بخشی از مقاله
چکیده
به منظور انتخاب بهینه مکان هاي مناسب جهت احداث ایستگاه هاي برف سنجی در سطح استان چهارمحال و بختیاري، از تلفیق سیستم هاي تصمیم گیري چند معیاري - MCDM - و سیستم هاي اطلاعات جغرافیایی - GIS - ، در قالب یک سیستم پشتیبان تصمیم گیري مکانی - SDSS - ، استفاده شده است. بدین ترتیب که ابتدا معیارهاي حذفی لازم و تاثیرگذار در انتخاب مکان احداث ایستگاه هاي برف سنجی همچون تراز ارتفاعی، شیب توپوگرافی، احتمال ریزش و ماندگاري برف، تاثیرات بادروبی و بادپناهی شناسایی و تهیه شده است. به کمک معیارهاي حذفی مناطقی که مستعد جهت احداث ایستگاه هاي برف سنجی نیستند، حذف شده اند. سپس مناطق باقی مانده به همراه ایستگاه برف سنجی قدیمی با استفاده از معیارهاي ارزیابی مورد ارزیابی و اولویت سنجی قرار گرفته اند. از جمله معیارهاي ارزیابی می توان به شرایط اقتصادي و میزان دسترسی، شرایط هواشناسی و اقلیم و خصوصیات فیزیکی مناطق منتخب اشاره کرد.
به این ترتیب که معیارهاي ارزیابی بر اساس روش تحلیل سلسله مراتبی - AHP - ، به اجزا و سطوح کوچکتر تقسیم گردیده، پس از آن با استفاده از روش مقایسه هاي زوجی، معیارهاي موجود در هر جزء - سطح - ، اولویت بندي شده است. در این روش براي هر معیار بر اساس درجه اهمیت، عددي بین 1 تا :1 - 9 کم اهمیت، :9 پراهمیت - ، در نظر گرفته شده است. آنگاه به کمک روش ساتی - - Saaty، درجه اهمیت قضاوت هاي انجام گرفته - وزن ها - براي هر سطح محاسبه گردیده است. در نهایت با تلفیق اوزان بدست آمده در هر سطح از درخت تصمیم گیري، گزینه هاي مورد نظر براي احداث ایستگاه برف سنجی به همراه ایستگاه هاي قدیمی اولویت بندي شده است.
کلید واژه: ایستگاه برف سنجی، تصمیم گیري چند معیاري - MCDM - ، سیستم هاي اطلاعات جغرافیایی - GIS - ، روش تحلیل سلسله مراتبی - AHP - ، روش وزن دهی ساتی، استان چهارمحال و بختیاري.
-1 مقدمه
در حوضه هاي کوهستانی استان چهارمحال و بختیاري بخش عمده اي از بارندگی به صورت برف نازل می شود و جریان حاصل از ذوب برف قسمت اعظم رواناب در فصول بهار و تابستان را تشکیل می دهد. رواناب حاصل ازذوب برف در تامین منابع آب آشامیدنی و کشاورزي و تغذیه سفره هاي زیرزمینی مؤثر بوده و در برخی موارد منشاء بروز سیلاب هاي مخرب می باشد. بنابراین شناخت دقیق ویژگی هاي برف در زمان و مکان به منظور مدیریت صحیح و مؤثر منابع آب حایز اهمیت بسیار است، که این امر خود معلول انتخاب مکان هاي مناسب جهت احداث ایستگاه هاي برف سنجی براي رصد و اندازه گیري میزان ارتفاع برف می باشد.
از اینرو، تعیین مناطق مناسب براي احداث ایستگاه هاي برف سنجی به منظور بررسی و اندازه گیري ارتفاع بارش برف از اهمیت بسیاري برخوردار بوده و لازم است با دقت کافی انجام شود. مهمترین مشکل در توسعه و احداث ایستگاه هاي برف سنجی، پیچیدگی تعیین مناطق مناسب می باشد. این مشکلات از آنجا ناشی می شود که معیارها و عوامل مختلف بسیار زیادي از نوع معیارهاي فیزیکی، هوا - اقلیم و اقتصادي– اجتماعی در تصمیم گیري در مورد مناسبت و یا عدم مناسبت محل هاي مورد نظر دخیل می باشند. همچنین بررسی و تعیین این عوامل با استفاده از روش هاي سنتی بسیار پرهزینه بوده و مستلزم صرف زمان زیاد می باشد.
بنابراین با توجه به چند متغیره و چند معیاري بودن فرآیند مکان یابی و همچنین خصوصیات معیارهاي تصمیم گیري در مکان یابی محل هاي مناسب احداث ایستگاه هاي برف سنجی و از طرف دیگر قابلیت هاي متعدد سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS در زمینه گردآوري، ذخیره، ویرایش، مدیریت و تحلیل معیارها و مدل سازي که موجب سهولت کار و کاهش قابل ملاحظه هزینه ها و پشتیبانی لازم براي تصمیم گیري می شود، توسعه یک سیستم پشتیبان تصمیم گیري مکانی SDSS به منظور تعیین محدودیت ها و بررسی معیارها و شناسایی محل هاي مناسب احداث ایستگاه هاي برف سنجی و اولویت بندي آنها ضروري می باشد که از جمله اهداف این مقاله بشمار می آید.
