این مطالعه تلاش می‌کند تا ناهمگونی فضایی نفوذ در یک حوضه زهکشی را با استفاده از مدل‌های ارتفاعی دیجیتال شبیه‌سازی کند. ظرفیت نفوذ یکی از عوامل کنترل کننده در شکل گیری کانال های جریان است. تشکیل کانال نیز تابعی از شیب و ناحیه کمک کننده است. کانال‌های جریان طبیعی، اگر به‌درستی درجه‌بندی و با اقلیم کنونی تنظیم شوند، منعکس‌کننده تعاملات شیب محلی، ناحیه کمک‌کننده و نفوذپذیری مواد سطحی هستند. شبکه های کانال را می توان از یک مدل ارتفاع دیجیتال (DEM) با استفاده از الگوریتم های مختلف با استفاده از آستانه های مختلف برای شروع کانال مشخص کرد. این الگوریتم‌ها یک شبکه کانال را بر اساس شیب محلی، انحنا و ناحیه کمک‌کننده، بدون در نظر گرفتن نفوذپذیری پوشش سطح، ترسیم می‌کنند. از این رو، تفاوت در ساختار دو شبکه زهکشی، به عنوان مثال، شبکه زهکشی بررسی شده به دست آمده از مشاهدات میدانی و شبکه شبیه سازی شده تولید شده از DEM، نشان دهنده ناهمگونی های فضایی در نفوذپذیری پوشش سطح است همانطور که در این مقاله نشان داده شده است. نقشه‌های چگالی زهکشی متغیر فضایی مربوط به دو شبکه در اینجا برای به دست آوردن نقشه‌های تفاوت نرمال‌شده که ناهنجاری‌های نفوذ بالقوه در حوضه را مشخص می‌کنند، استفاده شده‌اند. الگوی فضایی شبیه‌سازی شده با اندازه‌گیری‌های واقعی نفوذ در میدان با استفاده از آزمون‌های نفوذ مقایسه می‌شود. همبستگی مثبت قوی بین نفوذ مشاهده شده و مدل شده، اثربخشی این تکنیک را در ارزیابی سریع تنوع نفوذ بالقوه تایید می کند. همانطور که در این مقاله نشان داده شده است، نشان دهنده ناهمگونی های فضایی در نفوذپذیری پوشش سطح است. نقشه‌های چگالی زهکشی متغیر فضایی مربوط به دو شبکه در اینجا برای به دست آوردن نقشه‌های تفاوت نرمال‌شده که ناهنجاری‌های نفوذ بالقوه در حوضه را مشخص می‌کنند، استفاده شده‌اند. الگوی فضایی شبیه‌سازی شده با اندازه‌گیری‌های واقعی نفوذ در میدان با استفاده از آزمون‌های نفوذ مقایسه می‌شود. همبستگی مثبت قوی بین نفوذ مشاهده شده و مدل شده، اثربخشی این تکنیک را در ارزیابی سریع تنوع نفوذ بالقوه تایید می کند. همانطور که در این مقاله نشان داده شده است، نشان دهنده ناهمگونی های فضایی در نفوذپذیری پوشش سطح است. نقشه‌های چگالی زهکشی متغیر فضایی مربوط به دو شبکه در اینجا برای به دست آوردن نقشه‌های تفاوت نرمال‌شده که ناهنجاری‌های نفوذ بالقوه در حوضه را مشخص می‌کنند، استفاده شده‌اند. الگوی فضایی شبیه‌سازی شده با اندازه‌گیری‌های واقعی نفوذ در میدان با استفاده از آزمون‌های نفوذ مقایسه می‌شود. همبستگی مثبت قوی بین نفوذ مشاهده شده و مدل شده، اثربخشی این تکنیک را در ارزیابی سریع تنوع نفوذ بالقوه تایید می کند. نقشه‌های چگالی زهکشی متغیر فضایی مربوط به دو شبکه در اینجا برای به دست آوردن نقشه‌های تفاوت نرمال‌شده که ناهنجاری‌های نفوذ بالقوه در حوضه را مشخص می‌کنند، استفاده شده‌اند. الگوی فضایی شبیه‌سازی شده با اندازه‌گیری‌های واقعی نفوذ در میدان با استفاده از آزمون‌های نفوذ مقایسه می‌شود. همبستگی مثبت قوی بین نفوذ مشاهده شده و مدل شده، اثربخشی این تکنیک را در ارزیابی سریع تنوع نفوذ بالقوه تایید می کند. نقشه‌های چگالی زهکشی متغیر فضایی مربوط به دو شبکه در اینجا برای به دست آوردن نقشه‌های تفاوت نرمال‌شده که ناهنجاری‌های نفوذ بالقوه در حوضه را مشخص می‌کنند، استفاده شده‌اند. الگوی فضایی شبیه‌سازی شده با اندازه‌گیری‌های واقعی نفوذ در میدان با استفاده از آزمون‌های نفوذ مقایسه می‌شود. همبستگی مثبت قوی بین نفوذ مشاهده شده و مدل شده، اثربخشی این تکنیک را در ارزیابی سریع تنوع نفوذ بالقوه تایید می کند.

واژه‌های کلیدی:

 DEM، نفوذپذیری، ظرفیت نفوذ، چگالی زهکشی، خودهمبستگی

1. مقدمه

نفوذ به عنوان عبور آب از سطح خاک به داخل زمین تعریف می شود. هنگامی که آب در خاک قرار گرفت، حرکت رو به پایین بیشتر آن به عنوان نفوذ تعریف می شود. نقش نفوذ در چرخه هیدرولوژیک برای اولین بار توسط [ 1 ] شناخته شد. تنوع فضایی نفوذ در حوضه های آبریز بسیار پیچیده است و نتیجه تأثیر متقابل مجموعه ای از عوامل است. نرخ نفوذ تحت تأثیر نوع خاک، بافت خاک، خواص هیدرولیکی خاک، رطوبت پیشین خاک، پوشش گیاهی، فعالیت حیوانات، آب و هوا و غیره است.

در مقایسه با مناطق مرطوب، مناطق خشک و نیمه خشک ویژگی های نفوذ و تشکیل رواناب پیچیده تری دارند. توزیع مکانی رطوبت خاک عامل کلیدی تعیین کننده الگوهای نفوذ در مناطق مرطوب است. در مناطق خشک و نیمه خشک عواملی مانند وسعت رخنمون سنگ بستر در مقابل وسعت پوشش خاک، مناطق شیب، و تفاوت در تراکم مواد تشکیل دهنده بین کانال و نواحی میان‌آب به نظر می‌رسد که الگوهای فضایی نفوذ و تولید رواناب را کنترل می‌کنند [ 2 ]. ] .

در مناطق نیمه خشک، الگوهای فضایی نفوذ توسط ژئومورفولوژی و الگوی پوشش گیاهی کنترل می شود [ 3 ]. مطالعات میدانی در مناطق خشک همچنین نشان داده است که تغییرپذیری فضایی نفوذ به محیط ژئومورفیک مرتبط است که توسط ناحیه بین زهکشی، فرورفتگی توپوگرافی و ناحیه زهکشی متمایز می شود [ 4 ]. نفوذ را نمی توان به تنهایی با بافت خاک مشخص کرد و نقش فعالیت حیوانات، پوشش گیاهی و آب و هوا در توصیف تنوع فضایی نفوذ باید در نظر گرفته شود [ 5 ]. تأثیر اولیه بر نرخ نفوذ، استفاده از زمین، به ویژه، توانایی پوشش گیاهی برای تولید یک لایه بستر عمیق است [ 6 ]] . زاویه شیب از اهمیت کمتر، هرچند قابل توجهی برخوردار است.

