برآورد مکانی و پهنه بندی تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از روش های زمین آماری و سیستم اطلاعات جغرافیایی در حوضه آبریز بختگان

Subject Areas : Irrigation and Drainage

کیوان بوالحسنی ¹ , حیدر زارعی ²

1 - گروه مهندسی منابع آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.
2 - گروه هیدرولوژی و منابع آب، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

Received: 2016-01-16 Accepted : 2016-04-27 Published : 2016-03-01

Keywords:

Abstract :

تبخیر و تعرق مرجع پارامتری اساسی در تعیین برنامه آبیاری است که دانستن مقدار آن در هر مکان برای برآورد نیاز آبی، پروژه‌ها و طراحی سیستم های آبیاری از مهم ترین عوامل در مدیریت منابع آب و از ضروریات هر طرح آبیاری و زهکشی به شمار می رود که به دلیل تغییرات مکانی آن باید از روش های درون یابی برای تخمین آن در سطح منطقه ای بهره گرفت. استفاده از روش های زمین آمار یکی از راه های تخمین تبخیر و تعرق در نقاط فاقد ایستگاه می باشد. هدف این پژوهش تعیین مناسب ترین روش زمین آماری برای تخمین مکانی تبخیر وتعرق مرجع و پهنه بندی آن در حوضه آبریز بختگان است. که برای این کار نیاز به ارزیابی روش­های زمین آماری می­باشد. بدین منظور در این پژوهش از اطلاعات روزانه ثبت شده در 24 ایستگاه سینوپتیک در داخل و اطراف حوضه آبریز بختگان در طی یک دوره سال آبی 1392 تا 1393 استفاده شده است. با استفاده از نرم افزار ET0-calculator میزان تبخیر و تعرق مرجع روزانه در هریک از ایستگاه ها به روش فائو-پنمن- مانتیث به­دست آمد. مقادیر  ETبه­دست آمده باتوجه به مختصات جغرافیایی ایستگاه های سینوپتیک با استفاده از نرم افزار ARC-GIS فراخوانی گردید. به منظور برآورد مکانی  ETاز روش‌های مختلف زمین آمار از جمله روش وزن دهی عکس فاصله (IDW) با توان های مختلف، روش کریجینگ معمولی و کوکریجینگ با  مدل های واریوگرامی کروی، نمایی و گوسی استفاده گردید. جهت انتخاب مناسب­ترین روش درون یابی از سه معیار ریشه میانگین مجموع مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و میانگین خطای انحراف (MBE) برای ارزیابی روش های زمین آمار استفاده گردید. نتایج نشان داد که در میان سه روش زمین آماری استفاده شده جهت تخمین تبخیر و تعرق منطقه‌ای روش کوکریجینگ دارای کم­ترین معیار­های خطا RMSE ، MAE  و MBE به­ترتیب برابر با 6973/0، 5146/0 و 1155/0- بود و به عنوان روش مناسب جهت برآورد تبخیر وتعرق منطقه ای انتخاب شد.

References:

نظری فر، م.، سیفی، ک. و مومنی، ر. (1386). ارزیابی روش های زمین آماری و تیسن در برآورد تغییرات منطقه ای تبخیر و تعرق پتانسیل (مطالعه موردی: استان همدان). نهمین سمینار سراسری آبیاری و کاهش تبخیر،کرمان: دانشگاه شهید باهنرکرمان. 

ﺟﺎﻣﻌﯽ،م و ﺣﺠﺎم،س .(1387). ارزﯾﺎﺑﯽ روشﻫﺎی زﻣﯿﻦ آﻣﺎری در ﺑﺮآورد ﻣﻨﻄﻘﻪای ﺗﺒﺨﯿﺮ و ﺗﻌﺮق ﻣﺮﺟﻊ (ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﻮردی: اﺳﺘﺎن ﺧﻮزﺳـﺘﺎن) ﺳﻮﻣﯿﻦ ﮐﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ آب اﯾﺮان، ﺗﺒﺮﯾﺰ.

ﺷﻌﺒﺎﻧﯽ، م. (1388). ارزﯾﺎﺑﯽ ﮐﺎرﺑﺮد روش ﻫﺎی زﻣﯿﻦ آﻣﺎر در ﭘﻬﻨﻪ ﺑﻨﺪی ﺷﺪت ﻫﺎی ﺧﺸﮑﺴﺎﻟﯽ اﺳﺘﺎن ﻓﺎرس، ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ منابع آب، 2 ،ﺑﻬﺎر، ص 31-36.

وﻓﺎﺧﻮاه،م.، محسنی، و.، ساروی، م. و اونق، م. (1388). ﻣﻘﺎﯾﺴـﻪ روشﻫـﺎی زﻣﯿﻦ آﻣﺎر در ﺑﺮآورد ﺗﺒﺨﯿﺮ و ﺗﻌﺮق ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ(ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﻮردی:ﺣﻮزه آﺑﺨﯿﺰ دریاچه نمک) مجله پژوهش های آبخیزداری. شماره 30، ص 38 و 39.

سرمدیان، ف. و تقی زاده مهرجردی، ر. (1388). مقایسه روش های درون یابی جهت نقشه های خصوصیات کیفی خاک مطالعه موردی (مزرعه دانشکده کشاورزی). تحقیقات آب و خاک ایران. 40، شماره 2، 165-155.

زارع اﺑﯿﺎﻧﻪ، ح.، ﺑﯿﺎت ورﮐﺸﯽ، م.، ﺳﺒﺰی ﭘﺮور، ع.، ﻣﻌﺮوﻓﯽ، ص. و ﻗﺎﺳﻤﯽ، ع. (1389). ارزﯾﺎﺑﯽ روش ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺮآورد ﺗﺒﺨﯿﺮ ﺗﻌﺮق ﮔﯿﺎه ﻣﺮﺟﻊ و ﭘﻬﻨﻪ ﺑﻨﺪی آن در ایران ، پژوهش های جغرافیایی، شماره 95، ص 117-95.

