technology for natural resources management · the response of a watershed to different...

14
INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 © Copyright 2010 All rights reserved Integrated Publishing services Research article ISSN 0976 – 4380 789 Micro watershed characterization and prioritization using Geomatics technology for natural resources management Binay Kumar 1 , Uday Kumar 2 1 Project Leader, Geomatics Solutions Development Group, Centre for Development of Advanced Computing (CDAC), Pune 2 Head, University Department of Geology, Ranchi University, Ranchi [email protected] ABSTRACT Management of watershed encompasses various activities from watershed delineation to monitoring. The suitability of land for development is not only based on a set of physical parameters (geography/terrain, soils, slopes, forest, geology etc.) of the land but also very much on the economic factors. The cumulative effect of these factors determine the degree of suitability and also helps in further categorization of land into different priority orders for development. Sanjai river watershed is located in the central west part of the Subernarekha basin under Kolhan Division of Jharkhand. The study area is totally rain fed and availability of water for drinking and domestic use is a big problem. The natural recharge process in the area is very poor due to hard compact granite terrain. The response of a watershed to different hydrological processes and its behaviour depends upon various physiographic, hydrogeological and geomorphological parameters. The characterization of a watershed provides an idea about its behaviour. The various parameter characteristics of a watershed behave in more or less perceptible manner. Watershed prioritization is the ranking of different microwatersheds of a watershed according to the order in which they have to be taken up for development. Holistic integrated planning, involving remote sensing and GIS has been found to be effective in planning for regional development based on watershed approach. Saaty's analytic hierarchy process is a most widely accepted method for scaling the weights of parameters by constructing a pair wise comparison matrix of parameters where entries indicate the strength with which one element dominates over another visàvis the relative criterion. The pairwise comparison of parameters results into the "importance matrix" which is based on a scale of importance intensities A Composite Suitability Index (CSI) has been calculated for each composite unit by multiplying weightages with rank of each parameter and summing up the values of all the parameters. Categorization of the CSI is achieved by ranging the CSI into classes, where each range indicates the amount of limitation acceptable for each class. Keywords: Watershed, Composite Suitability Index, Watershed Characterization, Watershed Prioritization, Integration Analysis, Ranking, Importance Matrix

Upload: vomien

Post on 25-May-2019

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

789 

Micro watershed characterization and prioritization using Geomatics technology for natural resources management 

Binay Kumar 1 , Uday Kumar 2 1­ Project Leader, Geomatics Solutions Development Group, Centre for Development of 

Advanced Computing (C­DAC), Pune 2­ Head, University Department of Geology, Ranchi University, Ranchi 

[email protected] 

ABSTRACT 

Management of watershed encompasses various activities  from watershed delineation to monitoring. The suitability of land for development is not only based on a set of physical parameters (geography/terrain, soils, slopes, forest, geology etc.) of the land but also very much  on  the  economic  factors.  The  cumulative  effect  of  these  factors  determine  the degree of suitability and also helps in further categorization of land into different priority orders  for development. Sanjai  river watershed  is  located  in  the central west part of  the Subernarekha basin under Kolhan Division of  Jharkhand. The study area  is  totally rain­ fed and availability of water for drinking and domestic use is a big problem. The natural recharge  process  in  the  area  is  very  poor  due  to  hard  compact  granite  terrain.  The response  of  a watershed  to  different  hydrological  processes  and  its  behaviour  depends upon  various  physiographic,  hydrogeological  and  geomorphological  parameters.  The characterization  of  a  watershed  provides  an  idea  about  its  behaviour.  The  various parameter characteristics of a watershed behave in more or less perceptible manner. 

Watershed  prioritization  is  the  ranking  of  different  micro­watersheds  of  a  watershed according  to  the  order  in  which  they  have  to  be  taken  up  for  development.  Holistic integrated planning,  involving remote sensing and GIS has been found to be effective in planning  for  regional  development  based  on  watershed  approach.  Saaty's  analytic hierarchy process is a most widely accepted method for scaling the weights of parameters by constructing a pair wise comparison matrix of parameters where entries  indicate  the strength with which one element dominates over another vis­à­vis the relative criterion. 

The  pair­wise  comparison  of  parameters  results  into  the  "importance  matrix"  which  is based on a scale of importance intensities A Composite Suitability Index (CSI) has been calculated  for  each  composite  unit  by  multiplying  weightages  with  rank  of  each parameter and summing up the values of all the parameters. Categorization of the CSI is achieved  by  ranging  the  CSI  into  classes,  where  each  range  indicates  the  amount  of limitation acceptable for each class. 