الگوهای فضایی ظرفیت نفوذ برای تعیین مناطق مولد رواناب به ویژه در مناطق نیمه خشک که در آن توسعه رواناب اضافی نفوذ (جریان هورتونی) یک فرآیند غالب است، حیاتی است [ 1 ].] . اگر چندین عامل دیگر مانند توزیع مجدد جانبی از طریق جریان، تبخیر و تعرق و غیره لحاظ شود، این الگوها همچنین نشان‌دهنده مناطق بالقوه تغذیه آب زیرزمینی هستند. ارزیابی یک مقدار نفوذ یکپارچه برای کل حوضه به عنوان یک واحد عموماً با تفاوت بارندگی-رواناب انجام می شود، اما این تغییرپذیری فضایی در حوضه را کمیت نمی کند. ارزیابی تغییرپذیری فضایی نفوذ معمولاً با اندازه‌گیری‌های نقطه‌ای در محل در مکان‌های انتخاب شده در یک حوضه انجام می‌شود. این یک کار وقت گیر است زیرا شبکه متراکمی از نقاط مشاهدات برای بازتولید الگوهای نزدیک به تنوع واقعی مورد نیاز است، به خصوص اگر حوضه آبریز بزرگ باشد.

این مقاله سعی دارد با استفاده از یک رویکرد جدید، الگوی نفوذ در یک حوضه را ارزیابی کند. ایده استفاده از تفاوت در الگوهای تراکم زهکشی به دست آمده از شبکه های زهکشی بررسی و شبیه سازی شده است. همانطور که در اینجا نشان داده شده است، این تفاوت ها می توانند تغییرپذیری نفوذ بالقوه را کمی کنند. در واقع، رویکرد پیشنهادی برای ارزیابی تغییرپذیری نفوذ یک روش معکوس است، یعنی به جای بررسی و ادغام اثرات عوامل فردی مؤثر بر ظرفیت نفوذ و شبیه سازی الگوی نفوذ نهایی، به عنوان مثال [ 7 ]، ما با محصول نهایی نفوذ شروع می کنیم. تغییرپذیری – شبکه زهکشی، موجودیتی که منعکس کننده تعامل بین فرآیند نفوذ و رواناب است که در دوره های زمانی طولانی عمل می کند.

2. مدلسازی زمین مبتنی بر DEM

مدل رقومی ارتفاعی نمایشی از ارتفاع زمین به عنوان تابعی از موقعیت جغرافیایی است. ارتفاع در یک DEM به طور کلی به صورت منظم یا نامنظم نمونه برداری می شود. داده های ارتفاعی ذخیره شده در قالب یک ماتریس (DEM های شبکه ای) به دلیل ذخیره سازی و پردازش آسان به شکل دیجیتال، محبوب ترین فرمت داده های ارتفاعی است. داده‌های ارتفاعی که به‌طور نامنظم نمونه‌برداری می‌شوند نشان‌دهنده نوع DEM دیگر معروف به TIN-DEM (شبکه نامنظم مثلثی) است. انتخاب فرمت DEM به کاربرد و در دسترس بودن داده ها بستگی دارد. اکثر DEM های به طور گسترده در دسترس از نوع شبکه ای هستند. سادگی شبکه DEM معمولی منجر به برنامه نویسی راحت می شود. توپولوژی ضمنی است، بدون نیاز به ذخیره مختصات x، y. و تقارن فضایی حداقل زمان جستجو را برای هر برنامه ای امکان پذیر می کند. با این حال، DEM های شبکه ای از افزونگی داده در زمین های مسطح رنج می برند. زمین معمولاً در نواحی با کالبد شکافی زیر نمونه برداری و در نواحی مسطح بیش از حد نمونه برداری می شود و باید تعادلی بین فواصل نمونه برداری پیدا کرد.[ 8 ] . این مشکل را می توان به طور موثر توسط TIN ها برطرف کرد، که در آن تراکم نقطه داده در مناطق ناهموار بیشتر و در مناطق توپوگرافی مسطح کمتر است، در نتیجه ذخیره سازی داده ها بهینه می شود. با این حال، الگوریتم های بسیار بیشتری برای DEM های شبکه ای نسبت به TIN ها وجود دارد. اندازه سلول شبکه یا وضوح DEM عامل مهمی است که نتایج پردازش هیدرولوژیکی را کنترل می کند. اندازه شبکه ریزتر با نیازهای زمان پردازش طولانی تر همراه خواهد بود در حالی که اندازه شبکه درشت تر منجر به دقت ضعیف می شود.

DEM ها حاوی سینک ها یا فرورفتگی هایی هستند که پیکسل ها یا گروه هایی از پیکسل ها هستند که هیچ پیکسل اطراف آن در ارتفاع پایین تر وجود ندارد. سینک ها ممکن است نشان دهنده یک ویژگی واقعی زمین باشند، اما در بیشتر مواقع، سینک ها مصنوعات تولید DEM یا نمونه برداری مجدد هستند. سینک‌ها معمولاً در مناطق مسطح‌تر ظاهر می‌شوند که میانگین خطای ارتفاع بیشتر از اختلاف ارتفاع بین نقاط همسایه است، در حالی که در شیب‌های تندتر تغییرات بیشتری لازم است. حذف فرورفتگی ها پیش نیازی برای ترسیم موفقیت آمیز شبکه کانال و مرز حوضه است. چندین روش برای از بین بردن فرورفتگی ها از DEM توسعه داده شده است. این روش ها از نظر پیچیدگی و تأثیر آنها بر DEM بسیار متفاوت است. دو روش رایج رفع افسردگی، پر کردن سینک و شکستن سینک است. پر شدن سینک، سلول‌های درون یک فرورفتگی را تا ارتفاع سلول خروجی (یعنی پایین‌ترین سلول در حوضه فرورفتگی) بالا می‌برد. شکستن سینک یک ترانشه را از پایین یک فرورفتگی تا یک نقطه پایین شیب حفر می کند.

چندین ویژگی زمین اولیه مشتق شده از یک DEM یک پیش نیاز ضروری برای ساخت شبکه های کانال هستند. اینها شامل شیب، انحنا، و تعیین خالص جریان است. شیب معمولاً از افت ارتفاع بین یک پیکسل و کمترین ارتفاع در بین هشت همسایه نزدیک آن محاسبه می شود. این حداکثر افت، که از شیب‌دارترین جهت نزول مشخص می‌شود، بر اساس اندازه شبکه، dx (اگر جهت‌گیری در امتداد جهت مختصات شبکه رخ دهد)، یا بر (dx) 1/2 اگر جهت‌گیری مورب باشد، تقسیم می‌شود.

(1)

روش های مختلفی برای محاسبه شیب از DEM های شبکه بندی شده وجود دارد. به طور کلی، تعیین بر اساس عملیات همسایگی است که در آن محاسبات برای یک سلول بر اساس مقادیر سلول‌هایی که از لحاظ فضایی در شبکه مجاور هستند، انجام می‌شود. برخی از روش ها در نمایش شیب و جنبه واقعی زمین بهتر از روش های دیگر هستند، در حالی که برخی دیگر برای تجزیه و تحلیل هیدرولوژیکی مناسب تر هستند [ 8 ].

تعیین خالص جریان فرآیند مسیریابی جریان از طریق پیکسل های DEM است. به هر پیکسل باید جهتی اختصاص داده شود که بتواند جریان خود را منحرف کند. به طور کلی، الگوریتم های مسیریابی جریان به عنوان یک جهت جریان (SFD) و جهت جریان چندگانه (MFD) طبقه بندی می شوند. الگوریتم های SFD برای مناطق جریان همگرا و در امتداد دره های به خوبی تعریف شده بهترین کار را دارند، در حالی که استفاده از الگوریتم های MFD برای تجزیه و تحلیل جریان زمینی در دامنه ها مناسب تر به نظر می رسد. پنج الگوریتم مسیریابی جریان که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: D8 [ 9 ]، Rho8 [ 10 ]، FD8 [ 11 ]، DEMON [ 12 ] [ 13 ] و D∞ [ 14 ].

