برآورد مكاني و پهنه بندي تبخير و تعرق مرجع با استفاده از روش هاي زمين آماري و سيستم اطلاعات جغرافيايي در حوضه آبريز بختگان

Spatial estimation and zoning reference evapotranspiration using geostatistical methods and geographic information system (case study: Bakhtegan Basin

تبخير و تعرق مرجع پارامتري اساسي در تعيين برنامه آبياري است كه دانستن مقدار آن در هر مكان براي برآورد نياز آبي، پروژه‌ها و طراحي سيستم هاي آبياري از مهم ترين عوامل در مديريت منابع آب و از ضروريات هر طرح آبياري و زهكشي به شمار مي رود كه به دليل تغييرات مكاني آن بايد از روش هاي درون يابي براي تخمين آن در سطح منطقه اي بهره گرفت. استفاده از روش هاي زمين آمار يكي از راه هاي تخمين تبخير و تعرق در نقاط فاقد ايستگاه مي باشد. هدف اين پژوهش تعيين مناسب ترين روش زمين آماري براي تخمين مكاني تبخير وتعرق مرجع و پهنه بندي آن در حوضه آبريز بختگان است. كه براي اين كار نياز به ارزيابي روش­هاي زمين آماري مي­باشد. بدين منظور در اين پژوهش از اطلاعات روزانه ثبت شده در 24 ايستگاه سينوپتيك در داخل و اطراف حوضه آبريز بختگان در طي يك دوره سال آبي 1392 تا 1393 استفاده شده است. با استفاده از نرم افزار ET0-calculator ميزان تبخير و تعرق مرجع روزانه در هريك از ايستگاه ها به روش فائو-پنمن- مانتيث به ­دست آمد. مقادير ETبه­دست آمده باتوجه به مختصات جغرافيايي ايستگاه هاي سينوپتيك با استفاده از نرم افزار ARC-GIS فراخواني گرديد. به منظور برآورد مكاني ETاز روش‌هاي مختلف زمين آمار از جمله روش وزن دهي عكس فاصله (IDW) با توان هاي مختلف، روش كريجينگ معمولي و كوكريجينگ با مدل هاي واريوگرامي كروي، نمايي و گوسي استفاده گرديد. جهت انتخاب مناسب­ترين روش درون يابي از سه معيار ريشه ميانگين مجموع مربعات خطا (RMSE)، ميانگين خطاي مطلق (MAE) و ميانگين خطاي انحراف (MBE) براي ارزيابي روش هاي زمين آمار استفاده گرديد. نتايج نشان داد كه در ميان سه روش زمين آماري استفاده شده جهت تخمين تبخير و تعرق منطقه‌اي روش كوكريجينگ داراي كم­ترين معيار­هاي خطا RMSE ، MAE و MBE به ­ترتيب برابر با 0/6973، 0/5146 و 0/1155- بود و به عنوان روش مناسب جهت برآورد تبخير وتعرق منطقه اي انتخاب شد.

Reference Evapotranspiration (ET0) is a basic parameter for determination of irrigation program. It is one of the most important factors in water resources management and considers as a requirement for every irrigation and drainage plans. Because of the spatial variations of ET0, it is necessary to use from intrapolation methods in order to estimation of this parameter in regional studie. Using geostatistical methods is one of the ways to estimation of evapotranspiration in locations which have no synoptic stations. Determining the most important geostatistical method for spatial estimation of ET0 and its zoning in Bakhtegan basin is the main aim of this research. Therefore, recorded daily data over 2013 to 2014 yearsin 24 synoptic stations which located inthe around and the inside of Bakhtegan basin were used. The amount of daily reference evapotranspiration was determined by using the ET0-calculator software. Calculated ET0 values from geographic coordinates of synoptic stations was processed by Arc GIS software. Different geostatistical methods including Inverse Distance Weighting (IDW), ordinary kriging and co-kriging (spherical, exponential and Gaussian variogram models) were used in order to spatial estimation of ET0. On the other hand, three criteria including Root MeanSquare Error (RMSE), Mean Absolute Error (MAE) and Mean Biased Error (MBE) were used for selecting the most appropriateinterpolation method. Based upon the results of this research, co-kriging method showed the minimum RMSE, MAE and MBE equal to 0.6973, 0.5146 and -0.1155, respectively. Therefore, it was selected as the most appropriate method in estimation of spatial evapotranspiration.