ارزيابي عملكرد تابع مفصل در پهنه‌بندي كيفي آب‌هاي زيرزميني، مطالعه موردي دشت‌هاي كرمان و راور

Evaluation of Copula Performance in Groundwater Quality Zoning (Case Study: Kerman and Ravar regions)

پژوهش حاضر به ارائه روشي براي درون‌يابي با استفاده از تابع مفصل به‌منظور پهنه‌بندي كيفي آب زيرزميني مي‌پردازد. در اين راستا داده‌هاي مربوط به غلظت بي‌كربنات در 87 چاه مشاهده‌اي مربوط به دشت‌هاي كرمان و راور مربوط به شهريورماه سال 1392 موردبررسي قرار گرفته است. براي اين منظور از چهار تابع مفصل ارشميدسي شامل توابع كلايتون، فرانك، گامبل و جو بهره‌گيري شده است. تحليل ضريب همبستگي جفت چاه‌ها، فاصله مكاني بيش از 17 كيلومتر را به‌عنوان فاصله مستقل نشان مي‌دهد. در ادامه به‌منظور ارزيابي عملكرد توابع مفصل، نتايج به‌دست‌آمده با نتايج حاصل از روش‌هاي متداول پهنه‌بندي مورد مقايسه قرار گرفت. تحليل نتايج با توجه به معيار جذر ميانگين مربعات خطا در پهنه‌بندي با استفاده از تابع مفصل بر اساس ميانه 84/1 و بر اساس ميانگين 95/1 ميلي‌اكي‌والان بر ليتر به دست آمد كه در مقايسه با دو روش كريگينگ با خطاي 21/2، كريگينگ با تبديل باكس كاكس با خطاي 14/2، كريگينگ با تبديل لگاريتمي 98/1 و روش معكوس فاصله موزون با خطاي 83/2 ميلي اكي‌والان بر ليتر عملكرد مناسب‌تري را نشان داد.

This study presents a new method for interpolation by use of copula for groundwater quality zoning. In this regard, the data of the concentration of bicarbonate in 87 piezometric wells on the plains of Kerman and Ravar in September 2013 were examined. For this purpose, four Archimedean copula including Clayton, Frank, Gumbel and Joe have been used. Then, the obtained results were compared to the results obtained from conventional zoning methods to evaluate the performance of copulas. Analysis of the results with respect to the root mean square error criterion in the zoning was obtained about 1.84 and 1.95 mg/L based on median and mean respectively, by use of copula which had a better performance compared to kriging method with an error of 2.21 meq/l, kriging method within BoxCox transformation and error of 2.14 meq/l, kriging with Logarithmic transformation of 1.98 meq/l and inverse distance weighting method with an error of 2.83 meq/l.