 Kartierung Landsat-Pfadreihen wurden durch diesen Prozess kartiert. Alle gefundenen Fehler wurden behoben, bevor wir mit unserem Mosaikierungsprozess begannen.

Mosaikieren Der letzte Schritt war das Mosaikieren aller 172 Landsat-Pfadreihenkomponenten. Mit der ERDAS-Mosaikfunktion haben wir alle Pfadreihen „zusammengenäht“, um die Endprodukte zu erstellen. Wir haben automatisierte Seamlines generiert, um sie in Überlappungsbereichen mit der niedrigsten Wertdifferenz der Komponenten zu platzieren. Wir haben einen Auslaufprozess von 990 m auf beiden Seiten der Schnittlinie verwendet. Nach der ERDAS-Verarbeitung führten wir eine visuelle Inspektion durch und adressierten alle Nahtlinien oder Datenlücken innerhalb des Mapping-Bereichs. Die Landbedeckungsmaske wurde auch angewendet, um alle Probleme zwischen den Pfadreihen zu glätten. Die Pixelzählungen wurden für alle Komponenten für den Maskenwert 101 und den Bereich außerhalb des Kartierungsbereichs mit einem Wert von 102 abgeglichen. Die Sekundärkomponenten wurden mit den Primärkomponenten für Beifuß und Strauch und einjähriges krautiges mit krautigem abgeglichen. Einjährige krautige Pflanzen könnten keine höhere Dichte haben als krautige und Beifuß eine höhere Dichte als Strauch. Dieser Prozess führte zu einer Wand-zu-Wand-Vorhersage von der Mitte der USA bis zum westlichen Rand der USA, die das größte Buschland umfasst.

Mosaiktrends Wir berechneten zeitliche Trends in jeder Komponente über die Zeitreihe hinweg unter Verwendung von linearen Modellen, die auf die mosaikierten Produkte angewendet wurden. Für jedes Pixel haben wir die Steigung, den t-Score, die durchschnittliche Änderung und die Standardfehler berechnet.


So erstellen Sie ein Mosaik in QGIS mit Schnittlinie und Auslaufen für Landsat-8-Bilder - Geographische Informationssysteme

Jahr: 2015&emspAutoren: NiX.

Schadstoffe in der Wasserqualität, die durch verschiedene landwirtschaftliche Aktivitäten entstehen können, können sowohl die Oberflächengewässer als auch die Grundwasserressourcen beeinträchtigen. Das Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen landwirtschaftlicher Bewirtschaftungspraktiken und der Klimavariabilität auf Oberflächen- und Grundwasser mit dem Soil and Water Assessment Tool (SWAT)-Modell im Big Sunflower River Watershed (BSRW) zu bewerten, das von seinem landwirtschaftlichen Zweck stark betroffen ist in Mississippi. Darüber hinaus wurde das MODFLOW-Modell, ein Finite-Differenzen-Grundwassermodell, verwendet, um die Grundwasserströmung zu simulieren, wobei Begrenzung, Wiederauffüllung und HRUs aus dem entsprechenden SWAT-Modell berechnet wurden. Ein gekoppeltes SWAT-MODFLOW-Modell wurde angewendet, um die Auswirkungen auf die Wasserqualität und -quantität aufgrund unterschiedlicher landwirtschaftlicher Bewirtschaftungspraktiken zu bewerten. Das SWAT-Modell wurde kalibriert und validiert, indem der monatliche Stromfluss mit Beobachtungen von USGS-Messstationen mit einem Effizienzkoeffizienten von R2 und Nash-Sutcliffe von bis zu 0,67 verglichen wurde. Die Statistik nahm mit zunehmender hydraulischer Kurvenanzahl zuerst zu und dann ab. Die Modellergebnisse werden voraussichtlich besser sein, nachdem das Grundwassermodell mit Grundwasserstandsdaten gekoppelt und kalibriert wurde. Auf das gekoppelte SWAT-MODFLOW-Modell werden verschiedene landwirtschaftliche Managementpraktiken angewendet, um die Auswirkungen auf die Wasserqualität und -quantität von Oberflächen- und Grundwasser zu bewerten.

Eine multivariate Bewertung des salzhaltigen Grundwassers in Teilen des Middle Benue Trog, Nigeria.
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Ein Brötchen.

Die strukturelle Interpretation von aeromagnetischen Daten und Landsat-Bildern über dem Middle Benue Trough wurde durchgeführt, um die Tiefe bis zum Grundgebirge zu bestimmen, die Grundkörpermorphologie und das Relief sowie die strukturellen Merkmale innerhalb des Beckens abzugrenzen. Die aeromagnetischen und Landsat-Daten wurden verschiedenen Bild- und Datenverbesserungs- und Transformationsroutinen unterzogen. Die Ergebnisse der Studie zeigten Lineamente mit Trendrichtungen in den Richtungen N-S, NE-SW, NW-SE und E-W, wobei die NE-SW-Trends dominant waren. Die Tiefe bis zum Grundgebirge innerhalb des Untersuchungsgebiets wurde auf 1,8 km festgelegt, wie aus dem Spektralanalyseplot hervorgeht. Das erzeugte Source Parameter Imaging (SPI)-Diagramm zeigte, dass der zentral-südliche/östliche Teil des Untersuchungsgebiets im Gegensatz zum West-Südwest-Teil tiefer liegt. Die Beckenmorphologie des Troges wurde als parallele Sätze von Mikrobecken interpretiert, die in Übereinstimmung mit den von frühen Arbeitern interpretierten allgemeinen Merkmalen als Gräben und Horsts angesehen werden konnten. Als hydrologische Tracer wurden hauptsächlich Elemente (Na, K, Mg, Ca, Fe, S, P, Al) und Spurenelemente (Co, Sr, Ba, Cr, Mo, Mn, B, Zn, Pb, Si, I) verwendet aus dem Grundwasser im Untersuchungsgebiet analysiert. Zur Klassifizierung des Grundwassers im Untersuchungsgebiet als Mg-Na-H . wurde das Piper-Trilinear-Diagramm verwendet2CO4 Gewässer, SO4-Cl-HCO3 Wasser und HCO3-Cl-Wasser. Die hydrogeochemischen Eigenschaften des salzhaltigen Grundwassers wurden mittels physikalisch-chemischer Analyse der entnommenen Proben bewertet. Konventionelle grafische Darstellungen, Hauptkomponentenanalyse und geochemische Modellierungstechniken wurden angewendet, um die Geochemie der Solen zu bewerten. Die aus der Datenmatrix extrahierten Hauptkomponenten erklärten 100 % der Gesamtvarianz. Der erste PC erklärte 69,87 % der Varianz und machte den Großteil der Varianz im Originaldatensatz aus. Es wird hauptsächlich von (Tempt, TDS, Ca, Fe, Mg, Na, P, Sr, Cl, Br und SO4). Der zweite PC ist charakterisiert durch (eH, P und H2CO3) und machte 19,66 % der Varianz aus. Der dritte PC, der 10,47 % ausmachte, wird von (pH, Sr, F und P) beteiligt. Bei der Interpretation der Bromid-Chlorid-Beziehung wurde ein direkter hydrochemischer Vergleich der analysierten Salzwasserproben mit dem Standard-Meerwasser-Verdampfungsverlauf verwendet, der eine lineare Korrelation zeigte, was darauf hinweist, dass diese Wässer aus Meerwasser stammen könnten, das nicht bis zum Halitniederschlag, der mit dem Fehlen jeglicher Art von Evaporitablagerungen im Trog übereinstimmt. Durch die Kombination der beobachteten Isotopeneigenschaften und der Elementaranalysen des Grundwassers, die in dieser Studie vorgestellt wurden, konnte gesagt werden, dass der Ursprung der Sole/Salz marin ist, bezogen auf das eingebettete fossile Meerwasser in den transgressiven Meeressedimenten (Asu River Formation und Eze -Aku-Schiefer) einerseits und zu den eingesprengten/ausgefällten Salzen innerhalb der regressiven (Sandstein/Schluffstein) Zwischenschichten der Awe-Formation andererseits. Es wird vermutet, dass die Aufwärtsbewegung des Grundwassers neben dem meteorischen Eintrag an der Oberfläche der mögliche hydraulische Prozess ist, der für die Auflösung und/oder das Auswaschen von eingesprengten Salzen sowie für die Modifikation und Remobilisierung des eingebetteten fossilen Meerwassers im Untergrund verantwortlich ist sedimentäre Einheiten.

Ein Update zum Mississippi-Bewässerungsplanungstool
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Tagert M., Linhoss A., Rawson J. C., Sassenrath G.

Seit den 1970er Jahren ist der Grundwasserspiegel im Mississippi-Alluvial-Aquifer gesunken, da die Zahl der bewässerten Hektar im Mississippi-Delta zugenommen hat. Heute gibt es ungefähr 18.000 zugelassene Bewässerungsbrunnen, die vom Wasser aus dem Mississippi Alluvial Aquifer abhängig sind. Da die Besorgnis über den Rückgang des Grundwassers zugenommen hat, haben Landwirte mehr Maßnahmen zur Erhaltung der Bewässerung ergriffen, wie den Einsatz von Schwallventilen und die computergestützte Lochauswahl, die die Anwendungsmethoden für die Bewässerung verbessern. Einige Landwirte verwenden auch Bodenfeuchtigkeitssensoren, um den Bewässerungszeitpunkt zu verbessern, obwohl dies umständlich sein kann, insbesondere wenn eine große Anzahl von Feldern bewässert wird. Das Mississippi Irrigation Scheduling Tool (MIST) ist ein webbasiertes Bewässerungsplanungstool, das Landwirten bei der Verwaltung und Planung der Bewässerung in einem feuchten Klima helfen soll. Das Tool liefert eine Schätzung des Wasserverbrauchs von Pflanzen basierend auf einem "Scheckheft"-Ansatz, der den Wasserhaushalt des Bodens zuzüglich Wasser aus Regen oder Bewässerung abzüglich Wasser, das von der Pflanze verwendet wird oder aus dem Boden verdunstet, bestimmt. Die tägliche Verdunstung wird unter Verwendung der modifizierten Penman-Monteith-Gleichung berechnet. Das System benachrichtigt den Landwirt automatisch, wenn eine Bewässerung erforderlich ist, wenn die verfügbare Bodenfeuchtigkeitsbilanz unter einen festgelegten Schwellenwert fällt. MIST, das in ausgewählten Gebieten der MS-Delta-Region getestet wird, verfügt über eine Webschnittstelle, die es den Herstellern ermöglicht, von überall über Tablet-Computer oder Smartphones auf ihre Informationen zuzugreifen. Diese Präsentation wird ein Update zum MIST-Projekt geben und die bisherigen Fortschritte zusammenfassen.

Analyse und Vorhersage des Wasserdefizits für Sojabohnen, Mais und Baumwolle im Bundesstaat Mississippi
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Feng G.

Zusätzliche Bewässerung wird in Mississippi gängige Praxis, um die Ernteproduktivität und -qualität nach der späten vegetativen Vegetationsperiode zu stabilisieren und zu steigern. Die Landwirtschaft verbraucht 90 % des Verbrauchswassers, 80 % stammen aus Grundwasser und nur 20 % aus Oberflächenwasser im US-Bundesstaat Mississippi mit dem zweitgrößten jährlichen Niederschlag. Im Westen von Mississippi sinkt der Grundwasserspiegel aufgrund der zunehmenden Grundwasserentnahme zur Bewässerung. Das Mississippi-Delta wird mit einer ernsthaften Wasserknappheit für die Landwirtschaft konfrontiert sein. Im Osten von Mississippi ist das Grundwasser so tief und das Pumpen zur Bewässerung so teuer, dass sich die meisten Landwirte für die Bewässerung von Oberflächenteichwasser entscheiden. Eine nachhaltige gemeinsame Nutzung von Oberflächen- und Grundwasserressourcen für die Bewässerung erfordert Kenntnisse über den Wasserbedarf und das Defizit der Pflanzen (Unterschied in Niederschlag und Verdunstung). Daher wurde das Wasserdefizit der vorherrschenden bewässerten Pflanzen, Sojabohnen, Mais und Baumwolle in den Regionen des westlichen Mississippi-Deltas und der östlichen Schwarzland-Prärie geschätzt. Historische Wetterdaten in den beiden Regionen aus dem Jahr 1800 wurden mit statistischen Zeitreihenmodellen analysiert. Die Muster der Veränderungen der Lufttemperatur und des Niederschlags in der Vergangenheit und Zukunft wurden bestimmt. Die erhaltenen Trends und anderen Ergebnisse werden zum Verständnis des Klimawandels beitragen und Agrarökosystemmodellen mit Informationen versorgen, um die Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der Landwirtschaft in Bezug auf zukünftige Auswirkungen eines solchen Klimawandels zu bewerten. Der Wasserbedarf der drei Hauptkulturen in den beiden Regionen wurde nach der Hargreaves-Methode berechnet. Die räumliche und zeitliche Wahrscheinlichkeitsverteilung sowie die Häufigkeit des Wassermangels in Delta und Blackland Prairie wurden analysiert. Als Ergebnis sind wir in der Lage, das Wasserdefizit jeder einzelnen Kultur während jeder Wachstumsphase im Bundesstaat Mississippi für die Bewässerungsplanung, das Entwässerungsdesign, die Planung der Niederschlagsernte und die Entwicklung der agronomischen Managementpraxis zu prognostizieren, um sowohl das Grund- als auch das Oberflächenwasser optimal zu nutzen Ressourcen.

Analyse von durchlässigem Beton als Regenwassermanagement-Tool mit SWMM-Modellierung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Abera L. E., Surbeck C. Q.

Regenwasserabfluss tritt auf, wenn Niederschlag über den Boden fließt. Die Zunahme der undurchlässigen Landbedeckung durch Urbanisierung führt zu einem übermäßigen Regenwasserabfluss und beeinflusst die Quantität und Qualität der aufnehmenden Gewässer. Die Verwendung von Low Impact Development (LID)-Steuerungen wird dringend empfohlen, um das überschüssige Volumen des Regenwasserabflusses zu reduzieren. LID-Kontrollen umfassen Infiltrationstechniken wie durchlässige Gehwege, Verdunstung und Lagerungstechniken, um das Abflussvolumen zu reduzieren. In dieser Studie werden die Ergebnisse der Leistungsbewertung von durchlässigem Betonpflaster auf dem Parkplatz der University of Mississippi Law School präsentiert. Die Law School wurde 2009 erbaut und grenzt an einen privaten Freizeitteich. Es gibt ein hohes Regenwasseraufkommen aus dem Universitätsgelände, das in den Teich fließt, was die Universität dazu veranlasst, LID-Tools wie z. B. durchlässige Pflaster zu implementieren. Mehrere Infiltrationsratentests vor Ort unter Verwendung des Standards ASTM C1701/C1701M-09 wurden durchgeführt, um die Wirksamkeit des durchlässigen Belags zu bewerten. Basierend auf den Testergebnissen beträgt die durchschnittliche Versickerungsrate der durchlässigen Fahrbahn 45,14 m/h, was weniger als die gewünschte Rate ist. Das Stormwater Management Modeling Tool (SWMM) der US-Umweltschutzbehörde wurde verwendet, um das Gebiet zu modellieren und das Abflussvolumen zu quantifizieren, das von Stürmen unterschiedlicher Intensität zu erwarten ist. Die Ergebnisse zeigen, dass durchlässiger Beton bei einem Sturm mit geringer Intensität und längerer Dauer effektiver ist als bei einem Sturm mit hoher Intensität und kurzer Dauer.

Anammox-Bakterien als Biokathode von Microbial Desalination Cell (ANXMDC)
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Kokabian B., Gude V.G.

Die Ableitung stickstoffhaltiger Verbindungen aus kommunalen und industriellen Abwässern ist heute von großer Bedeutung, da sie negative Auswirkungen wie Eutrophierung und Hypoxie in Gewässern hat. Andererseits besteht eine ständige Herausforderung für die Nachhaltigkeit von Abwasserbehandlungssystemen darin, die Energieeffizienz und Kosteneffizienz bei der Entfernung von Nährstoffverbindungen zu verbessern. Eine Lösung für diese Herausforderung wäre die Verwendung von Anammox-Bakterien in Geräten namens Microbial Desalination Cell (ANXMDC). ANXMDC ist eine vielversprechende Technologie, die eine gleichzeitige Abwasserbehandlung und Entsalzung von Salzwasser bei gleichzeitiger Stromproduktion und Stickstoffentfernung ermöglicht. Exoelektrogene Bakterien in der Anode oxidieren organisches Material, während autotrophe Bakterien als Biokathode dienen, um Ammoniak in einem entstehenden anaeroben mikrobiellen Prozess namens anaerobe Ammoniakoxidation (Anammox) zu entfernen. Für eine Machbarkeitsstudie wurde dem ANXMDC synthetisches Abwasser als organische Quelle in der Anodenkammer zugeführt und Anammox-Bakterien als Biokathode verwendet. Der ANXMDC produzierte 0,0896 V, während 100 % Ammoniak (NH .)3 als Ammonium) und 88 % Nitrit wurden mit einer Entsalzungseffizienz von 53,66 % aus der Kathodenkammer entfernt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass effektive Batch-Akklimatisierungsexperimente die Stromerzeugung zusammen mit der Entfernung von Stickstoffverbindungen und der Entsalzung verbesserten.Diese Studie zeigt, dass dieses System Potenzial für eine nachhaltige und kostengünstige Behandlung von stickstoffhaltigen Verbindungen und eine energetische Rückgewinnung aus Abwasser hat.

Bewertung des On-Farm Water Storage Systems (OFWS) auf Design und Nährstoffvariabilität im Mississippi-Delta und East Mississippi
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Karki R., Tagert M., Paz J.

Bewässerung kann dazu beitragen, die Ernteerträge zu steigern, das Risiko zu verringern und eine Möglichkeit zur Diversifizierung der Ernte in Mississippi zu bieten. Im Mississippi-Delta, wo Grundwasser die wichtigste Wasserquelle für die Bewässerung ist, wird der alluviale Grundwasserleiter des Mississippi River Valley mit durchschnittlich 300.000 Acre-Fuß pro Jahr abgebaut und die Entnahmemenge übersteigt die Wiederauffüllungsrate, was zu einer Reduzierung führt im Grundwasserspiegel. Die Nährstoffbelastung aus dem Abwasser von Bewässerungsanlagen ist ein weiteres wichtiges Anliegen im Mississippi-Delta. Es wird geschätzt, dass jedes Jahr etwa 1,5 Millionen Tonnen Stickstoff aus dem Mississippi-Becken in den Golf von Mexiko transportiert werden, was zu eutrophen Bedingungen führt, die zur Entwicklung hypoxischer Zonen geführt haben. Ein On-Farm Water Storage (OFWS)-System, das aus einem Abwasserrückgewinnungsgraben und einem Wasserspeicherteich besteht, ist ein konstruiertes BMP, das ein primäres Ziel der Wassereinsparung hat, indem es Oberflächenabfluss von überschüssigem Niederschlag und Bewässerungswasser auffängt. Dieses Papier beschreibt ein OFWS-Design und diskutiert die Unterschiede in der OFWS-Einrichtung im Mississippi-Delta und Ost-Mississippi basierend auf Bewässerungstechniken und Abwasserrückgewinnungssystemen. Auch erste Erkenntnisse zum Nährstoffgehalt von Regenabfluss und Speicherteich werden diskutiert.
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Bewertung der Effizienz von Unterwasser-Rückgewinnungssystemen und On-Farm-Speicherbecken: Qualitätsprobleme
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Omer A. R., Czarnecki J. M.

Das Lower Mississippi Alluvial Valley ist aufgrund seiner hochproduktiven landwirtschaftlichen Flächen wirtschaftlich wichtig. Die Erzeuger in dieser Region sind jedoch mit zwei vorherrschenden Umweltproblemen konfrontiert, die von Natur aus mit der Intensität der Agrarindustrie in dieser Region verbunden sind. Erstens, intensive landwirtschaftliche Praktiken, die zu einem erhöhten Oberflächentransport von nährstoffbeladenen Sedimenten geführt haben, was zur Eutrophierung in aufnehmenden Gewässern und in der hypoxischen Zone des Golfs von Mexiko beiträgt. Zweitens sind die derzeitigen Wasserentnahmen aus dem Mississippi Alluvial Aquifer zur Bewässerung nicht nachhaltig. Diese Probleme, die die Umweltressourcen bedrohen, erfordern den Einsatz bewährter Managementpraktiken und den Grundwasserschutz. Diese Forschung untersucht Systeme der besten Managementpraktiken als Methoden zur Erhaltung der Wasserressourcen. Zu diesen Praktiken gehören Systeme zur Erfassung von Oberflächenwasser und zur Wiederverwendung von Bewässerungssystemen. Diese als Unterwasser-Rückgewinnungssysteme (TWR) bezeichnete Praxis besteht aus einem Unterwasser-Rückgewinnungsgraben, der mit On-Farm-Speicherbecken (OFS) gepaart werden kann. Fünf Fallstudien verschiedener TWR wurden während einer einzigen Vegetationsperiode auf Nährstoffe überwacht an: Zufluss-, Feldrand-, TWR-, OFS- und Überlaufstellen. Die Untersuchungen heben die Funktionalität für das Nährstoffrecycling hervor und beschreiben die Minderung des Nährstoffverlusts. Zusätzliche Forschung umfasst die Quantifizierung von Nährstoffen, die während des Ablassens von Reispastetchen in den TWR verloren und aufgenommen werden, unter Verwendung von vor Ort Nitratsensoren. Obwohl die Forschung an diesen Systemen fortgesetzt wird, zeigen erste Ergebnisse von drei TWR im Jahr 2013, dass über 278 Millionen Liter Wasser recycelt werden, wobei durchschnittlich 0,96 kg/ha Gesamtstickstoff und 0,15 kg/ha Gesamtphosphor verwendet werden. Diese Systeme erweisen sich als erfolgreich, indem sie Wasser in der Landschaft halten und dieses Wasser und damit Nährstoffe recyceln. Dadurch wird verhindert, dass diese Nährstoffe an stromabwärts gelegene Gewässer verloren gehen. Dies deutet darauf hin, dass TWR viel versprechend für die Erhaltung der Wasserressourcen im Lower Mississippi Alluvial Valley ist.
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Bewertung der Effizienz von Unterwasser-Rückgewinnungssystemen und On-Farm-Speicherbecken: Mengenfragen
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Czarnecki J. M., Omer A. R.

