به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « آنتروپی شانون » در نشریات گروه « آب و خاک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «آنتروپی شانون» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • عاطفه صیادی شهرکی، فهیمه صیادی شهرکی*، شقایق بختیاری چهل چشمه

    در برخی از مناطق خشک و نیمه خشک ایران، مدیریت کمی و کیفی منابع آب زیرزمینی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در بیش تر مسائل هیدرولوژیکی و مطالعات منابع آب زیرزمینی، در دسترس بودن آمار و اطلاعات آب زیرزمینی اهمیت بسیاری دارد. عدم شناخت صحیح و برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی، باعث خسارات جبران ناپذیری به این منابع از نقطه نظر کمی و کیفی شده است. در راستای مدیریت پایدار منابع آب تجدیدپذیر، نیاز به یک شبکه چاه های مشاهداتی (پایش) آب زیرزمینی به منظور اندازه گیری سطح آب به طور دقیق، لازم و ضروری است. هدف از پژوهش حاضر، طراحی شبکه پایش تراز آب زیرزمینی دشت دزفول-اندیمشک با استفاده از تحلیل مولفه های اصلی (PCA) و تئوری آنتروپی شانون است. بدین منظور، اطلاعات تراز آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه طی دو سال 1396 و 1398 به صورت ماهانه از 77 چاه مشاهده ای جمع آوری شد. برای تمامی چاه ها، تحلیل مولفه های اصلی انجام و اهمیت نسبی هر چاه (نسبت دفعات موثر بودن به دفعات شرکت در تحلیل) و خطای پایش به ازای حدود آستانه 1/0، 2/0، غیره و 1 محاسبه شد. هم چنین، مقادیر وزن آنتروپی شانون هم برای تمامی چاه ها محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که در روش تحلیل مولفه های اصلی با در نظر گرفتن حد آستانه بهینه (7/0)، تعداد چاه های مشاهداتی باقی مانده 33 و در تئوری آنتروپی شانون، تعداد چاه های باقی مانده که بیش ترین وزن را دارا بودند، 11 چاه، به دست آمد. هم چنین، مقایسه نتایج دو روش به کاربرده شده نشان داد که چاه های باقی مانده در تئوری آنتروپی شانون، جزو چاه های شناسایی شده در روش تحلیل مولفه های اصلی است. بنابراین، استفاده از روش تحلیل مولفه های اصلی و آنتروپی شانون برای پایش شبکه آب زیرزمینی مناسب است. در نهایت، پیشنهاد می شود برای ارزیابی دقیق تر، این روش ها با سایر روش های بهینه سازی و زمین آماری مقایسه شود.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, آنالیز مولفه های اصلی, آنتروپی شانون, پایش, مدل سازی}
    Atefeh Sayadi Shahraki, Fahimeh Sayadi Shahraki *, Shaghayegh Bakhtiari Chahelcheshmeh
    Introduction

    Preservation and proper management of water resources are one of the essential fields of study in the world. In arid and semi-arid regions like Iran, quantitative and qualitative management of underground water resources is particularly important. In most hydrological issues and groundwater resources studies, groundwater statistics and information availability are critical. To collect information without side effects, comprehensive and sufficient data collection with the help of a groundwater monitoring network is very important. In line with the sustainable management of renewable water resources, the need for a network of underground water observation (monitoring) wells to accurately measure the water level is necessary and necessary. Considering the complexities of the underground water environment and the high costs of conventional monitoring methods, inventing new technologies and using advanced methods in this matter will significantly help improve the underground water systems. One of the parameters of particular importance in monitoring groundwater quantity is the groundwater level. Therefore, this parameter should be measured or estimated as accurately as possible. In recent decades, the use of computer and calculation models to monitor the level of underground water has developed significantly. Considering the importance of underground water resources and network monitoring, to save time and money, in this research, principal component analysis and Shannon's entropy theory were used to monitor the underground water network of the Dezful-Andimeshk Plain.

    Materials and Methods

    This research used monthly groundwater level information from 77 observation wells in the Dezful-Andimeshk Plain during 2018-2019. Groundwater level information is collected twice a month. Principal component analysis and Shannon entropy methods were used for monitoring. In the current research, the number of statistical periods for each well is 24, less than the total number of observation wells. Twenty-four observation wells around it were used to monitor each well. In groundwater level monitoring, the relative importance of each well is defined by the ratio of the number of times that well is recognized as a compelling well to the number of times that well is included in the analysis of the main components. This ratio shows the importance of each well compared to other wells. Therefore, to save time and costs, less important wells can be removed in the monitoring of the underground water level. In 1948, Shannon showed that events with a high probability of occurrence show less information, and on the contrary, the lower the probability of an event, the more information it provides.  In this method, the weight of each well was obtained using Shannon's entropy theory. Any well that has a higher Shannon entropy weight contains more important and unpredictable information and should be preserved. On the contrary, a well that has a lower Shannon entropy weight can be removed from the network. Principal component analysis and Shannon's entropy method in the current research were done with the help of coding in Matlab software due to the high volume of calculations.

