تهیه نقشه پتانسیل وقوع چشمه های آب زیرزمینی با استفاده از روش های آماری (مطالعه موردی: حوضه آبخیز کوهستانی میرده، کردستان)

امروزه شناسایی نواحی با پتانسیل وقوع چشمه های آب زیرزمینی موضوع بسیار مهمی برای برنامه ریزان و تصمیم گیران حوزه مدیریت منابع آب و طراحان آمایش سرزمین شده است. هدف از انجام این تحقیق تهیه نقشه پتانسیل وقوع چشمه های آب زیرزمینی با توسعه مدل های آماری و احتمالاتی نسبت فراوانی (fr)، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (ahp) و رگرسیون لجستیک (lr) همراه با ارزیابی اعتبار سنجی و مقایسه بین این روش ها می باشد. جهت دستیابی به این اهداف موقعیت مکانی چشمه های حوزه آبخیز کوهستانی میرده استان کردستان با مساحت حدود 381 کیلومترمربع طی عملیات میدانی ثبت گردید، علاوه بر آن یازده عامل تأثیرگذار در وقوع چشمه مشتمل بر: زمین شناسی، ارتفاع از سطح دریا، فاصله از عناصر ساختاری، تراکم عناصر ساختاری، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه ها، درجه شیب، شکل انحنای شیب، جهت شیب، ظرفیت حمل رسوبات، مقدار شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (ndvi) شناسایی و در ارزیابی پتانسیل وقوع چشمه های آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس بازدیدهای میدانی، پرس و جوهای محلی و آمار شرکت مدیریت منابع آب مختصات مکانی 904 دهنه چشمه در حوزه مورد مطالعه ثبت گردید و جهت تحلیل های بعدی، 304 چشمه به عنوان چشمه های آزمایشی به صورت کاملاً تصادفی جدا شده و 600 چشمه باقیمانده به عنوان چشمه های آموزشی وارد تحلیل ها شدند. لایه های اطلاعاتی مربوطه در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی با استفاده از نرم افزار arcgis 10 بصورت پیکسل های با اندازه سلول 25×25 متر تهیه شده و با لایه اطلاعاتی پراکنش چشمه های آموزشی قطع داد شدند. نسبت فراوانی وقوع چشمه ها در هریک از لایه های اطلاعاتی به دست آمد و جهت تحلیل های بعدی وارد نرم افزار arcgis 10 گردید. جهت بکارگیری روش رگرسیون لجستیک، 600 چشمه آموزشی مشاهده ای به عنوان متغییر وابسته در نظر گرفته شد و 600 نقطه بصورت تصادفی از کل منطقه تهیه گردید. پس از انجام آنالیزهای رگرسیونی لجستیک گام به گام پیشرو با استفاده از نرم افزار آماری spss 19، هشت فاکتور موثر در وقوع چشمه به دلیل معنی دار بودن از لحاظ آماری انتخاب گردیدند و فاکتورهای درجه شیب، ظرفیت حمل رسوبات (ls) و جهت شیب، حذف شدند. صحت مدل آماری و نقشه پهنه بندی بر اساس آماره هایی از قبیل: -2ll، r2 ناگلکرک، و r2 کوکس و اسنل مورد ارزیابی و تأیید شد. در روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (ahp)، ماتریس مقایسات زوجی بین معیارها تشکیل داده شد و با میانگین گرفتن از نظرات کارشناسان وزن نهایی لایه های موثر در ارزیابی توان وقوع چشمه آب زیرزمینی و نرخ سازگاری قضاوت ها در هر پرسش نامه با استفاده از نرم افزار expert choice 11 محاسبه گردید. دقت پیش بینی مدل های مختلف مورد استفاده در این مطالعه با استفاده از سطح زیر منحنی roc مورد سنجش قرار گرفت. مقدار سطح زیر این منحنی برای هر سه مدل این واقعیت را آشکار می سازد که روش های بکار گرفته شده در این مطالعه از توانایی بسیار خوبی در پیش بینی نواحی با پتانسیل چشمه آب زیرزمینی برخوردار بوده و روش تحلیل سلسله مراتبی با داشتن سطح زیر منحنی roc برابر با 926/0 همراه با خطای استاندارد 007/0، نسبت به روش های نسبت فراوانی و رگرسیون لجستیک که به ترتیب سطح زیر منحنی roc 911/0 و 905/0 داشته اند، پیشگویی های بهتری داشته است. روش ahp تاکنون در پتانسیل یابی چشمه های آب زیرزمینی استفاده نشده و در این تحقیق برای اولین بار بطور موفقیت آمیزی بکار گرفته شده است. مدل های احتمالاتی و آماری مورد استفاده در این تحقیق در تلفیق با gis جهت پتانسیل یابی نواحی با چشمه های آب زیرزمینی می تواند مورد توجه طراحان و تصمیم گیران طرح های توسعه آب زیرزمینی و آمایش سرزمین واقع گردد.