ارزيابي تاثير جذب چندين منبع داده ماهواره‌اي در عملكرد مدل شبيه‌سازي هيدرولوژيكي SWAT

كارشناسي ارشد

متغير برف و رطوبت خاك در مدل‌هاي هيدرولوژيكي از متغيرهاي هيدرولوژيكي با اثرات قابل توجه در چرخه آب است و لزوم به كارگيري روشي كارا جهت تخمين رواناب ناشي از آن مطرح مي‌گردد. در اين تحقيق به منظور تخمين متصل متغير حالت و پارامترها، از جذب مشاهدات پوشش برف، رطوبت خاك و رواناب با استفاده از فيلترذره، نسخه SIR، ابتدا حوضه‌آبريز محدود به بالادست ايستگاه آبسنجي صفاخانه بر روي رودخانه زرينهرود با لحاظ ملاحظات مربوط به برف مدل شده است. در اين پژوهش با درنظرگرفتن تعدادي از پارامترهاي حساس و همچنين درنظرگرفتن متغير حالت آب معادل برف و رطوبت سطحي خاك در مدل SWAT و با جذب مشاهدات ماهواره‌اي رطوبت خاك سنجنده AMSR-E و پوشش برف سنجنده MODIS و مشاهدات زميني رواناب با استفاده از فيلترذره در قالب سه سناريوي مجزا و با روش تخمين متصل متغير حالت-پارامتر، رواناب خروجي حاصل از مدل مورد ارزيابي قرار مي‌گيرد. به اين منظور تغييرات لازم براي ويرايش و استخراج مقادير متغيرهاي حالت در كدهاي مرجع SWAT اعمال شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه جذب مشاهدات اين متغيرها در سناريو‌هايي كه مشاهدات خود متغير جذب شده است، سبب بهبود دقت پيش‌بيني همان متغير مي‌شود و مقدار RMSE آن نسبت به حالت‌هايي كه مشاهدات متغيرهاي ديگر جذب شده است، كاهش يافته است. براي نمونه در اين تحقيق با جذب مشاهدات پوشش برف در مقايسه با حالت جذب مشاهدات رواناب مقدار RMSE تخمين پوشش برف از 0.15 به 0.07 كاهش داشته است. همچنين جذب مشاهدات رواناب و درنظرگرفتن آب معادل برف و رطوبت خاك به عنوان متغيرحالت، نسبت به واسنجي با الگوريتم SUFI-2 سبب كاهش مقدار RMSE از مقدار 4.12 به مقدار 0.93 در تخمين رواناب شده است و نتايج، بهبود دقت تخمين با بهره‌گيري از فيلترذره را نشان مي‌دهد. نتايج، اين ايده را طرح مي‌كند كه مدل‌هاي هيدرولوژيكي به سمتي رود كه هر متغير متناسب با مشاهدات همان متغير كاليبره گردد و اين نويد را مي‌دهد كه با درنظرگرفتن توامان مشاهدات مختلف قابل جذب، در مدل‌هاي هيدرولوژيكي شبيه‌سازي حوضه‌آبريز اعم از برف، رطوبت خاك، رواناب، آب زيرزميني، پوشش گياهي، تبخيرتعرق و كاليبراسيون اين متغيرها در مدل‌هاي هيدرولوژيكي متناسب با مشاهدات منحصر به همان متغير، معضل هم‌پاياني به طور قابل توجهي رفع خواهد شد. همچنين مي‌توان مشاهدات ماهواره‌اي ديگري از سنجنده‌هاي مختلف همچون عمق برف سنجنده AMSR-E و همچنين دماي برف را نيز جذب كرد و تحقيق در اين زمينه ادامه‌دار خواهد بود.

194598

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي و مديريت منابع آب

دكتر حسين عليزاده - دكتر برات مجردي