14
INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 1, 2010 © Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article ISSN 0976 – 4380 84 Application of Remote Sensing and GIS for Artificial Recharge Zone in Sivaganga District, Tamilnadu, India Balachandar.D 1, Alaguraja.P 2 , Sundaraj.P 1, Rutharvelmurthy.K 1, Kumaraswamy.k 1 1. Department of Geography Bharathidasan University, Tiruchirappalli, Tamil Nadu, India 2. Department of Geology Bharathidasan University, Tiruchirappalli,Tamil Nadu, India [email protected] ABSTRACT Water has become a scarce resource all over the world. Water resources of Earth can be classified as surface water and ground water in which groundwater is the main source for the domestic purpose and agriculture. The study area Sivaganga district falls in the Southern part of Tamil Nadu, it comprises of major town such as Tirupattur, Karaikudi, Devakottai and having 30 & 34 villages respectively. The study area covers an area of 4378.7sq.km. It falls in between North Latitudes of 9 0 30’ 15’’ and 10 0 30’ 00’’ and east Longitudes of 78 0 10’ 15’’ and 79 0 00’ 00’’ Preparation of digital geological data from Geological survey of India (GSI) for the study area. Aim and objectives of the work is preparation of various thematic data such as Drainage, Drainage density, Lineament, Lineament density, Geomorphology ,Land use and Land cover using Landsat data .Using Digital Image processing, the supervised, unsupervised Classification, band ratioing, filtering and NDVI Techniques for updating the above all thematic maps. Assigning Weightages to the above thematic maps and its classes. Integration of all above thematic maps based on the Weightages and Identification of selection of suitable site for artificial recharge to the study area. P 143 R 52 Date: 15052001, P 143 R 53 Date: 15052001, Geological Data Satellite: TM and SRTM, SOFTWARE USED ArcGIS 9.3 version.ENVI: 4.3 version. The data sources like satellite and topographic data and other secondary data were used for generation of various spatial parameters. The development and assessment of geology, geomorphology, natural resources need précised maps. The specific purposes maps are often referred as “thematic” maps because they contain information about a single object or theme, to make the thematic data easy to understand. The main task of the current study the primary and secondary data are assembled together in GIS platform. The spatial data are assembled in digital format and properly registered to take the spatial component referenced. The namely sensed data provides more reliable information on the different themes. Hence in the present study various thematic maps were prepared by visual interpretation of satellite imagery, SOI Top sheet. All the thematic maps are prepared 1:250,000, 1:50,000 scale. For the study area, artificial recharge sites had been identified based on the number of parameters loaded such as 4, 3, 2, 1 & 0 parameters. Again, the study area was classified into priority I, II, III suggested for artificial recharge sites based on the number of parameters loaded using GIS integration. These zones are then compared with the Landuse and Landcover map for the further adopting the suitable technique in the particular artificial recharge zones. Key words: Geology Map, Land use and Land cover, parameters loaded using GIS integration 1. Introduction Water has become a scarce resource all over the world. Water resources of Earth can be classified as surface water and ground water. The total volume of ground water is only 0.65 % of the total water availability of the globe. Groundwater is the main source for the domestic purpose

Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

84 

Application of Remote Sensing and GIS for Artificial Recharge Zone in Sivaganga District, Tamilnadu, India 

Balachandar.D 1, Alaguraja.P 2 , Sundaraj.P 1, Rutharvelmurthy.K 1, Kumaraswamy.k 1 

1. Department of Geography  Bharathidasan University, Tiruchirappalli, Tamil Nadu, India 2. Department of Geology Bharathidasan University, Tiruchirappalli,Tamil Nadu, India 

[email protected] 

