• شماره ركورد
    33513
  • پديد آورنده

    مليكا مهدي خاني

  • عنوان
    پيش بيني وضعيت هيدرولوژيكي حوضه آبريز رودخانه مبتني بر شبيه سازي بارش-رواناب و تغييرات كاربري اراضي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي عمران
  • سال تحصيل
    1399
  • تاريخ دفاع
    1403/12/18
  • استاد راهنما
    حسين عليزاده
  • استاد مشاور
    -
  • دانشكده
    مهندسي عمران
  • چكيده
    افزايش جمعيت و نياز روزافزون به توليد، همواره يكي از مهم ترين دلايل تغيير شكل زمين به شمار مي‌آيد. گسترش مزارع و باغات، جنگل زدايي، گسترش مناطق غيرقابل نفوذ و شهري، تاثير به‌سزايي در بيلان آب دارند. تغيير الگوي كشت نيز با تغيير ميزان آبياري، تبخير و تعرق و در نتيجه رواناب همراه است. در اين مطالعه، حوضه آبريز حبله رود به دليل دارا بودن اقليم خشك و نيمه خشك و انجام فعاليت هاي كشاورزي به ويژه باغداري و كاشت يونجه مورد توجه قرار گرفته است. بنابراين پيش بيني تركيب كشت اين منطقه گامي موثر در مديريت منابع آب محسوب مي‌شود. به همين منظور تصاوير ماهواره‌اي (سنجش از دور) براي طبقه بندي انواع محصولات مورد كشت با استفاده از شاخص NDVI و تصاوير طيف مرئي در بستر google earth engine و با الگوريتم random forest مورد استفاده قرار گرفتند. در ادامه با استفاده از تصاوير طبقه بندي شده به دست آمده و در نظر گيري عوامل موثر بر تغيير تركيب كشت، مدلي مبتني بر اتوماتاي سلولي، رگرسيون لجستيك و روش جذب داده NDVI ماهانه توسط فيلتر ذره، به منظور پيش بيني الگوي كشت، در محيط برنامه نويسي پايتون تهيه شد. از اين مدل در سالهاي 2015 تا 2020 به منظور واسنجي و در سال 2021 براي اعتبار سنجي نتايج بهره گرفته شد. شاخص‌هاي overall accuracy و kappa براي سال 2021 به ترتيب برابر با 95% و 0.73 نشان دهنده دقت بالاي اين مدل در پيش بيني تركيب كشت مي‌باشد. به منظور محاسبه تبخير و تعرق و ديگر پارامتر هاي هيدرولوژيكي اين حوضه، با موجود بودن نقشه‌هاي الگوي كشت پيش بيني شده، از مدل SWAT+ استفاده مي‌شود. در اين مدل با استفاده از داده‌هاي هواشناسي، افزودن اطلاعات آبياري و كاليبراسيون نتايج اوليه توسط رواناب مشاهداتي، خروجي‌هايي تحت عنوان دبي شبيه سازي شده (با ورودي تركيب كشت مشاهداتي) و دبي پيش بيني شده (با ورودي تركيب كشت پيش بيني شده) ارائه مي‌شود. مقايسه اين نتايج نشانگر نزديكي مقدار دبي پيش بيني شده و شبيه سازي شده هستند. مقايسه دبي پيش بيني شده و اندازه گيري شده توسط شاخص NSE با مقدار 0.72 در سال 2018 حاكي از قابل قبول بودن نتايج مي باشد. نتايج فوق نشان دهنده تاثير غيرآني و غيرمستقيم تغيير الگوي كشت در اين حوضه تا ايستگاه فيروزكوه مي‌باشد.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/04/28
  • عنوان به انگليسي
    Prediction of the river watershedʹs hydrological status based on rainfall-runoff simulation an‎d lan‎d use chang
  • تاريخ بهره برداري
    1/1/1900 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    مليكا مهدي خاني

  • چكيده به لاتين
    Population growth an‎d the increasing deman‎d for production have consistently been among the main drivers of lan‎d transformation. The expansion of farmlan‎ds an‎d orchards, deforestation, an‎d the growth of impervious an‎d urban areas significantly affect the water balance. Changes in cropping patterns are also associated with alterations in irrigation requirements, evapotranspiration, an‎d consequently runoff. In this study, the Hablehroud watershed, characterized by its arid an‎d semi-arid climate an‎d agricultural activities—particularly orchard farming an‎d alfalfa cultivation—was selec‎ted as the case study. Therefore, forecasting the cropping composition in this region is a crucial step in effective water resource management. For this purpose, satellite imagery (remote sensing) was used to classify crop types using the NDVI index an‎d visible spectrum images within the Google Earth Engine platform, employing the Ran‎dom Forest algorithm. Subsequently, using the resulting classified images an‎d considering factors influencing cropping pattern changes, a model was developed in Python based on cellular automata, logistic regression, an‎d monthly NDVI data assimilation via a particle filter, to predict cropping patterns. This model was calibrated using data from 2015 to 2020 an‎d validated in 2021. The overall accuracy an‎d Kappa coefficient for 2021 were 95% an‎d 0.73, respectively, indicating the model’s high accuracy in predicting crop composition. To estimate evapotranspiration an‎d other hydrological parameters in the watershed, the SWAT+ model was employed using the predicted cropping pattern maps. This model incorporated meteorological data, irrigation inputs, an‎d calibration using observed runoff, generating simulated discharge (based on observed cropping composition) an‎d predicted discharge (based on forecasted cropping composition). The comparison of these results demonstrated the close agreement between predicted an‎d simulated discharge. Furthermore, the comparison between predicted an‎d observed discharge, using the NSE index with a value of 0.72 in 2018, confirmed the modelʹs reliability. These findings highlight the delayed an‎d indirect impact of cropping pattern changes on flow up to the Firouzkouh station within the watershed.
  • كليدواژه هاي فارسي
    سنجش از دور , تركيب كشت , اتوماتاي سلولي , داده گواري , مدلسازي هيدرولوژيكي
  • كليدواژه هاي لاتين
    remote sensing , crop composition , cellular automata , data assimilation , hydrological modeling
  • Author
    Melika Mehdikhani
  • SuperVisor
    Hossein Alizadeh