    Results and Discussion

    To rank the wells, the threshold limits are equal to zero, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9 and one considered. At threshold one, only wells that have a rank of one remain (wells that are recognized as effective wells in all analyses) and threshold zero includes all wells (effective and ineffective). According to the obtained results, increasing the error in the threshold zero to 0.7 is gradual, but in the thresholds 0.8, 0.9, and one, the error value increases with a high slope. So, the amount of error in the thresholds of 0.7, 0.8, 0.9, and 1 has been calculated as 12.2, 17.7, 25.3 and 34.2 respectively. Therefore, the threshold limit in the current research is considered to be 0.7. However, the number of wells effective in monitoring the underground water level is reduced from 77 to 32. Shannon's entropy weight values were also calculated for all wells. 11 wells have the highest value of Shannon's entropy weight, which shows that they contain the most information.

    Conclusion

    The general comparison of the results of the two methods showed that all 11 wells with the highest weight in the Shannon entropy method were also observed as effective wells in the principal component analysis method. By knowing the effective wells in the region, firstly, in the face of lack of time and money, it is possible to use known effective wells for monitoring secondly, by removing ineffective wells, there will be little change in the average level of underground water. It is not possible, or in other words, the tracking error does not increase significantly. Comparing the results of the two methods showed that the remaining wells in Shannon's entropy theory are among the wells identified in the principal component analysis method. Also, considering that the wells in the region were built by the Khuzestan Water and Electricity Organization considering the types of uses, removing the ineffective wells will not affect the process of using the information of the wells. It is recommended to use principal component analysis and Shannon entropy for groundwater quality monitoring in the study area. Additionally, it is suggested to monitor the quality of the underground water network in the study area using the methods used in future research.

    Keywords: groundwater, Monitoring, Modeling, principal component analysis, Shannon's entropy}
  • مرضیه منافی ملایوسفی، لیلا ملکانی*
    بررسی تغییرات کیفیت آب رودخانه ها نقش مهمی در مدیریت پایدار منابع آب سطحی دارد. در این راستا، هدف از این مطالعه بررسی کیفیت آب رودخانه صوفی چای با استفاده از شاخص WQI در بازه زمانی 95-1351 می باشد. در این مطالعه، روش های آنتروپی شانون و تحلیل سلسله مراتبی جهت تعیین وزن نسبی پارامترهای کیفیت آب استفاده شده است و سپس آنها با وزن های ارایه شده توسط سازمان بهداشت جهانی مقایسه شده اند. پارامترهای کیفی هدایت الکتریکی، اسیدیته، کل مواد جامد محلول، کلسیم، بی کربنات، سولفات، کلر، منیزیم و سدیم برای بررسی کیفیت آب رودخانه صوفی چای استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد که کل مواد جامد محلول و هدایت الکتریکی در روش تحلیل سلسله مراتبی و سدیم، کلر و سولفات در روش آنتروپی به عنوان موثرترین پارامترها بر کیفیت آب رودخانه صوفی چای تعیین شده اند. میانگین مقدار شاخص کیفیت آب با استفاده از روش های وزن دهی آنتروپی، تحلیل سلسله مراتبی و وزن دهی استاندارد سازمان بهداشت جهانی در طول دوره زمانی 95-1351 به ترتیب برابر 13، 38 و 16 می باشد و  به عبارتی کیفیت آب رودخانه صوفی چای در وضعیت عالی قرار دارد.
    کلید واژگان: شاخص کیفیت آب, آنتروپی شانون, تحلیل سلسله مراتبی, روند زمانی, صوفی چای}
    Marziyeh Manafi Mollayousefi, Leila Malekani *
    Evaluation of the changes in river water quality plays key role in sustainable management of surface water resources. This study evaluates the river water quality of Sofi Chai River using the water quality index (WQI) from 1972 to 2016. Shannon's Entropy Method and Analytical Hierarchy Process (AHP) have been used to determine the relative weight of water quality parameters and then these parameters have been compared with the weights provided by the World Health Organization (WHO). Qualitative parameters of Electrical Conductivity (EC), acidity (pH), Total Dissolved Solids (TDS), calcium (Ca2+), bicarbonate (HCO3-), sulfate (SO42-), chloride (Cl-), magnesium (Mg2+) and sodium (Na+) have been used to evaluate the water quality of Soufi Chai River. The results of this study show TDS and EC in AHP and sodium, chlorine and sulfate in the Entropy Method are the most effective parameters on the water quality of Soufi Chai River. The average of Water Quality Indicator calculated by the weighting methods such as entropy, AHP and standard weighting of the WHO during the period of 1972 and 2016 are 13, 38 and 16, accordingly, which indicates that the water quality of Soufi Chai River is excellent.
    Keywords: Water Quality Index, Shannon Entropy, AHP, time trend, Soufi Chai River}
  • آزاد آرام، محمدرضا دلالیان*، سیامک ساعدی، امید رفیعیان، صمد دربندی
    زمینه و هدف

