بررسی شاخص کیفیت آب (WQI) با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و کاربرد مدل های تک متغیره و چندمتغیره در رودخانه سفیدرود در شمال ایران

در این پژوهش کیفیت آب رودخانه سفیدرود طی سالهای 2013-2018 با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و همچنین 10 پارامتر کیفی شیمیاییی و فیزیکی شامل کلسیم (Ca2+)، پتاسیم (Na+)، منیزیم (Mg2+)، کلر (Cl-)، سولفات (SO4-2)، بی کربنات (HCO3-)، کل مواد محلول (TDS)، هدایت الکتریکی (EC)، سختی کل (TH) و اسیدیته آب (pH) در سه ایستگاه هیدرمتری مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص کیفیت آب (WQI) شرب محاسبه گردید و ارتباط آن با باندها و نسبت های باندی ماهواره ای (28 پارامتر) با استفاده از مدل های رگرسیونی تک متغیره و چندمتغیره، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج مدل رگرسیونی تک متغیره نشان داد که شاخص WQI با باند 5 و نسبت باند B4/B3 در سطح معنی داری 1 درصد به ترتیب با ضریب تبیین (R2) 55/0 و 51/0 دارای همبستگی خطی و توانی بود. اجرای مدل رگرسیون چندمتغیره خطی گام به گام WQI با تمامی باندها و نسبت های مورد مطالعه نشان داد که سه متغیر باند 5 و نسبت های باندی B4/B3 و B6/B5 با WQI، با R2 حدود 80/0 در سطح معنی داری 5 درصد، دارای همبستگی بودند. پس از تهیه نقشه تغییرات مکانی WQI با استفاده از مدل رگرسیون خطی چندمتغیره، نتایج حاکی از آن بود که کیفیت آب در سرشاخه های سفیدرود، یعنی رودخانه های های قزل اوزن و شاهرود نسبت به مناطق پایین دست و دریاچه سد منجیل، کمتر بود هرچند که کیفیت آب رودخانه های قزل اوزن و شاهرود ضعیف بود، ولی پس از ورد به سد سفید رود به کلاس آب خوب تبدیل شد. اما WQI آب خروجی از سد با عبور از اراضی کشاورزی، مناطق مسکونی و صنعتی حاشیه رودخانه تا رسیدن به دریای خزر به تدریج افزایش یافته و دارای کلاس آب ضعیف شده بود. به طور کلی نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و مدل رگرسیونی چند متغیره از توان بالایی برای پایش کیفیت آب برخوردار است.