ABSTRACT 

Water has become a scarce resource all  over  the     world. Water  resources of Earth can be classified as surface water and ground water  in which groundwater  is  the main source  for  the domestic purpose and agriculture. The  study area Sivaganga district  falls  in  the Southern part  of Tamil Nadu,  it  comprises of major town such as Tirupattur, Karaikudi, Devakottai and having 30 & 34 villages respectively. The study area covers an area of 4378.7sq.km. It falls in between North Latitudes of 9 0 30’ 15’’ and 10 0 30’ 00’’ and east Longitudes of 78 0 10’ 15’’  and 79 0 00’ 00’’ Preparation  of digital  geological  data  from Geological survey  of  India  (GSI)  for  the  study  area.  Aim  and  objectives  of  the  work  is  preparation  of  various thematic data such as Drainage, Drainage density,  Lineament, Lineament density, Geomorphology ,Land use  and Land  cover  using Landsat  data  .Using Digital  Image  processing,  the  supervised,  unsupervised Classification, band  ratioing,  filtering  and NDVI Techniques  for updating  the  above all  thematic maps. Assigning Weightages to the above thematic maps and its classes. Integration of all above thematic maps based on the Weightages and Identification of selection of suitable site for artificial recharge to the study area. P 143 R 52 Date: 15­05­2001, P 143 R 53 Date: 15­05­2001, Geological Data Satellite: TM and SRTM, SOFTWARE USED ArcGIS 9.3 version.ENVI: 4.3 version. The data  sources  like  satellite  and topographic  data and  other  secondary data were used  for generation of various  spatial  parameters. The development  and  assessment  of  geology,  geomorphology,  natural  resources  need  précised  maps.    The specific purposes maps are often referred as “thematic” maps because  they contain  information about a single object or theme, to make the thematic data easy to understand. The main task of the current study the primary and secondary data are assembled together in GIS platform. The spatial data are assembled in digital format and properly registered to take the spatial component referenced. The namely sensed data provides more reliable information on the different themes.  Hence in the present study various thematic maps were prepared by visual interpretation of satellite  imagery, SOI Top sheet.  All the thematic maps are prepared 1:250,000, 1:50,000 scale. For the study area, artificial recharge sites had been identified based on the number of parameters loaded such as 4, 3, 2, 1 & 0 parameters. Again, the study area was classified into priority I,  II,  III suggested  for artificial  recharge sites based on  the number of parameters  loaded using GIS integration. These zones are then compared with the Landuse and Landcover map for the further adopting the suitable technique in the particular artificial recharge zones. 

Key words: Geology Map, Land use and Land cover, parameters loaded using GIS integration 

1. Introduction 

Water has become a scarce resource all over the   world. Water resources of Earth can be classified as surface water and ground water. The total volume of ground water is only 0.65 % of the total water availability of the globe. Groundwater is the main source for the domestic purpose

Page 2: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

85 

and agriculture. Hence, the ground water is the precious resources, in order to ensure a sensible use  of  groundwater  the  proper  evaluation  and  management  is  required.  The  phenomenal population explosion and the resultant needs could not be satisfied with available surface water resources.  Further,  due  to  various  anthropogenic  activities,  the  surface  water  resources  too substantially  stand  prone  for  pollution.    Hence,  the  man  has  started  mining  the  groundwater massively, such massive mining of groundwater has lead to the drastic decline of water table the World over. Further, the contamination of the continental aquifers due to Industrial and domestic pollution, Depletion  induced quality deterioration, Over pumping  triggered salt water  intrusion along the coastal   aquifers etc., has caused serious in adequacies in groundwater resources too. Hence  the  Geoscientists,  the  World  over,  have  started  studying  the  anatomy,  morphology, functions, performance etc of the groundwater reservoirs. 

1.1 Study Area 

The study area Sivaganga district falls  in the Southern part of Tamil Nadu,  it comprises of  major  town  such  as  Tirupattur,  Karaikudi,  Devakottai  and  having  30  &  34  villages respectively.The study area covers an area of 4378.7sq.km. It falls in between North Latitudes of 9 0 30’ 15’’ and 10 0 30’ 00’’ and east Longitudes of 78 0 10’ 15’’ and 79 0 00’ 00’’ and covering the topographic sheet no. 58 J7, J8, J11, J12, J16, O1, K1, K5, K6, K9, K10, K13, K14. 