Keywords:  Watershed,  Composite  Suitability  Index,  Watershed  Characterization, Watershed Prioritization, Integration Analysis, Ranking, Importance Matrix

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

790 

1. Introduction 

Identification  of  suitable  land  for  development  is  one  of  the  critical  issues  of  regional planning.  The  suitability  of  the  land  for  development,  as  well  as,  for  ground  water occurrence  is  influenced  by  climate,  physiography,  drainage,  geology,  degree  of weathering, etc. The various parameter characteristics of a watershed behave  in more or less  perceptible manner. Also  any  change made  to  factors  upstream directly  affects  the downstream  of  watershed.  A  watershed  is  an  area  from  which  runoff,  resulting  from precipitation, flows past a single point into a large stream, a river, lake or an ocean. While remote  sensing  can  provide  a  variety  of  latest  and  updated  information  on  natural resources, GIS has the capability for captures, storage, manipulation, analysis, retrieval of multiple layer resource information occurring both in spatial and aspatial forms. 

The  response  of  a  watershed  to  different  hydrological  processes  and  its  behaviour depends upon various physiographic, hydrogeological and geomorphological parameters. Though  these  are  watershed  specific  and  thereby  unique,  the  characterization  of  a watershed  provides  an  idea  about  its  behaviour.  Watershed  characterization  involves measurement  of  parameters  that  influence  the  characteristic  behaviour  of  a  watershed whereas analysis aims at the critical study of these parameters to arrive at conclusions on watershed response and behaviour. 

The  large  variety  of  factors  that  can  affect  the  behaviour  of  a  watershed  fall  into  two categories,  first  the  permanent  characteristics  of  the  drainage  basin,  such  as,  its  size  or drainage  density  i.e.,  drainage  morphometry  and  second,  transient  or  variable characteristics, such as the amount of precipitation, type of land use and so on (Sebastian et. al., 1995). Most of  these permanent characteristics and some of  the parameters  from which  inferences  can  be  drawn  about  the  transient  characteristics  can  be  drawn  from remotely sensed data and other ancillary data. 

The  resource considerations  for  implementation of watershed management programmes (Dept.  of  Wasteland  Development,  1997)  or  various  other  reasons  pertaining  to administration  or  even  political  considerations  may  limit  the  implementation  to  a  few watersheds. Even  otherwise,  it  is  always  better  to  start management measures  from  the highest  priority  micro­watershed  available.  Watershed  prioritization  is  the  ranking  of different micro­watersheds of a watershed according to the order in which they have to be taken up treatment and soil conservation measures (Naik S.D. et. al., 1995). 

2. Study Area 

Upper Sanjai river watershed is located (Figure 1) in the western part of the Subernarekha basin covering an area of about 893.48 sq. km in the Kolhan Division of Jharkhand. The area  is  bounded  by  Latitude  22°25'54.73”  N  &  22°51'36.11”  N  and  Longitude 85°17'32.53'' E & 85°41'58.35” E and is covered in SOI topographic sheets Nos. 73 F/5, F/6, F/7, F/9 and F/10.

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

791 

Figure 1: Location map of the study area 

3. Database and Methodology 

In  the  present  study  various  types  of  data  have  been  used.  Both  satellite  borne  remote sensing data and other published maps and reports constitute the database necessary  for the interpretation and delineation of various thematic  layers and  information. Multi­date IRS  1D/P6 LISS  III  data  in  digital  format were  used  in  conjunction with  secondary  or collateral data. 

Basic  technical  guidelines  provided  by  the  Integrated  Mission  for  Sustainable Development  (IMSD,  1985)  and  National  (Natural)  Resources  Information  System (NRIS, 2000) have been adopted  for delineating various  thematic classes. The  thematic map  depicting  the  various  classes was  prepared using  digitally  enhanced  satellite  data. ArcINFO software package was used for creation of digital database, data integration and analysis. 

