• شماره ركورد
    23913
  • شماره راهنما
    MAP2 114
  • عنوان

    بررسي حساسيت مدل بارش-رواناب SWAT به مقياس نقشه‌هاي كاربري اراضي/ پوشش زمين حاصل از تصاوير ماهواره‌اي، مطالعه موردي بالادست سد زاينده‌رود

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي نقشه برداري- سنجش از دور
  • دانشكده
    مهندسي عمران و حمل و نقل
  • تاريخ دفاع
    1403/06/25
  • صفحه شمار
    130 ص.
  • استاد راهنما
    سيدباقر فاطمي نصرآبادي , محمدعلي عليجانيان
  • كليدواژه فارسي
    مدل SWAT , آناليز حساسيت , نقشه كاربري زمين , طبقه بندي نظارت شده , تصاوير ماهواره‌اي
  • چكيده فارسي
    آگاهي از وضعيت منابع آب به‌ويژه در مناطق خشك و نيمه‌خشك به‌منظور برنامه‌ريزي بلندمدت منابع آب و مديريت استفاده از اراضي از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. هدف از اين پژوهش بررسي اثرات تغيير مقياس نقشه‌هاي كاربري و پوشش زمين و تغيير طرح طبقه‌بندي آن‌ها بر رواناب (در بالادست سد زاينده‌رود، حدفاصل ′02 ˚50 تا ′12 ˚51 طول شرقي و ′18 ˚32 تا ′11 ˚33 عرض شمالي با مساحت 545419 هكتار) با استفاده از مدلSWAT است. به‌منظور بررسي اثر تغيير مقياس نقشه‌هاي كاربري و پوشش زمين بر رواناب، از دوازده نقشه كاربري و پوشش زمين مستخرج از تصاوير ماهواره‌اي رايگان Landsat8، Sentinel2 و MODIS كه در سامانه گوگل ارث انجين (GEE) و با استفاده از الگوريتم طبقه‌بندي جنگل تصادفي توليد شدند، استفاده گرديد. به‌طوركلي تصاوير حاصل از ماهواره Lansat 8 در مقابل تصاوير حاصل از ماهواره Sentinel2 از دقت ارزيابي طبقه‌بندي بيشتري برخوردار بودند. رواناب شبيه‌سازي‌شده توسط مدل SWAT در چهار ايستگاه هيدرومتري ورودي سد زاينده‌رود، قلعه شاهرخ، پل زمان‌خان و ورودي چم آسمان براي دوره آماري 2021-1992 با استفاده از نقشه كاربري اراضي با قدرت تفكيك مكاني 10 متر، توسط الگوريتم SUFI-2 موجود در نرم‌افزار SWAT-CUPمورد واسنجي و اعتبارسنجي قرار گرفت. نتايج حاصل از واسنجي اين مدل (مدل مرجع) نشان داد مدل در شبيه‌سازي رواناب در هر چهار ايستگاه‌ هيدرومتري عملكرد قابل‌قبولي داشته است. مقدار ضريب نش-ساتكليف براي ايستگاه‌هاي ورودي سد زاينده‌رود، قلعه شاهرخ، پل زمان‌خان و ورودي چم آسمان به ترتيب برابر با 0.54، 0.73، 0.78 و 0.55 به دست آمد. در ادامه، پارامترهاي بهينه‌شده مدل مرجع در مرحله واسنجي، به مدل‌هاي اجراشده با استفاده از ديگر نقشه‌هاي كاربري و پوشش زمين با قدرت‌هاي تفكيك مكاني 250،60،30،20،10 و 500 متر وارد شد و فرآيند واسنجي و اعتبارسنجي براي ديگر مدل‌ها با استفاده از پارامترهاي به دست آمده انجام گرفت. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهد كمترين ميزان خطاي شبيه‌سازي در مدل‌هاي شامل نقشه‌هاي با قدرت تفكيك مكاني 10 متر و سپس در مدل‌هاي شامل نقشه‌هاي با قدرت تفكيك مكاني 30 متر (3% خطاي بيشتر) مشاهده گرديد؛ اما در صورت استفاده از نقشه‌هاي داراي قدرت تفكيك مكاني كمتر نيز نتايج رضايت بخشي در شبيه‌سازي حاصل مي شود. افزايش تعداد كلاس‌هاي كاربري و پوشش زمين، در بالابردن عملكرد مدل بارش رواناب تاثير مثبتي را اعمال مي‌نمايد. همچنين در مناطق با درصد پوشش گياهي بيشتر، استفاده از مدل‌هاي با كلاس‌بندي بيشتر و تصاوير با قدرت تفكيك مكاني بيشتر براي مدل‌هاي بارش رواناب توصيه مي‌شود.
  • كليدواژه لاتين
    SWAT model , Sensitivity analysis , Land cover map , Supervised classification , Satellite images
  • عنوان لاتين
    Investigating the sensitivity of the SWAT rainfall-runoff model to the scale of land use and land cover maps based on satellite images; Case study: upstream of Zayandehroud Dam
  • گروه آموزشي
    مهندسي نقشه برداري
  • چكيده لاتين
    Understanding the water resources status, particularly in arid and semi-arid regions, is crucial for long-term water resource planning and land use management. This study investigates the effects of scale changes in landuse/land cover (LULC) maps and different classification schemes on runoff (in the upstream of Zayandehrood Dam, between 51°02′ to 51°12′ E and 33°11′ to 33°18′ N, covering 545419 hectares) using the SWAT model. To explore the impact of LULC map scale changes on runoff, twelve LULC maps were derived from free Landsat8, Sentinel2, and MODIS satellite images processed in Google Earth Engine (GEE) using the random forest classification algorithm. In general, images derived from Landsat 8 exhibited higher classification eva‎luation accuracy compared to images obtained from Sentinel2. Runoff simulated by the SWAT model at four hydrometric stations at the Zayandehrood Dam inlet, Qaleh Shahrokh, Pol Zaman Khan, and Cham Asman inlet for the 1992-2021 statistical period was calibrated and validated using a land cover map with a spatial resolution of 10 meters and the SUFI-2 algorithm available in the SWAT-CUP software. Calibration results indicated that the model (reference model) performed reasonably well in simulating runoff at all four hydrometric stations. The Nash-Sutcliffe coefficient for Zayandehrood Dam inlet, Qaleh Shahrokh, Pol Zaman Khan, and Cham Asman inlet were 0.54, 0.73, 0.78, and 0.55, respectively. Subsequently, the optimized parameters from the reference model calibration were applied to models using other LULC maps with spatial resolutions of 10, 20, 30, 60, 250, and 500 meters, and the calibration and validation processes were conducted for these models using the obtained parameters. Results showed that the lowest simulation error was observed in models with maps of 10 meters spatial resolution and then in models with maps of 30 meters (3% higher error). However, satisfactory simulation results were also achieved using maps with lower spatial resolution. Increasing the number of LULC classes positively impacts the performance of the rainfall-runoff model. Additionally, in areas with higher vegetation coverage, using models with more classes and higher spatial resolution images is recommended for rainfall-runoff models.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    75710
  • نويسنده

    نوروز، نرگس