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 « validation » در نشریات گروه « آبخیزداری، بیابان، محیط زیست، مرتع »

تکرار جستجوی کلیدواژه «validation» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • قباد رستمی زاد*، مجتبی پاک پرور، پرویز عبدی نژاد، زهرا عبداللهی، جعفر خلفی
    مقدمه

    تبخیر و تعرق (ET)، یکی از مهم ترین عوامل موثر در چرخه هیدرولوژیکی است و تعیین کننده اصلی معادلات انرژی در سطح زمین است. برآورد تبخیر و تعرق برای هیدرولوژی، آبیاری، جنگل و مرتع و مدیریت منابع آب مهم است. تبخیر و تعرق، بیلان آب و انرژی خاک را که عمدتا در مدل های گردش عمومی و مدلسازی آب و هوا مورد استفاده قرار می گیرد، تحت تاثیر قرار می دهد. در نتیجه، پیش بینی جریان آب رودخانه، پیش بینی عملکرد محصول، سامانه های مدیریت آبیاری، کیفیت آب رودخانه/دریاچه همگی به سطوح تبخیر و تعرق بستگی دارند. به همین دلیل، برآورد دقیق بیلان آب ضروری است. مدل های متعددی برای تخمین تبخیر و تعرق با استفاده از روش های سنجش از دور توسعه یافته است. بررسی تحقیقات اخیر نشان می دهد که سنجش از دور و استفاده از تصاویر ماهواره ای توانایی بالایی در تخمین میزان تبخیر و تعرق واقعی دارد.

    مواد و روش ها

    هدف از این پژوهش، واسنجی الگوریتم METRIC در تخمین تبخیر و تعرق دشت سهرین-قره چریان است که تحت تاثیر پخش سیلاب قرار گرفته است. این روش به وسیله بسیاری از محققان در سراسر جهان برای تخمین تبخیر و تعرق استفاده شده است. از سوی دیگر، برآورد تبخیر و تعرق واقعی در دشت های متاثر از سیلاب، به ویژه پخش سیلاب بر آبخوان دشت سهرین- قره چریان از اهمیت بالایی برخوردار است. لذا، این پژوهش با هدف تخمین تبخیر و تعرق با استفاده از الگوریتم متریک در دشت سهرین-قره چریان به منظور مدیریت بهینه منابع آب در منطقه و مناطق با شرایط مشابه انجام شد. در این پژوهش، از داده های هواشناسی روزانه و ساعتی ایستگاه سینوپتیک فرودگاه زنجان از سال 2020 تا 2021 استفاده شد که این داده ها شامل کمینه و بیشینه دما، کمینه و بیشینه رطوبت، میانگین سرعت باد، ساعات آفتابی و فشار هوا بود. برای بررسی کاربرد الگوریتم متریک، تصاویر Landsat 8 برای سال آبی 1400-1399 دانلود و پیش پردازش و پردازش های لازم بر روی آن ها انجام شد. تصاویر Landsat در فواصل 16 روزه با وضوح مکانی 30 متر و از سایت سازمان زمین شناسی ایالات متحده (http://glovis.usgs.gov) به دست آمد. پس از پردازش تصاویر، شار خالص تشعشع سطح زمین و شار حرارتی زمین با استفاده از شارهای تشعشعی ورودی-خروجی از آلبدو، گسیل مندی، دمای سطح زمین و شاخص های گیاه به دست آمد. سپس، شار حرارتی محسوس با تعیین پیکسل های سرد و گرم محاسبه و در  آخر، نقشه های تبخیر و تعرق استخراج شد.

    نتایج و بحث:

    نتایج نشان داد، با افزایش تراکم پوشش گیاهی، تبخیر و تعرق روزانه نیز افزایش می یابد. در ابتدای دوره رشد، دامنه تبخیر و تعرق بین 0.08 تا 4.97 میلی متر در روز تخمین زده شد در حالی که این مقدار در اواسط و اواخر فصل رشد به ترتیب در محدوده 0.086 تا 5.56 و 0.59 تا 9.57 میلی متر در روز تخمین زده شد. بر اساس نتایج، این پژوهش تبخیر و تعرق حاصل از مدل بیلان آب خاک و مدل متریک به ترتیب معادل 24115 و 25648 متر مکعب در سال برآورد شد. اعتبارسنجی نتایج مقدار تبخیر و تعرق حاصل از مدل متریک با مقدار تبخیر و تعرق واقعی حاصل از مدل بیلان آب خاک مقایسه شد که ضریب خطا معادل 5.97 درصد به دست آمد.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج این پژوهش، مشخص شد استفاده از مدل های بیلان انرژی با بهره گیری از علم سنجش از دور امکان برآورد تبخیر و تعرق را به صورت منطقه ای فراهم می کند. از طرفی، درصد خطای محاسباتی نشان می‎دهد الگوریتم متریک برای برآورد ET در منطقه مورد مطالعه از دقت لازم برخوردار است.

    کلید واژگان: اعتبارسنجی, تصاویر ماهواره ای, دشت سهرین-قره چریان, مدل بیلان آب خاک}
    Ghobad Rostamizad *, Mojtaba Pakparvar, Parviz Abdinejhad, Zahra Abdollahi, Jafar Khalafi
    Introduction

    Evapotranspiration (ET) is one of the most important factors in the hydrological cycle and is a key determinant of energy equations on the earth’s surface. evapotranspiration estimates are important for hydrology, irrigation, forest and rangeland, and water resources management. The evapotranspiration drives the soil water-energy balance which is largely used in general circulation models and climate modelling. Consequently, river water flow forecasting, crop yield forecasting, irrigation management systems, river/lake water quality are all dependent on evapotranspiration levels. For this reason, it is essential to accurately estimate the water budget. Numerous models have been developed to estimate evapotranspiration using remote sensing methods. The review of recent research shows that remote sensing and the use of satellite images have a high ability to estimate the amount of actual evapotranspiration.

    Material and method

    The aim of this study is calibrating the METRIC algorithm in estimating evapotranspiration in the Sohrin-Qaracheryan Plain, which is affected by flood spreading. This method has been used by many researchers around the world to estimate evapotranspiration. On the other hand, estimating the actual evapotranspiration is of great importance in the plains affected by the flood, especially in the Sohrin-Qaracherian Plain’s flood spreading. Therefore, in this research was conducted to estimate evapotranspiration using the metric algorithm in the Sohrin-Qaracherian Plain, for the optimization management of water resources in the region and regions with similar conditions. In this research, were used of the daily and hourly meteorological data of Zanjan Airport synoptic station from 2020 to 2021. These the data included minimum and maximum temperature, minimum and maximum humidity, wind speed average, sunshine hours and air pressure. To check the application of metric algorithm, were downloaded Landsat 8 images for 2020-2021 years and were done necessary corrections and preprocessing on them. Landsat images are available at 16-day intervals with a spatial resolution of 30 m and were obtained from the United States Geological Survey website (http://glovis.usgs.gov). After the images processing, is obtained the albedo, surface emissivity, land surface temperature, plant indicators, incoming-outgoing radiation fluxes, net radiation flux and the soil heat flux. Next, the sensible heat flux is calculated by determining the hot and cold pixels. Finally, evapotranspiration maps are plotted. In addition, for a better comparison of the results, were compared of the layers related to vegetation index include soil heat flux and land surface temperature in the different stages of the growth period. After extracting these indices, the evapotranspiration map was extracted using ENVI software.

    Result and discussion

    Results show that daily evapotranspiration increases is directly related with increase in vegetation density. at the initial of the growth period, the range of evapotranspiration is estimated between 0.08 and 4.97 mm.d-1, while this value in the middle and late of the growing season is estimated in the range of 0.086 to 5.56 and 0.59 to 9.57 mm.d-1 respectively. Based on the results of this research evapotranspiration obtained from the soil water balance model and METRIC model were estimated as 24115 and 25648 m3, respectively. The results validation of evapotranspiration obtained from the metric model was compared with the actual evaporation and transpiration obtained from the soil water balance model, and the error coefficient was obtained equal to 5.97%.

    Conclusion

    According to the results of this research, it was determined that the use of energy balance models using the science of remote sensing provides the possibility of estimating evaporation and transpiration regionally. On the other hand, the calculation error percentage shows that the metric algorithm is accurate enough to estimate ET in the studied area.