3.1 Micro watershed delineation 

Watersheds are those areas from which runoff resulting  from precipitation,  flows past a single  point  into  a  large  stream a  river,  lake  or  an  ocean. These  are  natural  hydrologic entities that cover a specific aerial extent of land from which rainwater flows to a defined gully, stream or river of a particular point. The size of the watershed is dependent on the size of  interception of  the stream or  river and  the drainage density and  its distribution. The drainage network helps in delineation of watershed for a particular river system. The

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

792 

Watershed  Atlas  of  India  published  All  India  Soil  &  Land  Use  Survey,  Ministry  of Agriculture and Co­operation, Govt. of India (1990) has been referred for delineation up to  watershed  level.  The  further  classification  starting  from  sub­watershed  to  micro watershed ((Figure 2) is done following the guidelines of Watershed Atlas of India over the drainage network as prepared using SOI toposheets. 

Figure 2: Micro Watershed Map 

3.2 Watershed Characterization 

To characterize the watershed different factors that were taken into consideration may be broadly  grouped  on  the  basis  of  their  interrelationship  with  one  another.  The  natural resources which are taken into consideration are slope, geomorphology, soil and landuse cover. The monitoring of natural resources is a must because the improper and inhuman use has resulted in degradation of these. Although, the natural resources comprise all the parameters  that  affect  the  watershed,  among  the  factors  that  influence  the  watershed, slope, geomorphology, soil and landuse play significant role. 

3.2.1 Landuse/landcover: The different landuse classes (Figure 3) that cause problem in the natural resource management are the existence of wasteland in the area to be taken up for  the  development  purpose.  Similarly  the  depletion  of  the  forest  cover,  presence  of forest  blanks  in  the  dense  or  open  forest,  presence  of  scrubs  in  the  larger  area, degradation of dense  forest  into open forest and open  into scrubs pose serious problems to the environment.

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

793 

3.2.2  Slope:  The varying  degree of  slope  leads  to  severe  erosion  of  land  and  soil. The effect of slope on geomorphology, soil and land use was studied and a direct relationship was observed. Different percentage slope classes (Figure 4) and their areal extents were calculated at micro­watershed level and were assigned class. 

3.2.3  Geomorphology:  Different  geomorphic  units,  their  ground  water  prospect  and proneness to erosion and areal extent were calculated at micro­watershed level. Different geomorphic  units  (Figure  5)  based  upon  their  origin  and  nature  was  assigned  specific classes/ranks. 

3.2.4 Soil:  As the soils  in the study area are very much prone to erosion and have high erodibility,  necessary measures  are  required  for  their  conservation. Different  classes  of soils  (Figure 6),  their areal extent and percentage distribution were calculated at micro­ watershed level and based upon their erodibity were assigned class/ ranks to be taken up for development. 

Figure 3: Landuse/Landcover map  Figure 4: Slope map 

Figure 5: Geomorphological map  Figure 6: Soil map

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

794 

3.3 Watershed Prioritization 

Watershed  prioritization  is  the  ranking  of  different  micro­watersheds  of  a  watershed according to the order in which they have to be taken up for treatment and conservation measures. A particular micro­watershed may get the top priority due to various reasons, but,  often,  the  intensity  of  land  degradation  is  taken  as  the  basis.  The  resource considerations for implementation of watershed management programme or various other reasons  pertaining  to  administration  or  even  political  considerations  may  limit  the implementation  to  a  few micro­watersheds.  Even  otherwise,  it  is  always  better  to  start management  measures  from  the  highest  priority  micro  watershed  which  makes mandatory to prioritize the micro­watershed available. 

4. Analysis and Discussion 

The assessment of the physical parameters of the land is possible by analysing  the slope, soil, geomorphology,  land use, terrain parameters etc. and which is very much amenable to GIS analysis. However,  the assessments of physical parameters give an  indication of the  limitation  of  the  land  to watershed development  and  thus  in  turn,  can  be used  as  a "qualitative measure" of the natural aspect of development. 

Generally,  four  zones  of  suitability  /  priority  delineation  can  be  defined  based  on  the limitations that the land offers to watershed development as follows: 

a) Zone 1: Minimal Limitations ­ Suitability for selection is high b) Zone 2: Moderate Limitations c) Zone 3: High Limitations d) Zone 4: Maximal Limitations ­ Suitability for selection is low 

The concept of  limitation  is derived  from  the quality of  land. For example,  if  the slope (which  is one of  the  land parameters)  is high the limitation  it offers  is more than a  land which has gently slope or is flat. This concept is true for all the land parameters that are assessed. 