3. منطقه مطالعه

این کار در حوضه آبریز ماهش وارام ( شکل 1 )، واقع در حدود 35 کیلومتری جنوب کلانشهر حیدرآباد در هند انجام شد. این حوضه، منطقه آزمایشی برای تحقیقات گسترده توسط مرکز هندو-فرانسوی تحقیقات آب های زیرزمینی در NGRI، حیدرآباد است. حوضه آبریز با یک خروجی در شمال شرقی، 53 کیلومتر مربع مساحت دارد و از طول جغرافیایی 78˚24’30” E تا 78˚29’00” شرقی و عرض جغرافیایی 17˚06’20” شمالی امتداد دارد. تا 17˚11’00” شمالی.

حوضه آبریز به آرامی از جنوب به شمال با برجستگی توپوگرافی 90 متری از ارتفاع 590 متری در شمال شرقی تا 680 متری بالاتر از سطح متوسط ​​دریا در جنوب غربی فرو می رود. میانگین شیب حدود 1.79 درجه است. توپوگرافی موجدار با نوع زهکشی زیر دندریتی است که توسط تعدادی خندق که به جویبارهای محلی با کرانه های فرسوده تخلیه می شوند مشخص شده است. مناطق مسطح در قسمت های پایین دست دیده می شود که توسط مخازن و چاه ها آبیاری می شوند. تمام نهرها به مخزن مانکال می ریزند که در نهایت به رودخانه موسی می ریزد. این منطقه با تابستان های گرم و خشک و زمستان های خنک و خشک با فصل بارندگی مشخص از ژوئن تا سپتامبر مشخص می شود. دما بین 22 تا 44 درجه سانتی گراد است. این منطقه بیش از 80 درصد بارندگی خود را از بادهای موسمی جنوب غربی دریافت می کند.

از نظر زمین شناسی، حوضه آبریز بخشی از منطقه گرانیتی حیدرآباد را تشکیل می دهد و دارای زمین شناسی نسبتاً همگنی متشکل از گرانیت های آخایی است ( شکل 2 ). واحدهای اولیه بیوتیت-گرانیت با K-فلدسپات پورفیری و گرانیت لوکوکراتیک نفوذی است که با محتوای بیوتیتیک کمتر، اندازه دانه ریز، با فلدسپات پورفیریتی گاه به گاه مشخص می شود، که مشخصاً هوازدگی را ایجاد می کند تا تپه های کوچک با رخنمون های تخته سنگ را تشکیل دهد [ 15 ]. گرانیت‌ها توسط رگه‌های کوارتز (عصر آرکئن) و دایک‌های دولریتی با عرض چند نسل نفوذ می‌کنند. برخی از دایک های پایه، آپلیت، پگماتیت و اپیدوت نیز وجود دارند. این گرانیت ها همچنین با اتصالات فراوان با شکستگی های افقی و زیر افقی فراوان مشخص می شوند [ 16 ].

4. نظریه

پدیده نفوذ تغییرات مکانی را در مقیاس های مختلف نشان می دهد [ 17 ]. نفوذ در مقیاس دامنه یا قطعه و مقیاس حوضه آبریز یا منطقه متفاوت است. تغییرات در مقیاس دامنه تپه بسیار قابل توجه است.

شکل 1 . منطقه مطالعه

شکل 2 . زمین شناسی منطقه مورد مطالعه.

پیچیده و نیاز به داده ها و مدل سازی گسترده برای هر گونه تعمیم دارد. در مقیاس شیب تپه، تغییرات ممکن است عمدتاً به وجود حفره‌های بزرگ نسبت داده شود – لوله‌های توخالی که از تجزیه ریشه‌های گیاهان تشکیل شده‌اند و فعالیت حفره‌ای فون خاک [ 18 ]. تا حدی، این تغییرات همچنین الگوهای جهت گیری دامنه تپه را با توجه به خورشید منعکس می کند [ 19 ]] . با این حال، در مقیاس حوضه، تغییرات فضایی معمولاً پاسخی از الگوهای سنگ‌شناسی و ساختاری، ژئومورفولوژی، شیب، الگوهای پوشش گیاهی و غیره است. این دومی از دو مقیاس است که در اینجا با استفاده از داده‌های ارتفاعی مدل‌سازی می‌شود. به طور متعارف، الگوهای فضایی نفوذ و پهنه بندی بالقوه تغذیه آب زیرزمینی در مقیاس حوضه یا منطقه بر اساس جذب عوامل کنترل کننده مختلف در قالب نقشه های موضوعی است. برای بررسی کار انجام شده در این راستا، به بررسی دقیق [ 20 ] مراجعه کنید] . چنین رویکردهایی با استفاده از تکنیک‌های تحلیل پوشش چند معیاره GIS ابزارهای بسیار مؤثری هستند، اما کسب اطلاعات سنگ‌شناسی، ساختاری و خاکی دقیق، فرآیند را به یک امر نسبتاً زمان‌بر تبدیل می‌کند، به‌ویژه اگر الگوی نهایی به‌عنوان یک جزء در نظر گرفته شود. یک طرح بزرگتر از مطالعه مدلسازی آبهای سطحی یا زیرزمینی.

یک رویکرد جایگزین، ردیابی مشکل به روشی معکوس است. به جای دستیابی به مجموعه داده‌هایی برای ژئومورفولوژی، سنگ‌شناسی، ساختار، بافت و ساختار خاک، و الگوهای پوشش گیاهی برای مدل‌سازی نفوذپذیری سطح، از مدل ارتفاعی رقومی برای تولید یک الگوی فضایی استفاده می‌شود که تا حدی تأثیر یکپارچه عوامل ذکر شده در بالا را منعکس می‌کند.

الگوهای جریان طبیعی در پاسخ به اثرات تجمعی حوضه آبریز شیب، شیب توپوگرافی [ 21 ]، و نفوذپذیری مواد سطح [ 22 ] تکامل می‌یابند.] . مکان‌های روی یک چشم‌انداز که دارای شیب‌های بزرگ یا ناحیه‌ای که روان‌آب را افزایش می‌دهند، مستعد جریان زیاد آب در طول رویدادهای بارندگی هستند. اگر چنین مکان‌هایی دارای شیب‌های تند باشند، توده‌ی آب جاری برای فرسایش سطح حرکت بیشتری پیدا می‌کند. علاوه بر این، اگر مواد سطحی در آن سایت کمتر نفوذپذیر باشد (برای خیساندن آب)، رواناب سطحی ممکن است بیشتر افزایش یابد و در نتیجه احتمال فرسایش سطحی افزایش یابد. الگوهای کانال جریان را می توان در میدان نقشه برداری کرد یا از مدل های ارتفاعی دیجیتال استخراج کرد. هر دو منبع در همه جا وجود دارند. نفوذپذیری مواد سطحی توسط الگوهای ژئومورفولوژیکی، سنگ شناسی، ساختاری، خاک و پوشش گیاهی در یک حوضه کنترل می شود. با این حال، این عوامل همچنین تحت تأثیر (مثلاً ژئومورفولوژی، خاک، پوشش گیاهی) یا دیکته (مانند سنگ شناسی، ساختار) توپوگرافی یک منطقه. این نشان می دهد که نفوذپذیری مواد سطح را می توان منحصراً با استفاده از اطلاعات توپوگرافی دقیق همانطور که در این مقاله نشان داده شده است مدل سازی کرد. DEM ها اطلاعات نسبتاً خوبی در مورد ناحیه حوضه آبریز شیب دار و شیب محلی در یک حوضه ارائه می دهند. الگوی کانال جریان استخراج شده از مدل رقومی ارتفاع به طور انحصاری توسط توپوگرافی و مشتقات آن (شیب، ناحیه کمک کننده، انحنا و غیره) کنترل می شود. بنابراین، شبکه زهکشی تولید شده از یک مدل ارتفاعی رقومی، تغییرپذیری در شبکه را نادیده می‌گیرد که با پارامترهای فضایی متغیر مانند نفوذپذیری سطح در یک حوضه ایجاد می‌شود. با این حال، در واقعیت، الگوی کانال حوضه آبریز مورد نظر اغلب به طور قابل توجهی متفاوت است. این تفاوت با تغییرات فضایی نفوذپذیری سطح معرفی می شود. این نابرابری را می توان به راحتی برای شبیه سازی تغییرپذیری فضایی نفوذپذیری سطح مورد استفاده قرار داد. تفاوت‌های بین دو شبکه را می‌توان با تغییرات فضایی در ژئومورفولوژی، سنگ‌شناسی، ساختار، خاک‌ها و الگوهای پوشش گیاهی توضیح داد. تحقیقی تا حدودی مشابه توسط[ 23 ]، که در آن مقایسه شبکه‌های زهکشی شبیه‌سازی‌شده و بررسی‌شده با استفاده از یک آزمون ساده اهمیت برای انحراف از تصادفی، با استفاده از خطای استاندارد اختلاف مورد انتظار انجام شد.

