برآورد نقشه های فرسایندگی و بارش در مناطقی با ایستگاه بارانسنجی محدود (مطالعه موردی: استان سمنان)
عنوان مقاله: برآورد نقشه های فرسایندگی و بارش در مناطقی با ایستگاه بارانسنجی محدود (مطالعه موردی: استان سمنان)
شناسه ملی مقاله: JR_IJSWR-53-9_005
منتشر شده در در سال 1401
شناسه ملی مقاله: JR_IJSWR-53-9_005
منتشر شده در در سال 1401
مشخصات نویسندگان مقاله:
الهام امینی - گروه بیابانزدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
علی اصغر ذوالفقاری - گروه مدیریت مناطق خشک، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
سید حسن کابلی - گروه مدیریت مناطق خشک، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
محمد رحیمی - گروه بیابانزدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
خلاصه مقاله:
الهام امینی - گروه بیابانزدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
علی اصغر ذوالفقاری - گروه مدیریت مناطق خشک، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
سید حسن کابلی - گروه مدیریت مناطق خشک، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
محمد رحیمی - گروه بیابانزدایی، دانشکده کویرشناسی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
برای برآورد فرسایش آبی معادلات تجربی زیادی ارائه شده که معادله جهانی فرسایش خاک اصلاح شده (RUSLE) یکی از پرکاربردترین این معادلات بود. یکی از فاکتورها این معادله، فرسایندگی باران (R) می باشد. برای محاسبه مستقیم R نیاز به دادههای دقیقه ای بارش است که در تعداد محدودی از ایستگاه های سینوپتیک وجود دارد و دسترسی به این دادهها با مشکلاتی همراه است. در این پژوهش با استفاده از دادههای در دسترس مانند متوسط بارش سالانه، مقدار فرسایندگی باران برآورد شد. استان سمنان با وسعتی برابر با ۹۶۸۱۶ کیلومتر مربع، دارای تعداد محدودی ایستگاه سینوپتیک و بارانسنجی است، که برآورد فرسایندگی باران را در این استان، دشوار میکند. در این مطالعه به منظور برطرف ساختن کمبود ایستگاه های بارانسنجی و سینوپتیک، از متغیرهای کمکی شامل ارتفاع (DEM)، پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI)، دمای سطح زمین (LST) و دادههای شبکهای جهانی بارش ""Open Land Map Precipitation(LMP) که بیشترین ارتباط را با بارش داشتند، استفاده شد. برای این منظور ابتدا با استفاده از دادههای کمکی و مدل غیرخطی جنگل تصادفی (RF) نقشه بارش استان تهیه شد. در ایستگاههای سینوپتیک مقدار فرسایندگی بر اساس شاخص EI۳۰ و متوسط بارندگی سالانه ایستگاهها تعیین و ارتباط بین بارش و فرسایندگی باران با استفاده از رگرسیون غیرخطی تعیین شد. نتایج نشان داد مقدار مجذور میانگین مربعات خطا RMSE)) و ضریب همبستگی (r) مدل RF در برآورد بارش ایستگاه های مورد توجه برابر با ۹/۱۶ میلیمتر و (p<۰.۰۱) ۹۸/۰ بود، که نشان از دقت بالای این مدل در برآورد بارش استان می باشد. نقشه بارش استان نشان داد که میزان بارش سالانه مناطق مختلف استان بین ۴۲۰-۷۰ میلیمتر متغیر می باشد. نقشههای طبقهبندی بارش نشان داد که نیمی از استان دارای بارش کمتر از ۱۰۰ میلیمتری میباشد. ۳۰ درصد استان بارشی بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلیمتری دارند و تنها حدود ۱۷ درصد از سطح استان بارشی بیش از ۱۵۰ میلیمتر را دارا است. بررسی رگرسیون های خطی و غیرخطی نشان داد که تابع توانی به خوبی قادر به برآورد فرسایندگی باران با استفاده از داده های متوسط بارش سالانه بود. به طوری که ضریب همبستگی معادله ی که فرسایندگی را به عنوان تابعی از بارش برآورد می کند، برابر با **۹۶/۰ بدست آمد. بیشترین و کمترین مقادیر فرسایندگی باران به ترتیب برابر با ۳۸۰ و ۳۹ MJha-۱mm h-۱year-۱ در مناطق شمالی و جنوبی استان بدست آمد. نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از شیوه های نوین دادهکاوی جهت تهیه نقشه بارش و مدلسازی و پردازش در محیط برنامهنویسی در مناطق-ی با تعداد معدود ایستگاه های باران سنجی، تهیه نقشه های دقیق بارش و فرسایندگی باران را ممکن می سازد.
کلمات کلیدی: متغیرهای کمکی, داده های شبکه ای بارش, مدل جنگل تصادفی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1658455/