عنوان پایان‌نامه
پایش و پهنه بندی خشکسالی با استفاده از شاخصspi (مطالعه موردی.استانهای تهران و البرز)
- رشته تحصیلی
- مهندسی طبیعت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 300826;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76159;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 300826;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76159
- تاریخ دفاع
- ۱۲ خرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- میمنه خوش مشربان
- استاد راهنما
- محمد حسین جهانگیر
- چکیده
- خشکسالی از جمله بلایای طبیعی با ماهیت خزشی میباشد که در تمامی اقلیمها اتفاق میافتد. ایران نیز از کشورهایی است که بارها پدیده خشکسالی را در مناطق مختلف برای مثال دریاچه ارومیه، رودخانه زایندهرود یا باتلاق گاوخونی تجربه کرده است. استان تهران که از استانهای پرجمعیت و مهاجرتپذیر میباشد از مناطق گرم و نیمهخشک کشور محسوب شده و بارها پدیده خشکسالی را پشت سر گذاشته است. استان البرز و استان تهران دارای منابع آبی مشترک بوده و چندین سالی است که به دلیل کاهش ریزشهای جوی و افزایش جمعیت با کمبود منابع آبی مواجه شدهاند، از اینرو مورد توجه قرار گرفته و برای این مطالعه به آنها پرداخته شد. از روشهای مرسوم برای پایش خشکسالی استفاده از شاخصهای موجود میباشد. در این پژوهش نیز پایش و پهنهبندی خشکسالی با استفاده از یکی از شناختهشدهترین نمایهها، یعنی شاخص بارش استاندارد (SPI) انجام شده است. بدین منظور از اطلاعات بارش 38 ایستگاه بارانسنجی در بازه زمانی 31 ساله بین سالهای آبی 63-1362 تا 93-1392 در سطح دو استان تهران و البرز استفاده شد. با بهرهگیری از مقادیر حاصل از پایش، پیشبینی خشکسالی در تعدادی از ایستگاهها با روش پروسپترون چندلایه (MLP)انجام گرفت. در بخشی از تحقیق به جهت مقایسه راحتتر نتایج حاصل از پایش و پهنهبندی و نیز صحتسنجی شاخص انتخابی SPI، از شاخص خشکسالی احیایی (RDI) به دلیل همسانی و مشابهت با شاخص SPI استفاده گردید. نکته حائز اهمیت اطلاعات ورودی مورد نیاز برای این دو شاخص بود، بارش برای شاخص SPI و بارش و دما برای شاخص RDI، دما پارامتر ناظر در محاسبات به منظور صحتسنجی و دقت بیشتر محسوب میشود. نتایج حاصله از پایش دو شاخص و مقایسه نقشههای پهنهبندی بهدست آمده، حاکی از آن است که عملکرد شاخص SPI در منطقه مطالعاتی مناسب بوده است. هر دو شاخص SPI و RDI در دورههای زمانی مختلف 3، 6، 9، 12 و 24 ماهه برای تمامی سالها و به صورت ماهانه در بازه زمانی مورد مطالعه در همه ایستگاهها محاسبه شد. نتایج و پایش و پهنهبندی به صورت جداول، نمودار و نقشه ارائه گردید. برای مقایسه بهتر و درک وضعیت منطقه از نظر خشکسالی سالهای خشک و نرمال و مرطوب از منظر شاخص SPI و RDI انتخاب شدند و نقشههای مربوطه در بازههای زمانی کوتاهمدت تا بلندمدت برای یک سال مشخص با هم مقایسه گردیدند. سالهای آبی 67-1366 و 91-1390 با ارزیابی شاخص SPI سالهای مرطوب شناخته شدند. سالهای 78-1377 و 87-1386 نیز به عنوان سالهای خشک به دست آمدند. نتایج نشان داد دورههای طولانیمدت برای شاخص SPI مناسبتر هستند. در بخش پیشبینی به روش شبکه عصبی از پروسپترون چندلایه (MLP) استفاده شد. نتایج در این بخش هم نشان داد هرچه مقادیر بارش بزرگتر باشند یعنی محاسبه شاخص SPI در دورههای 12 و 24 ماهه، آنگاه مقادیر پیشبینی نیز به مقادیر واقعی نزدیکتر میشوند.
- Abstract
- Drought is one of the creepage natural disasters which occurs in all climates. Iran has experienced the phenomenon of drought in different areas, for example the Urmia Lake, the Zayandeh Rood River and Gavkhoony swamp. Tehran province that is so populated and migrational, and also warm and semi-arid areas of the country, has experienced the phenomenon of drought for many times. Tehran and Alborz provinces share the same water resources and it’s been a few years which they are facing shortage of water because of reduction in rainfalls and population increase. That’s why it has been a serious matter and we have done a research about it in this research. One of the Conventional methods for monitoring drought is to use available indexes. In this research, monitoring and mapping of drought is done using one of the most recognizable tools, the Standardized Precipitation Index (SPI). For this purpose, information has been gathered from 38 Rain Gauge Stations in Tehran and Alborz province, for 31 years period, between years 1362-63 to 1392-93. Using the values of the monitoring, forecasting drought in a number of stations was performed with multi-layer Perceptron (MLP) method. As part of the research, there was another index used (Reducing Drought Index, RDI) to compare the results of the monitoring and inspection of the selected index SPI. RDI was used for consistency and similarity with SPI. The Important point was the data needed for these two indexes, Rain for SPI index and Rain and Temperature for RDI index, Temperature is the observer parameter for inspection and more accuracy. The results of monitoring two indicators and comparing the obtained zoning maps showed that the SPI index has been appropriate in the study area. Both SPI and RDI were calculated on a monthly basis in the study period, and in different time periods of 3, 6, 9, 12 and 24 months for all years in all stations. Results of monitoring and mapping were presented in form of tables, graphs and maps. Dry, normal and wet years were chosen, according to SPI and RDI, in order to have a better comparison and perception of drought state in the area, and related maps were compared in both short-term and long-term periods in one specific year. According to SPI, Years 1366-67 and 1390-91 were wet years and years 1377-78 and 1386-87 were dry years. The results showed that prolonged periods are more appropriate for the SPI. Multi-Layer-Perceptron (MLP) was used in forecasting section by neural network method. The results of this section also showed that the more rain in SPI calculation (prolonged periods 12 and 24 months) is more close to the actual values.