    Keywords: Validation, Satellite Images, Sohrin-Qaracheryan plain, Soil Water Balance Model}
  • یاسر حسینی*، زیبا امویی میلان، جواد رمضانی مقدم، علی رسول زاده، زهرا عبدالعلی زاده، سجاد میرزایی
    سیلاب در مطالعات مربوط به بهره برداری از منابع آبی یا مدیریت سیلاب و ساخت سدها از اهمیت بالایی برخوردار می باشد و ایمنی سازه های مربوط به بندها و سدها وابسته به مطالعات دقیق هیدرولوژیکی می باشد. این مطالعه باهدف استفاده از روش های زمین آماری در تعیین متوسط حداکثر بارش روزانه در سطح حوضه به عنوان ورودی مدل، جهت برآورد بیشینه دبی سیلاب با استفاده از مدل WMS در حوزه آبریز عموقین در استان اردبیل، انجام شده است. حوزه عموقین با مساحت 78 کیلومترمربع در بخش مرکزی استان اردبیل واقع شده است برای تعیین شماره منحنی حوضه، نقشه کاربری اراضی و گروه هیدرولوژیک خاک (D، C، B) در محیط GIS تلفیق گردید. برای تهیه این نقشه ها از نرم افزار Idrisi32 و تصاویر ماهواره لندست 8 استفاده شد. مقدار شماره منحنی حوضه برابر 7/78 برآورد گردید. برای تعیین متوسط بارش از روش های مختلف زمین آماری کریجینگ و کو کریجینگ جهانی با مدل های برازش، دایروی، نمایی، گوسی و نرمال و هم چنین روش عکس فاصله وزنی(IDW)، درون یابی چندجمله ای جهانی(GPI)، درون یابی چندجمله ای محلی(LPI) و روش رابطه شعاع محور(RBF)،  استفاده شد. نتایج نشان داد که روش کو کریجینگ نرمال برای دوره بازگشت های مختلف دارای کم ترین خطا می باشد، سپس متوسط حداکثر بارش روزانه برای حوضه با استفاده از روش کو کریجینگ نرمال برای دوره بازگشت های مختلف محاسبه گردید. با در نظر گرفتن وقایع بارندگی-رواناب در سطح منطقه در مرحله واسنجی (7/17RE=، 0/44RMSE =) و اعتبار سنجی (2/51RE=، 0/0042RMSE =) دقت و اعتبار برآورد سیلاب توسط مدل مورد تایید قرار گرفت.
    کلید واژگان: الگوی بارش, شماره منحنی, صحت سنجی, رواناب, نفوذ}
    Yaser Hoseini *, Ziba Omooimilan, Javad Ramezani Moghaddam, Ali Rasoulzadeh, Zahra Abdolalizadeh, Sajjad Mirzaei
    Floods are of great importance in studies related to the use of water resources, flood management and the construction of dams, and the safety of structures related to dams is dependent on accurate hydrological studies. This study used geostatistical methods to determine the average maximum daily rainfall in the Amuqin catchment basin in Ardabil province as an input to the WMS model in order to estimate the maximum flood discharge. The Amuqin basin, which has an area of 78 km2 is located in the central part of Ardabil province, to determine the curve number of the basin, land use maps and soil hydrological groups (B, C, D) were integrated in the GIS environment. These maps were prepared using the Idrisi32 software and Landsat 8 satellite images. The basin curve number was estimated as 78.7. Different geostatistical kriging and global cokriging methods with circular, exponential, Gaussian, and normal models, weighted distance image method (IDW), Global Polynomial Interpolation (GPI), Local Polynomial Interpolation (LPI), and Radius Axis Relation Method (RBF) using geographic information system software were used to determine the average precipitation. The results showed that the normal Cokriging method has the lowest error for different return periods, then the average maximum daily rainfall for the basin was calculated using the normal Cokriging method for different return periods. Considering the rainfall-runoff events at the regional level in the calibration (RE=7.17, RMSE=0.44) and validation (RE=2.51, RMSE=0.0042) stages, was confirmed the accuracy and validity of the flood estimation by the model.
    Keywords: Curve number, Infiltration, Rainfall pattern, Runoff, Validation}
  • مریم رستمی، علی سلاجقه*، فرود شریفی، آرش ملکیان، طیبه مصباح زاده

    بارش نقشی مهم در چرخه های بیوژیوشیمیایی، آب، انرژی و اقلیمی بازی می کند. چند مجموعه داده ی منطقه ای و جهانی شامل MSWEP/E2OFD، WFDEI-GPCC/V2/Leap، GPCC به همراه تولیدات موسسات SMHI، IITM و MOHC تحت پروژه CORDEX در حال حاضر برآوردهایی از این متغیر در سراسر ایران ارایه می دهند. این مجموعه داده ها براساس مشاهدات ایستگاهی، تصاویر ماهواره ای و خروجی مدل ها، داده هایی با قدرت تفکیک های مکانی مختلف برای ایران فراهم می کنند. در این مطالعه یک مقایسه درونی برای داده های بارش فراهم شده توسط این مجموعه ها در طی سال های 1990 تا 2008 ارایه شده است. همچنین تمام این ده مجموعه داده با مشاهدات ایستگاه های زمینی مستقل در سطح سی حوزه آبخیز رتبه دو کشور اعتبارسنجی شده اند. داده های GPCC همانطور که انتظار می رفت از کیفیت بالایی به لحاظ زمانی (به جز ماه اکتبر) و مکانی در نمایش بارش کشور برخوردار می باشند. MSWEP و WFDEI با میزان اریبی و ریشه دوم میانگین مربعات خطای به ترتیب 58/0، 75/2 و 68/5، 34/6 برای 228 ماه مورد بررسی و همچنین براساس ارزیابی های انجام شده در مقیاس های زمانی و مکانی، تطابق بسیار قابل قبولی با داده های مشاهداتی دارند. هر چند در مورد MSWEP نیاز به اصلاحاتی در بخش های غربی و شمال غربی کشور و در مورد WFDEI نیاز به اصلاحاتی در داده های مربوط به ماه های ژوین و سپتامبر می-باشد. یافته های ما در این تحقیق راهنمای ارزشمندی برای ذی نفعان مختلفی شامل محققان آبخیزداری، توسعه دهندگان مدل های بارش - رواناب ، سطح زمین و ارایه دهندگان داده فراهم می کند.

    کلید واژگان: ارش, اعتبارسنجی, حوزه های آبخیز ایران, GPCC, MSWEP, E2OFD و WFDEI-GPCC, V2, Leap}
    Maryam Rostami, Ali Salajegheh *, Forood Sharifi, Arash Malekian, TAYYEBEH MESBAHZADEH

    Precipitation plays an important role in climatic, water, energy and biogeochemical cycles. Several global and regional data sets currently provide historical estimates of this variable over Iran, including the MWEP and WFDEI forcing datasets and production of some institutions such as MOHC, SMHI and IITM. All these datasets provide data with different resolutions based on gage stations, satellite Images and models output. In this study, we do an inter comparison between these data sets during 1990- 2008. We also validate all ten data sets against independent ground station observations over 30 second-order basins of Iran. MSWEP and WFDEI have an acceptable compatibility with observational data on different spatial and temporal resolutions. RMSE and Bias are 5.68, 6.34 and 0.58, 2.75 for these two datasets during 228 months, respectively. However, it is needed that MSWEP improves in the western and northwestern parts of the country and WFDEI in June and September months. Our findings in this research provide valuable guidance for a variety of stakeholders, including rainfall- runoff and land-surface modelers, watershed management studies and data providers.

    Keywords: Precipitation, validation, GPCC, Watersheds of Iran, MSWEP, E2OFD, WFDEI-GPCC, V2, Leap}
  • میترا اسدی، لیلا گلی مختاری*، عطاالله شیرزادی، هیمن شهابی، شهرام بهرامی

    تهیه نقشه حساسیت پذیری زمین لغزش اولین گام مهم در ارزیابی خطر زمین لغزش است. هدف اصلی این پژوهش بررسی عملکرد الگوریتم درخت تصمیم متناوب (Alternating Decision Tree) برای مدل سازی حساسیت به زمین لغزش در منطقه یوزیدر تا دگاگا در استان کردستان است. ابتدا نقشه پراکنش زمین لغزش های سطحی با تعداد 175 موقعیت با استفاده از برداشت های میدانی تهیه و به صورت کاملا تصادفی به دو دسته داده مدل سازی (80%: 123 نقطه) و اعتبارسنجی (20%: 52 نقطه) تقسیم شدند. سپس بیست عامل موثر بر وقوع زمین لغزش های سطحی منطقه مورد مطالعه شناسایی شدند. بر اساس شاخص Information Gain Ratio (IGR) سیزده عامل موثر از بین آن ها انتخاب و برای مدل سازی به کار گرفته شدند. عملکرد مدل بر اساس داده های تعلیمی و صحت سنجی با معیارهای آماری حساسیت، شفافیت، صحت، میانگین مجذور ریشه مربعات، سطح زیر منحنی مشخصه عملکرد (AUC) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مدل درخت تصمیم متناوب بر اساس داده های آموزشی و صحت سنجی دارای سطح زیرمنحنی برابر با 665/0 و 677/0 به ترتیب است؛ بنابراین بر اساس نتایج قدرت پیش بینی این مدل متوسط است.

    کلید واژگان: زمین لغزش های سطحی, الگوریتم درخت تصمیم, پیش بینی مکانی, صحت سنجی, یوزیدر- دگاگا}
    Mitra Asadi, Leila Goli Mokhtari*, Ataolah Shirzadi, Himan Shahabi, Shahram Bahrami
    Introduction

    Iran's mostly mountainous topography, tectonic activity, high seismicity, diverse geological and climatic conditions, population growth-induced pressures on natural resources, and land-use changes in recent decades have created natural conditions for a wide range of landslides. Therefore, it is necessary to take appropriate measures to reduce the damage caused by landslides, identify their prone areas, determine the factors affecting them, and prepare their susceptibility maps. Thus, this study sought to identify the most important factors involved in the occurrence of landslides, and investigate the efficiency of the alternating decision tree models for preparing landslide susceptibility maps in the southwestern part of Kurdistan province (the communication route connecting Yozider to Degaga).

    Materials and methods

    First, a distribution map with 175 landslides and 100 non-landslide locations was identified and classified into a ratio of 80% and 20% for training and model validation, respectively. Thirteen factors derived from topographic, land cover and rainfall data were selected for modeling using the Information Gain Ratio (IGR) technique. Then, the ADT algorithm was used to train and prepare the landslide susceptibility maps. Moreover, statistical criteria were used to evaluate the models for both training and validation datasets. Finally, the model's performance was evaluated in terms of the area under the receiver operating curve (AUC).

    Results

    The highest IGR index values were found to belong to the distance from road, lithology, and road density, respectively. Furthermore, factors such as SPI, curvature, profile curvature, plan curvature, river density, distance from the river, and LS proved to have a negative effect on the modeling results, as zero value was assigned to these indices, which, in turn, led to the creation of noise. On the other hand, final modeling was performed and the 13 remaining factors were removed from the model due to their low impact on shallow landslides in the study area. Then, shallow landslide susceptibility maps were prepared based on the ADT algorithm, using quantile, natural breaks, and geometrical interval methods in the ArcGIS 10.2 environment. Finally, the best method was selected based on the landslides' frequency histogram in each susceptibility class of the maps. The results indicated that the natural breaks method was the best-known method, according to which the landslide susceptibility maps were divided into five classes, including very low susceptibility (VLS), low susceptibility (LS), moderate susceptibility (MS), high susceptibility (HS), and very high susceptibility (VHS).