4.1 Suitability Assessment ­ Weighted Indexing Method 

There are different ways is which the suitability assessment can be done. There have been studies  of  suitability  assessment  employing  a  "maximization"  or  "worst­case"  model (Space  Applications  Centre,  1999),  where  the  "worst"  parameter  determines  the suitability. This model is very conservative and also too general in nature because it does not consider  the  importance of parameter from micro  ­ watershed development point of view. As a result, a relatively less  important parameter could determine the suitability in the  final  analysis.  This  anomaly  arises  because  all  parameters  are  considered  to  be  of equal importance.

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

795 

Saaty's Analytic Hierarchy Process (Rao Mukund et. al., 1991) is a most widely accepted method  for  scaling  the  weights  of  parameters  by  constructing  a  pair  wise  comparison matrix  of  parameters  where  entries  indicate  the  strength  with  which  one  element dominates  over  another  vis­à­vis  the  relative  criterion.  The  pair­wise  comparison  of parameters results  into the "importance matrix" which is based on a scale of  importance intensities. The Saaty's scale of  importance is shown  in Table 1. The importance matrix can  then  be  analyzed  by  various  methods  ­  "Eigen­Vector  method  or  "Least  Square" method,  to  arrive  at  the  weightages  of  each  parameter  in  the  matrix.  Experimental analysis has shown that the weightages obtained by these two methods are similar and are comparable.  However,  in  the  present  study,  Eigen  vector  method  is  employed  for obtaining the weights of different parameters. 

Table 1: Criteria for Generating Comparison Matrix 

4.1.1 Eigen Vector Method 

In this method the basic  input  is  the pair­wise comparison matrix of n parameters given by the form of 

A = [ aij ],           where i,  j = 1, 2, 3,  . . . . . . .  , n               ..  . . . . . .(1) 

The matrix A has generally the property of reciprocality and also the consistency. This is mathematically, 

aij = 1/a  .. . . . . . . (2) and,     aij = aik  / ajk  ………….(3) 

Assigned Value  Definition  Explanation 

1  Parameters  are  of  equal importance 

Two  parameters  contribute  equally  to  the objective 

3 Parameter  j  is  of  weak importance  compared  to parameter i 

Experience  and  Judgment  slightly  favour parameter i over j 

5 Essential  or  strong importance  of  parameter i compared to j 

Experience  and  Judgment  strongly  favour parameter i over j 

7  Demonstrated importance 

Criteria  i  is  strongly  favoured  over  j  and its dominance is demonstrated in practice 

9  Absolute importance  The evidence favouring parameter i over  j to the highest possible order of affirmation 

2,4, 6,8 

Intermediate  values between  two  adjacent judgment 

Judgment  is  not  precise  enough  to  assign values of 1, 3, 5, 7 and 9

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

796 

Thus, multiplying equation (1) with the weighting vector ­ W of (nx1) size yields 

(A ­ nI ) W = 0  …………(4) 

Where, I is an identity matrix of (n x n). 

According to matrix theory,  it the comparison matrix A has the property of consistency, the system of equations has trivial solution. The matrix A is, however, a judgment matrix and  it  may  not  be  possible  to  determine  the  elements  of  A  accurately  to  satisfy  the property  of  consistency.  Therefore,  it  is  estimated  by  a  set  of  linear  homogenous equations: 

A* W* = λmax W*  . . . . . . . (5) Where A* is the estimate of A and W* is the corresponding priority vector and λmax is the largest Eigen value for the matrix A. The equation (3) yields the weightages W which are normalized to 1. 

4.1.2 Implementation of the model for Priority Delineation / Suitability Assessment The  methodology  described  above  has  been  implemented  for  the  Upper  Sanjai  River Watershed  to  determine  the  suitability  of  land  for  micro­watershed  development.  The methodology for the suitability assessment / prioritization has been actually implemented in the ARC/INFO GIS environment by using the weightages. 

4.1.3 Parameters Considered for the Model 

The prioritization at micro­watershed level for the Upper Sanjai river watershed is based on the following parameters. 

1] Landuse/ landcover parameters 

For wasteland development (Table 2) i)  Gullied land Forest blank ii)  Stony waste iii)  Wasteland with/without scrubs iv)  Sandy area 

2] Landuse/ landcover parameters 

For forest management (Table 3) i)  Forest blank ii)  Scrubs iii)  Open forest iv)  Dense Forest v)  Forest plantation

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

797 

Table 2: Importance matrix for the suitability analysis / prioritization based on wasteland 

Sl. No. 

