ارزيابي تراكم شبكه پايش با استفاده از تئوري آنتروپي گسسته (مطالعه موردي: شبكه بارانسنجي حوزه آبخيز زهره فارس)

Evaluation of monitoring network density using discrete entropy theory

ارزيابي منطقه اي ايستگاه هاي پايش منابع آب به دليل اهميت آن در مكان يابي مناسب ايستگاه ها، جمع آوري حداكثر اطلاعات مفيد و جلوگيري از انباشت غير ضروري اطلاعات و نهايتاً كاهش هزينه هاي جمع آوري اطلاعات حائز اهميت فراوان است. در اين پژوهش بر پايه تئوري آنتروپي گسسته، تراكم ايستگاه هاي باران سنجي حوزه آبخيز زهره فارس مورد بررسي قرار گرفته است. با در نظر گرفتن شاخص هاي آنتروپي مرزي (H(x))، آنتروپي مشترك (H(x,y))، شاخص هاي اطلاعات ارسال شده(S(i)) و دريافت شده (R(i)) توسط هر ايستگاه و شاخص انتقال اطلاعات بين ايستگاهها (ITI) به تعيين ايستگاه هاي مهم و مناطق ضعيف از نظر تبادل اطلاعات در شبكه پايش حوزه آبخيز پرداخته و پهنه بندي انجام شد. نتايج پهنه بندي با استفاده از نرم افزار ArcGIS 9.3 نشان داد نشان داد كه تراكم ايستگاه هاي شبكه باران سنجي قابل قبول مي باشد. مقادير محاسبه شده براي شاخص هاي R(i) و S(i)كاملاً هم ارز بوده و هر ايستگاه تقريباً به همان ميزان كه اطلاعات به ساير ايستگاه ها ارسال ميكند، اطلاعات دريافت مي نمايد. دو شاخص جديد NH(x) و NH()نتايج هم ارزي با شاخص هاي R(i) و S(i) توليد و ارائه مي نمايند. در نهايت نتايج بدست آمده از ارزشيابي منطقه اي ايستگاه ها نشان از آن دارد سه ايستگاه نورآباد، برغان و گشنگان ضمن كسب رتبه هاي پايين در شبكه، وضعيتي بحراني داشته و ادامه فعاليت آنها مستلزم تجديد نظر جدي است. البته با توجه به ماهيت آماري روش گفته شده، حذف يا جابجايي ايستگاه هاي ياد شده بدون بررسي شرايط هيدرولوژيكي و چگونگي تلفيق هيدروگراف ها در شبكه آبراهه اي پيشنهاد نمي شود.

The regional evaluation of monitoring stations for water resources can be of great importance due to its role in finding appropriate locations for stations, the maximum gathering of useful information and preventing the accumulation of unnecessary information and ultimately reducing the cost of data collection. Based on the theory of discrete entropy, this study analyzes the density of rain gage stations in Zohreh Basin located in Fars Province, Iran. Considering the marginal entropy index H(x), joint entropy H(x, y), information send index S(i) and received index R(i) of each station and information transfer index (ITI) between stations, important stations and weak areas of information transfer have been determined in the monitoring network of the basin and spatial interpolation has been calculated. The results showed that the density of the rain gage monitoring network is acceptable. The calculated values for the indexes of R(i) and S(i) are completely parallel and each station receives almost the same amount of data that it sends to other stations. Finally, two new indexes of NH (x) and NH (xˆ(i)) produce equivalent results with R(i) and S(i) indexes. The obtained results showed that 3 stations Noorabad, Baraghan and Ghoshneghan are in the crisis condition and had been and replace it there. also due to the nature of the statistical method, removing of mention station without cheking hydrological conditions and how of hydrograph combination is recommended.