    Discussion and Conclusion

    The results of IGR-based factor analysis revealed that distance from roads, lithology, and road density had the highest effects on the occurrence of landslides, which could be attributed to the existence of landslide-susceptible formations such as marl and shale, and inappropriate human-set policies including road construction and incorrect cutting off of heels, as road construction provides the grounds for more penetration of water into sensitive soil formations and saturation of these soils under force. Moreover, the soil saturation on slopes under the force of gravity can facilitate the occurrence of landslides in the study area, which is consistent with the results found by Pham et al. (2015, 2016, 2019) who reported that the existence of lithological units susceptible to landslides (i.e., marl and shale) in the middle parts of the slopes played an important role in the occurrence of landslides in such areas, considering the fact that marl and shales layers might act as a lubricant for overlying saturated soils, and, therefore,  facilitate the occurrence of landslides. However, it could be argued that the upper floors and higher altitudes of the area are less susceptible to landslides due to the presence of crystalline and basaltic units that are resistant to any mass movement, especially landslides. As for the land vegetation, it was found that landslides mostly occurred in drylands that were formerly semi-dense and grassland forests, indicating the significant role of forest degradation and land-use change in landslide occurrence.
    The designed models for both the training and validation data were evaluated using the Kappa, TP, specificity, sensitivity, accuracy, and squared statistical measures. Finally, the models' performance was examined through the AUC. Accordingly, the results of model validation showed that the ADT model had a relatively moderate performance with the sub-curve level of 0.665. Furthermore, the sub-curve level of the ADT model was found to be 0.677 for the training data. Finally, the study area was divided into five classes, including the very high, high and moderate, low, and very low sensitivity. It was also found the severity of landslides increased when moving from low-sensitivity classes to the high-sensitivity ones, indicating higher chances for the occurrence of landslides in areas with high sensitivity. Therefore, considering the high influence of the roads in the model proposed in this study, it is suggested that the priority of taking appropriate measures to prevent and/or control landslides be taken into account so that the effect of road construction in the study area could be reduced. Moreover, in cases where future road development operations are considered along the route, principles of road construction and the stability of the slope must be strictly observed.

    Keywords: Decision Tree Algorithm, Shallow Landslide, Spatial Prediction, Validation, Yozidar-Degaga}
  • محمد طاوسی، مهدی وفاخواه*، وحید موسوی
    مقدمه و هدف

    با توجه به تعداد محدود ایستگاه های هواشناسی بخصوص در مناطق کوهستانی، استفاده از داده های ماهواره ای برای استخراج میزان بارندگی از اهمیت زیادی برخوردار است. از سوی دیگر عدم وجود داده های با توزیع مناسب مکانی بارندگی از چالش های مهم در پیش بینی وقوع سیل یا خشکسالی و هشدار به موقع در این مورد است. یکی از راه کارهای ارایه شده در این مورد، اندازه گیری بارندگی از فضا است.

    مواد و روش ها

     این تحقیق با هدف بررسی دقت و صحت داده های بارندگی حاصل از تصاویر ماهواره TRMM در حوزه آبخیز طالقان در مقیاس زمانی ماهانه و سالانه طی دوره 2009 تا 2015 انجام شد. برای این منظور تصاویر TRMM با قدرت تفکیک مکانی سه ساعته طی دوره آماری مورد نظر  برای منطقه مورد مطالعه دریافت شد. سپس با ادغام بارندگی های سه ساعته، بارندگی روزانه برآورد شد. در ادامه ضرایب تعدیل به منظور کاهش خطا داده های بارندگی ارایه، و در نهایت دقت داده های تصاویر ماهواره ای با دو روش معمول درون یابی، عکس فاصله وزنی و کریجینگ مقایسه شد.

    یافته ها

    نتایج شاخص های خطا نشان داد که بارندگی تصاویر TRMM ارتباط مناسبی با داده های ایستگاه های زمینی به خصوص ایستگاه جوستان دارد، اما در برخی ماه ها مشکل کم تخمینی و بیش تخمینی وجود دارد. به همین دلیل ضرایب اصلاحی برای رفع این مشکل اعمال شد که به طور میانگین در اکثر ماه ها این ضریب کمتر از یک محاسبه شد که بیانگر بیش تخمینی داده های بارش تصاویر TRMM بود. بررسی داده های اصلاح شده نشان داد که با اعمال ضرایب تخمین علاوه بر رفع مشکل بیش تخمینی، میزان خطا نیز کاهش پیدا کرد و نمایه کارایی نش- ساتکلیف تا حدودی بهبود یافت. همچنین در بارندگی سالانه با اعمال ضرایب تعدیل مقدار جذر میانگین مربعات خطا در ایستگاه گراب از 88 به 26 میلی متر کاهش پیدا کرد که نشان از افزایش کارایی داده ها پس از اعمال ضرایب اصلاحی است. نتایج مقایسه داده های اصلاح شده با روش های درون یابی نشان داد که در همه شاخص های خطا داده های اصلاح شده TRMM کارایی بالاتری در تخمین بارندگی دارد.

    نتیجه گیری

    در مجموع می توان گفت بارندگی حاصل از تصاویر TRMM در صورت اعمال ضرایب تعدیل می تواند نتایج رضایت بخشی را به دست دهد و در مناطقی با کمبود ایستگاه هواشناسی و داده، می تواند منبع قابل اطمینانی برای داده های بارندگی باشد.

    کلید واژگان: اعتبار سنجی, ایستگاه زمینی, توزیع مکانی, درون یابی, سنجش ازدور, شاخص های خطا}
    Mohammad Tavosi, Mehdi Vafakhah*, Vahod Moosavi
    Introduction and Objective

    Due to the limited number of meteorological stations especially in mountainous areas, the use of satellite data to extract rainfall is very important. On the other hand, the lack of spatial appropriate rainfall data is one of the major challenges in flood or drought prediction and timely warning in this case. One of the available solutions in this case is to measure rainfall from space.

    Material and Methods

    The aim of this study was to investigate the accuracy of rainfall data obtained from TRMM satellite images in Taleghan watershed on a monthly and annual time scale during the period 2010 to 2015. For this purpose, TRMM images with three-hour spatial resolution were received during the statistical period for the study area. Then using the sum of three hours rainfall, daily rainfall was estimated. In the following the adjustment coefficients were also presented to reduce the error of rainfall data, and finally the accuracy of satellite image data was compared with two common interpolation methods i.e. invers distance weighting and Kriging.

    Results

    The results of error indices showed that the rainfall of TRMM images is well correlated with the data of ground stations, especially Joestan station, but in some months, there is a problem of under-estimation and over-estimation. For this reason, correction coefficients were applied to solve this problem, which on average in most months; this coefficient was calculated less than one, which indicates the overestimation of TRMM image precipitation data. Examination of the corrected data showed that by applying the estimation coefficients, in addition to solving the overestimation problem, the error rate was also reduced and the Nash-Sutcliffe performance index was somewhat improved. The root mean square error (RMSE) at Garab station also decreased from 88 to 26 mm in annual rainfall time scale by applying the adjustment coefficients, which indicates an increase in data efficiency after the application of correction coefficients. The results of comparing the modified data with interpolation methods showed that in all error indices, the modified TRMM data is more efficient in estimating rainfall.

    Conclusion

    Overall, it can be said that rainfall from TRMM images can give satisfactory results if adjustment coefficients are applied, and in areas with a shortage of meteorological and data stations, it can be a reliable source of rainfall data.

    Keywords: Error indices, Ground station, Interpolation, Remote sensing, Spatial distribution, Validation}
  • رضا فرد، مهدی وفاخواه*، حمیدرضا مرادی

    کیفیت مکانی مدل رقومی ارتفاع اثر زیادی در شبیه سازی جریان با استفاده از مدل نیمه توزیعی SWAT دارد. بر این اساس هدف این مطالعه ارزیابی اثر دقت مکانی سه نوع لایه مدل رقومی ارتفاع با دقت های مکانی 10، 50 و 200 متر بر نتایج شبیه سازی دبی روزانه در حوزه آبخیز ارازکوسه واقع در حوزه آبخیز گرگانرود، استان گلستان می باشد ابتدا مدل با استفاده از مدل رقومی ارتفاع با دقت مکانی 10متر و داده های اقلیمی سال 1376 تا 1392 اجراء شد به طوری که سال 1376 تا 1377 برای گرم کردن مدل، سال های 1378 تا 1387 برای واسنجی و سال های 1388 تا 1392برای اعتبارسنجی مدل استفاده شدند. در دوره واسنجی نتایج ضریب تعیین در بازه 0/40 تا 0/60 و نمایه کارآیی نش-ساتکلیف در بازه 0/37 تا 0/58 بدست آمد. هر دو نمایه در مرحله اعتبارسنجی نسبت به مرحله واسنجی مقدار کاهشی داشتند. نتایج نمایه PBIAS برای مدل های رقومی ارتفاع با دقت مکانی 10 و 50 متر نشان دهنده بیش تخمینی مدل و برای مدل رقومی ارتفاع با دقت مکانی 200 متر نشان دهنده کم تخمینی مدل بود. نتایج پژوهش نشان داد که برای شبیه سازی دبی در مقیاس زمانی روزانه برای حوزه آبخیز ارازکوسه بهترین دقت مکانی 50 متر می باشد.

    کلید واژگان: اعتبارسنجی, حوزه آبخیز ارازکوسه, دقت مکانی, مدل بارش-رواناب, واسنجی, SUFI-2}
    Reza Fard, Mehdi Vafakhah*, Hamidreza Moradi

    The spatial quality of the Digital Elevation Model (DEM) has a great effect on the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) semi-distributed model. The purpose of this study was to evaluate the effect of spatial accuracy of three DEMs with spatial resolutions of 10, 50 and 200 m on the results of daily discharge simulation in the Arazkuseh subwatershed located in Gorganroud watershed, Golestan province, Iran. To do this, after-mentioned DEMs was obtained.  First, the model was run using a DEM with a spatial resolution of 10 m and climate data from 1998 to 2013. So that 1998 to 2000 were used to warm-up the model, 2001 to 2009 to calibrate and 2010 to 2013 to validate the model. In the validation period, the results of coefficient of determination ranged from 0.40 to 0.60 and Nash-Sutcliffe efficiency criteria ranged from 0.37 to 0.58. Both criteria had a decreasing value in the validation phase compared to the calibration phase. The PBIAS criteria was negative for DEMs with 10 and 50 m spatial resolution, respectively which indicates overestimation, and positive value ​​for DEM with 200 m spatial resolution, which represents the overestimation of the model. The results showed that the spatial resolution of 50m is the best spatial resolutions to simulate the discharge on a daily time scale for Arazkuseh watershed.