Figure 1: Image showing study area location

Page 3: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

86

FCC IMAGE OF THE STUDY AREA 

Figure 2: Image showing study area satellite image 

1.3 Aim and Objectives 

The foremost aim and objectives of  the current study  is  to prepare different thematic data for Sivaganga district of Tamil Nadu using the Remote Sensing and GIS techniques 

§  Preparation of digital geological data from Geological survey of India (GSI) for the study area. 

§  Preparation  of  various  thematic  data  such  as  Drainage,  Drainage  density,    Lineament, Lineament density, Geomorphology 

§  Land use and Land cover using Landsat data 

2. Methodology 

For the study the following primary and secondary data has been collected : 

Survey of India topographic data from 58 J7, J8, J11, J12, J16, O1, K1, K5, K6, K9, K10, K13, K14 on 1: 50,000 scale.ETM (Enhanced Thematic Mapper) data P 143 R 52 Date: 15­05­2001, P 143 R 53 Date: 15­05­2001, Geological Data  Satellite: ETM and SRTM, SOFTWARE USED ArcGIS 9.3 version.. ENVI: 4.3 version. The data sources like satellite and topographic data and other  secondary  data were  used  for  generation  of  various  spatial  parameters. The development and assessment of geology, geomorphology, natural resources need précised maps.  The specific purposes maps are often referred as “thematic” maps because they contain  information about a

Page 4: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

87 

single  object  or  theme,  to  make  the  thematic  data  easy  to  understand.  The  main  task  of  the current study the primary and secondary data are assembled together in GIS platform. The spatial data  are  assembled  in  digital  format  and  properly  registered  to  take  the  spatial  component referenced. The namely sensed data provides more reliable information on the different themes. Hence  in  the  present  study  various  thematic  maps  were  prepared  by  visual  interpretation  of satellite imagery, SOI Top sheet.  All the thematic maps are prepared 1:250,000, 1:50,000 scale. 

2.1 Drainage and drainage density map 

The  drainage  map  was  prepared  from  the  satellite  images  with  inputs  from  the topographical map.  A drainage map was digitized on 1:10,000 scales. The drainage Density map was prepared in Arc MAP, which was finally classified into different classes varying from very low  to  very  high  density.  The  zones  of  high  drainage  density  will  have  poor  groundwater prospects  and  gradually  the  zones  of  lower  and  lower  drainage  density  zones will  have  better groundwater prospects. The drainage density map is shown in figure3 below 

Figure 3: Drainage density map

Page 5: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

88 

Figure 4: Drainage  map 

2.2 Lineament and Lineament Density Map 

Lineaments are the  linear,  rectilinear,  curvilinear  features of  tectonic origin observed  in satellite  data.    These  lineaments  normally  show  tonal,  textural,  soil  tonal,  relief,  drainage  and vegetation linearity and curvilinerities in satellite data.  All these linear features were interpreted from the satellite data and the lineament map prepared for Sivaganga district. Lineaments are any linear features that can be picked out as lines (appearing as such or evident because of contrasts in  terrain  or  ground  cover  on  either  side)  in  aerial  or  space  imagery.    In  geological  these  are usually  faults,  joints, or boundaries between stratigraphic  formations. Lineaments anything that showed as a roughly straight  lie in an image was suspected to be geological structure.  Most of these  lineaments were  attributed  either  to  faults  or  to  fracture  systems  that were  controlled by joints (fractures without relative offsets).  Lineaments are well­known phenomena in the Earth’s crust Rocks exposed as surfaces or  in road cuts or stream outcrops typically show  innumerable fractures in different orientations, commonly spaced fractions of a meter to a few meters apart. 

