بخشی از مقاله
چکیده
مدلهاي رقومی ارتفاعی، یکی از مهمترین دادههاي جغرافیایی محسوب میشوند در محیط GISمی باشدکه مبنایی براي تحلیلهاي مکانی محسوب میشوند. تحلیلهاي مکانی متعددي، با توجه به کاربرد مدلهاي رقومی ارتفاعی انجام میگیرد.امروزه توجه زیادي به اعتبار تحلیلهاي GIS شده و موضوعاتی مانند کیفیت و صحت دادهها بیش از هر زمان دیگري احساس میشود .
امروزه تحقیقات مربوط به کیفیت داده شامل موضوعاتی مانند خطا، مدلهاي عدم قطعیت، انتشار خطا، حذف خطا و عدم قطعیت در دادههاست. این پژوهش، با هدف بررسی عدمقطعیت مدل رقومی ارتفاعی SRTM90 در حوضه آبریز گرمچاي انجام پذیرفت.
بنابراین براي رسیدن به این هدف، ابتدا با استفاده از شاخصهاي آماري ME، STD و RMSE مقدار خطاي دادههاي مدلهاي ارتفاع رقومی شناسایی و عدم قطعیت خطاي دادهها با روش مونت کارلو شبیه سازي و سپس الگوي انتشار خطا با روش درونیابیIDWحاصل شد. با حذف الگوي انتشار خطا از مدلهاي رقومی، DEM نویهثا تولید شد. با محاسبه مجدد شاخصهاي توصیفکننده خطا و مقایسه این مقادیر با مقادیر اولیه نتایج حاکی از آن بود که مدل ارتفاع رقومی بعد از حذف الگوي انتشار خطا دقت بالاتري را نشان میدهند.
-1 مقدمه
عدم قطعیت مشخصهي اصلی تحقیقاتی که بین علم و فناوري قرار گرفتهاند، میباشد.[9] علم و فناوري جمع آوري اطلاعات از سطح زمین بدون تماس فیزیکی با پدیدهها، سنجشاز دور گفته میشود [1]و امروزه بخش وسیعی از دادههاي جغرافیایی توسط سنجشاز دور تهیه میشود.یکی از دادهھای مهم جغرافیایی، مدلھای ارتفاعی رقومی 1 هستند که تحلیل هاي ﻣﮑﺎﻧﯽ متعددي، با توجه به کاربرد آنها، از پرس و جوهاي ساده تا تحلیل نقشههاي استخراج شده از DEMs مانند نقشه شیب یا جهت شیب و استفاده از آنها در مدلسازيهاي پیچیدهي پدیدههاي محیطی صورت میپذیرد.
امروزه توجه زیادي به میزان اعتبار تحلیلهاي GIS میشود. بنابراین، نیاز به داشتن اطلاعاتی در رابطه با کیفیت و صحت دادهها بیشاز هر زمان دیگر احساس میشود چون کیفیت تحلیلهاي GIS وابسته به کیفیت دادههاي مکانی است به عبارت دیگر، داده هاي مکانی با کیفیت مناسب، ریسک تصمیمات اشتباه را کاهش میدهد
لازمه جلوگیري از اخذ تصمیمات اشتباه توسط کاربران GIS ، حذف خطا تا حد امکان از محصولات GIS است. تمام دادههاي مکانی داراي مقداري خطا یا عدم قطعیت هستند . بنا به گفته کریسمن [2]، خطا پدیده-اي جدا نشدنی ازGIS میباشد و بهدلیل تأثیر مستقیمی که بر روي کیفیت داده میگذارد، داشتن اطلاعاتی راجع به خطا، کمک شایانی به استفاده صحیح از دادهها میکند.
با توجه به اهمیت مدلهاي ارتفاعرقومی - DEMs - و مشتقات آنها - شیب، جهت شیب و ... - دانشمندان علوم زمین بطور فزایندهاي از این مدلها در رشتههاي مرتبط با علوم زمین مانند ژئومورفولوژي، هیدرولوژي و زمینشناسی استفاده میکنند.از آنجاییکه خطاهاي موجود در مدلهاي رقومی ارتفاعی به مشتقات آنها نیز انتقال پیدا کرده و مشکلات بسیاري در تصمیمگیري به وجود میآورد شناسایی منبع این خطاهاو رفع آنها به سختی امکان پذیر است . با توجه به مطالب عنوان شده شناسایی و رفع خطاهاي مدلهاي ارتفاع رقومی امري بدیهی به نظر میرسد.
جهت بررسی اثرات خطاي تصادفی مدلهاي ارتفاع رقومی که در تجزیه و تحلیلهاي زمین اثر میگذارند، روشهاي تحلیلی، عددي، روشمونت کارلو و روش انتشار خطا پیشنهاد میشود. هیولینک[7]،با استفاده از سري تیلور و روش مونت کارلو میزان انتشار خطا در مشتقات مدل ارتفاع رقومی - شیب و جهت شیب - محاسبه نمود. فیشر[5]،انتشار خطا در Viewshedرا روش مونت کارلو بررسی و به این نتیجه رسید که با افزایش RMSEمدل ارتفاع رقومی، میزان عدم قطعیت در Viewshed نیز بالا میرود.
همچنین فیشر بیان کردبدون داشتن اطلاعاتی درباره همبستگی مکانی خطا در مدلهاي ارتفاع رقومی، بهتر است فرض کنیم که خطاهاداراي عدمهمبستگی نسبت به مکان هستند و از آن زمان، استفاده از روش مونتکارلو عمومیت بیشتري یافت بهطوريکه میلر[10]،اثر خطاي مدل ارتفاع رقومی را در استخراج ویژگیهاي شبکه آبراهه با این روش مورد بررسی قرار داد وسارجاکسکی و اﮐﺴﺎﻧﻦ[11]2،نیز اثر خطاهاي تصادفی مدلهاي ارتفاع رقومی را با استفاده از روش مونت کارلو جهت بهینهسازي مسیر شبکه آبراهه و تعدادي از مشتقات مانند زبري، جریان تجمعی و ...بررسی کردند.
۲-منطقه مورد مطالعه
از نظر تقسیمات سیاسی، حوضه آبریز گرمچاي در جنوبشرقی استان آذربایجانشرقی و در فاصلهي 40 کیلومتري شمالشرقی شهرستان میانه قرار گرفته است. از نظر تقسیمات طبیعی نیز حوضهي آبریز گرمچاي در منتهیالیهي شرقی ارتفاعات بزغوش قرار گرفته و از زیر حوضههاي رودخانه قرنقوه بوده که در کل جزء واحد هیدرولوژیکی سفیدرود محسوب میشود.
شکل .1 موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه
۳ - مواد
جهت انجام این تحقیق از تصویر N37E047مدل ارتفاع رقومی SRTM 90و 82 نقطه درجه دو ژئودزي که از سازمان نقشه برداري اخذ گردید، جهت براورد میزان خطا و عدمقطعیت مدل ارتفاع رقومی SRTM_90 استفاده شد.