    Keywords: Arazkuseh watershed, calibration, rainfall-runoff model, spatial resolution, SUFI-2, validation}
  • Mojgansadat Azimi *, Vahideh Riyazinia, Mahdis Amiri, Giandiego Campetella

    Astragalus podolobus is a thorn less half-shrub plant that is considered as one of the most valuable species in the Iran rangelands. Land-use changes and rangelands degradation represent a real threat to it. To determine how to manage it better, the potential spatial distribution of this species was mapped using a bivariate statistical model (FR: frequency ratio) for the Maraveh Tapeh rangelands of Golestan province, north-east Iran. A total of 115 occurrences of A. podolobus were recorded using GPS during field surveys from April to September in 2018 and 2019, then 80 data points (70%) were modeled, and 35 data points (30%) were used to evaluate the model. In the form of digital layers, 8 variables potentially affecting the habitat suitability of the plant were selected as independent variables, including; distance from road and river, elevation, plan curvature, precipitation, slope percentage slope aspect and temperature. The results of the relationship between the effective variables and the presence of the plant species showed that the variables of temperature, precipitation, and distance from the road have a greater effect on the presence of the A. podolobus. . The newly derived habitat suitability map produced using the FR model is a powerful tool harnessed for the development of conservation projects of the degraded habitat of A. podolobus. The analytical framework used in this study could be applied to other arid and semi-arid environments to determine suitability habitat of A. podolobus and stabilize this species, also to introduce new adaptive rules for rangeland management.

    Keywords: Conservation, Presence of the plant species, Variables, validation}
  • فاطمه بالویی، سعید سلطانی کوپائی*

    امروزه به دلیل افزایش رشد جمعیت، اقدامات مدیریتی نادرست و عدم نظارت بر روند تخریب پوشش اراضی سبب شده بسیاری از حوزه های آبخیز در معرض تخریب شدید قرار گیرند که این امر خود منجر به افزایش رواناب و رسوب می گردد. در این مطالعه، هدف بررسی تاثیر تغییر کاربری اراضی/پوشش بر نوسانات آب های سطحی در حوزه آبخیز دویرج بود. به منظور تهیه نقشه های کاربری اراضی/پوشش از تصاویر ماهواره لندست مربوط به سه سال 1373، 1384 و 1393  استفاده شد. برای مدل سازی بارش_رواناب از مدل رایانه ای  SWAT   استفاده گردید؛ سپس با استفاده از نرم افزار  SWAT_CUP     کارایی مدل افزایش یافت. بررسی عملکرد مدل با استفاده از آماره های   NS،R2، P_FACTOR   و  R_FACTOR   صورت گرفت. پس از انجام واسنجی و اعتبارسنجی مقادیر این ضرایب به ترتیب برای دوره واسنجی برابر 58 /0، 60 /0، 81 /0، 87 /0    و برای دوره اعتبارسنجی مدل برابر    56 /0، 57 /0، 81 /0 و 89 /0  به دست آمد. بررسی میزان رواناب سالانه نشان داد تغییر کاربری جنگل و مرتع به زمین  بایر از سال   1373 تا 1393  موجب افزایش رواناب خروجی از مقدار91/ 3 تا 85 /5 مترمکعب بر ثانیه در حوضه شده است.

    کلید واژگان: تغییر کاربری اراضی, رواناب سطحی, دویرج ایلام, مدل سازی, سنجش از دور, واسنجی, اعتبارسنجی}
    Fateme Balouei, Saeed Soltani Kopaei*

    Today population growth, inaccurate management practices and land degradation processes have caused many watersheds to be severely degraded, leading to increased runoff and sediment. In this study, the aim of the study was to investigate the effect of land use change on surface water fluctuations in the Doiraj watershed. Landsat satellite imagery was used for three periods of 1995, 2006, and 2015, it was found that the major changes occurred with decreasing forest and rangelang  levels and increasing land barren. For modeling rainfall-runoff, a SWAT computer model was used. Then, using the SWAT_CUP model, The performance of the model was evaluated using statistics, NS, R2, P_FACTOR and R_FACTOR. After calibration and validation, the values of these coefficients were 0.58, 0.60, 0.81, 0.87 for the calibration period and 0.56, 0.57, 0.81 and 89 for the validation period of the model, respectively was obtained. Annual runoff estimation indicated that changes in forest, pasture and wasteland land use from 1995 to 2015 increased the outflow runoff the basin from 3.91 to 5.85 m3 / s.

    Keywords: landuse Change, Surface Runoff, Doiraj of Ilam, Modeling, Remote Sensing, Calibration, Validation}
  • عطاالله کاویان*، محمد رضایی، کاکا شاهدی، محمدعلی هادیان امری

    زمین لغزش یکی از ناپایداری های دامنه یی است که هرساله زیان های مالی و تلفات جانی فراوانی را بر زندگی انسان ها وارد می کند. هدف از این پژوهش ارزیابی کردن حساسیت به زمین لغزش با روش جنگل تصادفی در آبخیز سادات محله ی ساری است. عامل هایی مانند ارتفاع از تراز دریا، زمین شناسی، کاربری زمین، شیب (شامل درجه، جهت، طول و شکل)، فاصله از عنصرهای خطی چون گسل، آب راه، و جاده، و شاخص پوشش گیاهی تفاضلی بهنجار شده ویژگی های موثر در وقوع زمین لغزش گرفته شد. پهنه بندی حساسیت زمین لغزش در نرم افزار R و آرک جی آی اس 10.3 انجام شد. برای تعیین کردن وزن هریک از عامل ها و طبقات تاثیرگزار در پهنه بندی حساسیت زمین لغزش و اعتبارسنجی نقشه های پیش بینی توان زمین لغزش به ترتیب روش نسبت فراوانی و شاخص ویژگی های عامل نسبی  ROC به کار گرفته شد. نتیجه ها نشان داد که پوشش گیاهی و کاربری زمین به ترتیب بیش ترین تاثیر را بر وقوع زمین لغزش در منطقه  داشت. نقشه ی حساسیت زمین لغزش به پنج طبقه ی حساسیت خیلی کم (3/85 %)، کم (5/38 %)، متوسط (23/08 %)، زیاد (50 %) و خیلی زیاد (7/69 %) تقسیم شد. نتیجه های اعتبارسنجی نقشه های پهنه بندی حساسیت زمین لغزش نشان داد که سطح زیر منحنی برای روش جنگل تصادفی 0/709 و خطای معیاری آن 0/10 است. می توان نتیجه گرفت که دقت روش جنگل تصادفی در تهیه کردن نقشه ی حساسیت زمین لغزش پذیرفتنی است. نقشه ی تعیین حساسیت زمین لغزش اطلاعات کامل و جامعی را برای مدیران منابع طبیعی در مدیریت کردن منطقه های حساس به زمین لغزش فراهم می کند.

    کلید واژگان: اعتبارسنجی, پهنه بندی حساسیت, روش نسبت فراوانی, شاخص پوشش گیاهی}
    Ataollah Kavian *, Mohammad Rezaei, Kaka Shahedi, MohammadAli Hadian Amri

    Landslides are one of the major types of slope instability which cause enormous financial losses and casualties; therefore, it is imperative to consider them in the study of geomorphology, erosion and sedimentation in important watershed. The aim of the present study was to investigate and rank the landslide susceptibility using a random forest method in the Sadat Mahalleh Watershed, Sari. Elevation from the sea level, geology, land use, slope (degree, direction, shape and length), distance from linear elements such as faults, streams and roads, normalized difference vegetation index and slope form were considered as effective parameter in the landslide occurrence. Zoning landslide sensitivity was achieved by coding in the R and GIS10.3 soft wares. In order to determine the weight of each of the factors and classes effective in zoning the landslide sensitivity and validation of landslide potential prediction maps, the abundance ratio method and the receiver operating characteristics (ROC) were used. The results indicated that among the effective factors, vegetative cover and land use, had the most paramount impact on the landslide occurrence in the study area. A landslide sensitivity map was prepared using the random forest method by dividing into five class, namely: very low (3.85%), low (5.38%), moderate (23.08%), high (50%) and very high (7.69%) sensitivities. Validation of the results of the landslide sensitivity zoning maps, using the relative factor characteristics index diagram, indicated that the area under the curve (AUC) for random forest method was 0.709 and its standard error was 0.10. It is reasonable to claim that the forest method provided an acceptable accuracy for mapping the landslide sensitivity. A landslide sensitivity map provides prone complete and accurate information for natural resource managers to detect the landslide areas.