این تکنیک به ویژه در ارزیابی سریع الگوهای نفوذ بالقوه در مقیاس های حوضه برای استفاده به عنوان ورودی به مدل های مختلف بارندگی-رواناب و تغذیه آب زیرزمینی مورد هدف قرار می گیرد.

5. روش شناسی

5.1. نسل DEM

نقشه توپوگرافی بررسی هند (SOI) به شماره 56 K/8 در مقیاس 1:50000 برای تهیه نقشه های شبکه زهکشی استفاده شد. نقشه توپوگرافی برای ایجاد یک پایگاه داده فضایی از خطوط زهکشی، خطوط کانتور و ارتفاعات نقطه‌ای ارجاع داده شد. بررسی های میدانی با استفاده از یک واحد GPS دیفرانسیل Trimble برای تأیید صحت جانبی و عمودی پایگاه داده فضایی انجام شد. سپس پایگاه داده برای تولید یک مدل ارتفاعی با استفاده از منبع باز GIS-SAGA (سیستم برای تجزیه و تحلیل خودکار زمین-علمی) استفاده شد [ 24 ]. تکنیک کریجینگ [ 25] برای درونیابی نقاط ارتفاعی که از خطوط کانتور و ارتفاعات لکه گرفته شده اند استفاده شد. اگر چه کریجینگ یک فرآیند زمان بر است اگر تعداد نقاط داده بیشتر باشد، اما در اینجا به دلیل سهولت قرار دادن الگوهای فضایی از منابع داده اضافی استفاده می شود. سوزاندن جریان برای اتصال DEM به صورت هیدرولیکی انجام شد. استفاده از یک DEM درونیابی شده مشکل محتوای اطلاعات کم در مناطق مسطح را ایجاد می کند. این با استفاده از SRTM (ماموریت توپوگرافی رادار شاتل) DEM منطقه مورد مطالعه به عنوان یک رانش خارجی [ 26 ] برای تولید مدل ارتفاع دیجیتال نهایی برای منطقه برطرف شد. SRTM یک مجموعه داده نزدیک به ارتفاع جهانی است که بدون هزینه با وضوح مکانی 90 متر در دسترس است [ 27 ]] . اگرچه SRTM DEM رایگان حاوی اطلاعات بیشتری در مقایسه با DEM درونیابی شده از نقشه توپوگرافی 1:50000 [ 28 ] است، اما مستقیماً برای استخراج شبکه کانال استفاده نشد، بلکه به عنوان یک رانش خارجی استفاده شد. این کار برای غلبه بر مشکلات ناشی از عدم تطابق بین خطوط زهکشی حاصل از SRTM DEM و شبکه کانال در نقشه توپوگرافی انجام شد. مزیت این رویکرد نسبت به درون یابی ساده داده ها بدون اطلاعات کمکی این است که الگوهای مقیاس کوچک را از داده های کمکی استخراج می کند و علاوه بر استفاده از مؤلفه در مقیاس بزرگ که به طور هموار تغییر می کند از داده های اصلی است، در حالی که یک درونیابی ساده از داده های کمکی غفلت می کند. تنوع در مقیاس کوچک

5.2. استخراج زهکشی

برای استخراج شبکه کانال از DEM، ابتدا باید وضعیت کانال سازی هر پیکسل ارزیابی شود. این به نوبه خود به موضوع راه اندازی کانال بستگی دارد. معیارهای متعددی برای استخراج شبکه کانال پیشنهاد شده است که از مقادیر سطح پشتیبان آستانه استفاده می کند، به عنوان مثال [ 29 ] [ 30 ]، مقادیر سطح شیب آستانه به عنوان مثال [ 21 ] [ 31 ] – [ 37 ] یا مقادیر انحنای بحرانی [ 38 ]] . در کار حاضر از محصول سطح شیب به عنوان معیار آستانه استفاده شده است. این رویکرد شامل شناسایی سایت های کانالیزه شده با استفاده از شاخص آستانه “i” تولید شده توسط محصول حوزه حوضه سربالایی و شیب محلی است. شکل شاخص به شرح زیر است:

(2)

که در آن، “i” شاخص آستانه است. “الف” حوضه آبریز سربالایی است. و “s” شیب محلی است.

مقدار آستانه برای شروع کانال به طور عینی با استفاده از ویژگی افت ثابت شبکه های کانال انتخاب شده است [ 39 ]. ویژگی افت ثابت یک ویژگی ژئومورفولوژیکی تجربی شبکه های زهکشی با درجه بندی مناسب است که از نظر قوانین ژئومورفولوژیکی حاکم بر تکامل شبکه زهکشی دارای مبنای فیزیکی است [ 40 ]. با استفاده از کوچک‌ترین ناحیه پشتیبانی وزنی که شبکه‌های سازگار با این ویژگی را تولید می‌کند، ما بالاترین وضوح شبکه زهکشی را از نظر آماری مطابق با قوانین ژئومورفولوژیکی استخراج می‌کنیم.

اگرچه زهکشی شبیه سازی شده استخراج شده از DEM مطابقت کامل با قوانین ژئومورفولوژیکی دارد، نقشه شبکه زهکشی مجموعه داده ای است که برای بازرسی بصری طراحی شده است، و به این ترتیب، برای تحلیل تغییرپذیری فضایی نفوذپذیری سطح مناسب نیست. به منظور انجام چنین تحلیلی، نقشه شبکه زهکشی را به یک نقشه شطرنجی پیوسته تراکم زهکشی تبدیل کردیم.

5.3. نقشه برداری تراکم زهکشی

تراکم زهکشی یک ویژگی اساسی زمین طبیعی است و به عنوان درجه ای که یک منظره توسط کانال های جریان تشریح می شود، تعریف می شود. [ 1 ] [ 22 ] در ابتدا چگالی زهکشی “D” را برای یک حوضه به عنوان طول کل نهرهای L T در حوضه تقسیم بر مساحت کل حوضه “A” تعریف کرد.