Parameters  Gullied land 

Stony waste 

Wasteland with/without 

scrubs 

Sandy area 

1  Gullied land  1  3  5  5 2  Stony waste  1/3  1  5  5 3  Wasteland 

with/without scrubs 

1/5  1/5  1  3 

4  Sandy area  1/5  1/5  1/3  1 

Matrix Consistency: 

EV Weights λmax = 4.315 Gullied land = 0.528  Consistency Index = 0.105 Stony waste = 0.305  Consistency Ratio = 0.094 Scrubs = 0.106 Sandy area = 0.061 

Table 3:  Importance matrix for the suitability analysis / prioritization based on forest degradation 

Sl. No.  Parameters  Forest blank  Scrubs  Open 

forest Dense forest 

Plantatio n 

1  Forest blank  1  3  5  5  5 2  Scrubs  1/3  1  3  5  5 3  Open forest  1/5  1/3  1  3  5 4  Dense forest  1/5  1/5  1/3  1  1 5  Plantation  1/5  1/5  1/5  1  1 

Matrix Consistency: 

EV Weights λmax = 5.359 Forest blank = 0.478  Consistency Index = 0.072 Scrubs = 0.265  Consistency Ratio = 0.090 Open forest = 0.145 Dense forest = 0.058 Plantation = 0.054 

4.2 Assignment of ranks 

After determining the weightages for the parameters, it is necessary to rank each category of the parameters for the suitability assessment. The ranks of the individual categories are

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

798 

assigned in such a way that higher the rank, higher is the suitability i.e. higher the priority and  lesser are the  limitations. Lower is  the rank,  lower the priority  for amelioration and higher  are  the  limitations  for  development.  So,  the  categories  of  parameters  considered for  suitability/priority  are  studied  carefully  and  arranged  in  four  ranges  for  the assignments  of  ranks.  The  ranks  assigned  for  all  the  categories  related  to  the  different parameters are given in table 4. 

Integration  analysis  has  been  carried out  and  a  composite watershed development map has  been  generated.  Composite  Suitability  Indices  have  been  obtained  by  multiplying weightages  with  rank  numbers  of  each  category  and  by  summing  up  the  values  of  all categories.  The  entire  area  is  then  divided  into  four  categories  based  on  mean  and standard deviation values. 

Table 4: Ranking system for the categories under each theme/parameter considered for the Priority delineation 

Range of Values Parameter  Rank 4  Rank3  Rank 2  Rank1 Slope  >15%  10­15%  5­10%  <5% 

Geomorphology  Hilly area  Buried Pediments 

Buried Pediplains and Pediments 

Valley Fills 

Soil  Red Sandy  Red Loamy  Red & yellow  Laterite 

Landuse  Wasteland  Forest  Cropland  Built up Area and Waterbodies 

Wasteland  Gullied Land 

Stony Waste  Scrubs  Sandy area 

Forest  Forest blank  Scrubs  Open forest  Dense forest and 

Plantations 

A  Composite  Suitability  Index  (CSI)  has  been  calculated  for  each  composite  unit  by multiplying weightages with rank of each parameter and summing up the values of all the parameters. Categorization of the CSI is achieved by ranging the CSI into classes, where each  range  indicates  the  amount  of  limitation  acceptable  for  each  class.  Maximum, minimum, average/mean and standard deviation of CSI have been used to categorization. 

Four classes have been generated using the following method: Class I:      Maximum >      CSI >= Minimum+3σ Class II:   Minimum+3σ > CSI >= Minimum+2σ Class III:  Minimum+2σ > CSI >= Minimum+1σ Class IV: Minimum+1σ > CSI > Minimum 

Where σ = Standard deviation.

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

799 

Higher  the CSI value, higher  is  the priority  for watershed development. Lower the CSI value,  lower  is  the  priority  for  watershed  development.  Finally,  the  CSI  values  of composite  coverage  have  been  grouped  into  four  categories  of  land  use  suitability  for taken up for the development purpose in the watershed tables 5 and 6. 

Table 5: Statistics showing number of prioritized micro­watersheds to be taken up for development based on Wasteland 

Cumulative Weight  RANK  No. of  Watersheds  Priority 

CSI > 0.6  I  42  HIGH 

0.4 < CSI =< 0.6  IV  22 

0.2 < CSI =< 0.4  III  19 

0.0 < CSI =< 0.2  II  28  LOW 

CSI = 0.0  I  12  No action required 

Figure 7: Wasteland based Watershed Prioritization 

As per the statistics  in table 5, out of the total 123 micro­watershed in the study area 42 micro watersheds are of the highest priority and 28 micro­watersheds are of  low priority whereas  12  micro­watersheds  require  no  immediate  action  for  development  based  on wasteland (Figure 7).