    زمین  لغزش، یکی از مخاطرات طبیعی است که منجر به خسارات جانی و مالی فراوان می  شود. پژوهشگران در موضوع حساسیت به وقوع زمین  لغزش، به بررسی احتمال وقوع زمین  لغزش با توجه به شرایط توپوگرافی و ژیومحیطی می  پردازند و اطلاعات به  دست آمده، در مدیریت خطر زمین  لغزش حیاتی است. تهیه نقاط حساس به وقوع زمین  لغزش یک ابزار ضروری برای ارزیابی خطر زمین  لغزش بوده و در برنامه  ریزی و مدیریت بهتر این مناطق بسیار کاربردی است. در این پژوهش مدل  های مبتنی بر هوش مصنوعی و دو متغیره آماری در تعیین نقاط حساس به زمین  لغزش در استان آذربایجان  غربی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.

    روش پژوهش

    برای تهیه نقاط حساس به وقوع زمین  لغزش در استان آذربایجان  غربی که در شمال غربی ایران واقع شده است، از روش-های مبتنی بر هوش مصنوعی و دو متغیره آماری بهره گرفته شد. این مطالعه در چهار مرحله صورت گرفت. مرحله اول شامل مطالعه زمین-لغزش  های منطقه بر اساس بانک اطلاعات سازمان جنگل  ها، مراتع و آبخیزداری ایران (FRWO) و شناسایی 110 زمین  لغزش با بررسی  های میدانی، تفسیر عکس  های هوایی و تصاویر ماهواره  ای گوگل ارث، مرحله دوم جمع  آوری داده  ها و ایجاد پایگاه داده  های مکانی فاکتورهای موثر، مرحله سوم به  کارگیری روش نسبت فراوانی (FR)، آنتروپی شانون (SE)، بگینگ (BA)، جنگل تصادفی (RF) و مدل ترکیبی جنگل های تصادفی و بگینگ (RF-BA) و مرحله چهارم: اعتبارسنجی روش  ها با استفاده از روش منحنی مشخصه عملکرد سیستم (ROC) بود. بر اساس بررسی  های میدانی و مطالعات مشابه، 12 عامل موثر بر وقوع زمین  لغزش شامل ارتفاع، زاویه شیب، جهت شیب، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، تراکم زهکشی، تراکم جاده، بارندگی، خاک، کاربری زمین و سنگ  شناسی شناسایی شد. در بررسی  های میدانی، 110 زمین  لغزش در استان آذربایجان  غربی مشخص شد. 70 درصد از داده  ها به طور تصادفی انتخاب و برای مدل  سازی مورد استفاده قرار گرفتند و 30 درصد داده  ها برای اعتبار سنجی استفاده گردید.

    یافته  ها

    در میان جهت  های جغرافیایی، جهت جنوبی با وزن 49/1 دارای بیش  ترین تاثیر بر وقوع زمین  لغزش  های استان بود. کمترین وزن نیز مربوط به مناطق مسطح بود که در آن هیچ گونه لغزشی رخ نداده است. نتایج فاکتور شیب نشان داد که شیب  های میانی دارای بیشترین تاثیر بر وقوع زمین  لغزش است، به  طوری که در شیب  های کم به دلیل وجود جاذبه کم، زمین  لغزش کم  تر رخ می  دهد و شیب  های بسیار تند نیز مربوط به مناطق کوهستانی بوده که با سنگ پوشیده شده و خاک بسیار نازکی وجود دارد که برای لغزش مناسب نمی  باشد. بررسی عامل کاربری اراضی نشان داد که 48 درصد از لغزش  ها در مناطق کشاورزی رخ می  دهد. بر طبق بررسی  های این پژوهش، بیشتر زمین  لغزش  ها در نزدیکی رودخانه  ها و گسل  ها رخ داده است. همچنین در بعضی مناطق، نزدیک  ترین فواصل به جاده، بیشترین خطر را برای زمین  لغزش دارد. 

    نتایج

    نتایج این تحقیق نشان داد که مدل  های هوش مصنوعی (جنگل تصادفی RF و مدل ترکیبی جنگل های تصادفی و بگینگ RF-BA) دارای کارایی بالاتری نسبت به مدل  های آماری (نسبت فراوانی FR و آنتروپی شانون SE) است. دقت مدل  های ترکیبی بیشتر از مدل  های منفرد بود. نتایج منحنی ROC دقت 92/0، 91/0، 89/0 و 88/0 را با مدل های RF-BA، RF، FR و SE نشان داد.