    Keywords: Frequency ratio method, Susceptibility zoning, Validation, vegetation index}
  • مهدی تیموری*، امید اسدی نلیوان
    با افزایش جمعیت، اهمیت منابع آب زیرزمینی به عنوان یکی از مهمترین منابع تامین کننده آب شرب در مناطق خشک بیش از پیش آشکار می شود. در این پژوهش، به منظور تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی شهرستان تربت جام و اولویت بندی عوامل موثر از روش های تحلیل سلسله مراتبی و روش بیشینه آنتروپی با استفاده از مدل MaxEnt و عوامل فاصله و تراکم گسل، سنگ شناسی، شیب، جهت شیب، فاصله از آبراهه و تراکم زهکشی، طبقات ارتفاعی، کاربری اراضی، انحنای دامنه، شاخص رطوبت توپوگرافیک و شاخص موقعیت توپوگرافیک استفاده شده است. همچنین، برای ارزیابی این دو روش، از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) استفاده شد. از مجموع 220 چشمه موجود، به صورت تصادفی 30 درصد به عنوان داده های اعتبارسنجی و 70 درصد به عنوان داده های آزمون (روش بیشینه آنتروپی) طبقه بندی شدند. بر اساس روش بیشینه آنتروپی، نتایج نشان داد که 29.6 درصد حوزه آبخیز دارای پتانسیل آب زیرزمینی بالایی است. بر اساس نمودار جکنایف، لایه های ارتفاع (DEM)، شیب، فاصله از گسل و سنگ شناسی به ترتیب مهمترین عوامل تاثیرگذار بر پتانسیل آب زیرزمینی بودند. سطح زیر منحنی (AUC) در روش بیشینه آنتروپی، نشان دهنده دقت 91 درصد (عالی) در مرحله آموزش و 80 درصد (خیلی خوب) در مرحله اعتبارسنجی برای تعیین مناطق دارای پتانسیل آب زیرزمینی بود. بر اساس روش تحلیل سلسله مراتبی، 34.4 درصد حوضه دارای پتانسیل آب زیرزمینی می باشد و لایه های شیب، سنگ شناسی، ارتفاع و فاصله از گسل به ترتیب مهمترین عوامل تاثیرگذار بودند و دقت این روش 73 درصد برآورد شد. نتایج نشان داد که به کارگیری روش های تحلیل سلسله مراتبی و روش بیشینه آنتروپی، ضمن صرفه جویی در زمان و هزینه، قابلیت مناسبی در پیش بینی پتانسیل آب زیرزمینی دارند و روش بیشینه آنتروپی برتری بیشتری نسبت به روش تحلیل سلسله مراتبی دارد.
    کلید واژگان: اعتبارسنجی, منابع آب, منحنی تشخیص عملکرد, AHP, Maxent}
    Mehdi Teimouri *, Omid Asadi Nalivan
    With the increase in population, the importance of groundwater resources as one of the most important sources of drinking water in the arid regions becomes apparent. In this research, in order to determine the areas with groundwater potential in the city of Torbate Jam and prioritizing the effective factors, hierarchical analysis methods and maximum entropy method using MaxEnt model and the factors of distance from fault and fault density, lithology, slope, slope direction, distance from the waterway and drainage density, elevation, land use, slope curvature, topographic humidity index and topographic position indicator was used. Also, for assessing these two methods, the Receiver Operating Characteristic (ROC) was used. From 220 sources, 30% were randomly assigned as validation data and 70% were categorized as test data in maximum entropy method. Results showed that 29.6% of the watershed had high groundwater potential according to the maximum entropy method. Based on Jack-Knife Diagram, DEM, slope, distance from fault and lithology were the most important factors affecting groundwater potential, respectively. The Area Under the Curve (AUC) in the maximum entropy method indicated a precision of 91% (excellent) at the training period and 80% (very good) in the validation period to determine areas with potential for groundwater. Based on AHP method, 34.4% of the area has groundwater potential, and the slope layers, lithology, elevation and distance from the faults were the most important factors, respectively and accuracy of this method was 73%. The results showed that applying AHP and maximum entropy methods, while saving time and cost, have a good ability to predict the potential of groundwater and the maximum entropy method has more superiority than the hierarchical analysis method.
    Keywords: AHP, Maxent, Receiver Operating Characteristic, Validation, Water resources}
  • رضا بدیع زادگان، سعیدرضا خداشناس*، کاظم اسماعیلی

    براساس معیارهای شهری و مدیریت کلان شهرها، یکی از مسایل مهم، کنترل رواناب های سطحی و هدایت آن ها به سمت کانال های زهکشی می باشد. به این منظور و برای اطلاع از عکس العمل حوضه های آبخیز شهری و شبیه سازی پدیده بارش-رواناب در این حوضه ها، از مدل های نرم افزاری استفاده می شود. از این رو با توجه به اطلاعات کم بارش و رواناب، در حوضه های شهری، معمولا این مدل ها بدون واسنجی و یا با واسنجی های غیر واقعی به کار گرفته می شوند که باعث می شود که نتایج از واقعیت دور باشد. در این تحقیق با استفاد از داده های واقعی ایستگاه هواشناسی شمال تهران و ایستگاه هیدرومتری مقصودبیک (رزگنده)، نرم افزارSWMM  مورد واسنجی و صحت سنجی قرار گرفت و پارامترهای ورودی به مدل، به دست آمدند. برای کالیبراسیون این مدل از سه رویداد بارندگی برای واسنجی مدل و از دو رویداد برای صحت سنجی آن استفاده شد. براساس اطلاعات به دست آمده از مقادیری شبیه سازی و مشاهداتی این رویداد های بارندگی، دبی بیشینه، حجم رواناب خروجی و زمان اوج سیلاب مورد مقایسه قرار گرفت. میزان RMSE برای هیدروگراف خروجی از حوضه زرگنده برای وقایع اول تا پنجم به ترتیب 05/0، 22/0، 4/0، 37/0 و 16/0 و ضریب NSC برابر با 91/0، 94/0، 93/0، 9/0 و 94/0 به دست آمد. همچنین میزان درصد اختلاف دبی بیشینه سیلاب، مدل سازی و مشاهداتی برای وقایع اول تا پنجم به ترتیب 33/7، 69/9، 8/5، 6/5، 93/9 و برای حجم رواناب این درصد اختلاف به ترتیب 82/8- ، 08/3- ، 8/8، 43/19- و11/5 به دست آمد. با توجه به این نتایج، عملکرد مدل SWMM در شبیه سازی رواناب های ناشی از بارندگی در این منطقه قابل قبول بوده و می تواند به جهت مدیریت و کنترل رواناب های شهری مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: ایستگاه هیدرومتری مقصودبیک, حوضه آبریز شهری, مدل بارش-رواناب SWMM, واسنجی و صحت سنجی مدل}
    Reza Badizadegan, Saeed Reza Khodashenas *, Kazem Esmaili

    In this study SWMM software has been calibrated with real meteorological and hydrometric data at the North of Tehran basins and simulation parameters have been obtained. For this purpose, five rainfall events and runoff data related to these rainfalls, recorded at the outlet of Zargandeh catchment were used. This model is calibrated with three events and verified with two other events. Also, in this simulation the peaks of flood, outflow hydrographs, runoff volumes and peak flood times is obtained. The root mean square error are obtained for outlet hydrographs for the first to fifth events were 0.05, 0.22, 0.4, 0.37 and 0.16, and the Nash-Sutcliffe coefficient are obtained 0.91, 0.94, 0.93, 0.9 and 0.94, respectively. Also, the percentage of difference of the flood discharge peak modeling and observations for first to fifth events are calculated 7.33%, 9.69%, 5.8%, 5.6% and 9.93% and for runoff volume, this percentage difference are calculated -8.82%, -3.08%, 8.8%, -19.43% and 5.11%, respectively. Based on these results, the performance and application of this model to simulate runoff in this area is acceptable and can be used to manage and control urban runoff.

