ارزيابي اثر استفاده از مدل‌هاي رقومي ارتفاعي راداري و نقشه‌هاي زميني بر نتايج شبيه‌سازي مدل‌هاي ژيومورفولوژيكي

Evaluating the effects of topographic and radar based DEMs on the simulation results of geomorphologic models

در سال‌هاي اخير مدل‌هاي رقومي ارتفاعي (DEMs) راداري به‌علت سهولت دسترسي و رايگان بودن، به‌طور گسترده‌اي در مدل‌سازي هيدرولوژيكي و استخراج مشخصات ژيومورفولوژيكي حوزه‌هاي آبخيز مورد استفاده قرار گرفته‌اند. يكي از مهم‌ترين سوالات در به‌كارگيري مدل‌هاي رياضي بارش و روان‌آب، اثر منبع تهيه مدل رقومي ارتفاعي بر نتايج شبيهسازي مي‌باشد. در پژوهش حاضر، براي پاسخ بدين سوال تلاش شده است تا از طريق مقايسه اثرات استفاده از DEM راداري SRTM و DEM حاصل از نقشه‌هاي25000: 1 زميني، عملكرد مدل ژيومورفولوژيكي KW-GIUH و پارامترهاي ورودي آن مورد ارزيابي قرار گيرد. نتايج نشان داد كه در صورت استفاده از DEMهاي راداري، مقادير پارامترهاي ژيومورفولوژيكي نظير شيب متوسط زيرحوضه‌ها، شيب متوسط آبراهه‌ها و تعداد آبراهه‌‌ها بيشتر و طول متوسط جريان در سطح‌الارض و طول متوسط آبراهه‌ها همواره كمتر از مقادير به‌دست آمده از نقشه‌هاي 1:25000 زميني مي‌باشند. در اين حالت دبي اوج هيدروگراف، زمان پايه و شيب شاخه صعودي هيدروگراف به‌دست آمده از دو منبع تامين DEM متفاوت بوده، به‌نحوي كه دبي اوج و شيب بازوي بالارونده هيدروگراف به‌دست آمده از نقشه‌هاي راداري در آستانه‌هاي مختلف شكل‎‌گيري آبراهه‌ها، به‌ترتيب اختلافي در حدود 12-1 و 60-1 درصد را نسبت به مقدار اين كميت در صورت استفاده از نقشه‌هاي 1:25000 زميني نشان مي‌دهد.

In recent years, Radar based DEMs due to ease of access and being free of charge are extensively used in hydrological modeling and deriving the geomorphological properties of watersheds. One of the most important questions on application of rainfall runoff models is the effect of DEMs from different sources on simulation results. On this basis, this research focused on evaluation of the effects of DEMs derived from topographical maps at the scale of 1: 25000 and the SRTM DEM, on the performance of the KW-GIUH as a geomorphologic rainfall runoff model. The results showed that the SRTM DEM gives sub-watershedsʹ slope, the average slope of channels and the number of channels more than that was derived from topographic based DEM, while the overland flow length and average length of channels from the latter source are greater. The outcomes of the research showed that the Q-peak, hydrograph base time and the slope of hydrograph rising limb from Radar based DEM regarding different thresholds for artificial channel network derivation have a difference of about 1-12% with that was obtained from the model when using the topographic based DEM.