بهینه سازی توزیع مکانی شبکه ایستگاه های باران سنجی در محیط gis (مطالعه موردی: حوضه مهارلو- بختگان )

توزیع بارندگی به عنوان یکی از مهمترین پارامترهای مسائل مرتبط با مهندسی آب و مدیریت منابع آب شناخته می شود و تخمین میزان دقیق بارندگی، نیازمند وجود یک شبکه بارانسنجی با توزیع مناسب است. از این رو مکانیابی بهینه احداث ایستگاه ها امری بسیار ضروری است. در این تحقیق با جمع آوری آمار ایستگاه های هواشناسی حوضه مهارلو- بختگان استان فارس، سعی گردید تا جانمایی بهینه برای ایستگاه های منطقه پیشنهاد گردد. برای این امر، تمامی داده سری زمانی مورد تحلیل های آماری از جمله آزمون های همگنی، نرمال بودن و روند قرار گرفتند و ایستگاه های دارای آمار خطا و غیر همگن از مجموع ایستگاه ها حذف شدند. سپس به منظور دستیابی به یک سطح بارندگی (پهنه بارش) مناسب، از روش های زمین آمار و امکانات نرم افزار arc-gis استفاده شد. روش های کریجینگ، کوکریجینگ و وزن دهی عکس فاصله بعنوان کارامدترین روش های زمین آمار، بکار گرفته شدند تا بهترین رویه بارندگی برای سطح حوضه مهارلو- بختگان ایجاد شود. رویه بدست آمده با روش کوکریجینگ و بدون در نظر گرفتن ناهمسانگردی، بعنوان بهترین رویه مشخص گردید. بعد از آن، با استفاده از زیرمنوهای نرم افزار arc-gis، یک شبکه 180 در 180 با فاصله یک کیلومتری (که در برگیرنده موقعیت اولیه تمامی ایستگاه ها بود) ایجاد گردید که هر یک از نقاط شبکه دارای مقدار بارش معین بودند. در این قسمت از نرم افزار matlab و زیر منوی الگوریتم ژنتیک بهره گیری شد تا بهترین جانمایی برای ایستگاه های موجود بدست آید. برای این کار، جانمایی جدید (با حداقل 5 تا 29) ایستگاه ها انجام شد، به گونه ای که رویه تولید شده توسط ایستگاه های جدید، حداقل اختلاف را با رویه اولیه داشته باشد. تابع هدف تعریف شده در این بخش نیز کمینه کردن خطای تخمین بین رویه اولیه و رویه جدید بود. پس از بررسی نتایج و جانمایی های جدید مشخص گردید، بهترین جانمایی با تعداد 17 ایستگاه بدست می آمد. در نهایت بهترین جانمایی برای 29 ایستگاه جدید انجام شد و موقعیت های پیشنهادی با 29 ایستگاه اولیه مقایسه گردید.