(3)

بر اساس این تعریف، تراکم زهکشی یک حوضه یک پارامتر با یک مقدار واحد است و الگوی تشریح رودخانه ای یک منظر را کمیت نمی کند. با این حال، ما علاقه مند به نقشه برداری از تنوع فضایی تراکم زهکشی در منطقه مورد علاقه خود هستیم. از این رو ما از مفهوم [ 41 ] استفاده کردیم که در آن یک مقدار چگالی زهکشی برای هر نقطه از یک منظره تعریف می شود. این مفهوم مبتنی بر رابطه نزدیک تراکم زهکشی با میانگین فاصله ای است که فرد باید از یک مکان تصادفی قبل از برخورد با یک کانال طی کند، یعنی [ 1 ]. بنابراین به هر نقطه (x, y) در حوضه یک مقدار چگالی زهکشی D (x, y ) اختصاص داده می شود.بر اساس شیب پایین یا فاصله جریان زمینی آن تا نزدیکترین کانال جریان به شرح زیر است:

(4)

که در آن L (x, y) فاصله جریان زمینی نقطه (x,y) تا نزدیکترین کانال است. با استفاده از معیارهای فوق، نقشه‌های فاصله جریان زمینی با استفاده از نقشه‌های شبکه زهکشی بررسی شده و شبیه‌سازی شده ایجاد شد. سپس فاصله جریان زمینی (L) برای هر سایت با ردیابی مسیر پایین شیب از هر سایت/پیکسل بدون کانال تا اولین وقوع یک سایت کانالیزه شده و ثبت طول کل مسیر در هر سایت محاسبه شد.

6. آزمایش‌های نفوذ میدانی@NolistTemp# اندازه‌گیری‌های نفوذ با استفاده از نفوذ سنج حلقه‌ای دوتایی در حوضه ماهش‌وارم در 34 سایت انجام شد ( شکل 1 ).). بیشتر اندازه‌گیری‌ها بر روی بخش‌های دست نخورده چشم‌انداز به منظور به دست آوردن تغییرپذیری نفوذ طبیعی که بر توسعه الگوی کانال در حوضه تأثیر می‌گذاشت، انجام شد. این تکه‌های عمدتاً دست نخورده چشم‌انداز با بوته‌زارهای درون حوضه نشان داده می‌شوند. یک نفوذسنج حلقه ای دوتایی با قطر 0.6 متر برای حلقه بیرونی و 0.3 متر برای حلقه داخلی که یکی در داخل دیگری قرار گرفته بود تا عمق 5 سانتی متر در خاک سوراخ شد. حلقه ها بدون شیب یا اختلال بی مورد ستون خاک و با فضای حلقوی ثابت بین حلقه ها در همه جهات رانده شدند. ارتفاع ستون آب در حلقه داخلی و خارجی در طول مدت آزمایش در 5 سانتی متر حفظ شد. نفوذ در حلقه داخلی با استفاده از ساعت توقف در فاصله 1 دقیقه برای 5 دقیقه اول ثبت شد. هر 2 دقیقه از 5 تا 12 دقیقه؛ هر 5 دقیقه از 15 تا 30 دقیقه، هر 10 دقیقه از 30 تا 60 دقیقه، سپس هر 20 دقیقه از 60 تا 80 دقیقه. تمام آزمایش‌های نفوذ حداقل 60 دقیقه انجام شد، به استثنای مکان‌هایی که اصلاً نفوذی وجود نداشت. آزمایش نفوذ تا رسیدن به نرخ نفوذ تثبیت شده انجام شد.

7. درونیابی داده های نفوذ نقطه

داده‌های نفوذ نقطه‌ای به‌دست‌آمده از آزمایش‌های نفوذ میدانی در وسعت کل حوضه ( شکل 6(a) ) با رویکرد کریجینگ معمولی با استفاده از برازش واریوگرام منطقه‌ای شد. داده‌های نفوذ ابتدا برای تولید واریوگرام تجربی برای ارزیابی مقیاس طول مورد نیاز برای تخمین در نقاط ناشناخته استفاده شد. واریوگرام وابستگی فضایی مشاهدات نقطه‌ای را با یکدیگر مدل می‌کند و یک محدوده (فاصله) ارائه می‌کند که برای درونیابی داده‌ها مطابق با تغییرپذیری طبیعی مشاهده‌شده داده‌ها استفاده می‌شود.

8. نتایج و بحث

نرخ‌های نفوذ ( جدول 1 ) محاسبه‌شده در 34 سایت، طیف وسیعی از مقادیر را از تقریباً بدون نفوذ تا حدود 348 میلی‌متر در ساعت نشان می‌دهد. مقادیر نفوذ را می توان در چهار محدوده مجزا، یعنی زیاد، متوسط، کم و خیلی کم دسته بندی کرد. نرخ‌های بالا و متوسط ​​نفوذ عمدتاً در قسمت‌های شرقی و شمالی حوضه رخ می‌دهد که احتمالاً منعکس‌کننده نفوذپذیری بالاتر سطح به دلیل وجود خط‌واره‌هایی مانند رگه‌های کوارتز و دایک‌های دولریت و متعاقباً اتصالات القا شده در گرانیت‌ها است. به نظر می رسد کمترین مقادیر نفوذ در قسمت جنوب غربی حوضه متمرکز است که در آن عدم وجود رگه ها و دایک ها و متعاقباً تراکم کم اتصال کاملاً مشخص است.

نقشه فاصله جریان زمینی برای شبکه دو کانال یعنی بررسی و شبیه سازی شده به همراه شبکه کانال مربوطه در شکل 3 نشان داده شده است.. رنگ‌های قهوه‌ای نشان‌دهنده مقادیر بالاتر فاصله جریان زمینی تا نزدیک‌ترین کانال هستند، زیرا از هر بخش کانال دورتر هستند. رنگ های سبز نشان دهنده مقادیر کم فاصله جریان زمینی هستند و این مکان ها در مجاورت بخش های کانال قرار دارند. از نقشه ها مشهود است که شبکه زهکشی بررسی شده و نقشه فاصله جریان زمینی مربوطه دارای یک منطقه بزرگ از فاصله جریان زمینی بالا در قسمت شرقی حوضه است. با این حال، الگوی شبکه کانال شبیه سازی شده و نقشه فاصله جریان زمینی مربوطه چنین الگویی را نشان نمی دهد. منطقه کمک‌کننده رواناب و شرایط شیب محلی برای کانال‌سازی در بخش شرقی حوضه مطلوب است، همانطور که با حضور تعدادی از بخش‌های کانال در شبکه کانال مشتق‌شده DEM نشان داده می‌شود. اما، در واقع، کانال ها در این منطقه وجود ندارند. این به وضوح نشان دهنده یک ناهنجاری نفوذپذیری در این ناحیه از حوضه است. این ناهنجاری را می توان تا حدی از نظر ویژگی های زمین شناسی و مشخصات هوازدگی در این پهنه توضیح داد. تعدادی دایک دولریت و رگه های کوارتزی از این ناحیه عبور می کنند (شکل 2). رگه‌های کوارتزی و دایک‌های دولریت از ویژگی‌های توپوگرافی مثبت در این حوضه هستند و به دلیل نفوذپذیری آنها در نواحی سرآب، روند راه‌اندازی کانال را به تاخیر می‌اندازند. در حین استقرار دایک ها و رگه ها، سنگ های گرانیتی محیط در تماس ها به دلیل انبساط حرارتی و انقباض بعدی به دلیل سرد شدن تدریجی دایک ها و رگه ها شکسته می شوند. بنابراین، نواحی تماس در مقایسه با مناطق اطراف بیشتر در هم آمیخته و عمیق‌تر هوازده می‌شوند. بنابراین وجود دایک ها و رگه های فراوان باعث افزایش درز و شکستگی در گرانیت های این قسمت از حوضه آبریز شده است. علاوه بر این، رگه‌های کوارتز تحت هوازدگی قرار می‌گیرند تا یک خاک دانه‌دار بسیار درشت در این منطقه تولید کنند.

