منطقه ای کردن حوزه های آبخیز استان مازندران با استفاده از روش های زمین آمار

روش های تحلیل منطقه ای طیف گسترده ای از مطالعات هیدرولوژیکی است، که جهت رفع مشکل حوزه های بدون آمار و برآورد منطقه ای متغیرهای هیدرولوژیکی در نقاط بدون داده توسعه یافته اند. کاربرد زمین آمار جهت برآوردهای منطقه ای سیلاب، یک نوآوری در این عرصه محسوب می گردد. پایه و اساس این تکنیک بر درون یابی متغیرهای هیدرولوژیکی در فضای فیزیوگرافی بجای فضای جغرافیایی معمول تأکید دارد. در این تحقیق از روش های زمین آمار جهت تحلیل منطقه ای آبخیزهای استان مازندران استفاده شد. طراحی فضای فیزیوگرافی با استفاده از متغیرهای اقلیمی، فیزیوگرافی و هیدرولوژیکی حوزه های آبخیز و براساس روش های آماری چند متغیره ی cca و pca انجام شد. مناطق همگن هیدرولوژیکی براساس رویکرد همسایگی هیدرولوژیکی تعیین گردیدند. سپس از روش های کریجینگ معمولی، idw و کریجینگ ساده به منظور بررسی ساختار همبستگی مکانی متغیرهای هیدرولوژیکی و درون یابی آن ها در فضاهای فیزیوگرافی cca و pca استفاده گردید. با بکارگیری روش های درون یابی در فضای فیزیوگرافی مقادیر منطقه ای سیلاب با دوره های برگشت 10، 20، 50 و 100 سال محاسبه گردید. در ادامه با هدف ارزیابی و مقایسه ی عملکرد روش های زمین آمار از روش گشتاورهای خطی نیز جهت تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب استفاده شد. در این روش مناطق همگن هیدرولوژیکی براساس الگوریتم خوشه بندی سلسله مراتبی ward تعیین گردیدند. پس از بررسی همگنی مناطق بدست آمده از خوشه بندی با استفاده از آزمون های همگنی و ناهماهنگی، همگنی مناطق تعدیل گردید. براساس آزمون نکوئی برازش و آماره z dist بهترین تابع توزیع منطقه ای برای هر یک از مناطق انتخاب شد و برآوردهای منطقه ای سیلاب با دوره های بازگشت 10، 20، 50 و 100 سال براساس روابط منطقه ای بدست آمد. در نهایت عملکرد روش های زمین آمار و گشتاورهای خطی با استفاده از روش ارزیابی متقابل جک نایف و پنج شاخص آماری bias، biasr،rmse ،rmser و nash مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد کاربرد زمین آمار، رویکردی عملی، موثر و کارآمد جهت تحلیل منطقه ای سیلاب است. روش های زمین آمار بطور خاص براساس چهار شاخص bias، biasr،rmse و rmser عملکرد بهتری نسبت به روش گشتاورهای خطی ارائه می دهند و با افزایش دوره بازگشت کیفیت برآوردهای آن ها بهبود می یابد. در حالی که روش گشتاورهای خطی برای دوره های بازگشت کوتاه عملکرد مطلوبی را نشان می دهد. علاوه براین مقایسه نتایج درون یابی نشان داد، روش های درون یابی در فضای فیزیوگرافی cca نسبت به فضای فیزیوگرافی pca عملکرد بهتری را ارائه می دهند و روش کریجینگ معمولی در فضای فیزیوگرافی cca براساس شاخص های آماری، بهترین عملکرد را نشان می دهد.