These  lineaments  tend  to  disappear  locally  as  individual  structures,  but  fracture  trends persist.   The orientations are often systematic meaning,  that  in a region,  joint planes may  lie  in spatial positions having several  limited directions relative to north and to horizontal. According to  Ramsamy  et.al  (1986)  lineament  is  defined  as  long  linear  or  curvilinear  features which  are structurally  tectonically controlled and can be seen only  through aerial photographs or  satellite imageries.  The lineaments are detected on images by taking into consideration by various terrain characteristics  like  drainage  association  straight  these  in  stream,  valleys,  vegetation,  tone differences  are  typical  geomorphic  expressions  of  lineaments.  In  the  study  area  most  of  the

Page 6: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

89 

lineaments  are  showing NNW­SSE,  direction.  From  the  lineament  data  the  density was  drawn and the lineament density map was prepared and categorized into high, low and medium. 

Figure 5: Lineament density map 

2.3 Geology Map 

The geology map was prepared by using already existing geological data collected from the geological survey of India map (the resource map of Tamil Nadu) with the scale of 1:250000. The most of the area is occupied by sandstone, clay, and fluvial sediments. 

Period  Age  Litho group  Lithology Quaternary  Holocene  to 

Recent Alluvium,Colluvi um 

Fluvial  and  Fluvial  marine sediments 

Tertiary  Mio­ pliocene 

Sand stone  Calcareous sandstone, Clay, Boulder bed Laterite 

Archean  Precambrian  Crystalline complex 

Charnockite,  Garnet­Silliminate  – Graphite  Gneiss,  Garnetiferrous Feldspathic Gneiss, Hornblende – Biotite  Gneiss,  Calc  Granulite, Pulankurichchi  Granite, Kottampatti  Granulite, Quartzite,PurpleConglomerate.

Page 7: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

90 

2.3.1 Subsurface Geology 

In general subsurface of hard rock terrain is composed of top soil followed by weathered zone, fractured zone  and DBR.  The  present  study  area maximum  top  soil  thickness  is  7  meter  (source Groundwater P.W.D). The thickness weathered zone ranging between 0.5 to 55 meters. 

Figure 6: Lineament map 

Figure 7: Geology map

Page 8: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

91 

2.4 Geomorphology Map 

The  major  part  of  the  study  area  composed  of  crystalline  rock.  Groundwater  mainly occurs  in  the  colluvium  cover  and  especially  secondary  pore  spaces  created  by  the  jointing, fracturing,  fissuring  and  weakening  of  rocks.  Groundwater  potentiality  is  very  promising  in alluvial areas. Geomorphologically the study area has special credential owing to the occurrence of  multiple  landforms.  Based  on  the  photo  recognition  techniques  study  area  geomorphology map has prepared on 1:50000 scale using        Landsat satellite data.   The following geomorphic features  such  as  structural  hill,  erosional  plateau,  shallow  pediment,  medium  pediment,  deep pediment, bazada, delta , upland, flood plain and interlobal. 

Figure 8: Geomorphology map 

2.4.1 Structural Hills 

The structural hills controlled with complex folding, faulting, criss­crossed by numerous joints / fractures, which facilitate some infiltration and mostly act as run off zones. The northern part of the study area occupied by intricately folded charnokites and gneiss and fringes of the area have developed conspicuous slopes encircling them. 

2.4.2 Valley Fills 

Normally  the valleys  found  in denudo­structural  hill provinces will  neither be  having a preferred shape nor shape less architecture. However the valleys act as active basin or trough to receive  the  eroded  sediments,  diving  down  the  slope  such  as  the  valley  fill  having  the

Page 9: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

92 

unconsolidated materials, which can store more water and support  lot of vegetation. Since  this valleys are found all along the foothill they appeared in the satellite imagery as reddish tone due to  the presence of vegetation  in an  irregular pattern. The stream which originates  from  the hill ranges, on reaching narrow valleys, because of  the sudden obstruction caused by the valleys,  it dumps the sediments  in valleys and thus causes the formation of colluvial fills. When the rivers flow down the foot hills, they bring the slope wash materials and dump them along their courses. Thus the colluvial fills, comprise small pebbles, gravels, rock fragments and sand.  Colluvial fills are  found all  along  the hill  ranges. These can be  identified on satellite  imagery  by  its  red  tone and texture. The red tone is due to high moisture content and vegetation 

2.4.3 Pediments 

Pediments are the rugged surface of the plain which normally support vegetation but the fracture present will support the water deposition. Based on the thickness of the soil, pediments can be classified into three types namely, 

i) Rocky pediment, ii) Shallow pediment, iii) Moderate iv) PedimentDeep pediment. 