    Keywords: Rainfall-Runoff model, calibration, validation, Urban Catchment, SWMM model}
  • داود داودی مقدم، علی حقی زاده*
    یکی از مهم ترین اقدام ها در راستای مدیریت سیلاب تهیه ی نقشه ی حساسیت سیل گیری است. هدف از این پژوهش، شناسایی مناطق مستعد سیل گیری با استفاده از مدل بیشینه ی بی نظمی در آبخیز تشان خوزستان است. بنابراین، نقشه ی پراکنش سیل گیری ها تهیه شد و از تعداد کل 169 موقعیت سیل گیری، 70% به منظور واسنجی مدل و30% به منظور اعتبارسنجی استفاده شد. هم چنین، از 10 عامل موثر در سیل گیری شامل ارتفاع، جهت شیب، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، درجه ی شیب، کاربری اراضی، فاصله از جاده، شاخص رطوبت پستی وبلندی، انحنای سطح و سنگ شناسی استفاده شد. روند تاثیر و درصد مشارکت هر یک از ویژگی های محیطی در وقوع سیل گیری با استفاده از منحنی های پاسخ و روش جک نایف محاسبه شد. در نهایت، نقشه ی حساسیت سیل گیری در چهار طبقه تهیه شد. به منظور ارزیابی دقت مدل سازی انجام شده، از منحنی تشخیص عملکرد نسبی استفاده شد. نتایج نشان داد این مدل دقت بسیار خوبی در شناسایی مناطق مستعد سیل گیری دارد و عامل های کاربری اراضی و فاصله از جاده با 50/5% و 20/6% مشارکت، بیش ترین تاثیر را در وقوع سیل گیری ها داشته اند. هم چنین، حدود 25% از مساحت آبخیز نسبت به وقوع سیل گیری دارای حساسیت زیاد و خیلی زیاد است. با توجه به دقت پیش بینی بسیار خوب الگوریتم بیشینه ی بی نظمی در شناسایی مناطق بحرانی و حساس به سیل گرفتگی توصیه می شود. از این مدل برای تهیه ی نقشه ی حساسیت سیل گیری سایر آبخیزها خصوصا مناطقی که فاقد ایستگاه های آب سنجی هستند استفاده شود.
    کلید واژگان: آبخیز تشان, اعتبارسنجی, بیشینه بی نظمی, مدیریت سیلاب, یادگیری ماشین}
    Davoud Davoudi Moghaddam, Ali Haghizadeh *
    One of the most important measures for flood management is preparation of a flood susceptibility map. The purpose of this study was to identify susceptible areas to flooding using the maximum entropy model in the Tashan Watershed, Khuzestan Province. A flood inventory map was prepared for the statistical analysis. Of the 169 flooding occurrences, 70% were used for the model calibration and 30% were used for validation. Ten flooding factors, namely: altitude, slope aspect, distance from river, drainage density, slope angle, land use, distance from road, topographic wetness index, plan curvature and lithology were used. The effect and contribution of each environmental parameter was calculated using the response curves and the Jackknife method. Finally, a flooding susceptibility map was prepared in four classes. The receiver operating characteristic curve was used to evaluate the accuracy of modeling. The results indicated that the maximum entropy model had a very good accuracy (AUC=0.885) in identifying the prone areas to flooding, and the land use and distance from road with 50.5% and 20.6% contribution, respectively, had the most impact on the occurrence of flood inundation. Also, about 25% of the watershed area was highly sensitive to flooding. Regarding to very good prediction accuracy of maximum entropy model in detecting susceptible areas to flooding, it is recommended to apply this model for the preparation of the flooding map in other watersheds, especially areas lucking hydrometric stations.
    Keywords: Flooding management, Machine learning, Maximum Entropy, the Tashan Watershed, Validation}
  • مریم آقائی، حسن خاوریان، رئوف مصطفی زاده*
    شبیه سازی و نظارت بر روند آتی تغییرات کاربری اراضی یکی از چالش های مهم برای محققان و تصمیم گیرندگان است. این مطالعه با استفاده از داده ها و مدل های زمانی-مکانی به شبیه سازی و ارزیابی روند آتی تغییرات کاربری اراضی در آبخیز کوزه تپراقی در استان اردبیل پرداخته است. در همین راستا، از 3 تصویر ماهواره ای لندست ETM+ (2000)، TM (2010) و OLI (2018) استفاده شد. مدل CA مارکوف برای شبیه سازی نقشه تغییرات کاربری اراضی در سال 2036 استفاده شد. سپس، مدل ساز تغییر سرزمین LCM برای بررسی روند آتی کاربری اراضی در آبخیز مطالعه گردیده به کار گرفته شد. برای بررسی صحت مدل CA مارکوف، ابتدا نقشه ی تغییرات پیش بینی شده سال 2018 با نقشه طبقه بندی 2018 صحت سنجی شد و براساس ضریب کاپا دقت بالای 0/8 مدل در پیش بینی تغییرات به دست آمد. به منظور تحلیل و آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی سال 2000 تا 2036 و هم چنین شناخت روند تغییرات کاربری ها از مدل ساز تغییر سرزمین استفاده شد. نتایج حاصل به ترتیب نشان دهنده ی این است که سطح کاربری های کشاورزی آبی 80/52 %، مرتع 36/90 و اراضی درختی 5/76 % در آبخیز کوزه تپراقی افزایش خواهد یافت، و از سطح کاربری های کشاورزی دیم به میزان 43/43 % و سطوح آبی به میزان 91/40 % در آبخیز کوزه تپراقی کاسته خواهد شد. علاوه براین، براساس نتایج حاصل از روند تغییرات، تغییرات عمده کاربری کشاورزی دیم در بخش های مرکزی آبخیز، اراضی درختی در بخش جنوب غربی، مرتع در قسمت جنوب غربی و کشاورزی آبی در زیر حوضه های پایین دست آبخیز کوزه تپراقی می باشد.
    کلید واژگان: تغییر کاربری اراضی, روند تغییرات, صحت سنجی, مدل زمانی-مکانی, نقشه تغییرات}
    Maryam Aghaei, Hasan Khavarian, Raoof Mostafazadeh *
    Simulation and monitoring of future trends of land use changes is an important challenge for researchers and decision makers. This study uses the spatio-temporal models to simulate and evaluate the future trend in land use changes of the Kozehtopraghi Watershed in the Province of Ardabil. Landsat ETM+ (2000), TM (2010) and OLI (2018) images were used. The CA-Markov model was used to simulate land use changes in the future period (the year 2036). To assess the validity of a CA-Markov model, the predicted land use map of 2018 was compared with the classified map of 2018. Based on the Kappa accuracy coefficient with the value of 0.8, the accuracy of the simulated results was acceptable. The land use map of 2036 has been predicted using the CA-Markov model. In order to analyze and detect the changes in 2000 to 2036, the LCM model was employed. The results showed that the areas of irrigated farming, pastures and orchards will increase by 80.52, 36.90, and 5.76 percent, respectively. On the other hand, the rainfed agriculture and water bodies areas will decrease by 43.43 and 91.40 percent, respectively. In addition, based on the results of the change process, extreme changes in rainfed agriculture, orchard, pasture and irrigated agriculture will happen in the central, south-west, south-west and downstream parts of the Kozehtopraghi Watershed.
    Keywords: Changes map, Change trends, Land use change, Spatio-temporal model, Validation}
  • محمودرضا طباطبایی*، امین صالح پور جم

    روابط بین پارامترهای کیفی آب رودخانه و فرایندهای فیزیکی، ژیوشیمیایی و بیولوژیکی انجام شده بین منابع حوضه (خاک، پوشش گیاهی، زمین شناسی، کاربری اراضی و غیره)، متغیرهای هواشناسی (دما، بارش، ذوب برف و غیره)، متغیر هیدرولوژیکی رودخانه (دبی) و همچنین دخالت های انسانی، اغلب بسیار پیچیده، غیر قطعی و غیرخطی بوده به نحوی که درک کامل آن ها را غیرممکن می سازد. در این شرایط، استفاده از هوش محاسباتی (نظیر شبکه های عصبی مصنوعی) ابزار مناسبی در شبیه سازی و برآورد متغیرهای کیفی آب رودخانه نظیر بار رسوب معلق محسوب می شود. در پژوهش حاضر، با تلفیق کتابخانه های متن باز GIS و مدل های شبکه عصبی مصنوعی (با ناظر و بدون ناظر)، سامانه مکانی هوشمندی، طراحی و کدنویسی شده است که می تواند در شرایط تک متغیره یا چند متغیره، رسوب معلق روزانه را برآورد کند. نتایج گرفته شده از به کارگیری این سامانه در حوزه آبخیز رودخانه مزلقان در محل ایستگاه هیدرومتری رازین نشان داد که این سامانه قادر است با کارایی و صحت سنجی مناسب (با ریشه میانگین مربعات خطا برابر 1033 تن در روز، میانگین قدر مطلق خطا 455 تن در روز و شاخص نش-ساتکلیف برابر 89/0 با داده های آزمون)، رسوب معلق ایستگاه مورد مطالعه را شبیه سازی کند. در مجموع، این سامانه می تواند به عنوان یک زیر ساخت نرم افزاری در مقیاس ملی، در شبیه سازی و مدیریت رسوب معلق کلیه ایستگاه های هیدرومتری کشور مورد استفاده سازمان های ذی ربط قرار گیرد.

    کلید واژگان: برآورد, خوشه بندی داده ها, شبکه عصبی مصنوعی, صحت سنجی, نگاشت خود سازمانده}
    Mahmoudreza Tabatabaei *, Amin Salehpour Jam

    Relationships between river water quality parameters and physical, geochemical and biological processes carried between basin resources (soil, vegetation, geology, land use, etc.), meteorological variables (temperature, precipitation, snowmelt, etc.), River hydrological variables (flow discharge), as well as human interventions are often very complex, nonlinear and non–deterministic in a way that makes their complete understanding impossible. In this situation, the use of computational intelligence (such as artificial neural networks) is a useful tool in simulating and estimating river water quality variables such as suspended sediment load. In the present study, by combining open source GIS libraries and neural network models (with and without supervisor), an intelligent GIS system has been designed and coded that can estimate daily suspended sediment load under univariate or multivariate conditions. The results of applying this system to Mazaljan River Watershed at Razin hydrometric station showed that this system is able to simulate suspended sediment load with proper performance and validation  (with root mean square error of 1033 tonday-1, mean absolute error of 455 tonday-1 and Nash-Sutcliffe efficiency of 0.89 for the test data set). In general, this system can be used as a national infrastructure in the simulation and management of suspended sediment in all hydrometric stations in the country by relevant organizations.

    Keywords: Artificial Neural Network, Data Clustering, prediction, Self-Organizing Map, Suspended sediment, Validation}
  • اباذر اسماعیلی عوری*، محمد گلشن

    حوزه های آبخیز یک محیط وسیع با شرایط متفاوت می باشند که شبیه سازی و مطالعه مطالعه فرآیند‎های تولید رواناب و رسوب در سطح این منطقه برای مدیریت و حفظ منابع بسیار مهم می باشد. حوزه حوزه آبخیز کوزه تپراقی با مساحت 766 کیلومتر مربع در جنوب و بالادست حوزه حوزه آبخیز قره سو در استان اردبیل واقع شده است. از بین مدل های هیدرولوژیک با توجه به قابلیت های مدل SWAT، این مدل برای شبیه سازی فرآیندهای هیدرولوژیک منطقه در سطح زیرحوضه استفاده شد. همچنین برای بررسی دقیق تر از دستگاه شبیه ساز باران در سطح واحد پاسخ هیدرولوژیک (HRU) استفاده شد و نتایج به دست آمده در سطح زیرحوضه تعمیم داده شدند. نتایج مدل هیدرولوژیک SWAT با نمایه های آماری R2، NSE و RMSE ارزیابی شد به طوری که برای شبیه سازی رواناب در دوره های واسنجی و اعتبارسنجی، این نمایه ها به ترتیب 8/0-74/0، 71/0-69/0 و 32/0-33/0 و برای شبیه سازی رسوب 75/0-66/0، 72/0-64/0 و 27/35-39/26 به دست آمدند. بررسی نتایج مطالعات حاصل از باران ساز مصنوعی نیز نشان داد که خاک های لومی منطقه واقع در 8 نمونه HRU نقش زیادی در تولید رسوب منطقه دارند. مقدار حداکثر رواناب و رسوب تولیدی با استفاده از دستگاه شبیه ساز باران و مدل SWAT در زیرحوضه های 13 و 1  مشاهده شدند که نشان دهنده دهنده شرایط ضعیف و نامناسب در این زیرحوضه ها می باشند. مقایسه مقایسه نتایج روش های مطالعاتی نشان داد که مدل SWAT از عملکرد بهتری برای شبیه سازی رواناب نسبت به دستگاه شبیه ساز باران برخوردار می باشد. همچنین مقدار رسوب شبیه سازی شده توسط این مدل بیشتر از مقدار رسوب محاسباتی توسط دستگاه شبیه ساز باران بوده و به مقادیر مشاهداتی نزدیک تر می باشد.