احداث ایستگاه هاي برف سنجی تاکنون در نقاط مختلف کشور به اجرا در آمده اند ولی تلاش زیادي براي مطالعه جامع به منظور مشخص نمودن نقاطی که از نظر فیزیوگرافی براي ساخت ایستگاه هاي برف سنجی مناسب باشد صورت نگرفته است. بطورکلی به دلیل فقدان مطالعات فیزیکی در این زمینه، تمایل بیشتري براي انتخاب محل به صورت اتفاقی و از طریق بازدیدهاي صحرایی و بررسی چشمی تصاویر ماهواره اي و عکس هاي هوایی نسبت به مطالعات سیستماتیک وجود دارد. به هر ترتیب، مهندسین مشاور جاماب - 1383 - به منظور طراحی و توسعه پایگاه اطلاعات برف سنجی و مکان یابی بهینه ایستگاه هاي برف سنجی در چهار حوضه آبریز کارون، دز، کرخه و مارون، به جمع آوري، پردازش و ذخیره اطلاعات پایه حوضه ها با تاکید بر اطلاعات ماهواره اي و جغرافیایی پرداخت.
در ادامه، مکان یابی ایستگاه هاي برف سنجی در راستاي تکمیل شبکه موجود سنجش برف براي اولین بار به کمک تحلیل تصاویر ماهواره اي سطح پوشش برف و مطالعه عوامل هواشناسی و هیدرولوژي انجام شده است. قنبرپور و همکاران - 1384 - با استفاده از اطلاعات سطح پوشش برف از تصاویر ماهواره اي MODIS و نیز اطلاعات ایستگاه هاي سینوپتیک به منظور تعیین دماي آستانه ریزش برف به تعیین مناطق مؤثر در انباشت و ماندگاري سطح پوشش برف و رتبه بندي زیرحوضه ها بر اساس سهم ذوب برف در رواناب در حوضه آبخیز کارون پرداخته اند. رضایی - 1383 - به بررسی یخچال طبیعی کوهستانی خرسان زردکوه بختیاري با استفاده از فناوري سنجش از دور و تفسیر تصاویر ماهواره اي و سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS پرداخته است.
معروفی و همکاران - 1388 - با استفاده از نقشه مدل رقومی ارتفاع، اقدام به برآورد آب معادل برف در زیرحوضه صمصامی نمودند. رحمتی - 1388 - با استفاده از تصاویر ماهواره اي MODIS و NOAA و با بکار بردن تکنیک هاي دورسنجی در محیط ILWIS به بررسی میزان سطح پوشش و ماندگاري برف در حوضه آبریز کارون پرداخته است. روشنی و همکاران - 1388 - با استفاده از تصاویر ماهواره هاي Landsat-TM و IRS- LISS - III - به بررسی وضعیت یخچال هاي دائمی و موقتی ارتفاعات علم کوه در منطقه علم چال پرداخته اند و در ادامه میزان برف تازه از برف فشرده شده و یخ تشخیص داده شده است.
-2 محدوده مورد مطالعه
استان چهارمحال و بختیاري با مساحت 16532 کیلومتر مربع در جنوب غرب کشور و بین 31 درجه و 9 دقیقه تا 32 درجه و 48 دقیقه عرض شمالی و نیز 49 درجه و 28 دقیقه تا 51 درجه و 25 دقیقه طول شرقی قرار دارد. این استان از شمال و شرق به اصفهان، از غرب به خوزستان، از جنوب به کهکیلویه و بویر احمد و از شمال غرب به لرستان محدود می شود - شکل. - 1 این منطقه به علت ماهیت کوهستانی مرتفع، که در مسیر بادهاي مرطوب سیستم هاي مدیترانهاي قرار داشته و موجب صعود و تخلیه بار این سامانهها میگردد، این استانداراي بارش نسبتاً مناسب بوده که غالبا در مناطق مرتفع نوع بارش به صورت برف میباشد.
-3 روش تحقیق
مکان یابی محل مناسب جهت احداث ایستگاه هاي برف سنجی در استان چهارمحال و بختیاري شامل سه مرحله اجرایی بوده است. در مرحله نخست معیارهاي لازم و تاثیرگذار بر تعیین نقاط مناسب جهت احداث ایستگاه هاي برف سنجی شناسایی و بر اساس منطق بولین با یکدیگر ترکیب شده است - مرحله حذفی - . در مرحله دوم اقدام به تعیین و ایجاد گزینه شده است. در مرحله سوم گزینه هاي تعیین شده بر اساس معیارهاي ارزیابی مورد بررسی و اولویت سنجی قرار گرفته و گزینه هاي مناسب شناسایی شده اند.
-1 -3 مرحله حذفی
در این مرحله نقشه هاي حذفی مورد نیاز همچون نقشه هاي تراز ارتفاعی، شیب توپوگرافی، احتمال ریزش و ماندگاري برف و شاخص بادپناهی و بادروبی براي حوضه هاي استان چهارمحال و بختیاري تهیه گردید. آنگاه با کمک روش استاندارد سازي خطی، نقشه هاي مذکور استاندارد و با منطق بولین And ترکیب گردیده و سرانجام نقشه محدوده هاي داراي پتانسیل احداث ایستگاه هاي برف سنجی براي استان مشخص گردیده است. الگوریتم مرحله حذفی در شکل2 نشان داده شده است.