Im Bundesstaat Mississippi hat das USDA über den Natural Resource Conservation Service finanzielle Unterstützung für

200 Unterwasserrückgewinnungssysteme (TWR) mit und ohne Zusatz eines On-Farm-Lagerreservoirs (OFS) über die Hälfte dieser Systeme befinden sich in Sunflower County und liegen über dem Depressionskegel. Ziel dieser Studie war es, die Erfassung und Nutzung von TWR (und OFS, sofern verfügbar) zu quantifizieren. Um die Wassermengenvorteile von TWR und OFS zu verstehen, musste zunächst ermittelt werden, wie viel Wasser diese Systeme im Laufe des Jahres aufgenommen haben und wie viel Wasser aus diesen Systemen aufgrund natürlicher Prozesse verloren ging. In Zusammenarbeit mit Agenturpartnern wurde eine Liste von TWR und OFS erstellt und 30 Standorte (18 TWR/12 OFS) für die Studie ausgewählt. Jeder Standort wurde mit einem Wasserstandslogger instrumentiert. Logger wurden so eingestellt, dass sie in 15-Minuten-Intervallen Daten erfassen. Logger wurden in den meisten Systemen mindestens ein Jahr lang eingesetzt. Abmessungen und Bauspezifikationen für jedes System wurden erhalten, um Tiefenmessungen in Volumen umzuwandeln. Für die Spanne der Datenerhebung wurden inkrementelle Volumen- und Oberflächenänderungen berechnet. Überlegungen zur Verdunstung und Infiltration wurden unter Verwendung der besten verfügbaren Modelle und Methoden angestellt, um diese Verluste zu quantifizieren. Diese resultierenden Werte können dann gegen das potenzielle Ausmaß von Einfang, Wiederverwendung und Verlust abgewogen werden, und der Beitrag zum Schutz von TWR und OFS kann quantifiziert werden. Diese Werte sollen dem Personal der Agentur einen Einblick geben, um festzustellen, ob der Nutzen die Kosten im Vergleich zu anderen, alternativen Best-Management-Praktiken rechtfertigt.

Automatisierte Identifizierung von Sedimentquellen und -senken: Toolentwicklung zur Unterstützung der Wasserqualitätsplanung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Diehl T., Cartwright J.

Praktiken zur Verbesserung der Wasserqualität, einschließlich Projekte zur Sedimentretention und Kanalwiederherstellung, werden häufig durch unvollständige Kenntnisse über die Standorte der Sedimentquellen und die Transportnetze innerhalb von Wassereinzugsgebieten behindert. Insbesondere können Gully-Systeme die Infrastruktur untergraben und durch aktive Boden- und Ufererosion und übermäßige Sedimentation in der Nähe ihrer Abflüsse eine Gefahr für die öffentliche Sicherheit darstellen. Hochauflösende digitale Höhenmodelle (DEMs) von Light Detection and Ranging (LiDAR) sind eine neu verfügbare Datenquelle, die für die Untersuchung der Geomorphologie von Bachläufen und Rinnen nützlich ist. Kanal- und Gully-Netzwerke, die von diesen DEMs abgeleitet werden, bieten eine viel höhere Auflösung als derzeit verfügbare topografische Karten oder von Karten abgeleitete Stream-Netzwerke. Das US Geological Survey arbeitet mit dem Verkehrsministerium von Tennessee und dem Southwest Tennessee Development District zusammen, um automatisierte Werkzeuge zu entwickeln, um Erosions-, Sedimenttransport- und Ablagerungsorte in Kanal- und Gully-Netzwerken zu identifizieren, basierend auf Landschaftsmerkmalen, die aus hochauflösenden DEM. Durch die automatisierte Identifizierung von Hotspots der Kanalerosion (z. B. eingeschnittene Kanäle und Gullyköpfe) und Sedimentation (z. B. überbreitete flache Kanäle und Talstopfen) wird dieses Projekt ein Werkzeug für lokale und regionale Bemühungen in Bezug auf Wasserqualität und Kanalwiederherstellung bereitstellen , Infrastrukturschutz und Regenwassermanagement.
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Restaurierung von Hartholz im Sumpfland und Auswirkungen auf die Wasserqualität
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Frey B., Ouyang Y., Stoll J.

In den letzten Jahrzehnten haben die Bemühungen zur Renaturierung des Bodenlandes Hunderttausende Hektar gepflanzter Hartholzbestände in den Überschwemmungsgebieten des Lower Mississippi Alluvial Valley (LMAV) geschaffen. Hauptziele dieser Aufforstungsbemühungen sind die Wiederherstellung der Waldbedeckung zur Verbesserung des Lebensraums wild lebender Tiere, des Bodenschutzes und der Wasserqualität. Allerdings haben nur wenige Studien die Auswirkungen der Bodenaufforstung auf die Boden- und Wasserqualität untersucht, insbesondere in Bezug auf unterschiedliche Standortbedingungen, Pflanzmischungen und im Laufe der Zeit, während diese Aufforstungsbestände reifen. Studien haben gezeigt, dass die Wiederherstellung von Auenwäldern eine wichtige Rolle bei der Kohlenstoff- und Stickstoffentfernung spielen könnte, insbesondere in verbundenen Auen im LMAV. Diese Präsentation gibt einen Überblick über unsere Forschung zur Untersuchung der Bestandsentwicklung, des Wachstums und der Biomasse junger (10-20 Jahre alter) gepflanzter Eichenbestände und der Managementaktivitäten, die für diese Bestände in Betracht gezogen werden. Wir werden auch unsere vorgeschlagenen Forschungsarbeiten zur Untersuchung von Boden- und hydrologischen Prozessen in Bezug auf die Bestandsentwicklung diskutieren. Kenntnisse über das Bestandswachstum in Verbindung mit Boden- und hydrologischen Prozessen sind erforderlich, um die Rolle der Aufforstungsmaßnahmen im Tiefland bei der Verbesserung der Boden- und Wasserqualität zu bewerten. Diese Informationen werden wichtig sein, um die Auswirkungen dieser Waldrestaurierungsbemühungen anzugehen und Möglichkeiten zur Verbesserung ihrer Wirksamkeit zu identifizieren.
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Pufferung von Wellenpuffern: Implikationen für die Beschleunigung der Wiederherstellungsbemühungen im Marsh-Mangrove Ecotone
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Macy A., Cebrian J., Cherry J.

Bei milderen Wintertemperaturen ist die Schwarze Mangrove Avicennia Germinans hat sein Verbreitungsgebiet polwärts in gemäßigte Salzwiesen ausgeweitet und einen Ökoton aus gemischter Vegetation zwischen zwei ökosystembestimmenden Vegetationen (Mangrovenwald und Spartina Salzmarsch). Unter stabilen Bedingungen, Avicennia verdrängt Spartina alterniflora, während gelegentliche Störungen begünstigen Spartina. Restaurierungsbemühungen entlang des nördlichen Golfs von Mexiko müssen diese Interaktionen zwischen den Arten berücksichtigen und die Stresstoleranzschwellen der Klimax-Arten verstehen (Avicennia) im Feld kann einen beschleunigten Weg zur Stabilität des Ökosystems und zur schnelleren Rückkehr der Ökosystemleistungen bieten. Ich werde zwei Gruppen von Setzlingen im Alter von 6-12 Monaten und 18-24 Monaten in Umgebungen mit hoher und niedriger Energie verpflanzen. In Bayou Lafourche (LA) gibt es mehrere angelegte Feuchtgebiete, die von frühen Stadien der Feuchtgebietskolonisation (d.h. Spartina alterniflora). Spartina wurde als Wellenpuffer f . vorgeschlagen Avicennia, Unterstützung bei der Nachfolge eines Avicennia-dominiertes System, so dass die Behandlungen auch Bereiche umfassen, in denen Spartina wurde abgeschnitten. Schließlich wird auf die Hälfte der Parzellen Dünger ausgebracht, um eine Verringerung des Wurzel-Spross-Verhältnisses zu fördern, möglicherweise Avicennia anfälliger für Entwurzelung aus Wellen. Projekt soll im Sommer starten.

Eigenschaften von Phosphor in Agrarlandschaften
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Oldham L., Cox M. S., Ramirez-Avila J., Kingery W. L.

Das Management von Phosphor (P) stellt in den vielfältigen Böden von Mississippi ein Rätsel dar. Dieser benötigte Pflanzennährstoff ist in vielen Böden in der Schwemmlandebene (Delta) natürlicherweise in bioverfügbarer Form reichlich vorhanden, jedoch schränken die P-Werte des natürlichen Bodens die Produktivität in einigen Böden der Küstenebene ein. Einige Böden in Coastal Plain und Jackson Prairie weisen jedoch eine erhöhte bioverfügbare P aus der früheren Bewirtschaftung mit großen Mengen an Nebenprodukten der Tierproduktion auf. Die Phosphorbewegung vom Boden in Oberflächengewässer ist an der Umweltzerstörung wie der Hypoxie im Golf von Mexiko beteiligt, dennoch werden P-Dünger aufgrund des hohen Gehalts an nativem labilem P im Delta nicht weit verbreitet. Es besteht ein Bedarf an einem besseren Verständnis der P-Eigenschaften und -Dynamik, um das Nährstoff- und Landschaftsmanagement zu verbessern, damit die geeigneten Managementpraktiken auf bestimmte, einzigartige Regionen von Mississippi ausgerichtet sind. In diesem Artikel überprüfen wir anhand von molekularen bis hin zu Landschaftsskalen: P-Formen, die in Böden und Oberflächengewässern vorkommen, die relevante Chemie, Pflanzenaufnahmemechanismen und Bewegung in der Landschaft. Die Auswirkungen auf das Management werden diskutiert.
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Klimawandel und Küsteneutrophierung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Rabalais N. N.

Das Weltklima hat sich verändert und menschliche Aktivitäten werden weiterhin zur Beschleunigung der Treibhausgase und des Temperaturanstiegs beitragen. Die Hauptgründe für diese Veränderungen sind erhöhte Temperaturen, veränderte Wasserkreisläufe und Verschiebungen der Windmuster, die die Küstenströmungen verändern könnten. Steigende Temperaturen allein haben das Potenzial, Pyknokline in Mündungs- und Küstengewässern zu stärken, aber ein geringerer Oberflächensalzgehalt (z. B. durch erhöhten Süßwasserabfluss) wäre ein wichtiger Faktor bei der Schichtung der Wassersäule. Die Kombination aus erhöhten Nährstoffbelastungen (durch menschliche Aktivitäten) und erhöhtem Süßwasserabfluss (durch GCC) wird die bereits hohen Nährstoffbelastungen vom Mississippi bis zum nördlichen Golf von Mexiko verstärken, die Schichtung verstärken (alle anderen Faktoren bleiben gleich) und die Hypoxiesituation verschlimmern. Reduzierte Niederschläge würden andererseits die Nährstoff- und Wassermenge, die die Küstenzone erreicht, verringern und möglicherweise zu Oligotrophierung und geringerer Produktivität der Fischerei führen oder vielleicht Hypoxie lindern. Die Zunahme oder Abnahme des Flusses (je nachdem, was eintritt), der Nährstofffluss und die Wassertemperatur haben wahrscheinlich wichtige, aber noch nicht eindeutig identifizierbare Einflüsse auf die Hypoxie. In Erwartung der negativen Auswirkungen des globalen Wandels müssen die Nährstoffeinträge in die Küstengewässer jetzt reduziert werden, um eine weitere Verschlechterung der Wasserqualität zu verhindern.

Vergleich von Nekton-Gemeinschaften zwischen angrenzenden Küstensümpfen und angrenzenden Seegraswiesen
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: West L., Moody R., Cebrian J., Aronson R., Heck K., Byron D.

Schleppnetze und Pfeifennetze sind gängige Probenahmemethoden, die in aquatischen Ökosystemstudien verwendet werden. Die Probenahme mit Schleppnetzen, die zur Bekämpfung von Seegras-assoziierten Gemeinschaften verwendet werden kann, unterscheidet sich grundlegend von der Probenahme mit Fischennetzen, die an den Sumpfrändern positioniert werden, um bei Ebbe passiv Sumpforganismen zu sammeln. Somit unterscheiden sich die beiden Verfahren potenziell hinsichtlich der Effizienz hinsichtlich der Anzahl und Arten von Organismen, die sie sammeln können. In dieser Studie verwenden wir einen zweijährigen Datensatz, um die Gemeinschaftsstruktur von Sumpf- und Seegras-assoziiertem Nekton an fünf Probenahmestellen im nördlichen Golf von Mexiko zu vergleichen. Wir vergleichen vier Metriken zwischen Standorten, Habitaten und Probenahmegeräten: (1) Gesamt-Nekton-Abundanz (2) Gesamt-Abundanz ohne Dolchklingengrasgarnelen Palaemonetes pugio, die eine zahlenmäßig dominante Art ist, die Abundanzmuster anderer Arten maskieren kann (3) Gesamtabundanz von Blaukrabben und Penaeid-Garnelen, den häufigsten Arten nach P. Pugio und von kommerzieller Bedeutung und (4) Nekton-Gemeinschaftsstruktur. Unterschiede in der Gemeinschaftsstruktur zwischen diesen aquatischen Lebensräumen werden im Lichte der Unterschiede in der Fanggeräteffizienz und der inhärenten Unterschiede in der strukturellen Komplexität und Zugänglichkeit jedes Habitats für bewegliche Fische und Wirbellose diskutiert. Unsere Ergebnisse tragen zu einem neuen Verständnis des Potenzials für funktionelle Redundanz zwischen Saumsalzwiesen und Seegraswiesen bei, wobei der Schwerpunkt auf den Auswirkungen dieser Redundanz (oder ihres Fehlens) auf kommerziell wichtige Arten liegt.

Vergleich zwischen drei Methoden zur Probenahme von Schwebsedimenten des Mississippi River bei Vicksburg, Mississippi
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Welch H.

Tiefen- und breitenintegrierte isokinetische Probenahmetechniken werden seit den frühen 1970er Jahren im Rahmen des National Stream Quality Accounting Network-Programms vom U.S. Geological Survey (USGS) zur Sammlung von Schwebsedimentproben im Mississippi verwendet. Das Sammeln von Wasserqualitätsproben ist entscheidend, um den Transport von Chemikalien und Sedimenten zu messen und zu verstehen, aber die Probenahme kann in Bezug auf Logistik, Kosten und Sicherheit eine Herausforderung darstellen. Das USGS hat Protokolle für die Probenahme von Schwebstoffen erstellt, um sicherzustellen, dass die Proben in Flüssen im ganzen Land auf einheitliche und einheitliche Weise gesammelt werden, um die Daten zu vergleichen und zu interpretieren. Es haben sich jedoch Varianten des traditionellen Verfahrens entwickelt, um einem möglichen Verlust von Ausrüstung, einer verbesserten Sicherheit für das Personal und einem möglichen Verlust von Proben, die mit Bettmaterial "kontaminiert" sind, Rechnung zu tragen. In letzter Zeit sind Fragen zur Vergleichbarkeit von Schwebsedimentdaten an ausgewählten Wasserqualitätsstationen entlang des unteren Mississippi aufgekommen. Seit den frühen 1980er Jahren wurden drei Methoden der Probensammlung verwendet. Dazu gehören die traditionelle Methode, bei der der Probenehmer auf den Boden des Kanals abgesenkt wird, und zwei Varianten dieser Methode, die darin bestehen, den Probenehmer entweder auf 90 % der Gesamtflusstiefe abzusenken oder den Probenehmer auf 2 Fuß von der Tiefe abzusenken Unterseite des Kanals. Von April bis August 2013 sammelte das USGS mit den drei verschiedenen Methoden Schwebsedimentproben entlang eines Transekts des Mississippi oberhalb von Vicksburg, Mississippi. Die gesammelten Daten werden verwendet, um zu beurteilen, ob: (1) Probenentnahmetechniken reproduzierbar sind, (2) die mit den drei verschiedenen Methoden gesammelten Daten vergleichbar sind und (3) die traditionelle Methode die Schwebsedimentprobe in Richtung Sandgröße verzerrt Fraktion.
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Beitrag des gesamten gelösten Phosphors im Bewässerungsabfluss aus dem alluvialen Grundwasserleiter des Mississippi River Valley zu den Phosphorkonzentrationen in einem D
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Welch H.L., Rose C.E.

Die Wasserqualität des alluvialen (MRVA) Grundwasserleiters des Mississippi River Valley hat das Potenzial, die Wasserqualität von Bächen im unteren Mississippi River Valley entweder durch Bewässerungsabfluss von Feldern während der Vegetationsperiode (Mai bis August) oder zu Zeiten des Grundwassers zu beeinflussen, wenn Bäche bestehen hauptsächlich aus Grundwasser. Frühere Studien mit Grundwasser aus dem MRVA-Aquifer haben Konzentrationen von insgesamt gelöstem Phosphor im Bereich von 0,12 bis 1,2 Milligramm pro Liter (mg/L) gezeigt. Diese Konzentrationen übersteigen 0,1 mg/l, was das von der U.S. Environmental Protection Agency festgelegte gewünschte Ziel zur Verhinderung von in Bächen angebauten lästigen Pflanzen ist. Darüber hinaus wurden Wassereinzugsgebiete im unteren Mississippi River Valley als einige der höchsten Gesamtphosphorerträge im Mississippi River-Becken identifiziert, obwohl die Ausbringung von Phosphordünger auf das Land im Becken minimal ist. Der Beitrag von Phosphor aus dem alluvialen Grundwasserleiter zu den gesamten Phosphorfrachten im Einzugsgebiet wurde nicht bestimmt. Von Juni bis September 2014 führte der U.S. Geological Survey in der Nähe eines Reisfeldes in Issaquena County, Mississippi, eine Studie durch, um die Auswirkungen des Bewässerungsabflusses auf die Wasserqualität in einem kleinen Graben, der das Feld entwässert, zu quantifizieren.Dreizehn Grundwasserproben wurden aus einem gescreenten Brunnen im MRVA-Aquifer entnommen, der zur Bewässerung des Reisfeldes verwendet wurde. Darüber hinaus wurden an zwei Stellen stromabwärts des Brunnens Abflussproben entnommen: (1) aus einer Wasserfurche, die das Reisfeld entwässert und (2) aus einem Graben unmittelbar stromabwärts der Wasserfurche. Alle Proben wurden auf Wassertemperatur, pH, gelösten Sauerstoff, spezifische Leitfähigkeit, Alkalinität, Eisen, Mangan, Orthophosphat und Gesamtphosphor analysiert. Staatliche und bundesstaatliche Behörden können die Ergebnisse dieser Studie verwenden, um bei der Etablierung von Strategien zur Nährstoffreduzierung im unteren Mississippi River Valley zu helfen.
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Pflanzenwassernutzung im Mississippi-Delta
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Kelly D.

Der Yazoo Mississippi Delta Joint Water Management District (YMD) hat in den letzten dreizehn Jahren Wassernutzungsuntersuchungen durchgeführt, um die Menge an Grundwasser zu bestimmen, die aus dem Alluvial Aquifer (MRVA) des Mississippi River Valley verwendet wird. Diese Umfragen konzentrierten sich auf Baumwolle, Sojabohnen, Mais, Reis und Wels. Jedes Jahr beginnt mit etwa 180 Untersuchungsstellen. Um die effizientesten Methoden zur Bewässerung dieser Kulturen zu ermitteln, werden die Bewässerungsmethoden für jeden Standort zusammen mit der Gesamtmenge des verwendeten Grundwassers aufgezeichnet. Zusätzlich wird für jeden Standort eine Kostenanalyse durchgeführt. Diese Studie zielt auf elektrische Einzelkulturbrunnen ab. Durchflussraten werden das ganze Jahr über ermittelt. Die gesamten Kilowatt aus dem Stromzähler werden mindestens einmal im Monat von den Standorten gesammelt, was YMD eine Gesamtzahl von Bohrlochbetriebsstunden und Kostenfaktoren gibt. Nachdem eine durchschnittliche Wassermenge pro Acre pro Kulturpflanze bestimmt wurde, verwendet YMD ein geografisches Informationssystem (GIS), um diese Schätzungen über das gesamte Delta anzuwenden.
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Entwurf und Bau eines Step Pool Storm Conveyance (SPSC)-Systems an einem nicht benannten Nebenfluss zu Joe's Branch, D'Olive Bay Watershed, Baldwin County, Alabama
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Burcham W.