    کلید واژگان: شبیه سازی, پلات, آب گل آلود, واسنجی, HRU}
    Abazar Esmaili *, Mohammad Golshan

    Watersheds are a vast area with different conditions that simulation and studying the processes of runoff and sediment production in these area are critical for managing and maintaining resources. The Kozatopraghi watershed with an area of 766 km2 is located in the south and upstream of the Garesou basin, Ardebil province. Between the hydrological models, based on the capabilities of the SWAT model, this model was used to simulate the hydrological processes of the area in sub watershed scale. Also, for a more accurate examination the rainfall simulator was used in the hydrologic response units (HRUs), the obtained results were generalized to the sub watershed scale. The results of SWAT model were assessment with statistical parameters R2, NSE and RMSE. In the calibration and validation periods these coefficients for simulation runoff obtained 0.8-0.74, 0.71-0.69 and 0.32-0.33, respectively, and for simulation sediment yield obtained 0.75-0.66, 0.72-0.64 and 35.27-26.39, respectively. Assessment the obtained results of rainfall simulator showed that Loamy soils, located in 8 HRUs have high effect in sediment yield production. The maximum runoff and sediment yield by rainfall simulator and SWAT model were observed in sub watersheds 13 and 1, that indicating poor and inappropriate conditions in these subwatersheds. Comparing the study methods showed that the SWAT model have better performance than rainfall simulator for simulation runoff. Also, the estimated sediment yield by this model is lower than rainfall simulator that is close to observed values.

    Keywords: simulation, Plat, Muddy water, validation, HRU}
  • علیرضا عرب *، مجتبی رفیعی، خلیل رضایی، کورش شیرانی، نسرین محمدی
    شناسایی مناطق در معرض فرونشست و برآورد نرخ آن نقش مهمی در مدیریت کنترل این پدیده دارد. تکنیک تداخل سنجی تفاضلی راداری با دقت بالا از مناسب ترین روش های شناسایی و اندازه گیری میزان فرونشست می باشد. در این پژوهش، به منظور شناسایی و اندازه گیری فرونشست در دشت مهیار از تکنیک تداخل سنجی تفاضلی راداری در بازه زمانی 2004 تا 2010 استفاده شده است. بدین منظور تعداد هشت زوج تصویر سری زمانی از سنجنده ASAR در نوار C راداری، در عبور صعودی به کار گرفته شد. روش مورد استفاده در این پژوهش مبتنی بر روش آزمایشگاهی-پیمایشی است. به منظور صحت سنجی روش از داده های پیمایشی، نقشه های کاربری اراضی، زمین شناسی و اطلاعات چاه های مشاهده ای در منطقه استفاده شد. طبق نتایج بیشینه نرخ متوسط فرونشست سالانه در منطقه حدود 6.4 سانتی متر در سال برآورد شده است. نتایج نشان داد که بیشترین میزان فرونشست در مناطق تحت کشت و در نتیجه استحصال بیش از حد آب و فرونشست سطح سفره آب های زیرزمینی رخ داده است. رابطه بین فرونشست و مقدار تغییرات سطح چاه پیزومتری نشان داد که به ازای هر دو سانتی متر افت سطح چاه پیزومتری، دشت دچار 0.384 سانتی متر فرونشست خواهد شد.
    کلید واژگان: استان اصفهان, چاه پیزومتری, روش آزمایشگاهی-پیمایشی, سنجنده ASAR, صحت سنجی}
    Mojtaba Rafyi, Khalil Rezaei, Kourosh Shirani, Nasrin MOHAMADI
    Identification of areas that prone to subsidence and estimation of its rate plays an important role in the control management of this phenomenon. Differential interferometry radar technique (D-InSAR) with very high accuracy is one of the most suitable ways for identify and measure the rate of subsidence. In this study, to identify and measure the subsidence in Mahyar Plain differential radar interferometry techniques have been used in the period of 2004 to 2010. For this purpose, eight pair images of time series were used from ASAR sensor in C-band radar in ascending passage. The method used in this study is based on laboratory-field surveys. For validation of technique, survey data such land use and geology maps and data of observation wells in the region were used. As a result, maximum rate of annual subsidence in the area was 6.4 cm yr-1. Also, results showed that the highest amount of subsidence occurred in areas under cultivation and due to excess extraction of groundwater and subsidence of aquifer surface. The rate of subsidence was obtained 0.384 cm for each two cm drop of water table according to the relationship between subsidence and the changes of piezometric wells surface.
    Keywords: ASAR sensor, Isfahan province, Laboratory-field survey method, Piezometric well, Validation}
  • نسیم آرمان*، علی شهبازی، محمد فرجی، سمیه دهداری
    سامانه های جمع آوری و کنترل آب های سطحی ناشی از بارندگی از اجزاء مهم برنامه ریزی و عمران مناطق شهری هستند و هر گونه سهل انگاری در طراحی صحیح آن ها می تواند برای جوامع شهری مشکل آفرین باشد. لذا به منظور پیش بینی عملکرد هیدرولیکی از کل سامانه، نیاز به استفاده از روش های محاسباتی پیشرفته و مدل سازی های جدید و کارآمدتر وجود دارد. کاهش پیامدهای زیان بار ناشی از سیلاب های شهری معمولا با برآورد دقیق رواناب شهری و انتخاب روش مناسب کنترل آن محقق می شود، به این منظور، لازم است میزان رواناب شهری به درستی برآورد شود. بر این اساس، محققین در سال های اخیر به مدل سازی روی آورده اند. از جمله مدل های پر کاربرد در مدیریت رواناب مدل SWMM ابزاری قدرتمند برای محاسبات زهکشی شهری و مدیریت رواناب می باشد. هدف از تحقیق حاضر، ارزیابی کارایی مدل بارش-رواناب SWMM در شبیه سازی رواناب سطحی در حوضه شهر ایذه می باشد. برای مشخص کردن بارندگی طرح، زمان تمرکز حوضه محاسبه و تداوم رگبار طرح برابر زمان تمرکز حوضه در نظر گرفته شد. همچنین، از سه معیار NAS، BIAS و RMSE برای بررسی صحت واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده شد. در نهایت پس از تایید مدل، نقاط حساس به آب گرفتگی با دوره بازگشت های دو، پنج، 10، 20، 50 و 100 ساله تعیین شد. نتایج نشان داد، علت آب گرفتگی در بعضی از نقاط به دلیل نبود ظرفیت کافی آبگذرها است، در حالی که در سایر نقاط با وجود ظرفیت کافی برای عبور رواناب، آب گرفتگی مشاهده می شود که دلیل آن مربوط به احداث پل های نامناسب در مسیر کانال ها که سبب کاهش ابعاد آبگذر و آشغال گرفتگی در محل گره ها است. برای واسنجی و ارزیابی مدل ها از سه واقعه بارندگی در تاریخ های 23/12/1395، 08/01/1396 و 17/01/1396 استفاده شد. نتایج ارزیابی مدل SWMM نشان داد، انطباق خوبی بین دبی شبیه سازی شده و مشاهده ای وجود دارد. بنابراین، می توان از این مدل ها برای پیش بینی خطر آب گرفتگی، طراحی و برآورد مقدار و هزینه زهکشی، مدیریت حوضه های شهری و اولویت بندی مناطق برای رفع مشکل آب گرفتگی استفاده کرد.
    کلید واژگان: آب گرفتگی, اعتبارسنجی, تحلیل حساسیت, رواناب شهری, واسنجی}
    Nasim Arman *, Ali Shahbazi, Mohammad Faraji, Somaieh Dehdari
    Water harvesting and surface runoff control systems are the important components of urban planning and development and ignoring these issues is likely to raise crisis. In order to decrease the urban flood damages, the urban runoff is needed to be evaluated correctly. Today some of models are developed for urban runoff simulation. One of the most important models in evaluating and management of urban runoff is SWMM. The aim of this study is to evaluate SWMM efficiency on urban runoff simulation in Izeh urban basin. To define design rain, concentration time was computed while considering the duration of the cloudburst as equal to this time. Also three performance indexes of Nash-Sutklif, errors sum of squares and Bias were used in order to model calibration and validation. Moreover, areas of high susceptibility were determined for two, five, 10, 20 and 50 years of return periods. Later, it was found that the principle reason of inundation is the lack of sufficient capacity of water ways. In some points, even with sufficient capacity, inundation occurs, confirmed by model. In these cases the causes stem from the improper design and construction of bridges which has lessen the size of water ways and caused junk clogging. Three rainfall events were recorded on March 13, 2017, March 28, 2017 and April 6, 2017 which were considered in order to calibrate and evaluate the model performance. Along with that, the discharge, depth and velocity of water at the outlet were considered as well. The results of the SWMM application gave indication of a good matchup between discharge, depth and the velocity of runoff for observed and estimated data. In this case, this model could be utilized to well predict the inundation hazard, design and the estimation of the cost and volume of drainage systems, management of watershed and prioritization of region to address flooding issues.
    Keywords: Calibration, simulation, SWMM model, Urban flood, Validation}
  • فریبا دستجردی، مریم آذرخشی*، مهدی بشیری

    برای مدیریت و برنامه ریزی صحیح منابع آب باید اطلاع دقیقی از دبی خروجی حوزه داشت. در بسیاری از حوزه های آبخیز ایستگاه هیدرومتری وجود ندارد، بنابراین از مدل های مختلف برای شبیه سازی دبی در حوزه های فاقد آمار استفاده می شود. انتخاب مدل مناسب برای شبیه سازی بارش - رواناب بستگی به هدف مدل سازی و اطلاعات موجود دارد. در این تحقیق از مدل های مفهومی AWBM و SimHyd و مدل های شبکه ی عصبی MLP وRBF (با توجه به نیاز کمتر به داده های اندازه گیری شده) جهت شبیه سازی فرایند بارش - رواناب در حوزه بار اریه نیشابور استفاده شد. طول دوره آماری مورد استفاده 30 سال (1391-1362) و طول دوره واسنجی و اعتبار سنجی به ترتیب 5 و 7 سال انتخاب شد. برای شبیه سازی رواناب از نرم افزارهای RRL و SPSS استفاده شد. برای ارزیابی کارآیی مدل ها از ضریب نش-ساتکلیف (ENS)، ضریب تبیین(R2) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) استفاده شد. نتایج نشان داد مدل های هیدرولوژیکی بهتر از مدل های شبکه عصبی فرآیند بارش- رواناب حوزه بار اریه را شبیه سازی می کنند. از بین مدل های ذکر شده، مدل  SimHydبا ضریب نش-ساتکلیف، ضریب تبیین و ریشه میانگین مربعات خطا به ترتیب 63/0، 8/0 و 02/0 در دوره واسنجی و 54/0، 74/0 و 08/0 در دوره اعتبار سنجی نسبت به سایر مدل های مورد استفاده در این تحقیق کارآیی بهتری داشته است. نتایج نشان داد بهینه ساز چند آغازه روزنبروک در مدل های هیدرولوژیکی و تابع تانژانت هیپربولیک در شبکه عصبی نسبت به سایر بهینه سازها عملکرد دقیق تری دارند. همچنین مدل های مورد استفاده، مقادیر کمینه و متوسط جریان را با دقت قابل قبولی شبیه سازی کردند. اما شبیه سازی مقادیر اوج جریان به خوبی صورت نگرفت. زیرا این مدل ها نوع و شدت بارش، زمان تاخیر ناشی از ذوب برف و زمان تمرکز حوزه را در نظر نمی گیرند.

