ارزیابی روش کریجینگ بیزین تجربی در پهنه‌بندی تراز آب زیرزمینی

چکیده: سابقه و هدف: آب‌های زیرزمینی از منابع ارزشمندی است که همواره مورد توجه پژوهشگران قرار داشته است. از موارد مطالعاتی در این زمینه، تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی شده تراز سطح آب زیرزمینی است که با انتخاب مناسب‌ترین روش از بین روش‌های مختلف درون‌یابی انجام می‌شود. روش درون‌یابی کریجینگ که بر پایه نیم‌تغییر نما است، یکی از روش‌های درون‌یابی موسوم به روش‌های زمین‌آماری است. دقت درون‌یابی به انتخاب مناسب تغییرنما بستگی دارد. بر این اساس روش درون‌یابی کریجینگ بیزین تجربی توسعه یافته است تا بصورت خودکار، پارامترهای مربوط به نیم‌تغییر نما را طی فرآیند شبیه‌سازی برآورد کند. هدف از انجام این پژوهش بررسی قابلیت روش کریجینگ بیزین تجربی در افزایش دقت درون‌یابی جهت پهنه‌بندی تراز سطح آب زیرزمینی است که برای این منظور، نتایج آن با نتایج دیگر روش‌های درون‌یابی قطعی شامل فاصله معکوس وزنی‌ها، توابع پایه شعاعی و چندجمله‌ای های سراسری و محلی نیز مقایسه می‌شود. مواد و روش‌ها: این پژوهش براساس میانگین سالانه تراز سطح آب زیرزمینی در 57 ایستگاه چاه عمیق واقع در آبخوان قره‌سوی استان گلستان طی دوره آماری 1384 تا 1395 انجام شده است. به منظور پهنه‌بندی تراز سطح آب زیرزمینی، روش‌های مختلف درون‌یابی قطعی و زمین‌آماری با استفاده از فن اعتبارسنجی تقاطعی مورد آزمون قرار گرفتند. در روش‌های کربجبنگ و کریجینگ بیزین تجربی بهترین نیم‌تغییرنما انتخاب شد و در نهایت از بین آنها مدلی که کمترین میزان خطا را به همراه داشت تعیین و نقشه آن ترسیم شد. یافته‌ها: نتایج درون‌یابی حاصل از اعتبارسنجی تقاطعی در منطقه مطالعاتی نشان داد که در بین روش‌های قطعی، روش چند جمله‌ای محلی با درجه دو از دقت بالاتری نسبت به سایر روش‌ها برخوردار بود، به طوری که حتی در مقایسه با روش زمین آماری کریجینگ نیز از خطای کمتری برخوردار است. در روش‌های زمین‌آماری نیز روش کریجینگ بیزین تجربی با شبیه‌سازی برازش تغییر‌نما مناسب بر داده‌های تراز سطح آب زیرزمینی میزان خطای درون‌یابی به روش کریجنگ را از حدود 23 متر به حدود 16 مترکاهش داد و در مقایسه با روش چند جمله‌ای محلی نیز دقتی نزدیک بهم را نشان داد. نتیجه‌گیری: با وجود اینکه نقشه ترسیم شده با دو روش بیزین کریجینگ تجربی و چند جمله‌ای موضعی، از لحاظ مقدار خطا تفاوت قابل ملاحظه‌ای را نشان نمی‌دهند، اما اختلافات محسوسی در این دو نقشه دیده می‌شود. روش کریجینگ بیزین تجربی طیف هموارتری را از تغییرات تراز سطح آب زیرزمینی نشان می‌دهد و الگوی ترسیم شده تراز سطح آب زیرزمینی با این روش نیز متناسب با جهت شیب عمومی منطقه است.