مدلسازي در پايش محيط زيستي: درونيابي و توزيع هاي فضايي

Modelling in Environmental Monitoring: Interpolation and Spatial Distributions

به طوركلي، هدف پايش محيط زيستي ارزيابي وضعيت يك محيط زيستِ در حال تغيير از نظر فضايي و زماني است.يكي از ابزارهاي نيل به اين هدف درون يابي و استفاده از توزيع هاي فضايي است كه مهم ترين و كاربردي ترين روش هاي نوين در اين زمينه نيز بوده و در اين مطالعه، اين روش ها با ذكر جزئيات كاربرديِ هريك و به تفكيك تشريح شده است. همچنين، يك مطالعه موردي جهت روشن كردن مطالب ذكر شده، ارائه شده است كه در آن با استفاده از روش كريجينگ خطوط ميزان متوسط بارندگي ساليانه استان چهارمحال و بختياري در طول سنوات گذشته (قبل از سال 2012 ميلادي و بر اساس داده هاي موجود) به صورت نقشه ترسيم شده است. در انتها نيز ضمن مقايسه نقاط قوت و ضعف هريك از روش ها، پيشنهاد‌هايي جهت بهبود استفاده از روش درون يابي و توزيع هاي فضايي در پايش محيط زيستي ارائه شده است. براساس نتايج تحقيق، نتيجه گيري هاي پيرو حاصل شد. مزيت روش «نزديك ترين همسايه» اين است كه بسيار ساده بوده، به محاسبات بسيار اندكي نيازمند است و همچنين درونياب دقيقي نيز مي باشد. يكي از مزيت هاي روش «وزن دهي فاصله معكوس» اين است كه برآوردهاي به دست آمده در طول سطح مورد نظر ممتد است. اين روش از نظر استفاده ساده بوده و يك انتخاب معمول در بسته هاي نرم افزاريِ ايجاد خطوط ميزان است. روش «كريجينگ» نيز كاملتر از دو روش قبل، بسيار دقيق تر و البته پيچيده تر از آنها مي باشد.

Overall, the purpose of environmental monitoring is to assess the status of an environment that changes spatially and temporally. One of the tools for reaching this purpose are interpolation and spatial distributions that are among the most important and applied state-of-the-art methods. In this study, these methods are presented exclusively and in details. Furthermore, a simple case study has been presented in order to clarify the aforementioned literature review in which the average annual precipitation of Chaharmahal va Bakhtiari Province has been contoured and mapped during the last years (2012 and backwards and based on available data). Finally, in addition to carrying out a comparison between the methods regarding strengths and weaknesses, some recommendations are presented regarding improving the interpolation and spatial distributions in environmental monitoring. Based on the results of the investigations, the following conclusions were drawn. An advantage of the nearest neighbour method isthat it is easy to use and it requires verylittle computation.It is also an exact interpolator. An advantage of the inverse distance weighting method is that the resulting estimates are continuous over the area of interest. The method is easy to use and is a common choice in software contouring packages. Kriging method is also more thorough and exact while more complicated than the other two aforementioned methods.