2.4.4 Rocky Pediment 

Rock  Cut  materials  on  the  plain  surface  are  called  “pediment”.    It  is  also  called “ROCKY PEDIMENT” 

2.4.5 Shallow Pediment 

If  soil  is developed up  to 15 cm we can call  “shallow pediment”.   Pediment at  shallow depth which show medium grey tone and medium texture in the satellite FCC imagery. 

2.4.6 Moderate Pediment 

The  thickness  of  top  layer  (weathered  zone)  is  more  than  that  of  shallow  pediment. Pediment  at  medium depth  which  show  greenish  red  tone  and  irregular/regular  texture  in  the satellite FCC imagery. 

2.4.7 Deep Pediment 

Pediments  at  deep  depth  show  dark  red  to  dark  green  tone  and  smooth  texture  in  the satellite FCC imagery.  The deep pediments are favorable for vegetation growth.  This is mainly formed  de  to  high  weathering  and  highly  favorable  climatic  conditions.    The  thickness  of weathered zone varies from 16­20 m and favors a good amount of water to circulate within this zone before reaching the deep fracture zone.In the study area, rocky pediments are covering the vast area of the southern part. 

2.5 Land Use / Land Cover 

The land use land cover study area has been attempted in order to identify and map the various types  of  land  use/land  cover  classes  in  the  area  by  visual  interpretation.    The  classification

Page 10: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

93 

system was  developed  by Remote  sensing  Agency  (NRSA  1990),    Land  use    refers  to man  s activities and  various use which  are carried on land  “ Land cover refers to “ Natural  vegetation, Water bodies, rock / soil , artificial cover and other resulted due to land transformation. Land use classification  of  the  specified  area  using  remotely  sensed  data.      In  the  present  study  land use/land cover map has been prepared on 1:50,000 scales using ETM data. Land use map was prepared  from  satellite  data  using  the  photo  recognition  elements  such  as  Tone,  Texture, Drainage,  Structural  fabric  and  Relief  found  in  the  image  and  comparing  it  with  topographic sheet. It was further confirmed by limited field check 

The following are the different Land use/Land cover classes of the study area Built up land  (town, village),  crop  land, dry crop  land,  fallow    land, plantation, dense  forest,  fair dense forest, forest blank, scrub forest, open forest, tea plantation, land with scrub, land with out scrub, barren rock, sheet rock, mining, reservoir, river, tank. 

2.6 Crop Land 

Crop  lands  occur  on  varieties  of  terrain,  often  association  with  terrain  pattern  such  as river  plains.    The Tonal  contrast  of  crop  land  varies  from  bright  red  to  red  depends  upon  the healthy of the crop.  In the present study area, crop lands are found in the southern corner of the imagery. It can be either Khraif or Rabi or Khraif+Rabi crops. In the study area some places dry crop  lands  demarcated  based  on  the  tonal  variation.  The  area  under  agricultural  tree  crops, planted adopting certain agricultural management techniques. This includes tea, coffee, coconut, eucalyptus, etc., in the study area these plantations are found all over the imagery. It is identifies by dark red tone and its peculiar square pattern. 

2.7 Land with Scrub 

Scrub land occurs mostly on the uplands and also terrain with varying lithology and landforms in association with foot hill or piedmont slope, uplands and plains with gentle to moderate slopes, uplands and plains with cultural lands.  In satellite imagery, it appears as light yellow to greenish blue  tone.    Land  with  scrubs  is  sparsely  distributed  in  the  northern  part  of  the  imagery.    It’s showing irregular shape and smooth texture in the satellite imagery.

Page 11: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

94 

Figure 9: Land use/ Land cover map 

2.8 Land without Scrub 

They  occupy  relatively  higher  ground without  scrub. These  lands  indicate  high  erosive nature. These are eroded lands and exclude hilly and mountainous terrain. It is identified by its peculiar white to light bluish tone, irregular shape, size and scattered nature. 