Ein Step Pool Storm Conveyance (SPSC)-System wurde gebaut, um eine stark erodierte kurzlebige Drainage an einem Nebenfluss zu Joe's Branch innerhalb der D'Olive Creek-Wasserscheide in Baldwin County, Alabama, wiederherzustellen. Das Projekt stellt die Umsetzung einer der Managementmaßnahmen dar, die in einem umfassenden Wassereinzugsgebietsmanagementplan (WMP) für das Gebiet empfohlen werden. Das SPSC-Projekt wurde hauptsächlich durch einen Zuschuss nach Abschnitt 319 (Nonpoint Source) des Alabama Department of Environmental Management (ADEM) an das Mobile Bay National Estuary Program (MBNEP) finanziert. Zusätzliche Mittel für das Projekt wurden vom Alabama Department of Transportation (ALDOT) in Zusammenarbeit und Unterstützung vieler anderer bereitgestellt. Das Ziel eines SPSC-Systems besteht darin, durch Speicherbecken und Sandsickerungsfilter Oberflächensturmströmungen in flache Grundwasserströmungen umzuwandeln und abzuleiten. SPSC-Systeme bestehen typischerweise aus einer Reihe von flachen Wasserbecken, einer Riffelgradkontrolle, einheimischer Vegetation und einem darunter liegenden Sand/organischen Filterbettmedium. Ein SPSC-System soll nicht nur einen stabilen Entwässerungspfad für höhere Abflüsse bereitstellen, sondern auch geringere Abflüsse dämpfen und/oder zurückhalten und die Behandlung der Wasserqualität erleichtern. SPSC-Systeme wurden in anderen Teilen des Landes verwendet. Insbesondere in Anne Arundel County, Maryland, gab es mehrere Anträge über ein Jahrzehnt, und das County hat spezifische Entwurfsrichtlinien für deren Bau entwickelt. Unseres Wissens wurde jedoch kein SPSC oder ein ähnliches System für die Bedingungen in der nördlichen Golfküstenregion von Süd-Alabama evaluiert. In dieser Präsentation werden das technische Design und der Bau des SPSC-Demonstrationsprojekts in Spanish Fort, Alabama, erörtert. Den Teilnehmern werden Informationen präsentiert, um zu erkennen, wann und warum ein SPSC eine wirksame Maßnahme zur Stabilisierung und Verbesserung hydrologischer Systeme sein kann. Die Regenwasserüberwachung nach dem Bau, wie sie vom Geological Survey of Alabama (GSA) durchgeführt wird, wird zusammen mit "Lessons Learned" diskutiert. Darüber hinaus werden den Teilnehmern zukünftige Projekte vorgestellt, bei denen diese Maßnahmen derzeit mit unterschiedlichen Randbedingungen geplant werden.
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Design und Implementierung eines Grundwasser-Streammage-Netzwerks zur Bewertung der Interaktion von Grundwasser und Oberflächenwasser im Mississippi-Delta
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Roberts B. A., Barlow J. R.

Im Jahr 2014 hat das U.S. Geological Survey (USGS), Mississippi Water Science Center, in Zusammenarbeit mit der U.S. Army Corp of Engineers, Distrikt Vicksburg, insgesamt zehn Grundwassermesskanäle im gesamten Yazoo-Becken installiert und instrumentiert. Jeder Grundwasser-Strömungsmesser erfasst und überträgt mindestens die Bachstufe, die Bachtemperatur, den Grundwasserspiegel und die Grundwassertemperatur. Die Instrumentierung am Standort bestand aus der Installation von strömungsnahen Piezometern in der Nähe bestehender oder neuer Strömungsmesser. Diese Piezometer enthalten Druckaufnehmer mit Temperaturschreibern und bieten die Möglichkeit, periodische Wasserstände zu messen und aufzuzeichnen, um die kontinuierlichen Daten des Loggers zu überprüfen. Jede Grundwassermessanlage wird regelmäßig (ca. 8-Wochen-Intervall) betrieben und gewartet und alle Daten werden in Echtzeit auf eine Projektwebseite übertragen. Grundwasser-Fächer bieten einen Rahmen, um die raumzeitliche Variabilität der Grundwasser- und Oberflächenwasser-Interaktion zu dokumentieren. Die Daten werden verwendet, um die potenzielle Konnektivität zwischen dem Bach und dem alluvialen Grundwasserleiter im Yazoo River Basin besser zu verstehen und wie sich die Konnektivität auf die Wassermenge und -qualität in beiden auswirkt. Dieses Netzwerk wird auch dazu beitragen, das Ausmaß zu verstehen und zu quantifizieren, in dem die Interaktion zwischen Bächen und dem alluvialen Grundwasserleiter durch sinkende Wasserstände im alluvialen Grundwasserleiter beeinflusst wurde.

Treiber der Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften in Delta-Feuchtgebieten
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Schuhmacher C., Ervin G.N.

Intensive landwirtschaftliche Praktiken in Wassereinzugsgebieten können zu einem hohen Eintrag von Schadstoffen aus nicht punktförmigen Quellen als Nebenprodukt von Stickstoff- und Phosphordüngemitteln führen. Überschüssige Mengen dieser Nährstoffe können zur Eutrophierung der aufnehmenden Gewässer und zu einer Verschlechterung der Wasserqualität auf lokaler, regionaler und nationaler Ebene führen. Um diesem Problem zu begegnen, wird die Renaturierung von Feuchtgebieten als potenzielle Sanierungsstrategie angesehen, um die Nährstofffrachten, die in größere Gewässer gelangen, zu reduzieren. Feuchtgebiete unterscheiden sich jedoch in ihrer Fähigkeit, Nährstoffe zu entfernen, was zum Teil auf die Pflanzenvielfalt innerhalb von Feuchtgebieten zurückzuführen ist. Diese Studie untersuchte natürliche und wiederhergestellte krautige Feuchtgebiete im nördlichen Delta in Mississippi, um die Faktoren für die Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft und deren nachfolgende Wirkung auf die Wasserqualität zu bestimmen. Sechs natürlich vorkommende Feuchtgebiete zusammen mit 24 wiederhergestellten Feuchtgebieten, die in das Wetland Reserve Program (WRP) aufgenommen wurden, wurden in 12 Wassereinzugsgebieten beprobt, die nach erwarteten Stickstofffrachten geschichtet wurden (basierend auf USDA-Agrarstatistikdaten). Feuchtgebiete wurden im Mai und August 2014 besucht, wobei das Vorkommen und die Abundanz von Arten an 50 Probestellen in jedem Feuchtgebiet erfasst wurden. Auf den restaurierten Standorten, Redvine (Brunnichia ovata) und Trompetenkriecher (Campsis radicans) wurden häufig an 50 % oder mehr unserer Probenahmepunkte pro Feuchtgebiet erfasst, während Staudenknöterich (Polygonum spp.) war überall üblich. Darüber hinaus können holzige Arten wie der Knopfbusch (Cephalanthus occidentalis), Sumpfkastanieneiche (Quercus michauxii), Glattulme (Ulmus rubra) und andere Hartholzarten im Tiefland wurden auf den sechs natürlichen Standorten im Vergleich zu restaurierten Standorten in größerer Menge gefunden. Laufende Analysen zielen darauf ab, Komponenten der Wasserqualität zu untersuchen, die durch die Zusammensetzung der Pflanzenarten in diesen Feuchtgebieten getrieben oder getrieben werden können.

Verbesserung des landwirtschaftlichen Wassermanagements durch Überwachung der Bodenfeuchte und Bewässerungsplanung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Rawson J. C., Linhoss A., Tagert M. L., Sassenrath G., Kingery W.

Die zunehmende Abhängigkeit der Pflanzenproduzenten von Wasser für die Bewässerung in Verbindung mit der Ausweitung der bewässerten Anbauflächen hat zur Überziehung des alluvialen Grundwasserleiters (MRVA) des Mississippi River Valley geführt. Da die Wasserressourcen weiter abnehmen, besteht ein unmittelbarer Bedarf an einer effizienteren Wasserbewirtschaftung und einer stärkeren Umsetzung von Wasserschutzpraktiken. Der Natural Resource Conservation Service (NRCS) von Mississippi hat mit Landwirten zusammengearbeitet, um die freiwillige Umsetzung von Wasserschutzpraktiken zu verstärken, aber diese Systeme erfordern oft einen finanziellen Beitrag des Landwirts und brauchen Zeit für die Installation und Verwaltung. Das Mississippi Irrigation Scheduling Tool (MIST) verwendet eine "Scheckheft"-Wasserbilanzberechnung und bietet Produzenten ein kostenloses Online-Bewässerungsmanagement-Tool, das einen Bewässerungsbedarf anzeigt, wenn das der Pflanze zur Verfügung stehende Bodenwasser unter das für das Pflanzenwachstum erforderliche Niveau sinkt. Das übergeordnete Ziel dieser Studie war die Bewertung und Verfeinerung der Datenanforderungen und Eingaben, die zur Kalibrierung und Validierung des Modells für Tests auf Mais- und Sojabohnenfeldern mit unterschiedlicher Bewirtschaftung und Bodentypen erforderlich sind. Die Datenerhebung läuft seit Mai 2011. Watermark 200SS-Sensoren und Datenlogger werden verwendet, um während der Vegetationsperiode eines jeden Jahres an verschiedenen Standorten die Bodenfeuchtigkeit in Schritten von 15,2 cm bis zu einem Meter Tiefe kontinuierlich zu messen und aufzuzeichnen. Bodenwasserrückhaltekurven wurden für jedes Feld aus detaillierten Bodentests bei jedem Tiefeninkrement erstellt und verwendet, um die Bodenspannungsdaten in den tatsächlichen Bodenwasserhaushalt umzuwandeln, der dann mit dem MIST-berechneten Bodenwasserhaushalt verglichen wurde. Darüber hinaus wurden Vergleiche zwischen Sätzen von Bodenfeuchtemesswerten innerhalb desselben Feldes durchgeführt, um die Genauigkeit der Messungen zu charakterisieren. Die vier Kilometer langen Niederschlagsdaten von Next Generation Radar (Nexrad) wurden zusammen mit landwirtschaftlichen Bewässerungsdaten verwendet, um das Modell für ein Sojabohnenfeld unter Pivot-Bewässerung und ein Maisfeld unter Furchenbewässerung zu kalibrieren.
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Schätzung der Abflusskurvenzahl anhand von Niederschlags-Abfluss-Daten aus landwirtschaftlichen Systemen im Mississippi-Delta und dem kolumbianischen Orinoquia.
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Ramirez-Avila J.J., Almansa-Manrique E., Jian Y., Ortega-Achury S.L., Laurens-Vallejo L.A.

Eine wichtige Aktivität in der angewandten Hydrologie ist die Schätzung des Niederschlagsabflusses von nicht bemessenen kleinen Wassereinzugsgebieten. Die Curve Number-Methode des Natural Resources Conservation Service (NRCS) wird verwendet, um verschiedene Niederschlags-Abfluss-Analysen für unterschiedliche Landnutzungen und Bodenbedingungen auf der ganzen Welt durchzuführen, z Verschmutzung durch nicht punktuelle Quellen. Da der berechnete Abfluss empfindlicher auf den Wert der Kurvennummer als auf die Niederschlagstiefe reagiert, ist die Schätzung der Werte der Kurvennummer für lokale Situationen sachdienlich. Beobachtete Niederschlags-Abfluss-Datensätze wurden verwendet, um den Kurvenzahlwert für sechs verschiedene Landnutzungs- und Bodenbearbeitungsbedingungen (dh nackter Boden, Weiden, konventionelle Bodenbearbeitung, reduzierte Bodenbearbeitung, Direktsaat, Fruchtfolge) in der Region Orinoquia in Kolumbien und landwirtschaftliche Felder zu schätzen estimate unter reduzierter Bodenbearbeitung in der Mississippi-Delta-Region in den USA. Die geschätzten Werte für die Kurvenzahl für nackte Böden und Direktsaatkulturen im Bereich von 61 bis 72 waren relativ ähnlich wie die Werte der tabellarischen Kurvenzahl, die auf der Grundlage der Landnutzung und der Bodenarten bestimmt wurden. Die geschätzten Kurvenzahlwerte für Weiden und Fruchtfolge (von 42 bis 67) waren etwas höher, während sie für Reihenkulturen mit Bodenbearbeitungspraktiken (von 72 bis 81) etwas niedriger waren als die tabellarischen Kurvenzahlwerte.

Bewertung von Analyse- und Risikobewertungsinstrumenten in landwirtschaftlichen Gebieten von Mississippi
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Ramirez-Avila J., Oldham J.L., Ortega-Achury S.L., Gallardo-Estrella R., Baker B., Alexander K., Locke M., Read J.J.

Der Nährstoff- und Sedimentabfluss von landwirtschaftlichen Feldern ist ein kritisches Problem im Zusammenhang mit der Beeinträchtigung von Gewässern in Mississippi und hat die Notwendigkeit geschaffen, beste Nährstoffmanagementpraktiken zu identifizieren, die Sediment- und Nährstoffverluste von Feldern minimieren und ihren Beitrag zu einer sauerstoffarmen Umgebung im Golf mindern von Mexiko. Eine umweltverträgliche und kosteneffiziente Umsetzung quantifizierter Reduzierungen der Nährstoffbelastung würde eine Analyse standortspezifischer überwachter Wasserqualitätsdaten erfordern, die den Erzeugern helfen, die am besten geeigneten Erhaltungsverfahren zum Schutz oder zur Verbesserung der Wasserqualität zu ermitteln. Der Mangel an Informationen in vielen Regionen über die Überwachung von Randzonen und Wassereinzugsgebieten in Bezug auf Wasserqualität und -quantität und die damit verbundenen Kosten hat jedoch die Verwendung qualitativer und quantitativer Risikobewertungsmodelle oder -instrumente gefördert, um Maßnahmen und politische Alternativen für das Management sowohl der Wasserqualität als auch Menge aus intensiv landwirtschaftlich genutzten Feldern. Nationale, regionale und staatliche Initiativen zur Nährstoffreduzierung haben gezeigt, dass die Bewertung und Auswahl von Analyseinstrumenten (oder Risikobewertungsmodellen) als eine der Strategien für die Planung, Standortbestimmung und Bewertung potenzieller Reduzierungen durch verschiedene Managementpraktiken, die im Mississippi-Delta umgesetzt werden, einbezogen werden muss , und anschließend die Regionen Mississippi Upland und Mississippi Coastal. Ein Conservation Innovation Grant (CIG)-Projekt wird durchgeführt, um die bestehende Notwendigkeit zu ermitteln, die Fähigkeit bestehender Risikobewertungsinstrumente für eine verbesserte Kosteneffizienz von Naturschutzpraktiken zu bewerten und zu verbessern und die Fähigkeit der Interessengruppen zu verbessern, angemessene Ressourcenschutzentscheidungen zu treffen, die durch solche Instrumente unterstützt werden . Dieses Projekt unterstützt die Spezifikationen des kürzlich überarbeiteten USDA-NRCS-Nährstoffmanagementstandards (590) und gibt Nährstoffkriterien an. Vorläufige Forschungsergebnisse werden vorgestellt, um fünf quantitative (APEX, NTT, APLE, N-Index und RUSLE2) und drei qualitative (P-Index, N-Leaching-Index, WQ-Index) Risikobewertungsinstrumente in Feldern des Mississippi-Deltas zu testen und zu validieren und das Geflügelproduktionsgebiet in South Mississippi.
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Bewertung der Auswirkungen von Fruchtfolgen auf die Grundwasserspeicherung und -neubildung im Mississippi-Delta
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Dakhlalla A. O., Parajuli P. B.

Der Alluvial Aquifer des Mississippi River Valley, der dem Big Sunflower River Watershed (BSRW) zugrunde liegt, ist der am stärksten genutzte Aquifer im Bundesstaat Mississippi. Da der Aquifer hauptsächlich zur Bewässerung von Kulturpflanzen wie Mais, Baumwolle, Soja und Reis verwendet wird, sind die Wasserstände in den letzten Jahrzehnten rapide zurückgegangen. Die Ziele dieser Studie sind (1) die Entwicklung eines kalibrierten und validierten Modells unter Verwendung von SWAT für Abfluss- und Grundwassertiefen im BSRW, (2) die Analyse der Beziehung und Trends zwischen Evapotranspiration und Grundwasserneubildungsraten innerhalb des Modells und (3) die Auswirkungen verschiedener Fruchtfolgestrategien auf die Grundwasserspeicherung und -neubildung zu modellieren. Das Modell schnitt während des Kalibrierungszeitraums R 2 = 0,53 bis 0,68 und NSE = 0,49 bis 0,66) und der Validierungsperiode (R 2 = 0,55 bis 0,75 und NSE = 0,49 bis 0,72) für den täglichen Abfluss gut ab, was mit dem SUFI-2 auto . erreicht wurde -Kalibrierungsalgorithmus im SWAT-CUP-Paket. Das Modell zeigte auch gute Ergebnisse bei der Simulation saisonaler Schwankungen der Wasserspiegeltiefe im Kalibrierungs-Teileinzugsgebiet (R 2 = 0,58 und NSE = 0,56) und im Validierungs-Teileinzugsgebiet (R 2 = 0,72 und NSE = 0,63). Die Fruchtfolgeszenarien mit Reisanbau ergaben die geringste Grundwasserspeicherung (-8,3% bis -9,6%) im Vergleich zum Basisfruchtszenario, was auf die hohen Bewässerungsraten der Reiskultur zurückzuführen ist. Die Reisfruchtfolgen führten jedoch zu den höchsten Anstiegen der Grundwasserneubildungsraten (+19,4% auf +59,5%), wahrscheinlich aufgrund der Reaktion auf den Mangel an Grundwasser, das für die Bewässerung benötigt wird, sowie der begrenzten Wasseraufnahme durch die flache Reispflanze Wurzeln. Die Fruchtfolgen mit Mais und Baumwolle führten zu den größten Zunahmen der Grundwasserspeicherung (+9,6% auf +26,7%), was auf die geringen Bewässerungsraten sowie den kurzen Zeitraum zwischen Pflanzung und Ernte zurückzuführen ist. Die Ergebnisse dieser Studie sollen Landwirten und Managern von Wassereinzugsgebieten dabei helfen, die Grundwasserressourcen zu schonen, aber dennoch die Pflanzenproduktion aufrechtzuerhalten.

Auswertung von Eingabevariablen für neuronale Netzmodelle, die in der Grundwasserstandsvorhersage für Sunflower County, Mississippi . verwendet werden
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Guzman S., Paz J., Tagert M.

Der sinkende Wasserstand im Alluvial Aquifer (MRVA) des Mississippi ist auf die Ausweitung der bewässerten Anbauflächen und den steigenden Wasserbedarf in der Region des Mississippi-Deltas zurückzuführen, was die Entwicklung von Vorhersageinstrumenten und die Verbesserung von Schutzmaßnahmen erforderlich macht. Eines der Werkzeuge, die in jüngsten Untersuchungen untersucht wurden, ist das Künstliche Neuronale Netz (KNN), das in Bezug auf seine Anwendung bei der Modellierung und Vorhersage nichtlinearer hydrologischer Zeitreihen wie beispielsweise des Grundwasserspiegels an Popularität gewonnen hat. Eine frühere Studie zeigte beispielsweise, dass ein KNN mit 2 verborgenen Schichten, 100 Zeitverzögerungen und einem Bayes'schen Regularisierungs-Trainingsalgorithmus die beste Modellarchitektur hatte, die Vorhersagen des täglichen Grundwasserspiegels bis zu drei Monate im Voraus lieferte. Die Effektivität von KNN bei der Vorhersage des täglichen Grundwasserspiegels hängt von verschiedenen Eingabedatensätzen sowie von der Lernkapazität des Netzwerks ab. Ein wichtiger Schritt im KNN-Entwicklungsprozess ist die Bewertung signifikanter Eingangsvariablen, da nicht alle von ihnen aussagekräftige Prädiktoren für den Modellausgang sind. In dieser Studie wurde die Leistung eines KNN, das mit einem Bayes'schen Regularisierungsalgorithmus und verschiedenen Kombinationen von Eingangsvariablen trainiert wurde, bewertet, um das optimale Modell zu bestimmen, das Grundwassertrends bis zu drei Monate in einem USGS-Überwachungsbrunnen in Sunflower County, Mississippi, simulieren kann. Neun Jahre lang wurden tägliche Grundwasserstandsmessungen gesammelt und in Trainings- und Validierungsdatensätze aufgeteilt. Gleichzeitig wurden auch Eingabezeitreihen wie die täglichen Evapotranspirationsraten, berechnet nach der Priestly-Taylor-Methode, und der tägliche Niederschlag in Trainings- und Validierungssets aufgeteilt. Die Bewertung der Modellleistung unter verschiedenen Eingangsvariablen basierte auf dem Mean Square Error (MSE) und statistischen Korrelationsschätzungen. Die Verwendung von KNN mit signifikanten Eingangsvariablen liefert nützliche Informationen für das Management von Wasserentnahmen entweder pro Brunnen oder auf regionaler Ebene, um unterschiedliche Erhaltungspraktiken umzusetzen.

Evaluierung von Managementstrategien zur Förderung des Schutzes der Wasserressourcen in Louisiana
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Adusumilli N., Davis S.

Die Notwendigkeit, die Wasserverfügbarkeit in Louisiana zu sichern, ist nicht nur für die Erhaltung der Wasserressourcen des Staates, sondern auch für die Nachhaltigkeit der Sektoren, die von dieser wichtigen Ressource abhängen, entscheidend geworden. Der Wettbewerb um Oberflächen- und Grundwasservorräte nimmt im Bundesstaat aufgrund vieler Faktoren nur zu, darunter die Nachfrage aus Sektoren wie Industrie, Stromerzeugung, öffentliche Versorgung, Aquakultur, zunehmende bewässerte Anbauflächen und längere Dürreperioden. Daher sollte die Planung darauf ausgerichtet sein, Strategien zu identifizieren, die die Wasserverfügbarkeit für alle angemessenen gegenwärtigen und zukünftigen Bedürfnisse sicherstellen und die Erhaltung der Wasserressourcen fördern. Die Auswahl und/oder Umsetzung einer Strategie hängt von langfristigen Zielen, wirtschaftlichen Belangen und der Bereitschaft der Akteure ab, die Perspektiven des Wassermanagements zu übernehmen. Daher ist die Identifizierung von Strategien, die Instrumente, Praktiken und Richtlinien umfassen, die den Schutz und die Effizienz fördern, entscheidend, um die Annahme zu motivieren und die Belastung von Grundwasserleitern, Stauseen und anderen Oberflächenwasserquellen zu reduzieren. Insbesondere sollten die Strategien Wasserschutz, wirtschaftliche Anreize zum Wassersparen und öffentliche Bildung hervorheben. Zu den möglichen Vorteilen einer Verbesserung der Wassernutzungseffizienz gehören Kostensenkungen, Umweltschutz, Reduzierung von Wasserverlusten und -verschwendung sowie Reduzierung des Energieverbrauchs. Die identifizierten Strategien werden Planern und Entscheidungsträgern die Informationen liefern, die für die Entwicklung eines langfristigen landesweiten Wassermanagementplans erforderlich sind.

Faktoren, die die Primärproduktion und Atmung im Grand Bay National Estuarine Research Reserve beeinflussen
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Caffrey J. M., Amacker K. S., Murrell M. C., Woodrey M.

Fortschritte in der Technologie haben unsere Fähigkeit zur Erfassung von Wasserqualitätsdaten über eine Vielzahl von Raum- und Zeitskalen erheblich verbessert. Kommerziell erhältliche Datensonden, die zum Sammeln von Zeitreihen von Temperatur-, Salzgehalts- und gelösten Sauerstoffdaten eingesetzt werden, können beispielsweise Ereignisse von stündlichen (Gezeiten- und Tages-) Zeitskalen bis hin zu saisonalen Zeitskalen erfassen, die Süßwasserabfluss und Algenblüten erfassen. Die Analyse der Daten aus diesen langfristigen Einsätzen liefert Erkenntnisse über die relative Bedeutung anthropogener und externer Faktoren für die Funktion des Mündungsökosystems. Gelöste Sauerstoff-Zeitreihen wurden verwendet, um die tägliche Bruttoproduktion, die Atmung und den Netto-Ökosystem-Metabolismus (NEM) abzuschätzen. Langfristige Schätzungen der Primärproduktion und der Ökosystematmung sind in der Ästuarliteratur jedoch selten, liefern jedoch grundlegende Informationen über den trophischen Status dieser sensiblen Umgebungen. Bei konsistenter Erhebung ermöglicht dieser Ansatz die Auflösung langfristiger Trends, aber vielleicht noch wichtiger ist, dass er einen historischen Benchmark liefert, anhand dessen zukünftige Muster bewertet werden können. Das Grand Bay National Estuarine Research Reserve ist eine kleine und relativ unberührte Mündung im nördlichen Golf von Mexiko. Der Süßwassereintrag in die Mündung ist in erster Linie der lokale Abfluss von Bayous- und Gezeitenbächen, einschließlich Bayou Cumbest, Bayou Heron und Bangs Lake. Die Nährstoffbelastung in Grand Bay ist relativ gering, wobei die Nährstoffkonzentrationen in der Umgebung oft nicht erfasst werden. Die Primärproduktion wurde aus den Sondendaten des Tages für gelösten Sauerstoff unter Verwendung der Open-Water-Methode von Odum berechnet. Primärproduktion und Atmung waren im Sommer am höchsten, und die Raten dieser Prozesse waren stark korreliert. Trotz zwischenjährlicher Muster der Süßwasserströmung und des Salzgehalts war die Variabilität der Stoffwechselraten gering, was möglicherweise auf Verschiebungen in der relativen Bedeutung der benthischen und Phytoplanktonproduktivität während verschiedener Strömungsregime zurückzuführen ist. Die Primärproduktion und die Wassersäule von Chlorophyll a in Grand Bay nach einem Phosphoraustritt im Jahr 2005 waren ähnlich wie in anderen Jahren. Die fehlende Stimulation durch Phosphor stimmt mit Bioassay-Experimenten zur Nährstoffzugabe überein, die in Bangs Lake und Point aux Chenes durchgeführt wurden. Zweimonatlich gesammelte Proben zeigten, dass Stickstoff anstelle von Phosphor das Phytoplanktonwachstum an beiden Standorten stimulierte.

Grundwasser- und Oberflächenwasserdynamik im Mississippi-Delta: ein gekoppelter Monitoring-Modellierungsansatz für ein besseres Verständnis und Management von Gro
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Barlow J. R., Connor J. H.

Die Schwemmlandebene des Mississippi im Nordwesten von Mississippi (als Delta bezeichnet), einst eine Überschwemmungsebene des Mississippi, die mit Harthölzern und Marschland bedeckt war, ist heute eine hochproduktive landwirtschaftliche Region von großer wirtschaftlicher Bedeutung für Mississippi. Wasser für die Bewässerung wird hauptsächlich vom alluvialen Grundwasserleiter des Mississippi River Valley geliefert, und obwohl der alluviale Grundwasserleiter eine große Reserve hat, gibt es Hinweise darauf, dass die derzeitige Wassernutzungsrate aus dem alluvialen Grundwasserleiter nicht nachhaltig ist. Vor der extensiven Nutzung des Grundwassers zur Bewässerung folgte der regionale Grundwasserflussweg im Allgemeinen der Topographie der Schwemmebene und mündete in die Bäche und Flüsse innerhalb des Deltas. Gegenwärtig wird der regionale Grundwasserflussweg von einem großen Depressionskegel im zentralen Delta unterbrochen, wobei der maximale Abfluss in Sunflower County auftritt, der als Ergebnis des Grundwasserpumpens zur Bewässerung entstanden ist. Der Rückgang des Wasserspiegels hat zu einem verringerten Grundwasserabfluss in die Bäche geführt, so dass viele Bäche im Delta derzeit das ganze Jahr über Nettoverluste aufweisen. Diese Veränderungen der Strömung zum und vom Grundwasserleiter haben die verfügbare Wassermenge im alluvialen Grundwasserleiter verringert und viele Ökosystemleistungen verringert, die durch die Grundwasserableitung in Bäche bereitgestellt werden, wie z Transport von Schadstoffen durch die Streambed-Schnittstelle.

Derzeit wird versucht, ein bestehendes regionales Grundwasserströmungsmodell zu aktualisieren und zu verbessern, um konjunktive Wassermanagement-Optimierungsszenarien zu entwickeln und durchzuführen. Diese Bemühungen werden gemeinsam von Mitarbeitern des U.S. Geological Survey und des Mississippi Department of Environmental Quality durch eine Absichtserklärung zwischen den beiden Behörden durchgeführt. Zu den wichtigsten Überarbeitungen des Modells gehört die Aktualisierung des Modells bis 2014 mit der Hinzufügung neuerer Daten zum Wasserverbrauch, Niederschlags- und Neubildungsdaten sowie Beobachtungen von Bachläufen und Wasserständen.

Grundwasser- und Oberflächenwasser-Interaktionen eines Bachlaufs und eines geplanten Reservoirs im Einzugsgebiet des Pascagoula River: George County, Mississippi
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Killian C., Schmitz D.

Diese Forschung hatte zwei Hauptziele: die Wechselwirkungen zwischen Oberflächenwasser und Grundwasser entlang eines Bachlaufs zu quantifizieren und die hydraulische Leitfähigkeit an dem Standort zu bestimmen, an dem zwei Reservoirs vorgeschlagen werden. Die Stromstrecke, die sich im Pascagoula River Basin im Südosten von Mississippi befindet, beginnt am Lake Okatibbee und endet bei Pascagoula in den Golf von Mexiko. Vier kontinuierliche Pegelstationen der USGS lieferten mehr als vierzig Jahre Daten zum Abfluss von Bachläufen für eine Grundwasser-Rezessionsanalyse der Ganglinie, die die Grundströmungskomponente innerhalb des Baches bestimmt. Die Analyse zeigte, dass die Grundströmung entlang der Stromreichweite abnimmt und wieder ansteigt, bevor sie den Golf von Mexiko erreicht. An den Standorten der geplanten Lagerstätten in George County, Mississippi, wurden 13 Bohrlochproben entnommen, um die hydraulische Leitfähigkeit der Sedimente zu bestimmen, die eine hohe hydraulische Leitfähigkeit aufwiesen. Die Stauseen werden dazu beitragen, die Ökologie der Flüsse zu erhalten und die Speicherung von Oberflächenwasser für Erholungs- und Industriezwecke zu erhöhen.
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Grundwasserstände im Mississippi River Valley Alluvial Aquifer
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Stile M.

Der Yazoo Mississippi Delta Joint Water Management District (YMD) sammelt zweimal im Jahr, einmal im April und erneut im Oktober, Wasserstandsinformationen aus dem Alluvial Aquifer (MRVA) des Mississippi River Valley. Diese Monate werden verwendet, um es den Mitarbeitern zu ermöglichen, den Wasserstand vor und nach der Grundwasserbewässerungssaison zu ermitteln. Die Messungen werden aus einem Netzwerk von 550 Vermessungsbohrungen im gesamten Mississippi-Delta gesammelt. Tablet-Computer, die mit kundenspezifischer Software konfiguriert sind, werden von Außendienstmitarbeitern verwendet, um bei der Dateneingabe und Qualitätskontrolle zu helfen. Die bei jeder Wasserstandserhebung gesammelten Informationen fließen in das geografische Informationssystem (GIS) des YMD ein. Nachdem die Feldarbeiten für jede Wasserstandserhebung abgeschlossen sind, verwendet YMD GIS, um Wasserstandsoberflächenkarten zu erstellen. Diese Oberflächenkarten dienen als primäre Datensätze, die von YMD verwendet werden, um kurz- und langfristige Karten der Wasserstandsänderung des Grundwasserleiters zu erstellen. Darüber hinaus wird GIS verwendet, um Wasservolumenänderungen im Grundwasserleiter zu erstellen. Diese Änderungen werden jährlich von Frühjahr bis Frühjahr und von Herbst bis Herbst berechnet. Zusätzliche Änderungen werden von Herbst bis Frühjahr berechnet, die die Erholung des Grundwasserleiters darstellen, und von Frühjahr zu Herbst, die die Wasserentnahmen darstellen. Die Wasservolumenänderungen des Grundwasserleiters werden berechnet und dann zur grafischen Darstellung in eine Tabelle eingegeben.
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Heterogene vertikale Strömung durch Oxbow-Feuchtgebiete: Bodenchemie, Baumwachstum in Feuchtgebieten und Grundwasserneubildung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Lahiri C., Davidson G.R., Threlkeld S.T.

Die Auen des unteren Mississippi River sind übersät mit Altarmen und Feuchtgebieten, die dichte Wälder aus Sumpfzypressen und Tupelogummi beherbergen. Feinkörnige Sedimente, die die Altarme füllen, bilden Pfropfen mit niedriger hydraulischer Leitfähigkeit, die die Kommunikation zwischen Oberflächenwasser und darunterliegendem Grundwasser minimieren und während des Hochwassers tiefgreifende reduzierende Bedingungen in den Böden erzeugen sollten. In bewaldeten Altarmen können ausgedehnte Wurzelnetzwerke und verrottende umgestürzte Bäume jedoch Zonen mit höherer Leitfähigkeit und bevorzugten vertikalen Fließwegen erzeugen. Hinweise auf bevorzugte Fließwege wurden in Sky Lake, einer verlassenen Mäanderschleife des Mississippi River im Nordosten von Mississippi, dokumentiert. Das Redoxpotential, das über einen Zeitraum von 18 Monaten stündlich gemessen wurde, zeigte isolierte Zonen, die oxidieren, wenn der Oberflächenwasserspiegel einen Meter überstieg. Änderungen des Grundwasserspiegels in einem Brunnen innerhalb der Mäanderschleife stimmten auch mit der Wiederauffüllung des darüber liegenden Altarmes überein. Die advektive Zufuhr von Sauerstoff durch Teile der Wurzelzone hat das Potenzial, das Baumwachstum während längerer Überschwemmungen zu fördern. Mehrere Zypressen wurden ausgestattet, um den Saftfluss und die radiale Ausdehnung kontinuierlich zu überwachen, um mögliche Verbindungen zwischen Wachstum und Veränderungen des Redoxpotentials des Bodens zu identifizieren, die mit Veränderungen der Wassertiefe einhergehen.

Auswirkungen der Wiederaufforstung/Entwaldung auf die Oberflächenwasserqualität im Mississippi River Basin
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Ouyang Y.

Unter den größten Küsten- und Flusseinzugsgebieten der Welt ist das Mississippi River Basin (MRB) eines der am stärksten durch menschliche Aktivitäten gestörten. Veränderungen in der Land- und Forstwirtschaft, Kahlschlag in Laubwäldern im Tiefland und Umwandlungen von Wäldern in landwirtschaftliche Flächen sind maßgeblich für die erhöhten Nährstoff-, Sediment- und anderen Schadstofffrachten in den Mississippi (MR) und den angrenzenden Golf von Mexiko (GOM) verantwortlich. . Die übermäßige Nährstoffbelastung hat zu einer erhöhten Ausdehnung und Schwere der saisonalen hypoxischen Zonen, einer veränderten Artenzusammensetzung und einer verminderten allgemeinen Gesundheit der aquatischen Gemeinschaften in der MRB und den angrenzenden GOM geführt. Darüber hinaus wurde die erhöhte Sedimentfracht aufgrund ihrer Adsorption toxischer Bestandteile sowohl als Träger als auch als potenzielle Quelle von Schadstoffen in Gewässern erkannt. Trotz zahlreicher Bemühungen, die Zusammenhänge zwischen den ökologischen und ökologischen Folgen der Entwaldung und den Vorteilen der Wiederaufforstung zu untersuchen, wurden nur sehr wenige Anstrengungen unternommen, um die Auswirkungen der Wiederaufforstung auf die Wasserqualität im MRB zu untersuchen und zu synthetisieren. Diese Studie wurde durchgeführt, um (1) die Auswirkungen der Entwaldung auf die Wasserqualität (z. B. Nährstoffe und Sedimente) und (2) die Auswirkungen der Wiederaufforstung und Forstwirtschaftspraktiken auf die Oberflächenwasserqualität zu untersuchen. Durch die Zusammenfassung der Ergebnisse der Überprüfung haben wir die relevanten Wissenslücken identifiziert und den zukünftigen Forschungsbedarf empfohlen, um Forst- und Wasserressourcenmanager dabei zu unterstützen, rechtzeitig Entscheidungen für Verbesserungen der Wasserqualität in der MRB und der angrenzenden GOM zu treffen.
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Verbesserung der Abflussschätzungen an ungeeichten Bächen im Südwesten von Mississippi
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Läufer M., Aktien S.

Das Verständnis der geringen Fließeigenschaften von Bächen ist ein wichtiges Anliegen der staatlichen Wasserressourcenmanager. Wie Bäche auf Dürre oder lange Niedrigwasserperioden reagieren, kann sich auf mehrere Probleme der Wassernutzung auswirken, wie beispielsweise Bewässerung, kommunale und industrielle Wasserversorgung, Fisch- und Wildtierschutz sowie die Verdünnung von Abfällen. Als grundlegendes Kriterium für die Zulassung von Abfalleinleitungen und Wasserentnahmen werden Schätzungen des 7-Tage-, 10-Jahres-(7.Q.10)-Niedrigabflusses für Bäche in Mississippi verwendet. Es wird davon ausgegangen, dass 7Q10 die Assimilationskapazität im Fluss zur Verdünnung von Schadstoffen angemessen anspricht und auch Wasserlebewesen in Zeiten geringer Strömung schützt. Daher sind genaue Schätzungen der 7Q10-Low-Flow-Werte und der potenziellen Auswirkungen auf die Wasserqualität und die biologische Reaktion unerlässlich für eine ordnungsgemäße Bewirtschaftung der Wasserressourcen des Staates, um die Gesundheit der Gewässer mit der wirtschaftlichen Entwicklung in Einklang zu bringen. 7Q10-Schätzungen für niedrige Abflüsse für Mississippi-Bäche wurden seit 1991 nicht mehr aktualisiert. Darüber hinaus wurden in Mississippi-Bächen, wenn überhaupt, nur selten potenzielle Veränderungen der Wasserqualität während Niedrigwasserperioden dokumentiert. Plötzliche Änderungen des gelösten Sauerstoffs, des pH-Werts und der Temperatur während Zeiten geringer Strömung könnten enorme Auswirkungen auf biologische Gemeinschaften in Bächen haben. Daher ist es notwendig, sowohl Wassermengen- als auch Wasserqualitätsdaten in Bächen zu erhalten, um die Auswirkungen kritischer Niedrigwasserperioden vollständig zu verstehen. Das U.S. Geological Survey sammelte in Zusammenarbeit mit dem Mississippi Department of Environmental Quality an 33 Standorten im Südwesten von Mississippi Abflussdaten, um die Fähigkeit von Ressourcenmanagern zu verbessern, den Abfluss an ungealterten Standorten basierend auf aktuellen Abflussbedingungen an nahegelegenen Referenzmessgeräten abzuschätzen. Diese Daten werden verwendet, um die 7Q10-Berechnungen für Bäche im südwestlichen Mississippi zu aktualisieren und die potenziellen Auswirkungen geringer Abflüsse auf die Wasserqualität in den ausgewählten Bächen zu bestimmen. Zwischen dem 12. August und dem 30. Oktober wurden insgesamt 292 Standortbesuche mit jedem besuchten Standort durchgeführt bis zu 10 mal. Bei den Ortsbesichtigungen wurden die Feldparameter Wasserstand, Bachabfluss und Wasserqualität gemessen und aufgezeichnet. Darüber hinaus wurden an 25 Standorten Wasserqualitätsinstrumente eingesetzt, um Feldparameter über einen Zeitraum von 24 bis 48 Stunden zu messen. Es wurden 245 Strömungsmessungen mit Strömungen im Bereich von 0,004 bis 142 cfs durchgeführt. Es wurden 290 Sätze diskreter Feldparameterwerte zur Wasserqualität und 25 Sätze von Zeitreihendaten zur Wasserqualität gesammelt.

Verbesserung der N- und P-Schätzungen für das Bewässerungswasser von Schweinemist-Lagunen
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: McLaughlin M. R., Brooks J. P., Adeli A., Jenkins J. N.