    کلید واژگان: آنتروپی شانون, بگینگ, جنگل تصادفی, نسبت فراوانی, هوش مصنوعی}
    Azad Aram, Mohammad Reza Dalalian *, Siamak Saedi, Omid Rafieian, Samad Darbandi
    Background and Aims

    Landslide is one of the natural hazards that lead to a lot of human and financial losses. Researchers on the subject of landslide susceptibility are investigating the possibility of landslides with respect to topographic and geo-environmental conditions, and the obtained information is critical in landslide risk management Preparation of landslide sensitive points is an essential tool for assessing landslide risk and is very useful in better planning and management of these areas. In this research, models based on artificial intelligence and two statistical variables in determining landslide sensitive points in West Azerbaijan province have been studied and compared.

    Methods

    Methods based on artificial intelligence and two statistical variables were used to prepare landslide-sensitive points in the province of West Azerbaijan, which is located in northwestern Iran. This study was conducted in four stages. The first stage: the study of landslides in the studied region based on the database of the Forests, Rangelands and Watershed Organization of Iran (FRWO) and the identification of 110 landslides through field surveys, interpretation of aerial photographs and Google Earth satellite images, the second stage: data collecting and creating a spatial databases of effective factors, the third stage: applying the Frequency Ratio (FR), Shannon Entropy (SE), Bagging (BA), Random Forest (RF) and hybrid model (RF-BA) and stage four: methods validating using the system performance curve (ROC). Based on field surveys and similar studies, 12 factors affecting landslide occurrence including altitude, slope angle, slope direction, distance from fault, distance from river, distance from road, drainage density, road density, rainfall, soil, land use and lithology were identified. In the field survey, 110 landslides were identified in West Azerbaijan. 70 percent of the data were randomly selected and used for modeling and 30 percent of the data were used for validation.

    Results

    In terms of geographical directions, the southern direction with a weight of 1.49 had the greatest impact on the occurrence of landslides in the province. The least weight was related to flat areas where no landslide occurred. The results of slope factor showed that the middle slopes had the greatest effect on the occurrence of landslides, so that in low slopes due to low gravity, less landslides occur and too much slopes were related to mountainous areas that were covered with rocks and there was very thin soil that is not suitable for landslide. The study of land use factor showed that 48 percent of landslides occured in agricultural areas. The results showed that most of the landslides occurred near rivers and faults. Also, in some areas, the closest distances to the road had the greatest risk of landslide

    Conclusion

    The results of this study showed that the artificial intelligence models (RF and the combined model RF-BA) had the higher efficiency than the statistical models (FR and SE). The accuracy of the combined models was higher than the single models. The ROC curve results showed the accuracy of 0.92, 0.91, 0.89 and 0.88 with RF-BA, RF, FR and SE models, respectively.

    Keywords: Artificial Intelligence, Bagging, Frequency ratio, Random forest, Shannon Entropy}
  • حسن ترابی پوده*، بابک شاهی نژاد، یزدان یاراحمدی، آزاده ارشیا

    شناسایی مناطق مستعد آب زیرزمینی به عنوان یکی از منابع مهم برای تامین آب آشامیدنی، کشاورزی، تنوع اکولوژیکی و صنایع مختلف از موارد مهم و ضروری در مدیریت منابع آب هر کشوری به ویژه کشورهای در حال توسعه محسوب می شود. در این پژوهش، نقشه پهنه بندی آب زیرزمینی به منظور مدیریت و برنامه ریزی منابع آب زیرزمینی با استفاده از مدل های WOE، SI و Shannonدر بستر ArcGIS10.5 در این منطقه ارایه شد. بدین منظور موقعیت جغرافیایی 624 چاه با دبی بیشتر از 10 مترمکعب بر ثانیه در منطقه به دو گروه واسنجی (70 درصد) و اعتبارسنجی (30 درصد) تقسیم شدند. در اجرای هر سه مدل از پارامترهای موثر در پتانسیل یابی آب زیرزمینی شامل: ارتفاع، شیب، جهت شیب، انحنای زمین، زمین شناسی، کاربری اراضی، خاک شناسی، شاخص رطوبت توپوگرافی، فاصله ازگسل، تراکم گسل، تراکم آبراهه و فاصله از آبراهه منطقه استفاده شد. همچنین برای اعتبارسنجی نتایج مدل ها از منحنی ROC در نرم افزار SPSSاستفاده شد. بیشترین صحت برای این منطقه به مدل شاخص آماری اختصاص داشت که مقدار AUCبرای این مدل، 5/84 درصد و بعد از آن به ترتیب مدل-های وزن شواهد با 6/81 و آنتروپی شانون با 6/80 درصد قرار دارند. بیش از 60 درصد منطقه دارای پتانسیل آب زیرزمینی متوسط تا خیلی زیاد است. مدل شاخص آماری برای این منطقه مناسب تر و با دقت خوب است. تعیین مناطق با پتانسیل بالای آب زیرزمینی با استفاده از روش های مذکور برای اجرای برنامه های مدیریتی، مناسب است.

