ارزیابی کارایی مدل های RUSLE و ICONA در پهنه بندی فرسایش خاک حوضه بلده، استان مازندران (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
ارزیابی و پهنه بندی فرسایش خاک با استفاده از مدل هایی که دقت بیشتری داشته باشند، به اجرای فعالیت های حفاظتی و کنترل فرسایش خاک در داخل حوضه و کاهش میزان رسوب در خارج از آن کمک می کند. هدف از این پژوهش پهنه بندی شدت فرسایش خاک حوضه بلده با استفاده از مدل های RUSLE و ICONA و بررسی میزان دقت آنها با مشاهدات و مقادیر واقعیت زمینی است. فاکتورهای مدل RUSLE شامل فرسایندگی باران ( R )، فرسایش پذیری خاک ( K )، توپوگرافی ( LS )، پوشش گیاهی ( C ) و عملیات حفاظتی ( P ) به ترتیب از داده های بارندگی منطقه، نقشه خاک، مدل رقومی ارتفاع و تکنیک های سنجش از دور محاسبه شده اند. براساس مدل ICONA درابتدا از هم پوشانی دو لایه شیب و سنگ شناسی، نقشه فرسایش پذیری خاک به دست آمد. سپس برای تهیه نقشه حفاظت خاک، لایه های شاخص پوشش گیاهی و کاربری اراضی منطقه همپوشانی شدند و در مرحله آخر با استفاده از لایه های فرسایش پذیری و حفاظت خاک، نقشه پهنه بندی فرسایش با این مدل نیز تهیه گردید. برای ارزیابی دقت این مدل ها از شاخص های آماری و روش BLM که تمامی عوامل آن طی مشاهدات میدانی به دست آمد، استفاده شده است. برای این منظور، یک نقشه با 2500 نقطه به صورت شبکه بندی منظم جهت نمونه برداری از نقشه های حاصل از مدل ها تهیه گردید و بر این اساس آماره های RMSE (جذر میانگین مربعات خطا)، MAE (میانگین خطای مطلق)، MSE (میانگین مربعات خطا) و NSEC (ضریب کارایی ناش و ساتکلیف) محاسبه شد. نتایج شاخص های آماری مذکور و خطاهای مدل ها نشان می دهند که مدل های مذکور در حوضه بلده کفایت بالایی ندارند، اما کارایی و میزان تطابق طبقات فرسایش مدل ICONA با خروجی BLM به عنوان نقشه مرجع اندکی بیشتر است، چرا که مقدار RMSE ، MAE و MSE آن کمتر و NSEC آن به عدد یک نزدیک تر است.Efficiency Evaluation of RUSLE and ICONA models in erosion zoning of Baladeh watershed, Mazandaran province
Evaluation and zoning of soil erosion using models that are more accurate, helps to implement conservation activities and control soil erosion within the watershed and reduce the amount of sediment outside it. The aim of this study was to zoning the soil erosion intensity of Baladeh watershed using RUSLE and ICONA models and toa investigate their accuracy with observations and terrestrial reality values. RUSLE model factors including rainfall erosion (R), soil erodibility (K), topography (LS), vegetation (C) and conservation operations (P) were calculated from rainfall data, soil map, digital elevation model and remote sensing techniques, respectively. In ICONA model, soil erodibility map was obtained by combining two layers of slope and rock surfaces. Then, in order to prepare soil conservation layer, vegetation index and land use layers of the area were overlapped and by combining erosion and soil conservation layers, erosion zoning map was prepared with this model. The accuracy of these models was evaluated using statistical indices and BLM method, all of which were obtained during field observations. For this purpose, a map with 2500 points was prepared as regular networking for sampling the maps obtained from the models and accordingly, RMSE statistics (root mean squares error), MAE (mean absolute error), MSE (mean squares error) and NSEC (Nash-Sutcliffe Model Efficiency Coefficient) were calculated. The results of the mentioned statistical indices and the errors of the models shows that the mentioned models are not sufficient in baladeh watershed, but the efficiency and degree of adaptation of the erosion classes of ICONA model with BLM output as reference map is higher, because the amount of RMSE, MAE and MSE is lower and NSEC is closer to number one.
تبلیغات