دو نقشه فاصله جریان زمینی به دلیل این واقعیت که دو نقطه در دو طرف یک خط الراس می توانند تفاوت زیادی در فاصله جریان زمینی تا نزدیکترین کانال داشته باشند، یک الگوی تاج تیز نشان می دهند. با این حال، الگوهای نفوذ یا نفوذپذیری سطح چنین انتقال ناگهانی را نشان نمی دهند. از این رو، نیاز به فیلتر کردن وجود دارد

جدول 1 . داده های نفوذ

 

شکل 3 . نقشه فاصله جریان زمینی به دست آمده از شبکه های زهکشی بررسی شده (الف) و شبیه سازی شده (ب).

تغییرپذیری مقیاس دامنه در نقشه های فاصله جریان زمینی، قبل از محاسبه تفاوت نرمال شده آنها. فیلتر کردن تغییرپذیری مقیاس دامنه، نیازمند صاف کردن شبکه‌های فاصله جریان زمینی با استفاده از یک پنجره متحرک دایره‌ای با شعاع فاصله مشخص است. تعیین شعاع ویژه وابسته به مقیاس طول طبیعی مرتبط با خود همبستگی زمین مورد مطالعه است.[ 41 ] .

در مقیاس یک شیب تپه منفرد، L، فاصله جریان زمینی تا شبکه کانال، به شدت همبسته است. در مقیاس های بزرگتر، این همبستگی از بین می رود. L اساساً مستقل (غیر همبسته) فراتر از یک مقیاس طول مشخص می شود[ 41 ] . این مقیاس طول طبیعی به عنوان شعاع پنجره متحرک دایره ای برای فیلتر فضایی نقشه های فاصله جریان زمینی انتخاب شده است. این منجر به نقشه‌ای از بافت زهکشی در مقیاسی می‌شود که بین دو حد، یعنی میدان کاملاً محلی (L) در یک طرف، و میانگین منطقه‌ای یا تراکم زهکشی توده‌ای در انتهای دیگر قرار دارد. مقیاس طول طبیعی که زمین تا آن حد خود همبستگی را نشان می دهد با ساخت واریوگرام دو نقشه فاصله جریان زمینی تخمین زده می شود. واریوگرام ( شکل 4 ) تغییر (روی محور Y) را در مقدار فاصله جریان زمینی به عنوان تابعی از فاصله تاخیر (در محور X) نشان می دهد. در کوتاهتر

شکل 4 . همبستگی خودکار نقشه های بررسی شده (چپ) و شبیه سازی شده (راست) فاصله جریان زمینی.

تاخیر، L با خودش همبستگی را نشان می دهد، پس از یک فاصله تاخیر آستانه مشخص، واریوگرام تثبیت می شود. این فاصله تاخیر بحرانی مقیاس طول طبیعی است که فاصله جریان زمینی در این حوضه به صورت خودکار همبستگی دارد. در این منطقه مورد مطالعه، مقیاس های طول برای نقشه های فاصله جریان زمینی که از شبکه کانال نقشه برداری میدانی یا بررسی شده و شبکه کانال حاصل از DEM به دست آمده است به ترتیب 600 و 500 متر است ( شکل 4 را ببینید ). از اینها برای فیلتر فضایی دو نقشه فاصله جریان زمینی استفاده شد و نقشه های حاصل با استفاده از معادله (3) برای تبدیل مقادیر فاصله جریان زمینی به مقادیر تراکم زهکشی مورد بررسی قرار گرفتند. نقشه های تراکم زهکشی ( شکل 5) به دست آمده با استفاده از تکنیک فوق دارای تنوع مکانی در مقیاسی است که با مقیاس ویژگی های زمین شناسی در منطقه قابل مقایسه است.

برای ترسیم ناهنجاری‌های نفوذپذیری سطحی در حوضه، به تفاوت دو نقشه تراکم زهکشی نیاز است. برای برجسته کردن تفاوت ها، یک نقشه تفاوت نرمال شده ( شکل 6(b)) از تقسیم تفاوت حسابی دو نقشه بر مجموع حسابی دو نقشه ایجاد شد. نقشه تفاوت نرمال شده ناهنجاری های نفوذپذیری بالقوه را در حوضه نشان می دهد. در اصل، این نقشه مناطقی را نشان می‌دهد که دارای شرایط مناسب شیب و شیب حوضه آبریز برای تجمع رواناب هستند، اما نفوذپذیری سطح بالا اجازه تولید رواناب کافی برای فرسایش خندق‌ها و کانال‌ها را نمی‌دهد. از نظر تئوری، مناطق ناهنجاری با نفوذپذیری بالا نماینده پوشش سطحی نفوذپذیر هستند و این مناطق همچنین باید مقادیر نفوذ میدانی بالایی داشته باشند. هنگامی که با الگوی نفوذ به دست آمده از درون یابی اندازه گیری های نفوذ نقطه مقایسه می شود، نقشه تفاوت نرمال شده یک الگوی تقریبا مشابه را نشان می دهد ( شکل 6). با این حال، واضح است که نقشه تفاوت نرمال شده که ناهنجاری نفوذپذیری را نشان می‌دهد، دارای تنوع بیشتری در مقیاس کوچک در مقایسه با نقشه نفوذ درون‌یابی شده است.

مقایسه بصری دو نقشه (نقشه نفوذ درون یابی و نقشه تفاوت نرمال شده) شباهت گسترده ای را نشان می دهد. با این حال، مقایسه نقشه بصری همیشه ذهنی و اغلب شهودی است، به طوری که نتیجه مقایسه نقشه بصری ممکن است به شخصی که مقایسه را انجام می دهد بستگی داشته باشد. بنابراین، برای مقایسه نقشه ها، اندازه گیری عینی شباهت یا عدم تشابه نقشه لازم است. استفاده از نمودار پراکندگی برای این مقایسه به دلیل تفاوت های زیاد در مقادیر در چند نقطه، ناخوشایند به نظر می رسد، اگرچه اکثر نقاط در امتداد یک خط مستقیم قرار دارند. برای غلبه بر این مشکل، از روش مقایسه مجموعه فازی استفاده شده است که قضاوت انسان را بسیار نزدیک شبیه سازی می کند. این تکنیک یک رقم کلی برای شباهت به دست می دهد، آمار کاپا فازی، که یک مقدار عددی تجمیع شده از نتایج مکانی دقیق مقایسه فازی بین دو نقشه است. کاپا فازی یا Kfuzzy به طور خلاصه، درصد توافق مورد انتظار بین دو نقشه است که برای کسری از توافق مورد انتظار از جابجایی تصادفی همه سلول‌ها در هر دو نقشه اصلاح شده است. برای این نوع مقایسه، یک ابزار رایگان “کیت مقایسه نقشه”[ 42 ] استفاده شد.

مقدار کاپا فازی 0.7 برای دو نقشه به دست آمده است. ارزش بالای Fuzzy Kappa تایید می کند

شکل 5 . نقشه های تراکم زهکشی به دست آمده از فیلتر فضایی نقشه های فاصله جریان زمینی. DD از شبکه کانال بررسی شده (چپ) و شبکه کانال شبیه سازی شده (راست).

شکل 6 . نقشه ظرفیت نفوذ درونیابی شده از داده های نقطه ای (الف)؛ نقشه تفاوت نرمال شده نشان دهنده ناهنجاری نفوذپذیری در حوضه (b).