    کلید واژگان: آب زیرزمینی, شاخص آماری, آنتروپی شانون, وزن شواهد, لنجانات}
    Hasan Torabi Poodeh *, Babak Shahinejad, Yazdan Yarahmadi, Azadeh Arshia

    Identification of groundwater potential areas as one of the important sources for drinking water supply, agriculture, ecological diversity and various industries is one of the important and necessary issues in the management of water resources of any country, especially developing countries. In this study, a groundwater zoning map was presented to manage and plan groundwater resources using WOE, SI and Shannon models in ArcGIS10.5 in this area. For this purpose, the geographical location of 624 wells with a flow rate of more than 10 cubic meters per second in the region were divided into two groups: calibration (70%) and validation (30%). In implementing all three models, the effective parameters in groundwater potential identification include: height, slope, slope direction, land curvature, geology, land use, soil science, topographic moisture index, distance from fault, fault density, waterway density and Distance from the area waterway was used. Also, the ROC curve in SPSS software was used to validate the results of the models. The highest accuracy for this region was assigned to the statistical index model, the AUC value for this model is 84.5%, followed by evidence weight models with 81.6% and Shannon entropy with 80.6%, respectively. More than 60% of the area has moderate to very high groundwater potential. The statistical index model is more appropriate and accurate for this region. Determining areas with high groundwater potential using these methods is appropriate for implementing management programs.

    Keywords: Evidence weight, Groundwater, Lenjanat, Shannon Entropy, statistical index}
  • سعیده سامانی*، حمید کاردان مقدم
    به منظور حفظ و بقای منابع آب زیرزمینی، ارزیابی پایداری ‏آبخوان ها در برابر وقایع و تنش‏های مختلف اعم از انسانی و اقلیمی ضروری است. بدین منظور در این مقاله با استفاده از شاخص‏های پایداری منابع آب زیرزمینی در سه بعد کمی، کیفی و محیط زیستی ارزیابی پایداری مکانی در آبخوان ورامین مورد سنجش قرار گرفته است. این شاخص‏ها شامل شاخص تغییر در ذخیره آب زیرزمینی (شاخص هیدروژیولوژی کمی)، شاخص تغییر در کیفیت آب زیرزمینی و شاخص مشکلات کیفیت آب زیرزمینی (شاخص‏های هیدروژیولوژی کیفی)، شاخص آسیب پذیری آب‏های زیرزمینی و شاخص خشک سالی آب زیرزمینی (شاخص‏های محیط زیستی) هستند. پس از ارزیابی هر شاخص، پایداری کلی آبخوان با تلفیق شاخص ها با دو روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و آنتروپی انجام گرفته است. براین اساس نتایج نهایی ارزیابی پایداری آبخوان در دشت ورامین نشان می دهد که بخش شرقی آبخوان پایداری بالاتری نسبت به بخش غربی آبخوان دارد. پایداری پایین آبخوان در بخش های غربی بین عدد صفر تا 25 نمایانگر نیاز شدید پیاده سازی طرح های مدیریت احیای آبخوان است. وضعیت هیدروژیولوژیکی و هیدروژیوشیمی آبخوان نتایج به دست آمده از وضعیت پایداری آبخوان را تایید می نماید. از لحاظ هیدروژیولوژیکی بخش شمالی و شرقی آبخوان ضخامت زیاد و قابلیت انتقال بالایی وجود دارد در حالی که در غرب دشت ضخامت به شدت کاهش پیدا می کند و آبرفت ها نیز دانه ریز با قابلیت انتقال پایین هستند. همچنین حضور رودخانه شور در بخش غربی آبخوان که مسیر عبور فاضلاب است باعث کاهش پایداری کیفی و افزایش آسیب پذیری آبخوان در بخش غربی آبخوان شده است.
    کلید واژگان: احیای آبخوان, آنتروپی شانون, تحلیل سلسله مراتبی, شاخص‏ های پایداری}
    Saeideh Samani *, Hamid Kardan Moghaddam
    To protect aquifers, it is necessary to assess their current and future stresses. For this purpose, in this paper, the indicators of groundwater resources sustainability in three dimensions of quantity, quality, and environment in the Varamin aquifer have been used to evaluate the spatial sustainability of different parts of this aquifer. In this study, a quantitative hydrogeological index; two qualitative hydrogeological indicators and two environmental indicators, and a total of 5 sustainability indicators have been used to study the spatial sustainability of the Varamin aquifer. The overall sustainability of the aquifer has been evaluated by AHP weight averaging and entropy methods from different dimensions of sustainability assessment indicators with the opinions of experts. The final results of the spatial sustainability assessment of the Varamin aquifer show that the eastern part of the aquifer is more stable than the western part of the aquifer. The low stability of the aquifer in the western parts between zero and 25 indicates the urgent need to implement aquifer sustainability management plans. The hydrogeological and hydrogeochemical status of the aquifer confirms the results obtained from the spatial sustainability of the aquifer. Hydrogeologically, the northern and eastern parts of the aquifer are very thick and have high transmissivity, while in the west the thickness decreases sharply and the alluvium is granular with low transmissivity. Also, the presence of the saline river in the western part of the aquifer, which is the passage of sewage, has reduced the quality stability and increased the vulnerability of the aquifer in the western part of the aquifer.
    Keywords: AHP method, Aquifer recovery, Shannon Entropy, Sustainability indicators}
  • عباس خاشعی سیوکی*، علی شهیدی، یوسف رمضانی، محمد ناظری تهرودی
    سابقه و هدف

