بخشی از مقاله
مقدمه
مدیریت بهینهی منابع آبی و حفظ و ارتقای کیفیت آنها، نیازمند استفاده از دادههایی در زمینه ی موقعیت، مقدار و پراکنش عوامل شیمیایی آب در یک منطقه ی جغرافیایی معین میباشد. انتخاب و دقت روشهای مناسب پهنهبندی و تهیهی نقشه تغییرات ویژگیهای کیفی آبهای زیرزمینی به شرایط منطقه و وجود آمار و داده های کافی در آن بستگی دارد و انتخاب صحیح آنها گامی اساسی و مهم در مدیریت منابع آبی منطقه بشمار میرود. جمع آوری داده برای تهیه نقشههای مورد نیاز کشاورزی دقیق با توجه به افزایش هزینه های تجزیه آزمایشگاهی بسیار گران تمام
میشود.
توسعه تکنیکهای مدرن نظیر زمینآمار این مشکل را تا حد زیادی حل کرده است و می توان با داشتن دادههای کمتر نقشههایی با دقت منطقی تهیه نمود ]بورگس و وبستر، .[1980 زمینآمار شاخهای از آمار است که در آن مختصات مربوط به جامعه تحت بررسی و به تبع آن ساختار مکانی دادههای مربوطه مورد مطالعه قرار می گیرد . اساس این شاخه از آمار بر تعریف و توسعه روابط متغیر ناحیهای بنا گردیده است ]حسنی پاک، .[1386 این علم، شاخهای از علم کاربردی است که قادر به ارائه مجموعه وسیعی از تخمینگرهای آماری به منظور برآورد خصوصیت مورد نظر در مکانی که نمونهبرداری نشده است، با استفاده از اطلاعات حاصله از نقاط نمونهبرداری شده میباشد. در سالهای اخیر مطالعات فراوانی در سطح جهان و ایران برای بررسی تغییرات مکانی خواص کمی و کیف ی آبهای زیرزمینی انجام شده است که در این تحقیق به چند مورد از این مطالعات اشاره میشود.
احمدی و صدقآمیز - 2007 - تغییرات زمانی و مکانی نوسانات ماهانهی سطح آب زیرزمینی را در طول 12 سال - 2004-1993 - بررسی کردند. نتایج آنان ساختار مکانی و زمانی قوی را برای نوسانات سطح آب زیرزمینی نشان داد. تقی زاده مهرجردی و همکاران - 2009 - جهت ارزیابی دقت روشهای درون یابی مکانی برای پیش بینی پراکنش مکانی برخی ویژگیهای کیفی آب زیرزمینی، روشهای معکوس فاصله، کریجینگ و کوکریجینگ را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد روشهای کریجینگ و کوکریجینگ بر روش IDW ارجحیت دارند . دمیر و همکاران - 2009 - تغییرات مکانی عمق و شوری آب زیرزمینی مناطق کشاورزی در شمال ترکیه را بررسی کردند . سان و همکاران - 2009 - در ارزیابی روشهای درونیابی برای تغییرات مکانی عمق سفرههای آب زیرزمینی در شمال چین نشان دادند روش IDW در مقایسه با روشهای کریجینگ ساده و عام برتر و دقیقتر بود.
مواد و روشها
محدوده مورد مطالعه با مساحت حدود 880 کیلومتر مربع در استان آذربایجان شرقی در شمال غربی ایران و در حد فاصل طولهای جغرافیایی ً43 َ,48 ْ,45تا ً41 َ,22 ْ,46شرقی و عرض ً10 َ,50 ْ,37تا ً7/8 َ,13 ْ,38 شمالی و در حوضه آبر یز دریاچه ارومیه قرارگرفته است . اقلیم منطقه باتوجه به سیستم طبقه بندی دومارتن از نوع نیمه خشک و در سیستم طبقه بندی آمبرژه از نوع خشک سرد می باشد. منحنیهای هم دمای منطقه نشان میدهد که میانگین دمای محدوده مطا لعاتی تبریز معادل 9/5 درجه سانتی گراد میباشد.
همچنین میانگین بارندگی سالانه بر طبق آمار ایستگاه سینوپتیک تبریز برابر با 279/3 میلیمتر در سال میباشد. در این پژوهش از دادههای کیفی مربوط به 47 حلقه چاه مشاهد اتی و دادههای کمی مربوط به 58 حلقه چاه پیزومتری آبخوان دشت تبریز در سال1391 استفاده شد. جهت پهنهبندی پارامترهای کیفی و تراز آب زیرزمینی از روشهای میان-یابی، وزندهی عکس فاصله و کریجینگ ساده استفاده شد . پس از نرمالسازی دادهها، واریوگرام مربوط ترسیم گردید و بهترین مدل بر روی آن برازش داده شد . سپس با استفاده از روش ارز یابی متقاطع و پارامتر آماری RMSE مناسبترین روش میانیابی انتخاب شد.
بحث و نتایج
برای نرمالسازی دادههای کلسیم، هدایت الکتریکی و pH از تبدیل لگاریتمی و برای نرمالسازی دادههای تراز از ریشه دوم آن ها استفاده شد . همهی دادههای مربوط به تراز از عدد 1270 کسر گردید تا تغییرات در سطح آبخوان به طور واضح نمایان شود. پس از نرمالسازی دادهها واریوگرامهای پارامترها ترسیم شد و بهترین مدل با توجه به R2 بالاتر و RSS کمتر برازش داده شد ]ژنگ و همکاران، .[2008 شکل - 1 - واریوگرام خواص مورد مطالعه را نشان میدهد. همچنین پارامترهای مربوط به واریوگرامها در جدول - 1 - آورده شده است.
توسط پارامترهای میانگین قدر مطلق خطا، میانگین انحراف خطا، مجذور میانگین مربعات خطا استفاده شد. نتایج نشان داد برای تخمین دادههای کیفی روش کریجینگ - مطابق نتایج تقیزاده مهرجردی و همکاران - و برای تخمین تراز روش IDW از دقت بیشتری برخوردار است که با نتایج سان و همکاران مطابقت دارد - جدول . - 2 پهنهبندی متغیرهای مورد نظر در محیط GIS انجام شد - شکل . - 2 درنهایت تهیه ی پروفیل های مکانی پارامترهای مورد نظر نیز در محیط GIS صورت گرفت. در شکل - 3 - برای نمونه پروفیل های مکانی تراز و هدایت الکتریکی آورده شده است.