    کلید واژگان: اعتبار سنجی, بار اریه, شبیه سازی, مدل مفهومی, واسنجی}
    Fariba Dastjerdi, Maryam Azarakhshi *, Mahdi Bashiri

    For suitable programming and management of water resources, access to perfect information from the discharge at the watershed outlet is essential. In most watersheds, the hydrometric station is not available; then, different models are used to simulate the discharge within watersheds without data. The selection of preferred model for rainfall- runoff simulation depends to the purpose of modeling and available data. In this research the conceptual rainfall- runoff models, SimHyd and AWBM and neural network models, MLP and RBF (by regard the less need to measured data) were used to model of rainfall- runoff process in Bar-Aryeh watershed of Nishabur. The length of data was 30 years (1983-2012) and the length of calibration and validation periods was 5 and 7 years, respectively. RRL and SPSS programs software were used for simulation of runoff. Nash - Sutcliff (ENS), coefficient of determination (R2), the root mean square error (RMSE) used to evaluate the models. Results showed that hydrological models simulate rainfall- runoff process in Bar Aryeh watershed of Neyshabur better than neural network models. Between mentioned models, the SimHyd with ENS, R2 and RMSE equal to 0.632, 0.8 and 0.02 respectively in the calibration period and 0.541, 0.74 and 0.08 in the validation period has better performance than other models which used in this research. The results showed that the Rosenbrock's search optimizer for the hydrological models and the function of tangent hyperbolic for the neural network models have more accurate operations than other optimizers. In addition, used models simulate the minimum and average values of the flow with an acceptable accuracy but the simulation of maximum values did not do well. Because these models do not regard the type and intensity of precipitation, lag time from snowmelt and concentration time of watershed.

    Keywords: Bar-Aryeh, Optimization, simulation, ‎conceptual model, calibration, validation}
  • رضا گرنامی، صمد شادفر*
    فرسایش خندقی از انواع فرسایش آبی است که رخ داد و گسترش آن موجب هدررفتن خاک حاصل خیز کشاورزی، تخلیه ی رطوبت خاک و آب زیرزمینی می شود. اهداف پژوهش حاضر بررسی فرسایش خندقی و تعیین مناطق حساس از لحاظ توان فرسایش خندقی در حوضه ی سرخ آباد است. ابتدا لایه های اطلاعاتی مانند شیب ، کاربری، فاصله از گسل ، جهت شیب ، فاصله از آبراهه ، فاصله از جاده ، سنگ شناسی ، بارش و ارتفاع از سطح دریا با استفاده از نرم افزار Arc GIS تهیه، طبقه بندی و وزن دهی شدند. در واکاوی داده ها و مدل سازی، روش فرایند تحلیل شبکه (ANP) به کار گرفته شد. در روش ANP برای طراحی ساختار شبکه ای بین معیارها از روش DEMATEL استفاده شد. اعتبارسنجی نقشه ی فرسایش خندقی با نمودار ROC و معیار ارزیابی سطح زیرمنحنی (AUC) انجام گرفت. نتایج نشان دادند که معیارهای فاصله از جاده ، سنگ شناسی ، کاربری زمین و بارش، مهم ترین  عامل های تاثیرگذار بر فرسایش خندقی هستند. نتایج اعتبارسنجی نقشه ی پهنه بندی فرسایش خندقی نشان دادند که با مقدار سطح زیرمنحنی معادل 684/0، مدل عمل کرد متوسطی برای تعیین مناطق مستعد به فرسایش خندقی در حوضه ی مطالعه شده دارد. تعیین مناطق مستعد فرسایش خندقی با استفاده از روش شبکه ی عصبی مصنوعی و مقایسه ی آن با روش فرایند تحلیل شبکه پیشنهاد می شود.
    کلید واژگان: اعتبارسنجی, سطح زیرمنحنی, فرایند تحلیل شبکه, فرسایش خندقی}
    Reza Gornami, Samad Shadfar *
    Gully erosion is types of water erosion that its occurrence and development lead to the loss of fertile agricultural soil, depletion of soil and groundwater. The objectives of this study were to investigate gully erosion and determine the sensitive areas in terms of gully erosion on the Sorkh Abad Watershed. Information layers such as slope, land use, distance from faults, aspect, distance from the stream network, distance from roads, lithology, rainfall and altitude above the mean sea level were prepared, classified and weighted using the Arc GIS software. Analytic network process (ANP) was used in the data analysis and modeling. The DEMATEL method was used to design the network structure among the criteria. The receiver operating characteristics (ROC) and the area under curve (AUC) were used for validation of the gully erosion map. The results indicated that four criteria: distance from roads, lithology, land use and precipitation were the most important factors leading to cause gully erosion. The results of validation of the gully erosion zonation map showed that the AUC with 0.684 had an appropriate function to determine susceptibility of the localities to gully erosion in the studied watershed.
    Keywords: ANP, area under curve (AUC), gully erosion, Validation}
  • بررسی کارایی مدل MISDc در شبیه سازی رواناب حوضه آبخیز کشکان افرینه
    حسین زینی وند*، عاطفه امیری، ناصر طهماسبی پور، علی حقی زاده
    امروزه افزایش و شدت سیل و رویدادهای فوری سیل سبب بروز مشکلات زیست محیطی و افزایش تلفات انسانی و اقتصادی شده است در نتیجه، ابزارهای متعدد و برنامه های جدید برای سیستم های پیش بینی سیل و برنامه های مدیریت ریسک در دوره مربوطه به کار گرفته می شود. در این بین مدل هایی هستند که با استفاده از آن ها می توان به راحتی این امر را محقق کرد. در این تحقیق به منظور بررسی رواناب حوضه کشکان افرینه در استان لرستان از مدل MISDc استفاده شده است. MISDc یکی از مدل های نیمه توزیعی بارش رواناب است که برای برآورد سیل از آن استفاده می شود. به منظور شبیه سازی جریان روزانه رودخانه با مدل MISDc با استفاده از داده های روزانه بارش، دما و دبی حوضه، در بازه زمانی 9 ساله (2004-2012) مدل اجرا و واسنجی گردید و مقادیر بهینه 9 پارامتر مدل بدست آمد و در مرحله اعتبارسنجی در بازه زمانی 3 ساله (2013-2015) از آنها استفاده شد. به منظور بررسی دقت شبیه سازی مدل از معیار نش - ساتکلیف (NS) و ضریب تعیین (R2) استفاده شد. با توجه به نتایج شبیه سازی، مقادیر معیارهای ارزیابی ضریب نش- ساتکلیف و ضریب تعیین در دوره واسنجی (2004-2012) به ترتیب 0/68 و 0/73 و در دوره اعتبارسنجی (2013-2015) به ترتیب 0/74و 0/79 بدست آمد که نشان از توانایی مدل برای شبیه سازی رواناب حوضه می باشد. همچنین نتایج حاصل از مقایسه هیدروگراف های شبیه سازی شده و مشاهداتی نشان می دهد که مدل توانسته به خوبی دبی حوضه خصوصا دبی های اوج را شبیه سازی کند.
    کلید واژگان: مدل هیدرولوژیکی, دبی, واسنجی و اعتبارسنحی, لرستان, MISDc}
    Investigation of MISDc model performance to simulate runoff in Kashkan Afrine basin in Lorestan province
    Hossein Zeinivand*
    Today, increase in flood frequency and intensity, and flash flood events have caused environmental issues and increased human and economic losses. As a result, numerous tools and new programs for flood forecasting systems and risk management programs are being used in the relevant period. There are models that make it easy to be used for this purpose. In this research, MISDc model was applied to investigate the runoff of Kashkan Afrine basin in Lorestan province. MISDc is one of the semi-distributed rainfall runoff models that is implemented to estimate floods. In order to simulate daily river flow using the MISDc model, daily rainfall, temperature and flow data of the basin, for a 12 year period (2004-2015) were used. In the calibration period (first 9 years), by calibrating 9 parameters of the model, the optimum values of river flow were obtained, and were used in the validation period (the last 3 years data). In order to evaluate the simulation accuracy of the model, Nash-Sutcliff (NS) and R2 criterea were used. According to the results, simulation accuracy based on evaluation criteria values (NS and R2) were 0.68 and 0.56 for the calibration period (2004-2012) and 0.74 and 0.57 for the validation period (2013-2015), rspectively. These results indicate the ability of the model to simulate the runoff of the basin. Moreover, the results of observed and simulated hydrographs comparison show that the model can well simulate the flow of the studied basin, especially peak peaks.
    Keywords: Hydrological model, discharge, Calibration, validation, Lorestan, MISDc}
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