ارزيابي تأثير جذب محصولات داده‌ي ماهواره‌اي شاخص سطح برگ براي شبيه‌سازي هيدرولوژيكي يك حوضه‌ي آبريز تحت تأثير دخالت انسان

كارشناسي ارشد

تغييرات پوشش گياهي تأثيرات متفاوتي بر چرخه آب زميني دارد و بنابراين نقش اساسي در مدل‌سازي بيوفيزيكي و هيدرولوژيكي در مقياس حوضه‌ي آبريز ايفا مي‌كند. با اين وجود، كاليبراسيون مدل‌سازي هيدرولوژيكي حوضه‌هاي تحت تأثير دخالت انسان يا آبياري غالب با در نظر گرفتن تغييرات پوشش گياهي در كنار متغيرهاي هيدرولوژيكي مانند رواناب به ‌ندرت انجام شده است.. درحالي‌كه در ساير مطالعات نشان داده شده است كه اگرچه كاليبراسيون فقط با جريان رودخانه مي‌تواند به معيارهاي آماري خوبي از جريان رسيد، اما فرآيندهاي داخلي حوضه مثل رطوبت خاك و تغييرات پوشش گياهي به ‌درستي شبيه‌سازي نمي‌شوند. بنابراين هدف مطالعه اين است كه اطلاعات پوشش گياهي را به عنوان يك داده‌ي كمكي در مدل‌سازي هيدرولوژيكي يك حوضه‌ي تحت تأثير دخالت انسان لحاظ كند. بدين منظور، ابتدا نقشه كاربري اراضي و نقشه‌ي الگوي گشت مبتني بر تصاوير سنتينل-2 (S2) فرآهم شد و سپس بازيابي شاخص سطح برگ (LAI) از طريق الگوريتم شبكه عصبي و مدل PROSAIL انجام شد. همچنين براي بررسي كارايي جذب مستقل و هم ‌زمان مشاهداتLAI سنجش از دوري و مشاهدات دبي رودخانه، از تكنيك فيلتر ذرات متوالي (PF) براي بهبود دقت SWAT+ استفاده شد. لازم به ذكر است كه چگونگي ويرايش كدهاي مرجع SWAT+ به ‌منظور جذب داده در اين مطالعه توضيح داده شده است. مدل توسعه‌يافته در يكي از زير حوضه‌هاي رودخانه‌ي حبله رود، زير حوضه‌ي سيمين دشت، واقع در شهرستان فيروزكوه بكار رفت. در اين حوضه، 66 نقشه رستري از LAI با دقت مكاني 20 متر از ژانويه تا دسامبر 2019 و همچنين نقشه كاربري اراضي و نقشه الگوي كشت سال 2019 با دقت مكاني 10 متري فراهم شد. نتايج نشان داد كه در جذب چند متغيره S2-LAI و مشاهدات جريان، شبيه‌سازي هيدرولوژيكي رواناب، تبخيرتعرق و LAI نسبت به جذب مستقل مشاهدات جريان و LAI بهبود مي‌يابد. به طوري كه ضريب نش براي جريان رودخانه از 0.69 (در جذب مستقل رواناب) به 0.78 ( در جذب توامان رواناب و LAI) افزايش مي‌يابد. نتايج همچنين نشان داد كه جذب LAI تأثير مهمي در تخمين حجم و زمان‌هاي آبياري دارد. در نهايت اين مطالعه جذب داده‌هاي LAI را به عنوان يك داده‌ي مكمل در كنار ساير متغيرهاي هيدرولوژيكي براي شبيه سازي حوضه‌هاي كه در آن آبياري غالب است پيشنهاد مي‌‌دهد.

212048

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران- مهندسي آب - مديريت منابع آب

حسين عليزاده - برات مجردي