تهیه نقشه رقومی آب معادل برف با استفاده از پارامترهای ژئومرفومتری و روش شبکه عصبی مصنوعی (مطالعه موردی: حوزه آبخیز سخوید)

اگرچه بخش کوچکی از سطح کره زمین را مناطق کوهستانی در بر می گیرد، اما همین مقدار اندک در چشم انداز هیدرولوژیکی حوزه های آبخیز تاثیر شگرفی دارد. با توجه به این که در مناطق خشک و نیمه خشک ایران، بحران آب مقوله ای جدی است، پایش مقادیر برف باریده شده در بخش های کوهستانی این مناطق بسیار حائز اهمیت است. معمولا دست­یابی به توزیع مکانی آب معادل برف از راه اطلاعات مشاهده ای و در مقیاسی محدود، صورت می گیرد، این در حالی است که به دلیل محدودیت های میدانی و صعب العبور بودن مناطق کوهستانی، جمع آوری اطلاعات به ویژه در حوزه های بزرگ، دشوار و گاهی غیر ممکن است. بدین ترتیب، توسعه روش هایی که بتواند آب معادل برف را در نقاط فاقد اندازه گیری برآورد نماید و نیز بررسی دامنه کاربرد آن ها، امری ضروری است. در این پژوهش محدوده ای به مساحت ۱۶ هکتار در منطقه سخوید یزد انتخاب و با استفاده از نمونه بردار مدل مونت- رز در  ۲۱۶ نقطه، داده آب معادل برف اندازه گیری شد. سپس به کمک ۳۱ پارامتر ژئومورفومتری حوزه، به ارزیابی کارآیی روش شبکه عصبی مصنوعی در برآورد توزیع مکانی آب معادل برف پرداخته شد و بدین ترتیب، نقشهرقومی آب معادل برف تهیه گردید. نتایج حاصله نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی با ضریب تعیین ۸۳/۰ و مجذور میانگین مربعات خطا برابر با ۵۵/۳ قادر به پیش بینی آب معادل برف است. همچنین نتایج آنالیز حساسیت شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که از بین پارامترهای به کار رفته در پیش بینی آب معادل برف، پارامترهای مقطع طولی انحناء، مقطع عرضی انحناء، انحناء، اثرباد، شیب، شاخص همواری قله، شیب حوزه و شاخص همواری دره، جزء موثرترین عوامل در پیش­بینی آب معادل برف هستند.

Keywords:

Artificial Neural Network , Geomorphometric Parameters , Sakhvid Watershed , Sensitivity Analysis , Snow Water Equivalent , آب معادل برف , شبکه عصبی مصنوعی , آنالیز حساسیت , پارامترهای ژئومرفومتری , حوزه آبخیز سخوید