    طراحی سامانه های پایش کیفی و کمی منابع آب همواره به عنوان یکی از موضوعات پیچیده در زمینه منابع آب و محیط زیست مطرح بوده است. کیفیت مناسب اطلاعات سطح آب زیرزمینی ثبت شده در شبکه های آب زیرزمینی در طراحی پایدار پروژه های آبی نقش مهمی ایفا می کند. از این نظر جهت ایجاد شبکه ای بهینه و کارآمد، شبکه های آب زیرزمینی بایستی به صورت دوره ای با توجه به نیاز و طرح های توسعه منابع آب پیش روی، مورد ارزیابی قرار گیرند. هدف از تحقیق حاضر پیش بینی شبکه پایش آب زیرزمینی زیر حوضه نازلوچای ارومیه با استفاده از مدل های هیبریدی سری زمانی از نظر توزیع زمانی و مکانی می باشد.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق از تیوری آنتروپی جهت پایش شبکه کمی آب زبرزمینی در دو دوره آماری تاریخی (95-1380) و به روز شده (1400-1380) استفاده شده است. دوره آماری به روز شده با استفاده از مدل های هیبریدی سری زمانی (CARMA-ARCH) به وجود آمده است. پس از بررسی اولیه داده ها و تغییرات روند سری زمانی داده های مورد بررسی، اقدام به شبیه سازی داده ها جهت به وجود آوردن اثر متقابل پیزومترها با استفاده از رگرسیون چند متغیره شد. پس از تایید دقت مدل رگرسیون چند متغیره، شاخص های آنتروپی در سطح دشت نازلوچای محاسبه و پهنه بندی شد. بعد از ارزیابی شبکه کمی آب زیرزمینی در دوره آماری 95-1380، شبکه کمی آی زیرزمینی دشت نازلوچای برای دوره آماری 1400-1380 بروزرسانی شد.

    یافته ها

    نتایج بررسی دقت مدل هیبریدی CARMA-ARCH بیانگر توانایی بالای مدل هیبریدی در شبیه سازی و پیش بینی مقادیر سالانه سطح آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه می باشد (97/0RMSE=). ضریب کارایی مدل (96/0) نیز این موضوع را تایید کرد. نتایج ارزیابی شبکه پایش کمی آب زیرزمینی در دشت نازلوچای نشان داد که بیش از 99 درصد مساحت منطقه مورد مطالعه از نظر تعداد پیزومترهای موجود در وضعیت مازاد و نسبتا مازاد قرار دارد. وضعیت دشت مورد مطالعه در دوره آماری 59-1380 خوب بوده و انتقال اطلاعات بین پیزومترها کامل می باشد. در دوره آماری 1400-1380 تغییرات سطح آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه کاهشی بوده که پایش شبکه کمی آب زیرزمینی منطقه را تحت تاثیر قرار داده است. به طوری که از سهم مناطق دارای چاه مازاد کاسته شده و به مناطق پایش متوسط افزروده شده است.

    نتیجه گیری

    به طور کلی نتایج نشان داد که با کاهش سطح آب زیرزمینی منطقه مورد مطالعه انتقال اطلاعات بین چاه ها نیز کاسته می شود. به طوری که نتایج نشان دهنده عدم وجود انتقال اطلاعات کامل در بین پیزومترهای موجود در منطقه مورد مطالعه در دوره آماری 1400-1380 است.