Nährstoffmanagementpläne (NMPs) für Begrenzte Tierfütterungsbetriebe (CAFOs) erfordern eine Aufzeichnung der N- und P-Frachten aus Düngerlandanwendungen, einschließlich der Bewässerung mit Lagunenwasser. Die Vorschriften von Mississippi verlangen, dass Nährstoffaufzeichnungen für das Bewässerungswasser von Lagunen auf mindestens einer jährlichen Analyse basieren. Untersuchungen zu Schweine-CAFOs in Mississippi haben gezeigt, dass die N- und P-Werte im Lagunenwasser und das N:P-Verhältnis vorhersagbaren Jahreszyklen folgen, aber während der Bewässerungssaison von April bis Oktober erheblich variieren. Nährstoffschätzungen auf der Grundlage einer einzigen jährlichen Analyse berücksichtigen diese Variabilität möglicherweise nicht und können die Nährstofffrachten über- oder unterschätzen und zu ungenauen NMP-Aufzeichnungen führen. Die vorliegende Studie berichtet über eine verbesserte Methode zur genaueren Schätzung der N- und P-Belastung im Bewässerungswasser aus Schweinelagunen. Die Methode wurde aus Analysen von Daten aus Mississippi-Lagunen und anderen Lagunenstudien abgeleitet und nutzte vorhersagbare jährliche Zyklen von N und P im Lagunenwasser, um lagunenspezifische Modelle anzupassen und datumsbasierte Daten zum Nährstoffgehalt zu erzeugen. Die Daten wurden in Tabellen umgewandelt, die die geschätzten N- und P-Gehalte im Lagunenwasser für jeden Tag der Bewässerungssaison anzeigen. Der Betriebsleiter verwendet die Kalendertabelle, um geschätzte Nährstoffgehalte für das Datum eines jeweiligen Bewässerungsereignisses zu ermitteln, multipliziert diese Werte mit der pro bewässerten Fläche aufgebrachten Wassermenge und trägt die Ergebnisse in den NMP-Datensatz ein. Die Ähnlichkeit der Kurven aus Analysen von Lagunen in Mississippi und anderen Bundesstaaten legt nahe, dass die Methode unter Verwendung von Daten aus einer einzigen Nährstoffanalyse für jede Lagune angewendet werden kann. Obwohl die Jahreszyklen polynomialen Modellen folgten, konnte die Bewässerungssaison auf einfachere lineare Modelle reduziert werden. Ein interessantes mathematisches Ergebnis des saisonalen linearen Modells zeigte, dass Lagunenwasserproben von Anfang Juli, Mitte der Bewässerungssaison, die durchschnittlichen N- und P-Gehalte für die Saison darstellten, sodass es möglich war, die N- und P-Frachten mit der Einzelanalyse abzuschätzen ohne Anpassung der Daten an ein saisonales Modell und eine Kalendertabelle. Die Genauigkeit des einzelnen Analyseansatzes Anfang Juli ohne Kurvenanpassung und Kalendertabelle war jedoch davon abhängig, dass die Wassermengen der Lagune gleichmäßig über die Bewässerungssaison verteilt waren. Das Anpassen einer Kurve und das Erstellen einer lagunenspezifischen Kalendertabelle war genauer für die Schätzung der Nährstoffbelastung, wenn Bewässerungsereignisse und -mengen nicht gleichmäßig über die Saison verteilt waren. Beide Methoden waren genauer als die Verwendung einer einzelnen Analyse von Nährstoffkonzentrationen in der frühen oder späten Saison.

Verbesserung der Marketing-Websites für hafenbasierte Wirtschaftsentwicklung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Miller C. R., Kern T.

Fluss- und Seehäfen sind wichtige Vermögenswerte für die regionale Wirtschaftsentwicklung. Viele Industrien müssen in unmittelbarer Nähe oder mit effizienter Verkehrsanbindung an Häfen angesiedelt sein. Daher sind Häfen wichtige Standortauswahlfaktoren für die industrielle Anziehungskraft. Der Auswahlprozess für Industriestandorte umfasst typischerweise eine erste webbasierte Überprüfung potenzieller Standorte durch Berater oder interne Immobilienteams. Die wenigen Gemeinden oder Staaten, die die Kriterien auf der Grundlage ihrer Websites zu erfüllen scheinen, erhalten eine Informationsanfrage (RFI), um spezifische Informationen zu erhalten. Auf der Grundlage der RFI-Informationen findet ein abschließendes Screening statt, bevor die Verhandlungen über die wirtschaftliche Entwicklung beginnen. Um bei der industriellen Anziehung erfolgreich zu sein, müssen bestimmte Informationen auf der Website eines Hafens oder leicht verfügbar sein.Diese Studie, die Teil der Studie des Verkehrsministeriums von Mississippi aus dem Jahr 2014 war, untersucht die von RFIs angeforderten hafenbezogenen Informationen, um ein Inhaltsanalysetool zur Bewertung von Hafenwebsites zu erstellen. Jede der 16 Hafen-Websites in Mississippi und die zugehörige Wirtschaftsförderungsorganisation werden anhand dieser Checkliste bewertet. Es werden Marketingempfehlungen entwickelt, die die Anziehungs- und Bindungsbemühungen der Häfen für die Industrie verbessern.

Verbesserung der Wasserqualität durch Planung, Gestaltung von Wassereinzugsgebieten und innovative Outreach-Aktivitäten
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Johnson K.

Das Gulf Coast Community Design Studio (GCCDS) der Mississippi State University entwickelt in Zusammenarbeit mit dem Land Trust for the Mississippi Coastal Plain (LTMCP) und mit Beiträgen von Gemeindevorstehern und Anwohnern einen Watershed-Implementierungsplan für Rotten Bayou Watershed in Hancock und Harrison Counties , Mississippi. Neben der Entwicklung eines schriftlichen Plans umfasst die Arbeit umfangreiche Schulungen, Öffentlichkeitsarbeit und Demonstrationsprojekte der besten Managementpraktiken. Ein sinnvolles Engagement ist entscheidend, um sowohl Bedingungen anzugehen, die eine Verschmutzung durch punktuelle Quellen verursachen, als auch um einen Plan zu entwickeln, der eine gute Zustimmung der Gemeinschaft hat, um die Umsetzung sicherzustellen. Innovative Engagement-Ansätze sind in Rotten Bayou Watershed aus zwei Hauptgründen notwendig. Erstens gibt es derzeit nur einen sehr begrenzten öffentlichen Zugang zum Bayou, sodass nur wenige Bewohner des Einzugsgebiets eine direkte Verbindung zu den Wasserstraßen haben, auf die sie sich auswirken, oder sie schätzen. Zweitens gibt es im Wesentlichen zwei "Gemeinschaften", die die Wasserscheide bilden: Fenton/Dedeaux und Diamondhead. Fenton/Dedeaux ist eine ländliche Gemeinde mit vielen Einwohnern, die tief in der Gegend verwurzelt sind. Diamondhead ist eine geplante Rentnergemeinde, die vor kurzem zur neuesten Stadt von Mississippi wurde und aus vielen Transplantationen in die Region besteht. Effektive Kommunikation mit den Bewohnern dieser beiden Gemeinden, die ihre unterschiedlichen Interessen und Werte ansprechen und sie für die Verbesserung der Wasserqualität in Rotten Bayou . vereinen erfordert vielfältige und kreative Herangehensweisen an die Öffentlichkeitsarbeit. Die Präsentation wird die Konferenzteilnehmer in die einzigartigen Planungs- und Outreach-Methoden einführen, die bei der Entwicklung des Rotten Bayou Watershed-Implementierungsplans verwendet werden. Zu den Strategien gehören die Zusammenarbeit mit nicht-traditionellen Partnern wie Kirchen, Leseprogramme in Sommerbibliotheken, Golfplätze und ein pädagogisches Puppentheater, das soziale Medien und Verlosungen nutzt, um die Teilnahme attraktiv und zugänglich zu machen, und die Nutzung von Mitteln aus dem Golf von Mexiko B-WET-Programm der NOAA, um eine Verbindung herzustellen Schüler einer örtlichen Grundschule an der Wasserscheiden-Planungsarbeit. Der Watershed-Implementierungsplan für Rotten Bayou Watershed wird teilweise durch einen Zuschuss der EPA an das Mississippi Department of Environmental Quality gemäß den Bestimmungen von Abschnitt 319(h) des Clean Water Act zusammen mit staatlichen und lokalen Übereinstimmungen finanziert.
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Wechselbeziehungen zwischen Küstenwasserqualität, Ökosystemgesundheit, menschlicher Gesundheit und Sozioökonomie
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Ingram R. B.

Der Mensch ist eine terrestrische Spezies, wir sind auch eine soziale Spezies. Unsere Aktivitäten wirken sich auf alle Umweltmedien aus, in denen wir leben, Qualität und Quantität von Oberflächen- und Grundwasser, Luftqualität, Lebensräume von Wasser- und Wildtieren, Ökosystemstruktur und Klima. In einem kürzlich veröffentlichten nationalen Bericht über die Wasserqualität in den Vereinigten Staaten wurden 45% der bewerteten Flussmeilen, 47% der bewerteten See-Acre und 32% der bewerteten Buchten und Mündungsquadratmeilen als verschmutzt eingestuft. Die aktuelle 303(d)-Liste von Mississippi identifiziert 21 beeinträchtigte Wasserkörper im Coastal Streams Basin, Lower Pascagoula River Basin und Lower Pearl River Basin. In diesem Bereich wurden 45 TMDLs entwickelt. Im Jahr 2014 wurden 44 Strandsperrungen und/oder Wasserkontaktwarnungen herausgegeben. Wasserqualität, Ökosystemgesundheit und menschliche Gesundheit sind alle untrennbar miteinander verbunden. Diese von der Wissenschaft unterstützte Anerkennung spiegelt sich in den abgestuften Nutzungskategorien von Oberflächengewässern wider, die in den Wasserqualitätsschutzstandards von Mississippi enthalten sind (öffentliche Wasserversorgung, Schalentierernte, Erholung sowie Fische und Wildtiere), die alle darauf ausgerichtet sind, die Wasserqualität, die und menschliche Gesundheit. Ebenso besteht ein starker Zusammenhang zwischen Wasserqualität und Sozioökonomie auf allen Ebenen, vom Einzelnen über die lokale Gemeinschaft bis hin zur größeren Gesellschaft. Ein erheblicher Teil der Küstenwirtschaft hängt von der Wasserqualität ab, um die industrielle Entwicklung und die Schaffung von Arbeitsplätzen zu unterstützen, gesunde Ökosysteme zu erhalten und Meeresressourcen zu ernten und die Traditionen, Kulturen und Lebensqualität der Golfküste zu erhalten.
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Messung der Unsicherheit und Empfindlichkeit des Mississippi Irrigation Scheduling Tools (MIST)
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Linhoss A., Tagert M., Bukah H.

Der alluviale Aquifer des Mississippi River Valley hat aufgrund von Pumpen zur Bewässerung im Nordwesten von Mississippi dramatische Rückgänge erlebt. Die Bewässerungsplanung spart Wasser und Energie ohne Ertragseinbußen durch die optimale Häufigkeit und Dauer der Wasseranwendungen. Modelle, die auf Ernte-, Boden- und Klimadaten basieren, können für die Bewässerungsplanung verwendet werden. Das Mississippi Irrigation Scheduling Tool (MIST) ist ein solches Modell. MIST verwendet die Penman-Montieth-Gleichung zusammen mit Erntekoeffizienten und der Soil Conservation Service-Kurvenzahlmethode, um den Abfluss und die Evapotranspiration in einem Feld zu berechnen. Die resultierende Wasserbilanz kann verwendet werden, um Bewässerungsereignisse zu planen. Bei der Verwendung eines Modells wie MIST zu Verwaltungszwecken ist es wichtig, dass sich der Benutzer der Zuverlässigkeit oder Unsicherheit des Modells bewusst ist. Darüber hinaus kann die Modellkalibrierung optimiert werden, indem die wichtigsten Fahrparameter innerhalb eines Modells identifiziert werden. Ziel dieser Forschung war es, eine globale Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalyse des MIST-Modells durchzuführen, um die Modellzuverlässigkeit zu quantifizieren und die wichtigsten Modellparameter zu identifizieren. Um eine realistische Darstellung der Unsicherheit und Sensitivität des Modells zu ermöglichen, wurden Parameter-Wahrscheinlichkeitsverteilungen auf Messwerten basierend und mit Ergebnissen verglichen, die generische Prozentsätze verwendeten. Sechs globale Sensitivitätsanalysemethoden wurden verwendet, um zu verstehen, wie sich diese Methoden unterscheiden (Sobol, FAST, Morris, Zufalls-, Quasi-Zufalls- und Latin-Hypercube-Sampling). Die Ergebnisse zeigen, dass die Methoden der Sensitivitätsanalyse ähnliche Ergebnisse liefern. Die Methode, mit der die Wahrscheinlichkeitsverteilungen bestimmt wurden, war jedoch für die Bestimmung der Ergebnisse wichtig. Diese Ergebnisse sind bei der Entwicklung besserer Modellierungswerkzeuge nützlich und können Landwirten und Betriebsleitern helfen, die Empfehlungen des MIST-Modells erfolgreich anzuwenden.
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Mississippi-Wasserressourcen: Kartierung des Ausmaßes kritischer und gefährdeter Wassereinzugsgebiete zur Unterstützung von Restaurierungsbemühungen und Erhaltungsplanung mithilfe von NASA-Erdbeobachtungen
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Castillo C.

Wasserscheiden in Mississippi bieten den Bürgern und Besuchern des Staates viele Vorteile für Umwelt und Erholung. Die Nature Conservancy und das Pascagoula River Audubon Center arbeiten derzeit daran, die Küstenwassereinzugsgebiete von Mississippi zu schützen, teilweise durch städtische Küstenschutzinitiativen. Das Hauptziel dieses Projekts bestand darin, diese Erhaltungsbemühungen zu unterstützen, indem die Ausdehnung von Wassereinzugsgebieten für neun Küstenbäche innerhalb der drei Küstenbezirke Jackson, Hancock und Harrison abgegrenzt wurde. Da es sich um kleine Bäche handelt (

Wasserscheiden in Mississippi bieten den Bürgern und Besuchern des Staates viele Vorteile für Umwelt und Erholung. Die Nature Conservancy und das Pascagoula River Audubon Center arbeiten derzeit daran, die Küstenwassereinzugsgebiete von Mississippi zu schützen, teilweise durch städtische Küstenschutzinitiativen. Das Hauptziel dieses Projekts bestand darin, diese Erhaltungsbemühungen zu unterstützen, indem die Ausdehnung von Wassereinzugsgebieten für neun Küstenbäche innerhalb der drei Küstenbezirke Jackson, Hancock und Harrison abgegrenzt wurde. Da es sich um kleine Bäche handelt (

Die Mississippi-Barriereinseln haben in den letzten Jahrzehnten vor allem aufgrund von Winderosion und Sturmfluten von Hurrikanen umfangreiche Veränderungen in ihrer Formation erfahren. Im Jahr 1969, während des Hurrikans Camille, bildete sich ein "Einschnitt" durch die Schiffsinsel, der sie in die heutigen Ost- und Westschiffsinseln teilte. Darüber hinaus kam es auf den beiden Inseln und an der Küste von Mississippi nach dem Hurrikan Katrina im Jahr 2005 zu enormen Schäden und Erosion. 2009 wurde das Mississippi Coastal Improvement Program (MSCIP) vom US Army Corps ins Leben gerufen of Engineers (COE) zusammen mit anderen Bundes- und Landespartnern, um zukünftige Sturmschäden entlang der Golfküste von Mississippi zu reduzieren. MSCIP umfasst Bauprojekte entlang der Küste von Mississippi sowie umfangreiche Restaurierungsarbeiten im Zusammenhang mit den Barriereinseln. Ein solches Projekt ist die Wiederherstellung der Schiffsinsel durch Auffüllen des "Schnitts" (auch bekannt als "Camille Cut") zwischen Ost- und Westschiffsinseln, wodurch wieder eine Insel entsteht. Die Restaurierungsbemühungen zur Schließung von Camille Cut und zur Wiederherstellung einer einzigartigen Ship Island könnten zu Verschiebungen der Wasserqualität und des aquatischen Lebensraums in der Nähe von Ship Island und anderen Gebieten im Mississippi Sound führen. Von besonderem Interesse ist die mögliche Zunahme von Trübungen und Schwebstoffen während der Bauphase. Die adaptive Managementplanung im Zusammenhang mit MSCIP umfasste die Einrichtung eines langfristigen Überwachungsnetzwerkdesigns zur Sammlung von Wasserqualitätsdaten, die als Indikatoren für Veränderungen zum Vergleich mit biologischen Reaktionsvariablen verwendet werden, die auch während des Studienzeitraums erhoben wurden, und als Input für die Modellierung des Mississippi Sound Systems, um längerfristige Veränderungen als Reaktion auf zukünftige Restaurierungsaktivitäten zu dokumentieren. Der U.S. Geological Survey (USGS) hat in Zusammenarbeit mit dem COE-Mobile District ein Netzwerkdesign zur Überwachung der Wasserqualität im Mississippi Sound implementiert, um die programmatischen und adaptiven Managementziele von MSCIP zu erreichen. Insbesondere wurden zwei Standorte in der Nähe von Ship Island ausgestattet, um die spezifische Leitfähigkeit (Salinität), Temperatur, gelösten Sauerstoff und Trübung kontinuierlich zu überwachen. Neun Standorte in der Nähe von Ship Island und den verbleibenden Barriereinseln werden achtmal im Jahr besucht. Bei jedem Besuch werden die gleichen Wasserqualitätsparameter gemessen und einzelne Wasserqualitäten für die Nährstoff- und Sedimentanalyse gesammelt. Dieses Projekt ist ein 5-Jahres-Projekt mit 1 Jahr Bauvorbereitung, 2 Jahren Bauzeit und 2 Jahren Datenerhebung nach dem Bau.
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Neue Ansätze und Analysewerkzeuge zur Erforschung von Merkur im Golf von Mexiko: Quellen und Transformationen
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Cizdziel J., Bussan D.

Monomethylquecksilber (MMHg), ein Neurotoxin, das hauptsächlich von sulfatreduzierenden Bakterien in aquatischen Sedimenten produziert wird, vergrößert leicht die marine Nahrungskette. Der Verzehr von Fisch mit hohem MMHg-Gehalt kann sowohl bei Menschen als auch bei Wildtieren zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. Dies ist im nördlichen Golf von Mexiko (GoM) von besonderer Bedeutung, da die Bewohner der Golfküste im Durchschnitt mehr Meeresfische konsumieren als andere US-Bürger und da GoM-Fische tendenziell höhere MMHg-Werte aufweisen als Fische von anderen Küsten. 1,2 Da die Wirtschaft der Golfküstenstaaten durch die Fischerei (sowohl kommerzielle als auch Freizeitfischerei) eng mit der Regierung der Vereinigten Staaten verbunden ist, ist es für die langfristige Gesundheit und Stabilität der Region von entscheidender Bedeutung, die Verteilung, das Niveau und den Kreislauf von MMHg zu verstehen . Während beim Verständnis des Schicksals, des Transports und der Umwandlung von Quecksilber in aquatischen und terrestrischen Umgebungen große Fortschritte erzielt wurden, bleibt eine große Lücke im Verständnis der Quellen und Wege des MMHg-Eintrags in die Nahrungsnetze im nördlichen GoM. Jüngste Fortschritte in analytischen Techniken bieten nun die Möglichkeit, grundlegende Fragen zu beantworten, wie beispielsweise wo in der GoM MMHg aus anorganischem Quecksilber hergestellt wird und wo MMHg am bioverfügbarsten ist. Jüngste Arbeiten zeigen das Potenzial der Verwendung angereicherter stabiler Isotope zur gleichzeitigen Bestimmung von Methylierungs- und Demethylierungsraten in Sedimenten3 und für stabile Isotope als Sonden für Reaktionswege und zur Bewertung der Quelle/Geschichte von Quecksilber in Proben.4 In diesem Vortrag und dem dazugehörigen Poster werden wir diese Techniken vorstellen und zeigen, wie sie verwendet werden können, um unser Verständnis des Quecksilberkreislaufs und der Transformation in der GoM zu verbessern. Wir werden aktuelle Ergebnisse unserer eigenen Forschung mit diesen Techniken einbeziehen, um Sedimente aus Feuchtgebieten des Mississippi-Deltas und aus den kalten Quellen im nördlichen GoM zu untersuchen.
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Hypoxie-Uhr im Golf von Mexiko von NOAA
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Bart R. H.

Hypoxia Watch im Golf von Mexiko ist ein Kooperationsprojekt des National Marine Fisheries Service (NMFS) der NOAA, des Southeast Fisheries Science Center (Pascagoula und Stennis Mississippi Labs) und des National Coastal Data Development Center (NCDDC) der NOAA. Der Zweck des Projekts besteht darin, Messungen von am Boden gelöstem Sauerstoff mit einem Leitfähigkeits-, Temperatur-, Tiefen-(CTD)-Profiler mit einem Sauerstoffsensor zu sammeln. Das NOAA-Schiff Oregon II geht im Juni und Juli für die Bodenfischuntersuchung des Southeast Area Monitoring and Assessment Program (SEAMAP) in See und sammelt die CTD-Messungen zusammen mit den biologischen SEAMAP-Daten. Die CTD-Abwürfe werden in einem zufälligen Muster entlang des Kontinentalschelfs von der Grenze zu Texas/Mexiko bis nach Südflorida in Wassertiefen zwischen 10 m und 200 m durchgeführt. Nach der Datenverarbeitung werden die unteren (tiefsten) Sauerstoffwerte per E-Mail an NCDDC gesendet, wo sie konturiert und kartiert werden. Die Konturen zeigen Schätzungen, wo wahrscheinlich hohe und niedrige Sauerstoffkonzentrationen auftreten. Die Werte für gelösten Sauerstoff reichen von 0 bis 8 mg/L und das Wasser gilt als hypoxisch, wenn der Wert 2 mg/L oder weniger beträgt. Während der Kreuzfahrt werden die Werte oft täglich kartiert, um ein Bild des Zustands des Golfs nahezu in Echtzeit zu liefern. Derzeit umfasst das Hypoxia Watch-Projekt Daten von 2001 bis 2014. Um auf die Daten zuzugreifen, Karten anzuzeigen oder Metadaten für das Projekt zu konsultieren, besuchen Sie bitte http://www.ncddc.noaa.gov/hypoxia/.
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Nichtlinearer Abwärtsfluss von Wasser als Reaktion auf die zunehmende Wassertiefe von Feuchtgebieten und deren Einfluss auf die Grundwasserneubildung, Bodenchemie und Feuchtgebiete
Projektabschlussbericht

Jahr: 2015&emspAutoren: Davidson G.

Viele Altarme und Feuchtgebiete in der Flussaue des Mississippi liegen über dem regionalen Grundwasserspiegel, was zu einem hydraulischen Gefälle nach unten führt. Feinkörnige Sedimente, die sich in diesen Umgebungen ansammeln, begrenzen den Abfluss, aber umgestürzte Baumstämme und Äste führen zu Heterogenität und isolierten Taschen mit höherer hydraulischer Leitfähigkeit. Normalerweise ist der Fluss proportional zum Gradienten, aber frühere Arbeiten des PI legten nahe, dass die Beziehung zwischen Wassertiefe und Abwärtsfluss in diesen Systemen nichtlinear sein kann. Studien in Sky Lake in der Deltaregion von Mississippi haben eine minimale vertikale Wasserbewegung dokumentiert, bis eine Schwellenwassertiefe erreicht ist. Oberhalb des Schwellenwerts wurden abrupte Veränderungen der Bodenchemie beobachtet, wenn das Wasser abwärts fließt, was wiederum das Wachstum von Feuchtgebietsbäumen beeinflussen kann. Auch die Rolle von Altwasserseen als Orte der Grundwasserneubildung ist weitgehend unbekannt. Obwohl die Bodensedimente von Altwassersee typischerweise als Strömungsbarrieren dienen, kann die Heterogenität, die in den Feuchtgebietsperimetern existiert, Kanäle für eine vertikale Strömung bereitstellen, die die oberflächlichen Ton- und Schluffablagerungen umgeht.

Das Projekt konzentrierte sich auf den Einfluss der sich ändernden Wassertiefe in Sky Lake, MS, in Humphreys County, wo ein erhöhter Holzsteg in das Herz eines alten Sumpfzypressen-Feuchtgebietes die Montage von Geräten für die Langzeitüberwachung einer Vielzahl ermöglichte von Umweltparametern (Abb. 1). Die Studie konzentrierte sich sowohl auf die Identifizierung nichtlinearer Reaktionen auf sich ändernde Wassertiefen als auch auf deren potenzielle Auswirkungen auf das Baumwachstum und die Grundwasserneubildung. Ein möglicher nichtlinearer Abwärtsfluss als Reaktion auf eine Zunahme der Wassertiefe in Feuchtgebieten wurde mit einer Reihe von Redoxsonden in zwei Tiefen im Sediment untersucht, um Änderungen des Redoxpotentials zu überwachen, die Änderungen der Wassertiefe begleiten könnten. Ein signifikanter Abwärtsfluss von sauerstoffangereichertem Oberflächenwasser sollte zu einer Verschiebung zu höheren Redoxpotentialen führen. Die Auswirkungen auf das Wachstum von Baldcypress-Bäumen wurden anhand von zwei Baummessungen bewertet: radiales Wachstum und Saftflussraten. Um eventuelle Veränderungen des Baumwachstums mit dem Wasserstand in Verbindung zu bringen, wurden auch eine Reihe zusätzlicher Variablen gemessen, die ebenfalls das Wachstum beeinflussen und einen Wassertiefeneffekt maskieren könnten. Dazu gehörten Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Niederschlag. Die Reaktion des Grundwassers wurde überwacht, indem der Wasserstand in einem verlassenen Bewässerungsbrunnen in der Mitte der Altarmmäanderschleife gemessen wurde.

Überblick über die Wasserqualitäts- und Wasserressourcenforschung in der Water Quality and Ecology Research Unit, Oxford, MS
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Wade Steinriede R., Locke M.A., Testa S.

Die Forschungseinheit für Wasserqualität und Ökologie (WQERU) ist Teil des Nationalen Sedimentationslabors des US-Landwirtschaftsministeriums - Agricultural Research Service (USDA-ARS) in Oxford, Mississippi. Die erklärte Forschungsaufgabe der WQERU ist es, "Fragen der Wasserqualität/-quantität und der Ökosystemfunktion von Wassereinzugsgebieten zu adressieren. Untersuchungen verfolgen komplementäre Ansätze, die die gesamte Landschaft berücksichtigen." Dieses Poster skizziert einige WQERU-Forschungen, die entwickelt wurden, um Probleme im Zusammenhang mit Regenwasser und Bewässerungsabfluss im Zusammenhang mit landwirtschaftlichen Feldern zu behandeln. Die aktuelle Forschung kann in drei Hauptziele umrissen werden: Ziel 1) Bewertung von landwirtschaftlichen und landwirtschaftlichen Bewirtschaftungspraktiken, die das Potenzial haben, damit verbundene Umweltprobleme wie Sediment, Nährstoffe und Wassermenge zu beeinflussen. Diese Art der Forschung reicht von Grundstücksstudien bis hin zu Monitoring und Evaluation auf der Wassereinzugsgebietsskala. Ziel 2) Charakterisierung und Quantifizierung von Struktur, Funktion und Prozessen von Ökosystemen im Zusammenhang mit der Landwirtschaft und deren Reaktion auf Veränderungen in der Landbewirtschaftung. Ziel 3) Durchführen integrierter Bewertungen der Auswirkungen der Landwirtschaft auf Ökosystemleistungen für Endpunkte auf der Ebene von Wassereinzugsgebieten. Dies umfasst langfristige Überwachungsprogramme im Wassereinzugsgebietsmaßstab sowie Modellierung und die Verwendung von Daten, die bei der Probenahme und Überwachung gesammelt wurden, um die Modelle zu verbessern. Durch eine ganzheitliche Gruppierung von Studien adressiert das WQERU den Wissensbedarf in der Agrarlandschaft.

Überwachung von Krankheitserregern im Ross Barnett Reservoir
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Capps P., Surbeck C.

Künstliche Stauseen werden oft sowohl für die Wasserversorgung als auch für die Erholung genutzt. Das Ross Barnett Reservoir im Zentrum von Mississippi, ein 33.000 Hektar großer künstlicher See, versorgt die Stadt Jackson, MS, und 48 umliegende Gemeinden mit Trinkwasser. Darüber hinaus besuchen jedes Jahr schätzungsweise 2,5 Millionen Menschen den Stausee zu Freizeitzwecken, darunter Bootfahren, Angeln, Wasserski und Schwimmen. Der Schutz der Wasserqualität im Stausee ist für diese Besucher und Bewohner entlang der Küste wichtig, und aus diesen Gründen hat die US-Umweltschutzbehörde es als vorrangiges Wassereinzugsgebiet in Mississippi ausgewählt. Derzeit gibt es Bedenken hinsichtlich der kürzlich gesammelten Daten, die auf steigende Bakterienkonzentrationen im Ross Barnett Reservoir hinweisen. Um mögliche schädliche Bakterienkonzentrationen in Freizeitgewässern zu erkennen, wird die Überwachung von Krankheitserregern verwendet. Quellen für Krankheitserreger können Regenwasserabfluss, versagende Kläranlagen, Sedimente am Seeboden sowie Tiere und Menschen in direktem Kontakt mit dem Wasser sein. Die University of Mississippi, der U.S. Geological Survey und das Mississippi Department of Environmental Quality führen derzeit eine gemeinsame Studie zur Untersuchung einer möglichen Kontamination durch Krankheitserreger im Reservoir durch. Ziel der Studie ist es, eine Methode zur Überwachung von Krankheitserregerindikatoren zu entwickeln, die weniger Zeit in Anspruch nimmt als die üblichen 24 Stunden, die von aktuellen Methoden zum Nachweis von Bakterien benötigt werden. Ein solches Verfahren würde die Schnelligkeit der Benachrichtigung von Reservoirnutzern verbessern, wenn die Wasserqualität für den Kontakt nicht geeignet ist. Krankheitserregerindikatoren und andere Wasserqualitätsdaten wie Wassertemperatur, pH-Wert, Trübung, Leitfähigkeit, gelöster Sauerstoff, Nährstoffe und Sonnenstärke wurden zweimal pro Woche für 23 Veranstaltungen im Frühjahr und Sommer 2013 an zwei Erholungsplätzen am Stausee gesammelt Teil des Verbundstudiums. Die durchschnittlichen Konzentrationen für alle E. coli, Enterokokken und fäkalen Coliformen betrugen 264 KBE/100 ml, 175 KBE/100 ml bzw. 298 KBE/100 ml. Die Konzentrationen von Krankheitserregerindikatoren, Nährstoffen und Werten physikalischer Parameter wurden statistisch analysiert, um Erkenntnisse über Kontaminationsquellen zu gewinnen. Diese Forschung zeigte, dass Trübung an Standorten mit geringer Wasserzirkulation und Tage nach Regenereignissen zwei Wasserqualitätsindikatoren für schädliche Bakterien im Wasser waren.

Pecan Bayou: Ein umfassender Vorschlag zum Schutz von Wassereinzugsgebieten im Pilotmaßstab
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Janes L., Bowling T., Pennington D.

In den letzten 30 Jahren haben die Entnahmen aus dem Alluvial Aquifer (MRVA) des Mississippi River Valley die natürliche Fähigkeit des Aquifers zur Wiederauffüllung überschritten, was zu einem erheblichen Rückgang des Grundwasserspiegels im Mississippi-Delta führte. Um die Überziehung der MRVA zu verringern, hat der Yazoo Mississippi Delta Joint Water Management District (YMD) vorgeschlagen, das Pecan Bayou Comprehensive Conservation Watershed zu implementieren, um neue Wasserquellen für die Bewässerungswasserversorgung in Verbindung mit der Nutzung verfügbarer Naturschutz- und Managementpraktiken zu erschließen. Pecan Bayou ist auch eine Pilotplanungskomponente einer Machbarkeitsstudie mit der USACE, um Wasser in den Quiver River zu importieren, um den aquatischen Lebensraum zu verbessern und Oberflächenwasser für die Bewässerung bereitzustellen. Dieses Projekt hat das Potenzial, etwa 3000-5000 Acres von Grundwasser- in Oberflächenwasserbewässerung umzuwandeln und möglicherweise die berechnete Überziehung innerhalb des Projekt-Footprints auszugleichen. Das Projekt würde aus einer Hochhebestation am Quiver River bestehen, um ungefähr 25 Kubikfuß pro Sekunde (cfs) Oberflächenwasser zu Bewässerungszwecken in das System zu importieren. Importiertes Oberflächenwasser wird durch ein Netz verbesserter natürlicher Kanäle und angelegter gradfreier, seitlicher Gräben verteilt. Wehre und Wasserkontrollstrukturen werden gebaut, um Wasser im System abzuleiten und zurückzuhalten. Die ausgehobenen Kanäle und Wasserkontrollstrukturen sorgen nicht nur für die Wasserverteilung und -speicherung, sondern auch für die Rückgewinnung von Abfluss, eine verbesserte Entwässerung und Wasserrückhaltung. YMD plant auch, verfügbare Naturschutzpraktiken mit Zustimmung des Landbesitzers umzusetzen, um die Vorteile des Systems zu maximieren. YMD sieht vor, dass die Pecan Bayou Comprehensive Conservation Watershed zu einer Pilot-Wasserscheide wird, die als Blaupause für die Bewirtschaftung der natürlichen Ressourcen des Mississippi-Deltas dient.
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Zukunftsplanung mit Blick in die Vergangenheit: Landnutzung und Wasserqualität an der Küste von Mississippi-Alabama
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Carmichael R. H., Darrow E., Wu W., Huang H., Calci W., Burkhardt W., Walton W., Pasch A.

Wir führten eine 4-Jahres-Studie durch, um die Veränderungen der landnutzungsbedingten Nährstoffquellen und Krankheitserregerindikatoren im Laufe der Zeit zu messen, wobei wir Grand Bay an der Küste von Mississippi-Alabama als Benchmark-System verwendeten. Die Studie ermittelte, wie sich Landnutzungsänderungen in der Vergangenheit auf die Wasserqualität, die natürlichen Ressourcen und möglicherweise die menschliche Gesundheit ausgewirkt haben, um Daten für die lokale Landnutzungsplanung und Entscheidungsfindung bereitzustellen. Die Daten zeigten, dass die historische und gegenwärtige Landnutzung, insbesondere der erhöhte Abwasser- und Regenwassereintrag in Küstengebiete, die Wasserqualität und das Potenzial für die Schalentierernte beeinflusst hat. Von den fünf getesteten Standorten in der Region Grand Bay wurde Bayou Chico in Mississippi mit besonders schlechter Wasserqualität identifiziert. Die Abwasserbehandlung wurde als Methode zur Verringerung der Beeinträchtigung der Wasserqualität im gesamten Gebiet demonstriert. Am 1. August trafen sich mehr als 40 Forscher, Manager und Mitglieder der Öffentlichkeit zu einem eintägigen Workshop im Grand Bay National Estuarine Research Reserve, um diese Ergebnisse zu diskutieren und Datenprodukte zur Verbesserung der Wasserqualität an der Küste von Mississippi-Alabama zu empfehlen. Die Interessenträger identifizierten zwei Produkte als potenziell am nützlichsten, um den Schutz der Wasserqualität zu fördern: ein quantitatives Instrument, um vorherzusagen, wie sich zukünftige Landnutzungsänderungen auf die Wasserqualität auswirken (Nährstoffe und Krankheitserreger) und Bildungsmaterialien zur Sensibilisierung lokaler Bürgergruppen, von Ökotouristen bis hin zu Kommunen Beamte. Obwohl die vollständige Umsetzung dieser Produkte Zeit in Anspruch nehmen wird, zeigte dieser Workshop, dass die Kommunikation mit den Interessengruppen nützlich war, um die Anwendung wissenschaftlicher Daten zu lenken. Um die Wasserqualität und Muschelfischerei sicher für die Ernte zu erhalten, müssen Gemeinden die Landnutzung, insbesondere Bereiche mit undurchlässiger Oberfläche, mit geeignet gestalteten Alternativen zur Abwasserbehandlung (z. B. für Abfluss oder Mischwasserüberläufe) und Wasserqualitätsergebnissen, die für die natürlichen Ressourcen und die öffentliche Gesundheit angemessen sind, in Einklang bringen Schutz.

Politische Überlegungen zur Wiederherstellung der Mississippi-Flüsse, zukünftige Wasserqualität und Umweltmanagement mit Rücksicht auf die Zukunft
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Appleton J.

In Anbetracht der Projekte, die das Ergebnis des Gulf Coast Restoration Act (GCRA) sind, anhaltender und anhaltender Bedenken in Bezug auf die Wasserqualität, land- und forstwirtschaftliche Aktivitäten und die vorhergesagten Auswirkungen der zukünftigen Erwärmung auf die Flüsse und Bäche des Mississippi, Politik Die Entscheidungsträger sollten eine breite Agenda berücksichtigen, bei der nicht nur Wasser für die zukünftige Nutzung und Notwendigkeit bereitgestellt wird, sondern diese Projekte als Grundlage für einen neuen Ansatz für das Management der fließenden Wasserressourcen der Staaten dienen. Diese Bäche und Flüsse sollten nicht nur für die Renaturierung in Betracht gezogen werden, sondern auch für eine laufende Minderung des Managements und der Entwicklung. Im Wesentlichen sind und können diese Ressourcen im Kontext steigender Temperaturen nicht im engeren Sinne wiederhergestellt, sondern im dynamischen Sinne bewirtschaftet werden. Ein solches Management sollte sich nicht darauf beschränken, sondern könnte eine breitere Bürgerbeteiligung sowohl an der Zielsetzung des Managements als auch an der Pflege der Flüsse und Bäche selbst umfassen. Die Flüsse und Bäche sollten unter Berücksichtigung ihrer Ökosystemleistungen, der Abschwächung der Auswirkungen einer Klimaerwärmung und als Rückgrat grüner Korridore bewertet werden. Dabei sollte nicht nur das Wasser selbst berücksichtigt werden, sondern auch die Uferökologie, das Einzugsgebiet, die Bewirtschaftung und eventuell die Ausweitung und/oder Wiederansiedlung einer Reihe von Arten. Das übergeordnete Ziel künftiger Politiken sollte die Bereitstellung und der Schutz von Wasserressourcen als Teil einer größeren Anstrengung des Umweltschutzes sowie der Eindämmung und Anpassung der Erwärmung sein.

Bodenwasserüberwachung mit drahtlosem Sensornetzwerk
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Sui R.

Das Mississippi-Delta ist eine der produktivsten und am intensivsten bewässerten Agrarregionen in den USA. Obwohl es in dieser Region mehr als 1000 mm Jahresniederschlag gibt, ist die Unsicherheit in Bezug auf Höhe und Zeitpunkt des Niederschlags eines der größten Risiken für die Produzenten. Produzenten in dieser Region sind zunehmend auf zusätzliche Bewässerung angewiesen, um angemessene Erträge zu gewährleisten. Es gibt mehr als 17.000 Wasserbrunnen im Mississippi-Delta, die verwendet werden, um Grundwasser aus dem Alluvial Aquifer des Mississippi River Valley für die landwirtschaftliche Bewässerung zu pumpen. Die zunehmende Grundwasserentnahme führt zu einem Rückgang der Grundwasserleiter. Es ist notwendig, verbesserte Wassermanagementinstrumente für die Erhaltung der Wasserressourcen und eine nachhaltige Landwirtschaft in dieser Region zu entwickeln. Um die Effizienz und Produktivität der Wassernutzung zu steigern, sind neuartige Sensortechnologien erforderlich, um den Wasserzustand der Pflanzen zu bestimmen und die Bewässerungsplanung durchzuführen. Der Zustand des Pflanzenwassers und die erforderliche Menge an zusätzlichem Wasser können durch die Messung der Bodenfeuchtigkeit und der physikalischen Reaktion der Pflanzen auf Wasserstress beurteilt werden. Ein drahtloses Sensornetzwerk (WSN) wurde aufgebaut und in drei Feldern eingesetzt, um den Bodenfeuchtigkeitsstatus zu überwachen und Wetterdaten für die Bewässerungsplanung zu sammeln. Das WSN besteht aus Bodenfeuchtesensoren, Wettersensoren, Funk-Datenloggern und einem Funkmodem. Bodenfeuchtesensoren wurden in drei Tiefen unter der Erdoberfläche an verschiedenen Stellen auf den Feldern installiert. Wettersensoren wurden auf einem 3-m-Instrumententurm montiert. Für den Einsatz im WSN wurde eine Antennenhalterung entworfen und hergestellt. Wenn Feldgeräte wie ein Dünger- oder Chemikalienapplikator auf die Halterung aufprallten, war die Halterung in der Lage, die Antenne vor Beschädigungen durch die Ausrüstung zu schützen. Das WSN wird seit drei Jahren auf Feldern mit Baumwolle, Mais und Sojabohnen eingesetzt und betrieben. Bei der Datenerhebung und -übertragung hat es gut funktioniert. Außer gelegentlichen Unterbrechungen der Datenübertragung durch die Gewitter im Sommer traten beim WSN keine größeren Betriebsprobleme auf. Unter Verwendung des WSN-Systems wurden Bodenfeuchtigkeit und Wetterbedingungen einschließlich Niederschlag, Sonneneinstrahlung, Windgeschwindigkeit und Luftfeuchtigkeit jede Minute gemessen und die stündlichen Mittelwerte wurden aufgezeichnet und in Intervallen von einer Stunde gespeichert. Die Bodenfeuchtedaten und Wetterdaten wurden automatisch und drahtlos ins Internet übertragen und somit online verfügbar gemacht. Die vom WSN gesammelten Daten wurden in der Bewässerungsplanungsforschung in Baumwoll-, Mais- und Sojabohnenkulturen verwendet.
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Untergrunderosion als Reaktion auf Landmanagementänderungen und Bodenhydropedologie Hydro
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Wilson G. V., Rigby J. R., Dabney S. M.