2.9 Reservoir/Tank/Canal 

These  are  natural  or  man  made  enclosed  water  body  with  a  regular  flow  of  water. Reservoirs are larger than tanks / lakes are used for generating electricity, irrigation and for flood control.   Tanks are smaller  in aerial extent with  limited use than the  former.  Canals are  inland waterways used for irrigation and sometimes for navigation. 

2.10 River / Streams 

It is naturally formed and regular  flow of water in particular direction based on the slope and structures it includes small stream to a big river and its branches, it may be perennial or non perennial.

Page 12: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

95 

Figure 10: Identification of Artificial Recharge Zone map 

3. Result and Conclusion 

The groundwater conditions in hardrock terrain are multivariate due to the heterogeneous nature of  the aquifer owing to the varying composition, compaction and density of weathering. The study area comprises the Precambrian sequence of Quartzite, charnockite and various gneisses. These rock types are folded to some extend with their axis disposed in NNE­SSW to ENE to WSW direction and the dip of foliation ranges from 50˚ to 70˚ into the direction. The trend direction is N­ S in its course, it is not having any major structural disturbance and because of high dip amount of water  flows  very  steeply.  So  the  water  level  fluctuation  varies  from  80  to  120m.Groundwater management of the area is essentially large volume of data from various sources. 

The  identification  of  artificial  recharge  sites  are  interdependent  on  various  parameters  like geomorphology, lithology, lineament density, slope, soil, etc. By using Remote sensing technology, thematic  data  has  been  integrated  for  evaluation  of  groundwater  potential  zones  for  the  study area.  For  the  study  area,  artificial  recharge  sites  had  been  identified  based  on  the  number  of parameters loaded such as 4, 3, 2, 1 & 0 parameters. Again, the study area was classified into priority I, II, III suggested for artificial recharge sites based on the number of parameters  loaded using GIS integration. These  zones  are  then  compared with the Landuse  and  Landcover map  for  the  further adopting the suitable technique in the particular artificial recharge zones.

Page 13: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

96 

4. References 

Anbazhagan,  S.,  (2002). Remote  sensing  and GIS based  hydrological  studies  in Kinzig Basin, Germany, Geomatics 2002, Conference on “IT enabled spatial data services”, Center for Remote Sensing, Bharathidasan University, Trichy, T.N., India, pp. 218­222. 

Arun,  K.,  et.  al.,  (2002).  Integrated  remote  sensing  and  GIS  in  groundwater  recharge investigation and selection of artificial recharge sites in hard rock terrain. 

Cohran,  R.  (1981).  Artificial  Recharge  and  Its  Potential  for  Oklahomas  Ogallala  Aquifer. Oklahoma Water Resources Board, May, Oklahoma. 

Dvoracek, M. J. (1969). Use of Wells and Pits  to Recharge Underground Formations  in Semi­arid Areas. Int. Conf. on Arid Lands in a Changing World, June 3­13, Univ. of Arizona Tucson, Arizona. 

Gadkari,  A.D.  (1978).  Artificial  Recharge  to  groundwater  in  the  Drought  Prone  Area  of Maharashtra,  Proc.  Sym.  Study  and  Management  of  Water  Resources  in  Arid  and Semiarid  Regions.  Physical  Research  Laboratory,  5­18  April,  Ahmedabad,  Today  and Tomorrow’s Printers and Publishers, New Delhi. Pp. 243­250. 

Jayakumar,  R.  and  Ramasamy,  SM.  (1996).  Groundwater  Targeting  in  Hard  rock  Terrain Through  Geomorphic  Mapping:  A  case  study  in  part  of  South  India.  Asian  Pacific Remote Sensing and GIS Journal, Vol.8, No.2, Jan.'96. pp.17­23. 

Krishnamurthy. J, Manavalan, P. and Saivasan, V. (1992). Application of digital   enhancement techniques  for  groundwater  exploration  in  a  hard­rock  terrain.  International  Journal  of Remote Sensing. Vol.13, No.15. pp.2925 – 2942. 

