برآورد نقشه‌هاي فرسايندگي و بارش در مناطقي با ايستگاه باران‎سنجي محدود (مطالعه موردي: استان سمنان)

براي برآورد فرسايش آبي معادلات تجربي زيادي ارائه شده كه معادله جهاني فرسايش خاك اصلاح شده (RUSLE) يكي از پركاربردترين اين معادلات بود. يكي از فاكتورها اين معادله، فرسايندگي باران (R) مي‌باشد. براي محاسبه مستقيم R نياز به داده‎هاي دقيقه‌اي بارش است كه در تعداد محدودي از ايستگاه‌هاي سينوپتيك وجود دارد و دسترسي به اين داده‎ها با مشكلاتي همراه است. در اين پژوهش با استفاده از داده‎هاي در دسترس مانند متوسط بارش سالانه، مقدار فرسايندگي باران برآورد شد. استان سمنان با وسعتي برابر با 96816 كيلومتر مربع، داراي تعداد محدودي ايستگاه سينوپتيك و باران‎سنجي است، كه برآورد فرسايندگي باران را در اين استان، دشوار مي‎كند. در اين مطالعه به منظور برطرف ساختن كمبود ايستگاه‌هاي باران‎سنجي و سينوپتيك، از متغيرهاي كمكي شامل ارتفاع  (DEM)، پوشش گياهي نرمال شده (NDVI)، دماي سطح زمين (LST) و داده‎هاي شبكه‎اي جهاني بارش Open Land Map Precipitation(LMP) كه بيشترين ارتباط را با بارش داشتند، استفاده شد. براي اين منظور ابتدا با استفاده از داده‎هاي كمكي و مدل غيرخطي جنگل تصادفي (RF) نقشه بارش استان تهيه شد. در ايستگاه‎هاي سينوپتيك مقدار فرسايندگي بر اساس شاخص EI30 و متوسط بارندگي سالانه ايستگاه‎ها تعيين و ارتباط بين بارش و فرسايندگي باران با استفاده از رگرسيون غيرخطي تعيين شد. نتايج نشان داد مقدار مجذور ميانگين مربعات خطا RMSE)) و ضريب همبستگي (r) مدل RF در برآورد بارش ايستگاه‌هاي مورد توجه برابر با 16/9 ميليمتر و (p 0.01) 98/0 بود، كه نشان از دقت بالاي اين مدل در برآورد بارش استان مي‌باشد. نقشه بارش استان نشان داد كه ميزان بارش سالانه مناطق مختلف استان  بين 420-70 ميليمتر متغير مي‌باشد. نقشه‎هاي طبقه‎بندي بارش نشان داد كه نيمي از استان داراي بارش كمتر از 100 ميليمتري مي‎باشد. 30 درصد استان بارشي بين 100 تا 150 ميليمتري دارند و تنها حدود 17 درصد از سطح استان بارشي بيش از 150 ميليمتر را دارا است. بررسي رگرسيون‌هاي خطي و غيرخطي نشان داد كه تابع تواني به خوبي قادر به برآورد فرسايندگي باران با استفاده از داده‌هاي متوسط بارش سالانه بود. به‌طوري كه ضريب همبستگي معادله‌ي كه فرسايندگي را به عنوان تابعي از بارش برآورد مي‌كند، برابر با **0/96 بدست آمد. بيشترين و كمترين مقادير فرسايندگي باران به ترتيب برابر با  380 و 39 MJha-1mm h-1year-1 در مناطق شمالي و جنوبي استان  بدست آمد. نتايج اين مطالعه نشان داد كه استفاده از شيوه‌هاي نوين داده‎كاوي جهت تهيه نقشه بارش و مدل‎سازي و پردازش در محيط برنامه‎نويسي در مناطقي با تعداد معدود ايستگاه‌هاي باران‌سنجي، تهيه نقشه‌هاي دقيق بارش و فرسايندگي باران را ممكن مي‌سازد.