ﻣﯿﺮﻣﻮﺳﻮی، س.، ﻣﺰﯾﺪی، ا. و ﺧﺴﺮوی، ی. (1389). ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ روش زﻣﯿﻦ آﻣﺎر ﺟﻬﺖ ﺗﺨﻤﯿﻦ ﺗﻮزﯾﻊ ﺑﺎرﻧﺪﮔﯽ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از  GIS(ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻣﻮردی :اﺳﺘﺎن اﺻﻔﻬﺎن (ﻓﺼﻠﻨﺎﻣﻪ   ﻓﻀﺎی ﺟﻐﺮاﻓﯿﺎﺑﯽ .ﺳﺎل دﻫﻢ ﺷﻤﺎره30 . ص 120-105.

ﮐﺮﯾﻤﯽ ﺟﻌﻔﺮی،م و اﺳﻼﻣﯿﺎن،س. (1390). ارزﯾﺎﺑﯽ روش‌ﻫﺎی زﻣﯿﻦ آﻣﺎر درﺗﺨﻤﯿﻦ ﺗﺒﺨﯿﺮ و ﺗﻌﺮق ﭘﺘﺎﻧﺴﯿﻞ. ﻧﺨﺴﺘﯿﻦ ﮐﻨﻔﺮاﻧﺲ ﻣﻠﯽ ﻫﻮاﺷﻨﺎﺳﯽ و ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ آب ﮐﺸﺎورزی ایران، ﭘﺮدﯾﺲ ﮐﺸﺎورزی و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﯿﻌﯽ داﻧﺸﮕﺎه ﺗﻬﺮان .

صادقی راد، ر. (1390). تاثیر تطویل آماردرتخمین توزیع مکانی بارش با روش های زمین آماری. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز،147 ص.

ﮔﻨﺠﯽ زاده،ر.، ﺑﺮوﻣﻨﺪﻧﺴﺐ،س.، ﺳـﻠﻄﺎﻧﯽ ﻣﺤﻤـﺪی،ا و ﮔﻨﺠـﯽ زاده،ح .(1392). ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺗﺒﺨﯿﺮ و ﺗﻌﺮق ﻣﺮﺟﻊ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روشﻫـﺎی درون - ﯾﺎﺑﯽ و ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ آن ﺑﺎ روشﻫﺎی ﺗﺠﺮﺑـﯽ (ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ ﻣـﻮردی:اﺳـﺘﺎن ﮔﻠﺴﺘﺎن) اوﻟﯿﻦ ﻫﻤﺎﯾﺶ ﻣﻠﯽ ﺑﺤﺮان آب، اﺻﻔﻬﺎن .

ﮐﻤﺎﻟﯽ ﭘﺎﺷﺎﮐﻼﯾﯽ ،م،. ا، ﻓﺮﯾﺪ ﺣﺴﯿﻨﯽ ،ع، اﻧﺼﺎری ،ح، و ﻏﻼﻣﯽ ﺳﻔﯿﺪﮐﻮهی،م، ،ع. (1394). ارزﯾﺎﺑﯽ دو روش ﺗﻬﯿﻪ ﻧﻘﺸﻪﻫﺎی ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻣﮑﺎﻧﯽ ﺗﺒﺨﯿﺮ-ﺗﻌﺮق ﻣﺮﺟﻊ (ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ ﻣـﻮردی: اﺳﺘﺎن ﻣﺎزﻧﺪران) ﻧﺸﺮﯾﻪ آﺑﯿﺎری و زﻫﮑﺸﯽ اﯾﺮان ، شماره1، ﺟﻠﺪ9، ﻓﺮوردﯾﻦ -  اردﯾﺒﻬﺸﺖ 1394، ص 221-232.

Davis, B.M. (1987).Uses and abuses of cross-validation in geostatistics .Math. Geol. 19, p 241- 248.

Hashemi, M, Garcia L. A, Fontane D. G. (1994).Spatial Estimation of Regional Crop Evapotranspiration ,Transaction of the ASAE , 38, 8, pp:1345-1351.

Dalezios, N. R., Loukas, A. and Bampzelis, D. (2002). Spatial Variability of Reference Evapotranspiration in Greece, Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C, 27, 23-24, pp: 1031-1038.

Mardikis, M. G.,  Kalivas D. P. and Kollias V. J. (2005).Comparison of Interpolation Methods for the Prediction of Reference Evapotranspiration-An Application in Greece. Journal Water Resources Management.19, 3, pp: 251-278.

Gong, L., Xu. Ch. & Chen, D. (2005). Spatial interpolation and analyses of reference evapotranspiration and its temporal trends in Changjiang (Yangtze River) Catchment, China. Geophysical Research Abstracts, 7.

Geerts, S., Raes, D., Garcia, M., Del Castillo, C. and Buytaert, W. (2006). Agro-climatic suitability mapping for crop production in the Bolivian Altiplano: A case study for quinoa. Agricultural and forest meteorology, 139, 3, pp: 399-412.

Vanderlinden, K., Giraldez, V., and Meirvenne,M. (2008). Spatial Estimation of Reference Evapotranspiration in Andalusia, Spain. Journal of Hydrometeorology.9, pp: 242–255.

Alsamamra, H. Ruiz-Arias,J A. Pozo-Va´zquez,D. Tovar-Pescador , J.(2009). A comparative study of ordinary and residual kriging techniques for mapping solar radiation over southern Spain. Agricultural and Forest Meteorology. 149, pp: 1343 – 1357.