Die Strömung durch Makroporen kann ausreichend schnell sein, um eine innere Erosion zu verursachen und dadurch Bodenrohre zu erzeugen. Bodenpedologie und Hydrologie wirken zusammen, um die Position von Bodenrohren, die Strömungsgeschwindigkeiten durch Bodenrohre und die Rate der inneren Erosion zu bestimmen. Bodenrohre neigen dazu, sich in Duplexböden zu entwickeln, da wasserbegrenzende Horizonte eine Vermehrung von Bioporen an der Grenzfläche verursachen und die seitliche unterirdische Strömung durch aufsteigendes Wasser fördern. Interne Erosion kann diese bevorzugten Fließwege so weit vergrößern, dass das Grundrohr kollabiert, wodurch an der Oberfläche Rillenlöcher, Dolinen und kurzlebige Rinnen entstehen. Die hydropedologischen Eigenschaften des Bodens bestimmen die Erodierbarkeit der Rohroberflächen und die auf die Rohrwände wirkenden Scherkräfte. Über die Auswirkungen früherer Landbewirtschaftungspraktiken auf die Bildung von Bodenrohren ist wenig bekannt. In diesem Beitrag werden die Zusammenhänge zwischen hydrologischen und pedologischen Bodeneigenschaften und die Auswirkungen von Landnutzungsänderungen von Ackerland zu Wald und Wald zu Weide auf Bodenrohrflussprozesse anhand von Beobachtungen von Bodenrohren im Goodwin Creek Experimental Watershed untersucht. Drei benachbarte Einzugsgebiete, die alle als dieselbe Bodenserie klassifiziert wurden, wurden auf Merkmale des Einsturzes von Rohren untersucht. Einer enthielt keine Einsturzmerkmale von Rohren, während die anderen beiden Einsturzmerkmale von 32,6 und 15,7 ha-1 aufwiesen. Böden in diesen Einzugsgebieten enthalten ein Fragipan, das Wasser hockt und seitliche Strömungen fördert. Unterirdische Schichten weisen eine Anfälligkeit für innere Erosion auf. Es scheint, dass frühere Landbewirtschaftungspraktiken, einschließlich des Entfernens bewaldeter Puffer und des Auffüllens historischer Rinnen, die Lage von Bodenleitungen und die aktuelle hydrologische Reaktion des Einzugsgebiets weitgehend kontrollieren. In diesem Artikel werden Feldbeobachtungen verwendet, um Lücken in unserem Verständnis der hydropedologischen Prozesse im Zusammenhang mit Bodenrohrleitungen und ihrer Interaktion mit und/oder Reaktion auf Landmanagementpraktiken aufzuzeigen.
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Die Vorteile und das Potenzial von Bohrlöchern im Mississippi-Delta
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Bowling T., Janes L., Pennington D.

In den letzten 30 Jahren haben die Entnahmen aus dem Alluvial Aquifer (MRVA) des Mississippi River Valley die natürliche Fähigkeit des Aquifers zur Wiederauffüllung überschritten, was zu einem signifikanten Rückgang des Grundwasserspiegels im Mississippi-Delta führte. Wenn der Wasserspiegel im Grundwasserleiter zu sinken beginnt, beginnen auch die Stromflüsse in der Trockenzeit zu sinken, da weniger Wasser aus dem Grundwasserleiter in die Bäche fließt. Der Teil des Grundwasserleiters, der in unmittelbarer Nähe des Mississippi liegt, wird durch die Schwankungen der Wasserstände des Flusssystems beeinflusst. Während hoher und normaler Flussstadien kann der Mississippi River die Wiederauffüllung des Grundwasserleiters in der Nähe des Flusses unterstützen. In niedrigen Flussstadien kann Grundwasser aus dem Grundwasserleiter tatsächlich verloren gehen, indem es in den Fluss zurückfließt. Der Yazoo Mississippi Delta Joint Water Management District (YMD) hat ein funktionierendes Brunnenfeld in der Nähe von Friar's Point, MS, eingerichtet und betrieben, um das wiederaufgeladene Grundwasser des Mississippi besser zu nutzen. Seit 2005 verwendet YMD vom Mississippi beeinflusstes Grundwasser, um die Strömungen im Sunflower River zu erhöhen. Grundwasser wird aus einer Reihe von 11 Brunnen entnommen und in einen Nebenfluss des Schwanensees eingeleitet. Das Wasser fließt dann durch eine Wasserkontrollstruktur am Swan Lake-Auslass in eine Reihe von Nebenflüssen, bevor es nördlich von Clarksdale, MS, in den Sunflower River mündet. Pumpen werden betrieben, um eine Durchflussrate von 50 Kubikfuß pro Sekunde am Flusspegel von Sunflower, MS, aufrechtzuerhalten. Seit 2012 überwacht YMD Brunnen entlang des Mississippi River, um einen Datensatz zu entwickeln, um das Ausmaß des Einflusses des Mississippi River auf die MRVA zu bestimmen. Durch die Installation von Extraktionsbrunnen in Gebieten, in denen der Mississippi in direktem Kontakt mit der MRVA steht, haben Brunnenfelder das Potenzial, sauberes, gefiltertes Mississippi-Wasser zu gewinnen, ohne die MRVA zu beeinträchtigen. Das aufgefangene Wasser des Mississippi River kann dann ins Landesinnere geleitet werden, um in Zeiten geringer Strömung die aquatischen Ökosysteme zu unterstützen und eine Fülle von Oberflächenwasserbewässerungsmöglichkeiten für das Mississippi-Delta zu bieten.
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Das Catalpa Creek Watershed Project and Watershed Demonstration, Research, Education, Application and Management (D.R.E.A.M.) Center
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Ingram R.

Ein bedeutender Teil des Campus und Grundstücks der Mississippi State University (MSU) befindet sich im Catalpa Creek Watershed (von USGS als Red Bud-Catalpa Creek Watershed, HUC 12 #031601040601 und von MDEQ als MS #8090 bezeichnet). Dazu gehören wichtige Bildungs- und Forschungseinrichtungen der MSU, wie die South Farm der Mississippi Agricultural and Forestry Experiment Station (MAFES), die von zahlreichen Abteilungen und Programmen genutzt wird. Leider können einige der Landnutzungen von MSU in diesem Einzugsgebiet zur Verschmutzung des Catalpa Creek beigetragen haben. Studien zur maximalen täglichen Gesamtbelastung (Total Maximum Daily Load, TMDL), die für dieses Einzugsgebiet gelten, umfassen solche für Sedimente, Nährstoffe und Krankheitserreger. Jede dieser TMDLs empfiehlt Praktiken zur Reduzierung der Schadstoffmengen auf ein akzeptables Niveau, wodurch ein verbesserter Lebensraum für die Unterstützung von Wasserlebewesen geschaffen und die Einhaltung der geltenden Wasserqualitätsstandards ermöglicht wird.

Im April 2013 wurde MSU durch das Mississippi Water Resources Research Institute (MWRRI) mit der Unterzeichnung eines Memorandum of Understanding (MOU) zwischen dem Mississippi Department of Environmental Quality (MDEQ), Region 4, zum Kompetenzzentrum für Wassereinzugsgebietsmanagement ernannt der US-Umweltschutzbehörde (EPA) und der MSU. Die Absichtserklärung erkannte an, dass MWRRI „zur Zufriedenheit von EPA und MDEQ bewiesen hat, dass es die Kapazität und Fähigkeit besitzt, die Bedürfnisse der lokalen Interessengruppen zu erkennen und zu erfüllen“ und wurde beauftragt, „mit Colleges und Universitäten in Mississippi zusammenzuarbeiten, um Studenten zu gewinnen ( Absolventen und Studenten), Dozenten und Mitarbeiter aus dem gesamten Spektrum der Disziplinen, die erforderlich sind, um spezifische Problemlagen angemessen anzugehen" und "auf andere lokale, bundesstaatliche, bundesstaatliche Ressourcen und Fachwissen zurückgreifen".

MWRRI ist in seiner Rolle als Kompetenzzentrum für Wassereinzugsgebietsmanagement in vorteilhafter Weise positioniert, um Ressourcen aus verschiedenen MSU-Abteilungen und Programmen, Nichtregierungsorganisationen und staatlichen und bundesstaatlichen Behörden zusammenzuführen, um die Bedürfnisse im Catalpa Creek-Wassereinzugsgebiet zu erfüllen. Dieses Projekt wird nicht nur geeignete BMPs an strategischen Orten im Einzugsgebiet vor Ort platzieren, um die Wasserqualität und den Lebensraum wiederherzustellen, sondern auch einen Ort für wassereinzugsgebietsbasierte Demonstrationen, Forschung, Bildung, Anwendung und Management schaffen.

Der Einfluss von Regierungsstruktur und -größe auf die Leistung der kommunalen Wassersysteme in Mississippi
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Barrett J.

Mississippi verfügt über ein reichhaltiges Angebot an unterirdischen Grundwasserleitern, die von kommunalen Wassersystemen als Trinkwasserquelle genutzt werden. Da die Nachfrage nach Wasser durch die wachsende Bevölkerung und den Zuzug von Industrien steigt, besteht die Notwendigkeit, den Verbrauch und die Verteilung dieser wertvollen Ressource zu steuern. Die anfänglichen Managementformen, die mit dem Bau der Wasserversorgung von Mississippi geschaffen wurden, haben Leistungsspitzen und -täler erlebt. Seit ihrer Gründung hat die Trinkwasserindustrie von Mississippi neue Vorschriften, neue Managementoptionen und kreative Ideen hervorgebracht, um ein sichereres und effizienteres kommunales Wassersystem zu fördern. In den letzten 15 Jahren gab es in Mississippi mehrere Zentralisierungsbemühungen, bei denen eine Gemeinde, ein Versorgungsbezirk oder ein ländlicher Wasserverband mit einem oder mehreren angrenzenden oder nahegelegenen kommunalen Wassersystemen fusioniert.Dies führt dazu, dass eine der drei rechtlichen Strukturen eines kommunalen Wassersystems an Größe gewinnt, um die Leistung zu steigern. Es wird wertvoll sein zu sehen, welche der sich konsolidierenden Regierungsstrukturen in der Lage war, eine optimale Leistung zu erzielen. Diese Forschung analysiert die Größe (Bevölkerung) und Regierungsstrukturen der Wassersysteme der Gemeinde Mississippi und wird feststellen, ob Größen- und Verbundvorteile existieren. Diese Studie wird die Auswirkungen aufzeigen, die Größe und Regierungsstruktur auf die Gesamtleistung der Wassersysteme der Gemeinde Mississippi haben.
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Das Mississippi-Delta, das MAV und die Welt: Die Grundwasserkrise – gibt es Hoffnung?
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Johnson D. R.

Seit mehr als 20 Jahren überzieht die Menschheit ihre Grundwasserleiter, um die stetig wachsende Bevölkerung zu ernähren. Ist das eine nachhaltige Politik? In Teilen des Hochebenen-Aquifers der USA können viele Landbesitzer, die seit über 50 Jahren Getreide bewässern, kein Wasser mehr aus ihren Brunnen ziehen. In der Nähe von Arkansas beziehen die Produzenten jetzt Wasser aus dem Sparta-Aquifer, der im Allgemeinen für Trinkwasser reserviert ist, um ihre Entnahmen aus dem MAA für die Pflanzenbewässerung zu ergänzen. Grundwassermodellierungsstudien der USGS zeigen, dass der Wasserstand im MAA auf absehbare Zeit weiter sinken wird. In dieser Präsentation werden die Maßnahmen erörtert, die der Staat oder die Hersteller ergreifen können, um den Rückgang des MAA umzukehren.
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Auswirkungen von Bodenbearbeitung und Deckfrucht auf die Wasser- und Bodenqualität des Abflusses
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Locke M. A., Krutz J., Steinriede W., Dabney S.

Naturschutzmanagementsysteme müssen im unteren Schwemmbecken des Mississippi bewertet werden, um Produktionsziele mit Umweltbelangen in Einklang zu bringen. Ergänzende Ansätze zur Bewertung der Auswirkungen von Bodenbearbeitung und Zwischenfrüchten auf die Wasser- und Bodenqualität bei Baumwolle (Gossypium hirsutum L.) werden hier überprüft. In Studie 1 Direktsaat (NT) oder Minimalbodenbearbeitung (MT) mit oder ohne Zwischenfrucht (Roggen [Secale Getreide], Balansa-Klee [Trifolium michelianum ssp. Balansae] oder keine) Behandlungen wurden von 2001 bis 2006 auf Veränderungen der Bodeneigenschaften und der Produktion untersucht. Im Jahr 2007 wurde eine Niederschlagssimulationsstudie durchgeführt, um die Auswirkungen der Behandlung auf den Abfluss zu bewerten. In Studie 2 wurden NT, MT, MT mit Roggendeckung und konventionelle Bodenbearbeitung (CT) auf Auswirkungen auf Bodenveränderungen (2003 bis 2011) und Abflusswasserqualität (2007 bis 2011) untersucht. Die Synthese der Ergebnisse aus diesen Studien zeigte, dass: (a) Zwischenfrüchte und reduzierte Bodenbearbeitung zu einem mäßigen Anstieg der organischen Bodensubstanz und des Bodenstickstoffs führten (b) die biologische Aktivität des Bodens durch Zwischenfrüchte (z. B. Enzyme, Mykorrhizen) verbessert wurde (c) Gesamt Abflusssedimentverlust wurde durch Direktsaat und Zwischenfrucht reduziert (d) Stickstoff und Phosphor in Verbindung mit Abflusssediment wurden in Direktsaat und Zwischenfrucht reduziert (e) Löslicher Stickstoff und Phosphor im Abfluss waren variabel, manchmal höher bei Direktsaat und Ernteflächen bedecken.
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Verständnis des Stickstoff- und organischen Kohlenstoffgehalts landwirtschaftlicher Entwässerungsgräben im Lower Mississippi Alluvial Valley
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Faust D. R., Kroger R., Rush S.

Düngemittel in der Landwirtschaft haben zu einer übermäßigen Stickstoffbelastung der landwirtschaftlichen Entwässerungsgräben geführt, was zur hypoxischen Zone des Golfs von Mexiko beigetragen hat. Der Zweck dieser Studie bestand darin, die Beziehungen zwischen organischem Kohlenstoff und Stickstoffgehalt von Entwässerungsgräben zu bewerten und den räumlichen Umfang zu bewerten, in dem organische Kohlenstoffzusätze zur Sanierung der Nährstoffbelastung im gesamten Lower Mississippi Alluvial Valley verwendet werden können. Wasser- und Sedimentproben wurden aus landwirtschaftlichen Entwässerungsgräben in Missouri, Arkansas, Mississippi und Louisiana entnommen. Die Nitrat-, Nitrit-, Ammoniak- und Gesamtstickstoffkonzentrationen wurden in darüberliegendem und Porenwasser zusammen mit der Charakterisierung der Aromatizität des gelösten organischen Kohlenstoffs (spektrale Absorption bei 254 nm) und des Molekulargewichts (Verhältnis der spektralen Absorption bei 254:365 nm) bestimmt. Die Konzentrationen von Ammoniak und Nitratstickstoff sowie des gesamten organischen Kohlenstoffs in den darüber liegenden und Porenwässern waren variabel, mit Bereichen von 0,0117 bis 20,4 mg L -1 , 0,05 bis 17,0 mg L -1 und 0,0 bis 17,0 mg L -1 . Die Konzentrationen an Stickstoffspezies und gelöstem organischen Kohlenstoff waren jedoch im Porenwasser im Allgemeinen höher als im darüber liegenden Wasser. Porenwässer hatten im Allgemeinen einen niedrigeren Molekulargewichtscharakter des gelösten organischen Kohlenstoffs als darüber liegendes Wasser, obwohl dieser Trend von dem Zustand und der Stelle abhing, von der die Probe entnommen wurde. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass im gesamten Lower Mississippi Alluvial Valley eine räumliche Variabilität der Stickstoffarten und des organischen Kohlenstoffs besteht und zeigen die Bedeutung der Bewertung, wo organischer Kohlenstoff die Stickstoffentfernung in landwirtschaftlichen Entwässerungsgräben einschränken kann.
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USDA-ARS Long-term Agroecosystem Research Network: Eine neue Initiative für langfristige Überwachung, Forschung und Zusammenarbeit im unteren Mississippi Riv
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Rigby J. R., Locke M. A.

Das Lower Mississippi River Basin ist eine der produktivsten Agrarregionen des Landes und verbindet landwirtschaftliche Praktiken und die damit verbundenen Abfluss- und Nährstoffbelastungen aus den Upper Mississippi-, Missouri- und Ohio-Becken mit der Ökologie des Golfs von Mexiko. Im Jahr 2013 gründete das USDA-ARS das Long-Term Agroecosystem Research (LTAR)-Netzwerk, das aus 18 Mitgliedsstandorten in den Vereinigten Staaten besteht, um langfristige Forschungs- und Überwachungsziele für die US-Landwirtschaft zu erreichen. Das Lower Mississippi River Basin (LMRB) ist ein Mitgliedsstandort des Netzwerks, das vom USDA-ARS National Sedimentation Laboratory verwaltet wird. Das LTAR-Netzwerk wird sich auf die Entwicklung von Agrarökosystem-Observatorien mit gemeinsamen Standards für die standortübergreifende Überwachung an allen Standorten sowie auf eine Reihe von Experimenten konzentrieren, um die langfristige Nachhaltigkeit der Landwirtschaft und der breiteren Agrarlandschaft in den USA zu untersuchen Herausforderungen im Lower Mississippi River Basin, einschließlich zunehmender Bedenken hinsichtlich der Wassermenge und -qualität.
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Einsatz kleiner unbemannter Luftfahrzeuge in der Agrarforschung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Pennington D.

Die jüngste Entwicklung bei Elektronik- und Softwaresystemen hat die Verwendung kleiner unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs) für einen breiten Anwendungsbereich praktisch gemacht. In der hier vorgestellten Studie wurde ein elektrisch angetriebenes Modellflugzeug mit 5 lb, 66 Zoll Flügelspannweite und Schaum-Starrflügelmodell mit einer 3D-Robotik, einem APM 2.6-Autopiloten für die Führung und zwei Point-and-Shoot-Canon-Kameras für die Bilderfassung ausgestattet. Eine Kamera ist eine 1,2-MP-RGB-Kamera und der Filter in der zweiten Kamera wurde geändert, damit das rote Band die Intensität elektromagnetischer Energie im nahen Infrarot empfangen und aufzeichnen kann. Programmierte Flugmissionen wurden über 3 verschiedene Felder in einer Höhe von 100 Metern oder weniger über dem Boden geflogen. Die gleichen Missionen wurden an mehreren Tagen über jedes Feld geflogen. Die Gesamtzahl der für jedes Feld gesammelten Einzelbilder reichte von 80 Bildern für kleine Parzellen bis zu 325 Bildern für ein 65 Hektar großes Sojabohnenfeld. Einzelne georeferenzierte markierte Bilder wurden zu einem einzigen georeferenzierten orthophotographischen Mosaik für jedes Feld zusammengefügt, wobei das Dronemapper-Datensystem verwendet wurde, das im Handel über das Internet erhältlich ist. Ertragsdaten wurden von den Parzellenflächen unter Verwendung konventioneller Parzellenerntemethoden gesammelt. Ertragsdaten von zwei Produktionsfeldern wurden aus Ertragsdaten gewonnen, die während der Ernte mit Mähdreschern mit Ertragsüberwachungssystemen gesammelt wurden. Die aus der Ferne erfassten Bilddaten und die räumlichen Ertragsdaten wurden mit QGIS (kostenlose GIS-Software) und Tabellenkalkulationen verglichen und analysiert. Es werden Vergleiche von räumlichen Bildern und Ertragsdaten angestellt und die Ergebnisse dieser Analysen präsentiert. Die Betriebserfahrungen eines UAV-Systems werden ebenfalls diskutiert.
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Einsatz kleiner unbemannter Luftfahrzeuge in der Agrarforschung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Pennington D.

Die jüngste Entwicklung bei Elektronik- und Softwaresystemen hat die Verwendung kleiner unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs) für einen breiten Anwendungsbereich praktisch gemacht. In der hier vorgestellten Studie wurde ein elektrisch angetriebenes Modellflugzeug mit 5 lb, 66 Zoll Flügelspannweite und Schaum-Starrflügelmodell mit einer 3D-Robotik, einem APM 2.6-Autopiloten für die Führung und zwei Point-and-Shoot-Canon-Kameras für die Bilderfassung ausgestattet. Eine Kamera ist eine 1,2-MP-RGB-Kamera und der Filter in der zweiten Kamera wurde geändert, damit das rote Band die Intensität elektromagnetischer Energie im nahen Infrarot empfangen und aufzeichnen kann. Programmierte Flugmissionen wurden über 3 verschiedene Felder in einer Höhe von 100 Metern oder weniger über dem Boden geflogen. Die gleichen Missionen wurden an mehreren Terminen über jedes Feld geflogen. Die Gesamtzahl der für jedes Feld gesammelten Einzelbilder reichte von 80 Bildern für kleine Parzellen bis zu 325 Bildern für ein 65 Hektar großes Sojabohnenfeld. Einzelne georeferenzierte markierte Bilder wurden zu einem einzigen georeferenzierten orthophotographischen Mosaik für jedes Feld zusammengefügt, wobei das Dronemapper-Datensystem verwendet wurde, das im Handel über das Internet erhältlich ist. Ertragsdaten wurden von den Parzellenflächen unter Verwendung konventioneller Parzellenerntemethoden gesammelt. Ertragsdaten von zwei Produktionsfeldern wurden aus Ertragsdaten gewonnen, die während der Ernte mit Mähdreschern mit Ertragsüberwachungssystemen gesammelt wurden. Die aus der Ferne erfassten Bilddaten und die räumlichen Ertragsdaten wurden mit QGIS (kostenlose GIS-Software) und Tabellenkalkulationen verglichen und analysiert. Es werden Vergleiche von räumlichen Bildern und Ertragsdaten angestellt und die Ergebnisse dieser Analysen präsentiert. Die Betriebserfahrungen eines UAV-Systems werden ebenfalls diskutiert.

Verwendung von minderwertigen Wehren als bestes Managementverfahren zur Minderung von Phosphor und Sediment
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Baker B., Kroger R., Prevost D., Pierce T.

Die weit verbreitete Besorgnis über die Nährstoffanreicherung von Süßwasser- und Meeresumwelt führte zur Bildung der Hypoxia Task Force am Mississippi River/Golf of Mexico, die darauf abzielt, die Gesamtphosphorbelastung der Flüsse aus den Einzugsgebieten des Mississippi und des Atchafalaya bis 2015 um 45 % zu reduzieren hoben die Vorteile der Verwendung von minderwertigen Wehren in Entwässerungsgräben hervor, um die Nährstofffrachten aus Abwasser zu reduzieren, im Gegensatz zu herkömmlichen Kontrollentwässerungspraktiken wie Steigleitungen mit variabler Höhe. Das übergeordnete Ziel dieser Studie war die Quantifizierung der Auswirkungen von geringgradigen Wehrfrequenzen und räumlichen Anordnungen auf die Phosphor- und Sedimentreduktionseffizienz des landwirtschaftlichen Abflusses unter Verwendung eines feldbasierten Versuchsdesigns im Mississippi-Delta. Niedriggradige Wehre sind im Vergleich zu großen Wasserspeichersystemen oder Bioreaktoren eine innovative, relativ kostengünstige und technologiearme beste Managementmethode, was sie zu einer geeigneten Option für Groß- und Kleinbauern macht. Die Studienstandorte befanden sich in der Yazoo-Delta-Region im Nordwesten von Mississippi. Die Ergebnisse der Reduktionseffizienz der Phosphor- und Sedimentfracht von minderwertigen Wehren zeigten positive Reduktionen in den meisten Gräben mit und ohne Wehre. Es wurde festgestellt, dass die Abflusskonzentrationen bei niedrigem Abfluss und Sturmabfluss zwischen den Standorten variabel waren, ohne deutliche signifikante Unterschiede zwischen Standorten mit oder ohne Wehr. Die durchschnittlichen prozentualen Unterschiede zwischen Niedrigwasser und Sturmflut an jedem Standort führten zu Niedrigwasserproben mit deutlich geringeren Phosphor- und Sedimentkonzentrationen als bei Sturmfluten. Eine ergänzende Untersuchung der hydraulischen Rückhaltung ergab, dass Kontrollgräben, obwohl sie nicht für solche Zwecke ausgelegt sind, Wasser zurückhielten. Da dies jedoch eine unbeabsichtigte Konsequenz war, zeigten diese Anlagen auch Überflutungen in Förderfelder, dieses Phänomen trat bei Gräben mit Wehren nicht auf.
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Nutzung von NASA-Erdbeobachtungen zur Unterstützung des Audubon Mississippi Coastal Bird Stewardship-Programms bei der Überwachung von Lebensräumen und Planungsaktivitäten zur Wiederherstellung von Lebensräumen
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Barrett S., Beasley B., Wylie L., McDaniel B.

Die Lebensräume von Küsten- und Zugvögeln in Mississippi sind sehr dynamisch und werden ständig durch menschliche Aktivitäten bedroht. Heute sind diese Küsten- und Wanderarten auf bewirtschafteten öffentlichen Flächen zu finden. Allerdings meldeten das Pascagoula River Audubon Center (PRAC) und die National Fish and Wildlife Foundation (NFWF) seit 2014 einen Rückgang der Küstenvogelpopulationen in der Küste von Mississippi. Als Reaktion darauf plant das Mississippi Audubon Coastal Bird Stewardship Program (CBSP), das Habitatmanagement auf etwa zwanzig Standorte in der Küste von Mississippi zu konzentrieren. Die Aktivitäten umfassen die Planung und Durchführung einer standardisierten Überwachung, die Umsetzung von Best-Practice-Wiederherstellungsprojekten und eine Kampagne zur Aufklärung verschiedener Zielgruppen, um das Verständnis für die Bedrohungen und die ökologischen und gesellschaftlichen Vorteile von Küsten- und Zugvögeln zu verbessern. Um diese Bemühungen zu unterstützen, verwendete dieses NASA-DEVELOP-Projekt aktuelle Landsat-8-OLI-Bilder, um Habitatklassifizierungskarten zu erstellen, die Landnutzungslandbedeckung, Vegetationsgesundheit und Wasserqualitätsindizes von Gebieten an der Küste von Mississippi, in denen sich diese lebenswichtigen Vogellebensräume befinden, einbeziehen. Das Projekt lieferte Karten für rückläufige Küstenvogelarten wie die Zwergseeschwalbe. Endprodukte und Methoden halfen den Endnutzern, ihre Bemühungen um die Wiederherstellung von Lebensräumen auf der Grundlage der Neigung einzelner Arten zu einem bestimmten Gebiet zu konzentrieren.

Nutzung von NASA-Erdbeobachtungen zur Unterstützung des Audubon Mississippi Coastal Bird Stewardship-Programms bei der Überwachung von Lebensräumen und Planungsaktivitäten für die Wiederherstellung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Barrett S., Beasley B., Wylie L., McDaniel B., Bosarge A.

Die Lebensräume von Küsten- und Zugvögeln in Mississippi sind sehr dynamisch und werden ständig durch menschliche Aktivitäten bedroht. Heute sind diese Küsten- und Wanderarten auf bewirtschafteten öffentlichen Flächen zu finden. Allerdings meldeten das Pascagoula River Audubon Center (PRAC) und die National Fish and Wildlife Foundation (NFWF) seit 2014, dass die Küstenvogelpopulationen in der Küste von Mississippi zurückgegangen sind. Als Reaktion darauf plant das Mississippi Audubon Coastal Bird Stewardship Program (CBSP), das Habitatmanagement auf etwa zwanzig Standorte in der Küste von Mississippi zu konzentrieren. Die Aktivitäten umfassen die Planung und Durchführung einer standardisierten Überwachung, die Umsetzung von Best-Practice-Wiederherstellungsprojekten und eine Kampagne zur Aufklärung verschiedener Zielgruppen, um das Verständnis für die Bedrohungen und die ökologischen und gesellschaftlichen Vorteile von Küsten- und Zugvögeln zu verbessern. Um diese Bemühungen zu unterstützen, verwendete dieses NASA-DEVELOP-Projekt aktuelle Landsat-8-OLI-Bilder, um Habitatklassifizierungskarten zu erstellen, die Landnutzungslandbedeckung, Vegetationsgesundheit und Wasserqualitätsindizes von Gebieten an der Küste von Mississippi, in denen sich diese lebenswichtigen Vogellebensräume befinden, einbeziehen. Das Projekt lieferte Karten für rückläufige Küstenvogelarten wie die Zwergseeschwalbe. Endprodukte und Methoden halfen den Endnutzern, ihre Bemühungen um die Wiederherstellung von Lebensräumen auf der Grundlage der Neigung einzelner Arten zu einem bestimmten Gebiet zu konzentrieren.

Wasser- und Umweltwissenschaftliche Programme für unterrepräsentierte Gemeinden in Mississippi
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Diaz J.

Das Ziel dieser Präsentation ist es, aktuelle wasser- und umweltwissenschaftliche Programme zu zeigen, die an der Alcorn State University entwickelt wurden. Die Alcorn State University - ASU, eine Land Grant and Historically Black University im Südwesten von Mississippi, bietet einen Bachelor of Science in Agrarwissenschaften mit Schwerpunkt Umweltwissenschaften an. Dieses Programm bereitet hochqualifizierte Personen auf eine lebenslange Umweltkarriere in privaten und öffentlichen Organisationen vor. Die Studierenden werden darin geschult, die Umwelt und die vielen Wechselwirkungen zwischen physikalischen, chemischen, biologischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Komponenten für eine nachhaltige Gesellschaft zu verstehen, zu untersuchen und zu managen. Das Programm besteht aus 21 % sozialwissenschaftlichen Kursen, 24 % naturwissenschaftlichen Grundlagenfächern und 55 % angewandten naturwissenschaftlichen Fächern. Angewandte Umweltklassen umfassen: Wasserqualität, Konzepte der Umweltwissenschaften, Anwendungen geographischer Informationssysteme in natürlichen Ressourcen, Wassereinzugsgebietshydrologie, Agrar- und Umweltrecht. Das Mississippi River Research Center der ASU - MRRC ist aktiv an Mentoring- und Outreach-Aktivitäten beteiligt, die die Mission des MRRC unterstützen, Studenten und die allgemeine Gemeinschaft zu erreichen sowie die nächste Generation von Minderheitenfachleuten in Wissenschaft und angewandten Technologiebereichen auszubilden. Seit Januar 2013 haben Mitarbeiter und Studenten des MRRC acht Outreach-Aktivitäten für etwa 200 Schüler vorbereitet und durchgeführt. Im Rahmen eines Stipendiums der National Science Foundation entwickelte das MRRC ein umweltwissenschaftliches Aktivitätshandbuch und bildete 16 Mittelschullehrer aus, indem es Inhalte und praktische Aktivitäten zu drei Hauptthemen bereitstellte: Wasser, Erosion und Umweltbewusstsein. Zu den wichtigsten Errungenschaften in der studentischen Mitwirkung gehört die Betreuung von acht Studenten, die zwei Bachelorstudenten vom Oberlin College, OH und der University of Florida, FL im Rahmen des NOAA-NGI Diversity Internship Summer Program beherbergten, die Teilnahme an sechs professionellen Meetings und das Erreichen des dritten Platzes beim Absolventen-Posterwettbewerb im 71 Arbeiter der Tuskegee University, Alabama. Derzeit leitet das MRRC fünf Projekte, die vom Bundesstaat Mississippi, dem US-Landwirtschaftsministerium, dem US Forest Service und Monsanto finanziert werden. Die Projekte konzentrieren sich auf die Bewertung der zeitlichen und räumlichen Variationen der Wasserqualität und die Angabe der Gesamtzahl coliformer Bakterien und Escherichia coli in vier kleinen Seen an der ASU National Forests Verständnis der Faktoren, die die Einführung, Effizienz und Auswirkung von Bewässerungssystemen und Planungsmethoden für die Bewässerung auf kleinen und begrenzten Gemüse- und Obstfarmen in Mississippi beeinflussen, und Förderung von Techniken zum Wasserqualitätsmanagement für die Gemüseproduktion. Eine Zusammenfassung der wichtigsten Projektleistungen wird auf der Konferenz präsentiert.
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Änderungen der Wasserqualität in landwirtschaftlichen Wasserspeichersystemen: Eine Analyse der saisonalen Variabilität
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Pérez-Gutiérrez J.D., Paz J.O., Tagert M.L.

Landwirtschaftliche Praktiken verändern den natürlichen Kreislauf der Nährstoffe nachteilig. Die Veränderungen sind zum großen Teil auf den dramatischen Anstieg des Einsatzes von Düngemitteln zur Unterstützung der landwirtschaftlichen Produktion zurückzuführen. Ein wesentlicher Teil der Nährstoffe wird über Oberflächen- und Bewässerungsabflüsse in das Grundwasser und angrenzende Gewässer transportiert.Dieses Umweltproblem ist im Mississippi-Becken von besonderer Bedeutung, da es die Hauptquelle von Nährstoffen ist, die die Entwicklung der Hypoxiezone im nördlichen Golf von Mexiko stimulieren. Um dieses Problem anzugehen, wurden Best Management Practices (BMPs) mit dem Ziel implementiert, die Nährstoffbelastung von landwirtschaftlichen Flächen in der Region des Mississippi-Deltas zu reduzieren. In letzter Zeit haben On-Farm-Wasserspeichersysteme (OFWS) aufgrund ihrer Vorteile für die Umwelt, Landwirte und Landbesitzer viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Über die Auswirkungen dieser Systeme im Einzugsgebietsmaßstab sowie über die Wirksamkeit von OFWS-Systemen bei der Reduzierung der Nährstoffbelastung stromabwärts ist jedoch wenig bekannt. In dieser Studie werden Veränderungen der Wasserqualität in OFWS-Systemen diskutiert, indem die saisonale Variabilität mehrerer Wasserqualitätsparameter analysiert wird, die von OFWS-Systemen auf zwei Farmen im Einzugsgebiet von Porter Bayou, Mississippi, gesammelt wurden. Vorläufige Ergebnisse zeigen erhebliche Unterschiede in den Stickstoff- und Phosphorkonzentrationen zwischen den Zu- und Ablaufwasserproben. Die in dieser Studie untersuchten OFWS-Systeme zeigen eine signifikante Reduzierung der Nährstoffbelastung stromabwärts.

Wasserqualität in Bangs Lake: Auswirkungen wiederholter Phosphataustritte auf eine Küstenmündung
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Dillon K., Caffrey J., Carmichael R., Holcomb S., Griffin C., Allen J., Jones T., Price K.

Bangs Lake, ein Mündungswasserkörper in der Grand Bay NERR, ist seit 2005 Schauplatz von drei industriellen Phosphataustritten aus einer nahegelegenen Düngemittelfabrik. Aufgrund des eingeschränkten Gezeitenaustauschs im Bangs Lake hatten diese Ereignisse lang anhaltende Auswirkungen auf die Wassersäule des Phosphats Konzentrationen, die die biologische Aktivität stimulieren und den biogeochemischen Kreislauf wesentlicher Elemente in der Wassersäule und den Sedimenten verändern können. Um den Verbleib von überschüssigem Phosphat aus Industrieverschmutzungen zu bestimmen, haben wir die Konzentrationen von löslichem reaktivem Phosphat im Sedimentporenwasser und die Gesamt-Partikelphosphatkonzentration aus Sedimentkernen (0-25 cm Tiefe) an vier Standorten gemessen: North Bangs Lake (am nächsten zu den Leckstellen) , Bangs Lake und zwei Referenzstandorte mit geringer Auswirkung (Bayou Cumbest und Bayou Heron). Wir führten auch Phosphatadsorptionsexperimente durch und maßen die benthischen Chlorophyllkonzentrationen mit Sedimenten von diesen Standorten, um festzustellen, ob das überschüssige PO4 benthische Mikroalgen düngte, um das Schicksal dieses überschüssigen PO4 zu bestimmen. Die Phosphatkonzentrationen im Porenwasser waren am höchsten (21 μM) von 10 bis 20 cm Tiefe in den Kernen des North Bangs Lake, jedoch hatte das Porenwasser aus den Oberflächenabschnitten dieser Kerne viel niedrigere Phosphatkonzentrationen (

Bangs Lake, ein Mündungswasserkörper in der Grand Bay NERR, ist seit 2005 Schauplatz von drei industriellen Phosphataustritten aus einer nahegelegenen Düngemittelfabrik. Aufgrund des eingeschränkten Gezeitenaustauschs im Bangs Lake hatten diese Ereignisse lang anhaltende Auswirkungen auf die Wassersäule des Phosphats Konzentrationen, die die biologische Aktivität stimulieren und den biogeochemischen Kreislauf wesentlicher Elemente in der Wassersäule und den Sedimenten verändern können. Um das Schicksal von überschüssigem Phosphat aus Industrieverschmutzungen zu bestimmen, maßen die Forscher die Konzentrationen von löslichem reaktivem Phosphat im Sedimentporenwasser und die Gesamtpartikelphosphatkonzentration aus Sedimentkernen (0-25 cm Tiefe) an vier Orten: North Bangs Lake (am nächsten zu den Leckstellen) , Bangs Lake und zwei Referenzstandorte mit geringer Auswirkung (Bayou Cumbest und Bayou Heron). Die Forscher führten auch Phosphatadsorptionsexperimente durch und maßen die benthischen Chlorophyllkonzentrationen mit Sedimenten von diesen Standorten, um festzustellen, ob das überschüssige PO4 benthische Mikroalgen düngte, um das Schicksal dieses überschüssigen PO4 zu bestimmen. Die Phosphatkonzentrationen im Porenwasser waren am höchsten (21 μM) von 10 bis 20 cm Tiefe in den Kernen des North Bangs Lake, jedoch hatte das Porenwasser aus den Oberflächenabschnitten dieser Kerne viel niedrigere Phosphatkonzentrationen (

Die Wiederherstellung von ehemaligen landwirtschaftlichen Flächen in Feuchtgebiete durch Programme wie das Wetlands Reserve Program (WRP) und das Conservation Reserve Program (CRP) konzentriert sich häufig auf die Wiederherstellung von Funktionen wie die Verbesserung der Wasserqualität und die Verbesserung des Lebensraums für Wildtiere. Die Ergebnisse über den langfristigen Erfolg dieser Restaurationen sind jedoch nicht eindeutig. Unsere Arbeit zielt darauf ab, festzustellen, ob durch die Wiederherstellung von Feuchtgebieten im Mississippi-Delta nachhaltige Verbesserungen der Wasserqualität erreicht werden und ob wichtige Parameter der Wasserqualität durch die umliegende Landnutzung beeinflusst werden. Im Sommer 2014 bewerteten wir Vegetation, Landnutzung, Böden und Wasserqualität in und um 24 wiederhergestellte und 6 natürlich vorkommende Feuchtgebiete entlang eines Gradienten menschlicher Landnutzung im Delta. Die ersten Analysen basierten auf der Klassifizierung von Feuchtgebieten in Wassereinzugsgebiete mit hoher, mittlerer oder niedriger landwirtschaftlicher Intensität, basierend auf Daten des USDA National Agricultural Statistics Service. Wir fanden Unterschiede in den Böden und der umliegenden Landnutzung von natürlichen vs. wiederhergestellten Feuchtgebieten, aber nur wenige Unterschiede, die ausschließlich auf unsere a . zurückzuführen sind vorrangig Klassifizierung von Feuchtgebieten basierend auf der landwirtschaftlichen Nutzung der Umgebung Als wir Korrelationen zwischen Wasserqualitätsparametern und Landnutzung innerhalb von 200 m der Feuchtgebiete untersuchten, fanden wir unerwartet keine signifikanten Korrelationen. Die Nährstoffkonzentrationen waren in diesen Feuchtgebieten recht hoch, daher ist es möglich, dass die Konzentrationen allein keine Aussage über die Auswirkungen der umliegenden Landnutzung machen. Zusätzliche Arbeiten sind geplant, um Veränderungen der Wasserqualität zu untersuchen, wenn sich Oberflächenwasser durch diese Feuchtgebiete bewegt, da dies eine bessere Metrik der ökologischen Funktion für Feuchtgebiete des Mississippi-Deltas sein könnte.
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Wasserressourcenplanung und Lösungsimplementierung im Mississippi-Delta: YMD Joint Water Management District
Tagungsband der 44. Mississippi Water Resources Conference

Jahr: 2015&emspAutoren: Pennington D.

Der YMD Joint Water Management District wurde 1989 gegründet, um Lösungen für viele der Wasserversorgungs- und Qualitätsprobleme des Deltas zu entwickeln und umzusetzen. Die starke Nutzung des Grundwassers durch die Landwirtschaft hat zu sinkenden Grundwasserständen geführt, die nicht nachhaltig sind und auch zum Verlust von Grundwasserabflüssen beitragen. YMD hat immer erkannt, dass eine effiziente Nutzung bestehender Wasserversorgungen (Naturschutz) und die Entwicklung neuer Wasserversorgungen die einzigen nicht-regulatorischen Lösungen waren, um die Wasserversorgungsprobleme des Deltas zu lösen. Ein einfaches Tabellenkalkulationsmodell wurde entwickelt, um eine 50-Jahres-Szenarioanalyse verschiedener Naturschutz- und Wasserversorgungspläne zu ermöglichen. Die Hauptvariablen des Modells sind der Grad der Umsetzung des Naturschutzes, neue Wasservorräte und der Ausbau der Bewässerung. Die Ergebnisse des Modells weisen darauf hin, dass allein die Erhaltung oder neue Wasserversorgung keine ausreichende Kapazität haben wird, um einen ausgeglichenen Wasserhaushalt im Delta zu schaffen. Sowohl Erhaltungsmaßnahmen als auch neue Wasservorräte werden benötigt, wenn wir die bewässerten Hektar mit historischen Geschwindigkeiten weiter ausbauen. Die folgenden Präsentationen in der Sitzung werden detaillierter auf einige der wichtigsten Bemühungen von YMD eingehen, Informationen zu Wasserressourcen zu sammeln, um die Planungsbemühungen und unsere Aktivitäten im Zusammenhang mit Lösungen vor Ort zu unterstützen.


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