    کلید واژگان: آنتروپی شانون, انتقال اطلاعات, بی نظمی, دریاچه ارومیه, مدل سازی}
    Abbas Khashei-Siuki *, Ali Shahidi, Yousef Ramezani, Mohammad Nazeri Tahrudi
    Background and objectives

    Designing of water quantity and quality monitoring system has been raised as one of the most complex issues in the field of water resources and the environment. The siutable quality of groundwatertable information recorded in the groundwater networks plays an important role in the sustainable design of water projects. In order to create an efficient and efficient network, groundwater networks should be periodically evaluated according to the needs and plans of the forward water resources The study area is the Nazlouchai catchment area located in west of Urmia Lake.

    Materials and Methods

    In this research, entropy theory was used to monitoring the quantity water level in the two historical statistical periods (2001-2016) and updated (2016-2021). The updated statistical period was developed using hybrid time series models (CARMA-ARCH). After initial data analysis and changes in the time series, the data were simulated to create the interaction of piezometers with multivariate regression. After confirming the accuracy of the multivariate regression model, entropy indicators were calculated and zoned on the Nazlouchai plain. After evaluating the groundwater network monitoring during the statistical period of 2001-2016, the Nazlochai plain groundwater network monitoring was updated for the statistical period of 2016-2021.

    Results

    The results of evaluation of the CARMA-ARCH hybrid model accuracy indicate the ability of the hybrid model to simulate and predict the annual values of groundwater level in the study area. The performance factor of the model also confirmed this. The results of the evaluation of the groundwater network monitoring in Nazlouchai plain showed that more than 99% of the studied area is located in the surplus and relatively surplus situation in terms of the number of piezometers. The status of the plain in the statistical period of 2011-2016 is good and the transmission of information between the piezometers is complete. During the statistical period of 2016-2021, groundwater level changes in the study area have been reduced, which has affected the network's groundwater monitoring. So that the areas with excess wells has been reduced to moderate monitoring areas. In general, the results of the research indicate the necessity of using the groundwater monitoring network and it is recommended that this monitoring be carried out annually for different plains of Iran. Also, the results showed that with decreasing groundwater level in the studied area, information transfer between wells is also reduced.

    Conclusion

    The results show that there is no complete transfer of information between the piezometers in the study area during the statistical period of 2016-2021.

