ارزیابی و بهینه یابی شبکه ایستگاه های باران سنجی بر مبنای روش کریجینگ احتمالاتی (مطالعه موردی: حوضه گرگان رود)

Abstract

بارندگی از ورودی‌های اصلی در برنامه‌ریزی و مدیریت منابع آب محسوب می‌شود. شبکه کارآمد ایستگاه‌های باران‌سنجی شبکه‌ای است که علاوه بر دقت اندازه‌گیری مناسب از تراکم مطلوبی نیز برخوردار باشد، به طوری که بتوان در نقاط فاقد ایستگاه در یک حوضه آبریز برآورد مناسبی از بارندگی بدست آورد. در این مطالعه روشی مبتنی بر مدل‌ زمین‌آماری کریجینگ و تابع توزیع احتمال نرمال برای ارزیابی عملکرد شبکه ایستگاه‌های باران‌سنجی در حوضه گرگان‌رود به مساحت 114 هزار کیلومتر مربع استفاده شده است که مفهوم آن بر اساس معیار درصدی از مساحت منطقه با دقت پذیرش (Ap) می‌باشد. ابتدا با تحلیل تغییرات مکانی بارندگی سالانه در حوضه توسط نیم تغییرنما بدون بعد، ساختار مکانی بارندگی حوضه استخراج گردید و سپس توسط الگوریتم ارائه شده شبکه ایستگاه‌های باران‌سنجی حوضه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که از 33 ایستگاه مورد تحلیل، 21 ایستگاه به عنوان ایستگاه‌های شبکه‌ مبنا شناخته شدند و 12 ایستگاه باقی‌مانده تاثیر بسیار کمی در برآورد تغییرات مکانی بارندگی حوضه داشتند. در روند بهینه‌یابی، ایستگاه‌های غیرمبنا به 7 ایستگاه جدید در سایر نقاط حوضه کاهش یافتند که موجب افزایش دقّت در تخمین بارندگی در حوضه می‌شوند. همچنین با ساده‌سازی‌های انجام شده در روش مذکور و انجام محاسبات در محیط نرم‌افزار GIS به صورت توسعه‌ یک ابزار، نتایج نشان داد که از روش ارائه شده می‌توان به صورت مؤثرتری در ارزیابی شبکه‌ ایستگاه‌های باران‌سنجی استفاده نمود.