تأثیر داده‌های پایه و مقیاس زمانی در انتخاب روش منطقه‌بندی خشکسالی
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری
فهیمه رضی
1
(گروه مهندسی آب، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره))
علیرضا شکوهی
2
(عضو هیئت علمی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی آب)
کلید واژه: تحلیل خوشه ای, گشتاورهای خطی, K-means, SPI, حوضه تالاب انزلی,
چکیده مقاله :
یکی از مسائلی که در مطالعات خشکسالی مورد بحث است توسعه مطالعات نقطه‌ای به گستره مکانی و به‌عبارت بهتر مطالعات منطقه‌ای خشکسالی می‌باشد. در بخش اول در این تحقیق به‌منظور بررسی اثر تغییرات ایجاد شده در توزیع احتمالاتی مقادیر بارندگی در روش SPI بر توزیع مکانی خشکسالی، ابتدا از بارش و سپس از SPI به‌عنوان داده پایه استفاده شد. نتایج به‌دست آمده برحسب مقیاس زمانی و روش مورد استفاده در تحلیل منطقه‌ای در حوضه آبریز تالاب انزلی کاملاً متفاوت بود. نتایج به‌دست آمده نشان داد با کاهش تداوم زمانی مورد مطالعه به کم‌تر از 1 سال، درحالیکه با استفاده از شاخص SPI منطقه کاملا همگن است و کل حوضه عملاً یک منطقه به‌حساب آورده می‌شود، از نظر بارش منطقه همگن به‌شمار نمی‌آید. نتیجه مهم به‌دست آمده آن بود که در تحلیل مکانی خشکسالی، برخلاف آنچه که مرسوم است باید ابتدا منطقه‌بندی بر اساس بارش صورت پذیرد و سپس در زون‌های به‌دست آمده خشکسالی مورد بررسی قرار گیرد. در بخش دوم تحقیق مقایسه‌ای بین سه روش معمول در تحلیل منطقه‌ای یعنی خوشه‌بندی سلسله مراتبی، خوشه‌بندی افرازی و گشتاورهای خطی بر روی مقادیر بارندگی و همین‌طور SPI صورت گرفت. نتایج نشان داد استفاده از روش گشتاورهای خطی در مقابل روش‌های خوشه‌بندی، در منطقه مورد مطالعه، مناسب‌تر است. نتیجه مهم به‌دست آمده از این بخش آن بود که با کاهش مقیاس زمانی مورد مطالعه تفاوت میان روش‌های منطقه‌بندی معنی دارتر و انتخاب روش منطقه‌بندی از اهمیت بیش‌تری برخوردار می‌گردد.
One important issue in drought studies is realizing the spatial pattern of drought events in a region through point estimation of the drought characteristics. In the first section of this research, in order to investigate the effect of probability distribution function transformation embedded in SPI, on the spatial distribution of drought, regional analysis was carried out using precipitation and SPI data, separately. The case study is the Anzali wetland watershed in the north of Iran. The results in terms of the employed regional analysis method and time scale were different. The results showed that by decreasing the time scales to less than 1 year, while by the SPI index the region was completely homogeneous, the region was divided into different sub-regions using precipitation. The important conclusion drawn from this part of the research was the necessity of zoning the region via precipitation and then analyzing drought in the obtained regions. In the second part of the research, a comparison was made among three zoning methods including; L-moment, hierarchical and non-hierarchical clustering methods using precipitation and SPI, separately. Overall, L-moment was more successful than the other two clustering methods in detecting homogeneous regions in the study area. Finally, it was concluded that reducing events time scales sharpened the difference between the zoning methods; therefore, choosing an appropriate zoning method would be more important in monthly and seasonal time resolutions.
_||_