    Keywords: Irregularities, Modeling, Shannon Entropy, Transfoinformation, Urmia Lake}
  • علی شهیدی*، عباس خاشعی سیوکی، یوسف رمضانی، محمد ناظری تهرودی
    طراحی سامانه های پایش کیفی و کمی منابع آب همواره به عنوان یکی از موضوعات پیچیده در زمینه منابع آب و محیط زیست مطرح بوده است. طراحی این سامانه ها برای دستیابی به اطلاعات پایه کمی و کیفی صورت می گیرد، در حالی که فرآیند طراحی خود نیازمند این اطلاعات پایه است. منطقه مورد مطالعه در این تحقیق حوضه آبریز دریاچه ارومیه واقع در شمال غرب کشور می باشد. آنتروپی در لغت به معنای بی نظمی است. در این تحقیق از تئوری آنتروپی جهت پایش شبکه باران سنجی در دوره آماری 2011-1984 استفاده شده است. هم چنین جهت بررسی روند تغییرات پارامترهای مورد بررسی از آزمون من - کندال اصلاح شده استفاده گردید. نتایج حاصل از بررسی روند تغییرات مقادیر بارش سالانه حوضه دریاچه ارومیه نشان داد که تغییرات مقادیر بارش در این حوضه در طی دوره آماری مورد بررسی در مقیاس سالانه کاهشی بوده است. جهت بررسی و پایش شبکه باران سنجی با استفاده از تئوری بی نظمی از روش رگرسیون بردار پشتیبان جهت تخمین مقادیر بارش استفاده شد.  نتایج بررسی  مقادیر شاخص آنتروپی در سطح آبخوان نشان داد که تنها 4/1 درصد سطح حوضه مورد بررسی دچار کمبود شدید اطلاعات می باشد که احداث ایستگاه جدید در این منطقه را طلب می کند. اما از آنجایی که بیش از 90 درصد سطح حوضه از نظر انتقال اطلاعات در شرایط مازاد و نسبتا مازاد قرار دارد، لذا منطقه مورد مطالعه از پایش نسبتا خوبی برخوردار می باشد.  به طور کلی نتایج بیانگر بالا بودن دقت روش بهینه شده رگرسیون بردار پشتیبان در برآورد مقادیر بارش سالانه ایستگاه های باران سنجی موجود در حوضه دریاچه ارومیه بود. نتایج رتبه بندی ایستگاه های موجود در منطقه مورد مطالعه نشان داد که ایستگاه های ژارآباد، باداملو و اوربان رتبه های 1 تا 3 را دریافت کردند که نشان دهنده انتقال و دریافت اطلاعات بیشتر نسبت به سایر ایستگاه ها است.
    کلید واژگان: آنتروپی شانون, انتقال اطلاعات, بی نظمی, دریاچه ارومیه}
    Ali Shahidi *, Abbas Khasheisiuki, Yusof Ramazani, Mohammad Nazeri, Tahrudi
    Designing of water quantity and quality monitoring system has been raised as one of the most complex issues in the field of water resources and the environment. Designing of these systems used to achieve qualitative and quantitative information, while their design process requires basic information. The study area in this research is Urmia Lake basin that located in the North West of Iran. Entropy literally means disorder. In this study used entropy theory to rain gaging monitoring in period of 1984-2011. Also The modified Mann - Kendal test was used to study the trend of the studied parameters The results of the study of the trend of precipitation values of Urmia Lake basin at annual scale showed that rainfall changes in this basin have been decreasing in the annual scale. In order to study and monitoring the rain gauge network using Entropy theory, two methods of support vector regression and kriging were used to estimate precipitation values. Results indicated that the accuracy of the regression model was higher than the Kriging model. The results of the evaluation of the entropy index at the aquifer showed that only 1.4% of the studied basin had a severe shortage of information that required the construction of a new station in the area. However, since more than 90 percent of the basin area is in terms of data transmission in excess and relatively excessive condition, the study area is relatively good at its monitoring. In general, the results indicated that the accuracy of the optimized method of support vector regression was used to estimate the annual rainfall in the Urmia Lake basin. The results of the stations' ranking in the study area showed that the stations of Jharabad, Badamlou and Orban received ratings ranging from 1 to 3, which indicates the transfer and reception of more information than other stations.
    Keywords: Irregularities, Shannon Entropy, Transfoinformation, Urmia Lake}
  • زهرا تحویلی، آرش ملکیان، حسن خسروی *، شهرام خلقی سیگارودی
    استحصال آب باران یکی از مهمترین روش های مدیریت بهره برداری از آب برای مقابله با کم آبی می باشد که با توجه به نیاز روزافزون کشور به آب، امری اجتنابناپذیر است. اولین مرحله در راستای مدیریت منابع آب باران، شناخت پتانسیل آب باران است. تحلیل تصمیم گیری چندمعیاره (MCDA) نیز به عنوان یک ابزار مهم در تصمیم گیری های مدیریت منابع طبیعی و به طور ویژه مدیریت منابع آب شناخته شده است. در این پژوهش به منظور شناسایی شاخص های موثر در مکانیابی پتانسیل استحصال آب باران از روش تصمیم گیری چندمعیاره استفاده شد. معیارهای موردنظر ازجمله تناسب باهدف، دقت و سهولت دسترسی، میزان پذیرش در جوامع محلی، هزینه و زمان برای تصمیم گیری انتخاب شدند و وزن هریک از معیارها با بهره گیری از روش آنتروپیشانون به دست آمد. 31شاخص برای تصمیم گیری انتخاب شدند و وزن هریک از آن ها با بهره گیری از روش تاپسیس(TOPSIS) محاسبه و اولویت بندی شدند. نتایج پژوهش نشان می دهد در میان شاخص های رتبه بندی شده، شاخص های نفوذپذیری خاک با وزن 820/0، بافت خاک با وزن 810/0، هدایت الکتریکی خاک با وزن 806/0، عمق خاک با وزن 710/0، کیفیت آب با وزن 650/0، درصد پوشش با وزن 616/0، متوسط بارش سالانه با وزن 615/0 و افت سطح آب زیرزمینی با وزن 517/0 به عنوان موثرترین شاخص ها برای استحصال آب باران در اولویت قرار گرفتند.
    کلید واژگان: استحصال آب باران, آنتروپی شانون, تصمیم گیری چند معیارهTOPSIS, دشت انارک, مکان یابی پتانسیل}
    Z. Tahvili, A. Malekian, H. Khosravi *, S. Khalighi Sigaroudi
    Rain water harvesting is one of the most significant water utilization management techniques to cope with water scarcity. Recognizing the potential of rain water is the first step in rain water management. The multi criteria decision analysis (MCDA) is known as an important tool in natural resources management decision particularly in water management. In this research¡ multi-criteria decision-making approach and geographic information system (GIS) were used to identify the areas with rainwater harvesting potential. The criteria including suitability for purpose¡ accuracy and ease of access¡ acceptance in the local communities¡ the cost and time were selected¡ and the weight of each criterion was calculated by using the Shannon entropy method. Totally¡ 31 indicators were selected for decision making and the weight each index was calculated and prioritized using TOPSIS. The results show that among the ranked indices¡ soil permeability has the highest weight (0.820) and the soil texture show the second order with the weight of 0.810¡ while the average annual rainfall and groundwater levels with the weights of 0.615 and 0.517 indicate the lower priority for rain water harvesting.
    Keywords: Shannon entropy, Identification, Potential, Rain water harvesting, Decision Making, TOPSIS, Anarak plain}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال