USGS Streamgaging Network

Das USGS-Programm zur Information über Grundwasser- und Stromflüsse unterstützt die Erfassung und (oder) Bereitstellung von Informationen zum Stromfluss und zum Wasserstand für über 8.500 Standorte sowie zu Informationen zum Wasserstand für über 1.700 zusätzliche Standorte. Daten sind online verfügbar, meistens in Echtzeit, um viele verschiedene Anforderungen zu erfüllen.

In den späten 1800er Jahren schlug John Wesley Powell, Zweiter Direktor des US Geological Survey (USGS), vor, den Fluss von Flüssen und Bächen im Westen der USA zu messen, um das Bewässerungspotential zu bewerten. Etwa zur gleichen Zeit errichteten mehrere Städte im Osten der USA primitive Kanäle, die für die Gestaltung ihrer Wasserversorgungssysteme verwendet werden sollten. Die Streamgaging-Technologie hat sich seit dem 19. Jahrhundert stark weiterentwickelt, und USGS-Hydrographen haben im Laufe der Jahre mindestens einen Durchfluss an mehr als 37.000 Standorten gemessen. Heute unterstützt das USGS-Programm zur Information über Grundwasser- und Stromflüsse die Erfassung und (oder) Bereitstellung von Informationen zum Stromfluss und zum Wasserstand für über 8.500 Standorte (kontinuierliche oder teilweise Aufzeichnung) und Informationen zum Wasserstand für über 1.700 zusätzliche Standorte. Die Daten sind online verfügbar, meist in Echtzeit, um viele verschiedene Anforderungen zu erfüllen. Im Wasserjahr 2017 (1. Oktober 2016 – 30. September 2017) wurden mehr als 640 Millionen Anfragen zu Durchflussinformationen gestellt.

Einzigartige Partnerschaft

Streamlines werden hauptsächlich von der USGS betrieben und gewartet, die meisten werden jedoch von einer oder mehreren der rund 1.400 Bundes-, Landes-, lokalen und Stammesbehörden oder -organisationen kofinanziert. Diese einzigartige Zusammenarbeit führt zu national konsistenten und unvoreingenommenen Daten, die auch die Entscheidungsfindung vor Ort unterstützen. Geteilte Kosten führen zum Betrieb von weitaus mehr Durchflusssystemen, als dies möglich ist, wenn sie nur aus USGS-Mitteln finanziert werden, die weniger als ein Drittel der erforderlichen Mittel bereitstellen. Diese Partnerschaften stellen auch sicher, dass die Fixkosten (z. B. die mit der Datenspeicherungs- und -verteilungsinfrastruktur verbundenen Kosten) weit verteilt sind, wodurch ein wirtschaftlicherer Informationsfluss für alle gewährleistet wird.

Netzwerke Netzwerk

Das USGS Stream Regulator-Netzwerk ist ein Mehrzwecknetzwerk mit mehr als 10.000 Streaming-Netzwerken. Es deckt mehrere kleine Netzwerke ab, die bestimmte Informationen generieren oder bestimmte Anforderungen unterstützen.

Nationales Streaming-Netzwerk (NSN). Das National Streamflow Network (NSN) umfasst alle Streams, die das Streaming das ganze Jahr über kontinuierlich überwachen und bei denen tägliche durchschnittliche Flow-Streams berechnet und online verfügbar gemacht werden. Die in NSN-Durchflusssystemen gesammelten Daten erfüllen eine Vielzahl von Funktionen (einschließlich Hochwasserwarnung, Wasserzuteilung und Erholung) und können von jedem verwendet werden, unabhängig davon, ob sie zur Finanzierung des Netzwerks beitragen. Die Verwendung konsistenter Methoden ermöglicht das Kombinieren von Daten aus vielen Maßstäben, wodurch die Verwendung und der Wert von Daten auf allen Maßstäben erweitert werden. Derzeit (2018) gibt es in NSN mehr als 8.200 Messgeräte.

Federal Priority Streams (FPS). Das Federal Priority Streamgages (FPS) -Netzwerk (früher als National Streaming Information Program bekannt) wurde 1999 als staatlich finanziertes Kernnetzwerk konzipiert. Das ursprüngliche Netzwerkdesign umfasste 4.300, dann aktive, zuvor suspendierte oder vorgeschlagene neue Indikatoren, die strategisch im ganzen Land positioniert waren, um den langfristigen Informationsbedarf des Bundes zu decken (z. B. Unterstützung der Hochwasservorhersagen des Nationalen Wetterdienstes oder zwischenstaatliche und internationale Konventionen und Dekrete). Derzeit (2018) erfüllen mehr als 4.700 Standorte die Einschlusskriterien für das FPS-Netzwerk, aber aufgrund von Finanzierungsengpässen sind nur etwa 3.600 FPS aktiv. Dieses aktive FPS wird durch eine Kombination aus Bundes- und Gemeinschaftsfonds unterstützt – weniger als ein Viertel, das vollständig von der USGS finanziert wird.

Bereitstellung und Anwendung von Informationen

USGS betreibt eine der größten Flow-Management-Organisationen der Welt. Der Wasserstand wird in mehr als 10.000 Maßen gemessen. Daten werden normalerweise innerhalb von 1 Stunde nach der Messung an USGS-Computer übertragen. Die meisten Messgeräte verwenden kontinuierlich gemessene Wasserstände, um stündliche (oder häufigere) Zeitreihen-Durchflussmengen aus metrischen spezifischen Bewertungskurven zu berechnen, die mit In-situ-Durchflussmessungen von USGS-Hydrographen erstellt wurden. Jedes Jahr werden mehr als 80.000 Messungen vor Ort durchgeführt. Die Daten sind qualitätsgesichert und werden online zur Verfügung gestellt. Zu den Datennutzern zählen Notfallteams, Wassermanager, Umwelt- und Transportagenturen, Universitäten, Versorgungsunternehmen, Unterhaltungsbegeisterte und Beratungsunternehmen. Spezifische Verwendungen von Daten umfassen:

• Planung, Vorhersage und Warnung vor Überschwemmungen und Dürren;
• Management von Wasserrechten und grenzüberschreitenden Wasserproblemen;
• Betrieb von Wasserstraßen zur Stromerzeugung und Navigation;
• Überwachung der Umweltbedingungen zum Schutz aquatischer Lebensräume;
• Definition der Auswirkungen einer Änderung der Land- und Wassernutzung auf den Flussfluss;
• Bewertung der Wasserqualität und Regulierung der Schadstoffeinleitungen;
• Feststellung, ob Flüsse für Freizeitaktivitäten sicher sind; und
• Planung von Stauseen, Straßen, Brücken, Trinkwasser- und Abwasseranlagen.