شباهت قوی بین دو نقشه که نشان دهنده سودمندی ناهنجاری های تراکم زهکشی در توصیف تنوع فضایی نفوذ است. تنوع فضایی دقیق ناهنجاری نفوذپذیری در نقشه تفاوت نرمال شده را می توان (با استفاده از تکنیک کریجینگ رانش خارجی) روی نقشه نفوذ قرار داد تا الگوی نفوذ غنی تر شود و امکان برآورد بهتر مقادیر نفوذ در مکان های مشاهده نشده را فراهم کند. با این حال، تغییرپذیری معرفی شده توسط نقشه ناهنجاری نفوذپذیری تنها زمانی معنادار است که بتواند مقادیر نفوذ را با دقت معقول در سایت‌های مشاهده نشده پیش‌بینی کند. به منظور انجام چنین اعتبارسنجی، مقدار نفوذ در هر نقطه مشاهده برآورد شد. برآورد با استفاده از کریجینگ ساده و همچنین کریجینگ با رانش خارجی انجام شد. الگوی ناهنجاری نفوذپذیری رانش خارجی در این مورد است. به این ترتیب، هر نقطه مشاهده دارای دو مقدار نفوذ تخمینی و یک مقدار مشاهده شده (شکل 7 ).

شکل 7 . (الف) مقایسه مقدار واقعی نفوذ میدان، مقدار پیش‌بینی‌شده با درون‌یابی ساده کریجینگ، و مقدار پیش‌بینی‌شده با استفاده از نقشه ناهنجاری نفوذپذیری به عنوان یک رانش خارجی در درون‌یابی کریجینگ؛ (ب) نقشه تغییرپذیری فضایی نفوذ با استفاده از نقشه ناهنجاری نفوذپذیری به عنوان یک رانش خارجی در درونیابی کریجینگ به دست آمده است.

از شکل 7 مشهود است که پیش‌بینی مقدار نفوذ در نقاط مشاهده‌نشده زمانی قابل اعتمادتر است که الگوی ناهنجاری نفوذپذیری به‌دست‌آمده از روش حاضر به‌عنوان یک رانش خارجی یا منبع اطلاعات جانبی برای درونیابی کریجینگ داده‌های نفوذ میدانی استفاده شود.

