برآورد مکانی مولفه‌های کیفی آب‌های زیرزمینی با استفاده از روش‌های زمین آمار (مطالعه موردی: دشت گلپایگان)

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد بیابانزدایی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران

3 استادیار دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، ایران

چکیده

امروزه استفاده از روش‌های زمین آمار برای تخمین متغیرهای مکانی با استفاده از داده‌های همان متغیر(کریجینگ) یا با استفاده از متغیرهای کمک (کوکریجینگ) در علوم آب و خاک بسیار مورد توجه متخصصان قرار گرفته است. با توجه به اهمیت اطلاع از وضعیت کیفیت آب‌‌های زیرزمینی برای مصارف کشاورزی و نیز هزینه بر و وقت گیر بودن اندازه گیری پارامترهای SAR، Na، Ca، TH، TDS وEC، یافتن راهکاری برای تخمین آنها با استفاده از پارامترهایی که اندازه گیری آنها راحت تر است امری ضروری به نظر می رسد. به این منظور از اطلاعات مربوط به نمونه‌های حاصل از 84 حلقه چاه دشت گلپایگان استان اصفهان استفاده شد و با روش‌های زمین آماری کریجینگ و کوکریجینگ مورد بررسی قرار گرفت. پس از نرمال سازی داده‌ها، واریوگرام ترسیم شد و برای انتخاب مدل مناسب جهت برازش بر روی واریوگرام تجربی از مقدار RSS کمتر و استحکام ساختار فضایی قوی تر استفاده شد. نتایج حاصل از روش کوکریجینگ با کریجینگ برای برآورد SAR، Na، Ca، TH، TDS و EC به کمک معیار آماری RMSE که میزان دقت را نشان می‌دهد‏‏ٌٌ‏‏‏، ‏‏‏مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت‏ ‏ نتایج‏‏‏‏ٌ‏ حاصل از محاسبه RMSE نشان داد که روش کوکریجینگ نسبت به روش کریجینگ برتری ندارد. اما با توجه به RMSE کمتر روش کوکریجینگ که نشان دهنده دقت بالا و خطای پایین است، نقشه‌های پهنه‌بندی مولفه‌های کیفی آب‌های زیرزمینی با این روش در محیط GIS تهیه شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Spatial estimation of groundwater quality factors using geostatistical methods (case study: Golpayegan plain)

نویسندگان [English]

  • Mohammadreza Hajihashemi Jazi 1
  • Majid Atashgahi 2
  • Amirhossein Hamidian 3
چکیده [English]

Nowadays, much attention has been paid on using geostatistical methods for estimation of spatial parameters, either using the variables of these parameters (kriging) or auxiliary variables (cokriging), in water and soil sciences. The quality of ground water for agriculture is very important; however, it is expensive and time consuming to measure parameters such as SAR, Na, Ca, TH, TDS and EC. Therefore, it is essential to explore methods for estimation of these parameters based on those which can be easily measured. In this paper, information on individual samples taken from 84 wells of Golpayegan plain was investigated using, kriging and cokriging geostatistical methods. Variograms were produced using the normalized data. In order to select the appropriate model fitting the experimental variograms, lower values of RSS and stronger spatial structures were used. Outputs of the cokriging and kriging for estimation of SAR, Na, Ca, TH, TDS and EC using RMSE were evaluated. The results showed no preference for using cokriging over kriging method. However, because of lower RMSE value of cokriging, this method was used for the preparation of underground water zoning maps using GIS.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cokriging
  • Golpayegan
  • groundwater quality factor
  • Kriging
  • RMSE