ارزیابی تغییرات ذخیره آب زیرزمینی با استفاده از داده های ماهواره GRACE در آبخوان دشت روانسر در استان کرمانشاه (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
بررسی تغییرات آب زیرزمینی در نواحی خشک و نیمه خشک از اهمیت ویژه ای برخوردار است.افت سطح آب در آبخوان های استان کرمانشاه به قدری شدید بوده به طوری که در دهه های اخیر به حدود10 متر در برخی نقاط رسیده است. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی داده های ماهواره GRACE جهت برآورد ذخیره ی آب زیرزمینی آبخوان روانسر در استان کرمانشاه می باشد. لذا در این پژوهش ضمن بررسی سطح ایستابی چاه های مشاهداتی آبخوان روانسر و نیز پهنه بندی مکانی این تغییرات با استفاده از روش کریجینگ در نرم افزار GIS وضع موجود منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس به منظور ارزیابی داده های ماهواره GRACE کدنویسی الگوریتم های JPL,GFS,CSR,CRI در محیط محاسبات ابری گوگل ارث اینجین صورت گرفت و پس از آن تغییرات ماهانه و سالانه ی آب معادل مایع (LWE) محاسبه گردید. همچنین مقدار رطوبت خاک(SM) از مدل هیدرولوژیکی GLDAS برآورد گردید و با کسر مقدار رطوبت خاک از مقادیر برآوردی ماهواره GRACE میزان تغییرات ذخیره ی آب زیرزمینی در مقایسه با مقادیر مشاهداتی آن به دست آمد. این پژوهش نشان داده است که نه تنها می توان از داده های ماهواره GRACE در برآورد میزان تغییرات ذخیره ی آب زیرزمینی در آبخوان ها استفاده نمود بلکه داده های مذکور از دقت قابل قبولی نیز برخوردار م ی باشند. مقایسه ی نتایج الگوریتم های مختلف نشان داد که الگوریتم JPL با ضریب همبستگی 73/0، بیشترین همبستگی را با داده های مشاهداتی داراست. ضمناً مقادیر تغییرات ذخیره ی آب زیرزمینی برآوردی از ماهواره GRACE در مقایسه با مقادیر مشاهداتی نشان دهنده ی کاهش ذخیره ی آب زیرزمینی معادل 8/1- سانتی متر بر اساس الگوریتم JPL بوده است.Evaluation of groundwater storage changes using GRACE satellite data in Ravansar plain aquifer in Kermanshah province
The drop in water level in the aquifers of Kermanshah province has been so severe that it has reached about 10 meters in some places. The purpose of this study is to evaluate GRACE satellite data to estimate the groundwater storage of Ravansar aquifer in Kermanshah province. Therefore, in this study, while examining the water level of Ravansar aquifer observation wells and also the spatial zoning of these changes, the current situation of the region was evaluated using Kriging method in GIS software. Then, in order to evaluate the GRACE satellite data, the JPL, GFS, CSR, and CRI algorithms were coded in Google Earth Engine cloud computing environment, and then the monthly and annual changes of liquid water Equivalent (LWE) were calculated. Also, the amount of Soil Moisture (SM) was estimated from the GLDAS hydrological model and by subtracting the amount of soil moisture from the estimated values of GRACE , the amount of changes in groundwater storage compared to its observational values was obtained. This study showed that not only can GRACE data be used to estimate the rate of changes in groundwater storage in aquifers, but also the data are of acceptable accuracy. Comparison of the results of different algorithms showed that the JP algorithm with a correlation coefficient of 0.73 has the highest correlation with observational data. According to the JPL , the values of changes in groundwater storage estimated from GRACE compared to the observed values show a decrease in groundwater storage of -1.8 cm.
تبلیغات