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

800 

Table 6: Statistics showing number of prioritized micro­watersheds to be taken up for development based on forest classes 

Cumulative Weight  RANK  No. of  Watersheds  Priority 

CSI > 6  IV  7  HIGH 

4 < CSI =< 6  III  1 

2 < CSI =< 4  II  9 

0 < CSI =< 2  I  106  LOW 

The  statistics  in  table  6  show  that  forest  classes  in  the  study  area  depleting  fast  and require immediate action for their conservation. Out of the total 123 micro­watershed in the  study  area  7  micro  watersheds  are  of  the  highest  priority  whereas  106  are  of  low priority (Figure 8). 

Figure 8: Watershed Prioritization based on Forest Degradation 

5. Conclusion Proper planning of watershed is essential for the conservation of water and land resources i.e. natural resources and their productivity. Characterization and analysis of watershed is a  pre­requisite  for  this. Management  of watershed  encompasses  various  activities  from watershed delineation to monitoring. The concept of limitation is derived from the quality of land. This concept is true for all the land parameters that are assessed. Saaty’s analytic hierarchy process is a most widely accepted method for scaling the weights of parameters

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

801 

by constructing a pair wise comparison strength with which one element dominates over another vis­à­vis the relative criterion. The pair wise comparison of parameters result into the ‘importance matrix’ which is based on a scale of  importance intensities. The method of suitability assessment is based on a combination of mathematical analysis. An attempt has been made to characterize and prioritize the entire study area at micro watershed level. The severity of the problem have been taken into consideration and based upon the land degradation, they are ranked in order to prioritize. 

A particular micro­watershed may get the top priority due to various reasons, but, often, the  intensity  of  land  degradation  is  taken  as  the  basis.  The  assessment  of  the  physical parameters of the land is possible by analyzing the slope, soil, geomorphology, land use, terrain  parameters  etc.  which  are  very  much  amenable  to  GIS  analysis.  However,  the assessment  of  physical  parameters  gives  an  indication  of  the  limitation  of  the  land  to watershed development  and  thus  in  turn,  can  be used  as  a  "qualitative measure"  of  the natural aspect of development. 

6. References 

1.  Department  of  Wasteland  Development  (1997),  Guidelines  for  Watershed Development, Ministry of Rural Areas & Employment, Govt. of India. 

2.  All  India  Soil & Land Use  Survey  (1990), Watershed  Atlas  of  India, All  India Soil & Land Use Survey,  Ministry of Agriculture and Cooperation, Govt. of India. 

3.  Naik S.D. and Das S.N. (1995), Watershed Prioritization of Dhansiri Catchment, Brahmaputra  Basin,  using  Remote  Sensing  Techniques,  Project  Report RSAM/RSAG/WSP/95/1,  All  India  Soil  &  Land  Use  Survey  and  Space Applications Centre (1995) 

4.  National  Natural  Resources  Management  System/ISRO  HQ  (2000),  National (Natural)  Resources  Information  System  (NRIS)  ­ Node Design  and  Standards, ISRO HQ, Bangalore 

5.  National  Remote  Sensing  Agency  (NRSA)  (1985),  Integrated  Mission  for Sustainable  Development  ­  Technical  Guidelines,  Department.  of  Space, Hyderabad 

6.  Rao  Mukund  et.  al.  (1991),  A  Weighted  Index  Model  for  Urban  Suitability Assessment  ­  A  GIS  Approach  Case  Study  for  Bombay  Metropolitan  Region, Project  Report  SAC/RSA/NRIS­URIS/TN­03/February  1991  –  Space Applications  Centre  (ISRO)  &  Bombay  Metropolitan  Region  Development Authority

INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMATICS AND GEOSCIENCES Volume 1, No 4, 2011 

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

802 

7.  Sebastian M, Jeyaraman V. and Chandrasekhar M. G. (1995), Space Technology Applications  for  Sustainable  Development  of  Watersheds.  Technical  Report, ISRO­HQ­TR­104­95. ISRO 

8.  Space  Applications  Centre  (1999),  Remote  Sensing  and  GIS  Inputs  for  the Preparation  of  Development  Plan  of  Pimpri­Chinchwad Municipal  Corporation Area  ­  2018,  Technical  Report,  Space Applications  Centre  (ISRO)  and  Pimpri­ Chinchwad Municipal Corporation