Kumanan, C.J., Ramasamy, SM. and Palanivel, K. (2000). A new Genetic GIS Based Groundwater Targetting  in  Theni,  Madurai,  Dindigul  Districts  of  Tamil  Nadu,  India.  State  Conf.  on Groundwater  exploration  Techniques,  30­31,  March,  National  College,  Tiruchirappalli.  pp. 270­271. 

Palanivel, K.  (2000). Remote Sensing  and GIS  in Water Resources Prospecting  and Conservation ­ parts  of  Western  Ghats,  Tamil  Nadu,  India.  Ph.D.  Thesis,  Bharathidasan  University, Tiruchirappalli. 

Palanivel, K. and Ramasamy, SM. (2001). Folded Structures and groundwater Flow in Hard rock Aquifer Systems in Parts of  Western ghats, Tamil Nadu, India ­ IGC ­ 2002,  Feb. 20­22 2002,  International  Groundwater  Conference    on  “Sustainable  Development  and Management  of Goundwater  Resources  in  Semi­Arid Region with  special  reference  to hard rocks”, (Ed. M. Thangarajan, S.N.Rai and V.S. Singh):  pp.74­75.

Page 14: Application of Remote Sensing and GIS for Artificial ... · District, Tamilnadu, India ... groundwater prospects .The drainage density map is shown in figure3 below ... These lineaments

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES   Volume 1, No 1, 2010 

© Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research Article                                                                                                                          ISSN   0976 – 4380 

97 

Pettijohn,  W.A.  (1981).  Introduction  to  Artificial  Groundwater  Recharge.  EPA  600/2­81­236. Oct., Robert S. Kar Environmental Research Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency, Ada, Oklahoma. 

Ramasamy,   SM.,   Thillai     Govindarajan, S. and  Balasubramainan, T.  (1989). Remote Sensing based    Appropriate  Methodology    for    Groundwater    Exploration  ­  A  Study  of    Pre­ Cambrians  in  South  India.  Proc.  Vol.  International  Workshop  on  Appropriate Methodologies  for  Development  and  Management  of  Groundwater,  28  Feb  –  4  Mar, NGRI, Hyderabad, pp.341­344. 

Sathish, A., and Batharinath, M.S., (2000). Remote sensing in integrated resources management – a study in Bethamangala watershed, Karnataka, India, ICORG, pp. 425­429. 

Singh, K.P. and Tewari, B.S. (1978). Hydrogeological Investigation in Mahilpur Block in Punjab with Special Reference to Artificial Recharge. Bulletin of Indian Association, Chandigarh, 11(1). pp.73­78. 

Sivanappan,  R.K.  (1995).  Recharging  the  Groundwater  Sources.  Proc.  Vol.  on    Int.  Conf.  on Water Management Organized  by Confederation  of  Indian  Industry, Dec.8­9,  Chennai, pp. 77­90. 

Subramanian, P. (1992). Hydrogeology and  its Variations  in  the Granites and Associated Rock Formations  in  India.  Pro.  of  Workshop  on  Artificial  Recharge  of  Groundwater  in Granitic Terrain. 19th Oct., Bangalore. pp. 1­13. 

Vasudevan, S. (1995). Comparative evaluation of Thematic, Numerical and GIS modeling: An analysis through hard rock aquifer data of Vellar Basin, central Tamil nadu, India. Ph.D. Thesis submitted to Bharathidasan University. 

Venkatachalam,  P., Murthy,  C.V.S.S.B.R.,  Chowdhury,  S.  and  Sharma,  L.N.  (1991).  Groundwater Potential Zone Mapping Using GIS Approach. Asian­Pacific Remote Sensing Journal, 4, No.1, pp. 75­78. 

Warner,  J.W.  and Moreland,  J A.  (1972). Artificial Recharge  in  the Waterman Canyon  ­ East Twin Creek Area, San Bernardino County, California Open File Report, Nov. U.S. Geol. Surv. Menlo Park, California.