منابع

  1. هورتون، RE (1933) نقش نفوذ در چرخه هیدرولوژیکی. اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا، معاملات، 14، 446-460.  [زمان(ها) استناد:4]
  2. Yair, A. and Lavee, H. (1981) کاربرد مفهوم مشارکت جزئی در حوزه های آبخیز کوچک خشک. در: Singh, V., Ed., Proceedings International Symposium on Rainfall-Runoff Modeling, دانشگاه ایالتی می سی سی پی, انتشارات منابع آب می سی سی پی, فورد کالینز.  [زمان(های استناد): 1]
  3. Berndtsson, R. and Larson, M. (1987) تغییرپذیری فضایی نفوذ در یک محیط نیمه خشک. مجله هیدرولوژی، 90، 117-133. https://dx.doi.org/10.1016/0022-1694(87)90175-2  [زمان(های استناد): 1]
  4. Scanlon، BR، Langford، RP و Goldsmith، RS (1999) رابطه بین تنظیمات ژئومورفیک و جریان غیراشباع در یک محیط خشک. تحقیقات منابع آب، 35، 983-999. https://dx.doi.org/10.1029/98WR02769  [زمان(های استناد): 1]
  5. Loague, K. and Gander, GA (1990) R-5 Revisited 1. تغییرپذیری فضایی نفوذ در حوضه آبریز مرتع کوچک. تحقیقات منابع آب، 26، 957-971. https://dx.doi.org/10.1029/WR026i005p00957  [زمان(های استناد): 1]
  6. Tricker, AS (1981) الگوهای مکانی و زمانی نفوذ. مجله هیدرولوژی، 49، 261-277. https://dx.doi.org/10.1016/0022-1694(81)90217-1  [زمان(های استناد): 1]
  7. Teixeira, J., Chamine, HI, Espinha Marques, J., Gomes, A., Carvalho, JM, Perez Alberti, A. and Rocha, FT (2008) رویکرد یکپارچه هیدروژئومورفولوژی و نقشه برداری GIS برای ارزیابی منابع آب زیرزمینی- نمونه ای از سیستم هیدرو معدنی کالداس دا کاواکا، شمال غربی پرتغال. در: مدیریت منابع آب جهانی، ناشران علمی، جودپور، 227-249.  [زمان(های استناد): 1]
  8. Raaflaub, LD and Collins, MJ (2006) اثر خطا در مدل های رقومی ارتفاعی شبکه ای بر تخمین پارامترهای توپوگرافی. Environmental Modeling & Software, 21, 710-732. https://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2005.02.003  [زمان(های استناد): 2]
  9. O’Callaghan, JF and Mark, DM (1984) استخراج شبکه های زهکشی از داده های ارتفاعی دیجیتال. بینایی کامپیوتر، گرافیک و پردازش تصویر، 28، 328-344. https://dx.doi.org/10.1016/S0734-189X(84)80011-0  [زمان(های استناد): 1]
  10. فیرفیلد، جی و لیماری، پی (1991) شبکه‌های زهکشی از مدل‌های ارتفاع دیجیتال شبکه. تحقیقات منابع آب، 27، 709-717. https://dx.doi.org/10.1029/90WR02658  [زمان(های استناد): 1]
  11. Quinn, PF, Beven, KJ, Chevallier, P. and Planchon, O. (1991) The Prediction of Hillslope Flow Paths for Distributed Hydrological Modeling Using Digital Terrain Models. فرآیندهای هیدرولوژیکی، 5، 59-79. https://dx.doi.org/10.1002/hyp.3360050106   [Citation Time(s):1]
  12. لیا، NL (1992) الگوریتم مسیریابی حرکتی مبتنی بر جنبه. در: Parsons, AJ and Abrahams, AD, Eds., Overland Flow: Hydraulics and Erosion Mechanics, University College London Press, London, 393-407.   [زمان(های استناد): 1]
  13. Costa-Cabral, MC and Burges, SJ (1994) شبکه‌های مدل ارتفاعی دیجیتال (DEMON): مدلی از جریان بر فراز تپه‌ها برای محاسبه مناطق مشارکت‌کننده و پراکنده. تحقیقات منابع آب، 30، 1681-1692. https://dx.doi.org/10.1029/93WR03512   [زمان(های) نقل قول: 1]
  14. Tarboton, D. (1997) روشی جدید برای تعیین جهت جریان و نواحی شیب در مدل های رقومی ارتفاعی شبکه. تحقیقات منابع آب، 33، 309-319.   [زمان(های استناد): 1]
  15. Dewandel, B., Lachassagne, P., Wyns, R., Maréchal, JC and Krishnamurthy, NS (2006) یک مدل مفهومی زمین شناسی و هیدروژئولوژیکی 3 بعدی تعمیم یافته از سفره های گرانیتی کنترل شده توسط هوازدگی منفرد یا چندگانه. مجله هیدرولوژی، 330، 260-284. https://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2006.03.026   [Citation Time(s):1]
  16. Maréchal, JC, Wyns, R., Lachassagne, P. and Subrahmanyam, K. (2004) ناهمسانگردی عمودی رسانایی هیدرولیکی در لایه شکافدار سفره های آب سنگ سخت به دلیل ساختار زمین شناسی پروفایل های هوازدگی. مجله انجمن زمین شناسی هند، 63، 545-550.   [زمان(های استناد): 1]
  17. Williams, J. and Bonell, M. (1988) تأثیر مقیاس اندازه‌گیری تغییرپذیری مکانی و زمانی پارامترهای نفوذ فیلیپ – یک مطالعه تجربی در یک جنگل ساوانا استرالیا. مجله هیدرولوژی، 104، 33-51. https://dx.doi.org/10.1016/0022-1694(88)90156-4   [Citation Time(s):1]
  18. Jetten، VG، Riezebos، HT، Hoefsloot، F. and Van Rossum، J. (1993) تغییرپذیری فضایی نفوذ و ویژگی‌های مرتبط خاک‌های گرمسیری. فرآیندهای سطح زمین و شکل های زمین، 18، 477-488. https://dx.doi.org/10.1002/esp.3290180602   [Citation Time(s):1]
  19. Ried, I. (1973) تأثیر جهت گیری شیب بر رژیم رطوبتی خاک و اهمیت ژئومورفولوژیکی آن. مجله هیدرولوژی، 19، 309-321. https://dx.doi.org/10.1016/0022-1694(73)90105-4   [Citation Time(s):1]
  20. Jha, MK, Chowdhury, A., Chowdary, VM and Peiffer, S. (2007) مدیریت و توسعه آب های زیرزمینی توسط سنجش از دور و سیستم های اطلاعات جغرافیایی یکپارچه: چشم اندازها و محدودیت ها. مدیریت منابع آب، 21، 427-467. https://dx.doi.org/10.1007/s11269-006-9024-4   [Citation Time(s):1]
  21. Montgomery, DR and Dietrich, WE (1988) کانال ها از کجا شروع می شوند؟ طبیعت، 336، 232-234. https://dx.doi.org/10.1038/336232a0   [زمان(های) نقل قول: 2]
  22. Horton، RE (1945) توسعه فرسایشی جریانها و حوضه های زهکشی آنها: رویکرد هیدروفیزیکی به مورفولوژی کمی. بولتن انجمن زمین شناسی آمریکا، 56، 275-370. https://dx.doi.org/10.1130/0016-7606(1945)56[275:EDOSAT]2.0.CO;2   [Citation Time(s):2]
  23. Saraf, AK, Choudhury, PR, Roy, B., Sarma, B., Vijay, S. and Choudhury, S. (2004) مدلسازی هیدرولوژیکی سطحی مبتنی بر GIS در شناسایی مناطق تغذیه آب زیرزمینی. مجله بین المللی سنجش از دور، 25، 5759-5770. https://dx.doi.org/10.1080/0143116042000274096   [زمان(های) نقل قول: 1]
  24. Olaya, V. (2004) مقدمه ای ملایم به SAGA GIS. دانشگاه G?ettingen، G?ettingen.�   [زمان(ها):1]
  25. Journel، AG و Huijbregts، CJ (1978) زمین آمار معدن. انتشارات آکادمیک، لندن، 600 ص.   [زمان(های استناد): 1]
  26. Ahmed, S. and De Marsily, G. (1987) مقایسه روش های زمین آماری برای تخمین انتقال با استفاده از داده های انتقال و ظرفیت ویژه. تحقیقات منابع آب، 23، 1717-1737. https://dx.doi.org/10.1029/WR023i009p01717   [Citation Time(s):1]
  27. ون زیل، جی. (2001) ماموریت توپوگرافی رادار شاتل (SRTM): پیشرفتی در سنجش از دور توپوگرافی. Acta Astronautica، 48، 559-565.   [زمان(های استناد): 1]
  28. Jarvis, A., Rubiano, J., Nelson, A., Farrow, A. and Mulligan, M. (2004) استفاده عملی از داده های SRTM در مناطق استوایی: مقایسه با مدل های ارتفاعی دیجیتال تولید شده از داده های نقشه برداری. سند کاری Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT) شماره 198، کالی، 32 ص.   [زمان(های استناد): 1]
  29. Band، LE (1986) تقسیم توپوگرافی حوزه های آبخیز با مدل های رقومی ارتفاع. پژوهش منابع آب، 22، 15-24. https://dx.doi.org/10.1029/WR022i001p00015   [Citation Time(s):1]
  30. Tarboton, DG, Bras, RL and Rodrigues-Iturbe, I. (1991) در مورد استخراج شبکه های کانال از داده های ارتفاعی دیجیتال. فرآیندهای هیدرولوژیکی، 5، 81-100. https://dx.doi.org/10.1002/hyp.3360050107   [Citation Time(s):1]
  31. مونتگومری، DR و دیتریش، WE (1992) راه اندازی کانال و مسئله مقیاس چشم انداز. علم، 255، 826-830. https://dx.doi.org/10.1126/science.255.5046.826   [Citation Time(s):1]
  32. Montgomery, DR and Foufoula-Georgiou, E. (1993) نمایش منبع شبکه کانال با استفاده از مدل های دیجیتال ارتفاع. تحقیقات منابع آب، 29، 3925-3934. https://dx.doi.org/10.1029/93WR02463
  33. Moore, ID, Burch, GJ and MacKenzie, DH (1988) اثرات توپوگرافی بر توزیع آب سطحی خاک و محل آبکندهای زودگذر. انجمن آمریکایی معاملات مهندسین کشاورزی، 31، 1098-1107. https://dx.doi.org/10.13031/2013.30829
  34. Moore, ID, O’Loughlin, EM and Burch, GJ (1988) یک مدل توپوگرافی مبتنی بر کانتور برای کاربردهای هیدرولوژیکی و اکولوژیکی. فرآیندهای سطح زمین و شکل های زمین، 13، 305-320. https://dx.doi.org/10.1002/esp.3290130404
  35. Dietrich, WE, Wilson, CJ, Montgomery, DR, McKean, J. and Bauer, R. (1992) آستانه های فرسایش و مورفولوژی سطح زمین. زمین شناسی، 20، 675-679. https://dx.doi.org/10.1130/0091-7613(1992)020<0675:ETALSM>2.3.CO;2
  36. Dietrich، WE and Dunne, T. (1993) The Channel Head. در: Beven K. and Kirkby MJ, Eds., Channel Network Hydrology, Wiley, New York, 175-219.
  37. Prosser، IP و Dietrich، WE (1995) آزمایش‌های میدانی در مورد فرسایش توسط زمین و پیامدهای آنها برای یک مدل زمین دیجیتال از راه‌اندازی کانال. تحقیقات منابع آب، 31، 2867-2876. https://dx.doi.org/10.1029/95WR02218   [زمان(های) نقل قول: 1]
  38. هاوارد، AD (1994) یک مدل جدایی محدود از تکامل حوضه زهکشی. تحقیقات منابع آب، 30، 2261-2285. https://dx.doi.org/10.1029/94WR00757   [زمان(های) نقل قول: 1]
  39. Broscoe, AJ (1959) تجزیه و تحلیل کمی پروفیل جریان طولی حوضه های آبخیز کوچک. دفتر تحقیقات نیروی دریایی، پروژه NR 389-042، گزارش فنی شماره 18، گروه زمین شناسی، دانشگاه کلمبیا، نیویورک.   [زمان(های استناد): 1]
  40. Tarboton، DG و Ames، DP (2001) پیشرفت‌ها در نقشه‌برداری شبکه‌های جریان از داده‌های ارتفاعی دیجیتال. کنگره جهانی آب و منابع محیطی، 20-24 می، 2001، اورلاندو.   [زمان(های استناد): 1]
  41. Tucker, GE, Catani, F., Rinaldo, A. and Bras, RL (2001) تجزیه و تحلیل آماری تراکم زهکشی از داده های زمین دیجیتال. ژئومورفولوژی، 36، 187-202. https://dx.doi.org/10.1016/S0169-555X(00)00056-8   [Citation Time(s):3]
  42. Visser, H. and de Nijs, T. (2006) کیت مقایسه نقشه. Environmental Modeling & Software, 21, 346-358. https://dx.doi.org/10.1016/j.envsoft.2004.11.013   [Citation Time(s):1]

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید