مقایسه روش‌های درون‌یابی بر پایه فضای فیزیوگرافی CCA با گشتاورهای خطی احتمال در تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب، مطالعه موردی: آبخیزهای استان مازندران

Abstract

بیشینه دبی لحظه­‌ای سالانه 38 ایستگاه هیدرومتری استان مازندران به همراه خصوصیات فیزیوگرافی و اقلیمی حوزه­‌های آبخیز گردآوری شد. نخست، از روش درون­‌یابی بر پایه فضای فیزیوگرافی جهت برآوردهای منطقه­‌ای سیلاب با دوره­‌های برگشت 10، 20، 50 و 100 سال استفاده شد. طراحی فضای فیزیوگرافی بر اساس روش تحلیل همبستگی متعارف انجام شد و برآوردهای منطقه‌­ای سیلاب با استفاده از سه روش درون­‌یابی کریجینگ معمولی، کریجینگ ساده و IDW در فضای فیزیوگرافی به­‌دست آمد. نتایج نشان داد که مقادیر سیلاب ایستگاهی از بیشینه همبستگی مکانی در فضای فیزیوگرافی برخوردارند و ساختار مکانی آن­‌ها از نیم تغییرنمای گوسی تبعیت می­‌نماید. در ادامه، از گشتاورهای خطی نیز برای تحلیل فراوانی منطقه‌­ای سیلاب استفاده شد. در این روش، مناطق همگن بر اساس الگوریتم خوشه­‌بندی Ward تعیین شدند. همگنی مناطق به­‌دست آمده از خوشه­‌بندی با استفاده از آزمون­‌های همگنی و ناهماهنگی بررسی شد. سپس با استفاده از آزمون نکویی برازشZ^DIST ، توزیع لجستیک تعمیم ­یافته برای هر سه خوشه به­‌عنوان بهترین توزیع منطقه­‌ای انتخاب شد و برآوردهای منطقه­‌ای بر اساس عوامل توزیع منتخب به­‌دست آمد. در نهایت عملکرد دو روش با استفاده از روش ارزیابی جک­‌نایف و پنج شاخص آماری BIAS، BIASr،RMSE ،RMSEr و NASH بررسی شد. بر اساس شاخص NASH هر دو روش عملکرد مطلوب و مشابهی ارائه می‌­دهند، اما، بر اساس نتایج سایر شاخص‌­های آماری روش درون­‌یابی بر پایه فضای فیزیوگرافی عملکرد بهتری نسبت به گشتاورهای خطی ارائه می­‌دهد و با افزایش دوره بازگشت کیفیت برآوردهای آن بهبود می­‌یابد. در حالی­‌که، گشتاورهای خطی برای دوره­‌های بازگشت کوتاه عملکرد بهتری را ارائه می‌­دهد. همچنین، نتایج درون­‌یابی نشان داد که تخمین­‌های زمین­‌آماری نسبت به قطعی از دقت بالاتری برخوردارند و بهترین عملکرد متعلق به کریجینگ معمولی است.