اولویت‌بندی زیرحوضه های انجرد با روش ‌تحلیل مولفه‌های اصلی بر اساس پارامترهای مورفومتری

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه

2 گروه جنگل داری‌، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه

چکیده

در این پژوهش، زیرحوضه‌های انجرد واقع در استان آذربایجان شرقی با بهره‌گیری از تحلیل پارامترهای مورفومتری، از منظر نیاز به اقدامات حفاظت خاک و آب اولویت‌بندی شده‌اند. به‌دلیل عدم دسترسی به مدل رقومی ارتفاع (DEM) با دقت مناسب، از نقشه‌های توپوگرافی با مقیاس 1:25000 جهت تولید مدل ارتفاعی و تحلیل مورفومتری استفاده شد. در این راستا، 15 پارامتر مورفومتری مؤثر در فرآیندهای هیدروژئومورفولوژیکی شامل تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، فراوانی آبراهه‌ها، نسبت بافت زهکشی، طول جریان سطحی، ضریب گردی، ضریب فرم، نسبت کشیدگی، ضریب فشردگی، عدد نفوذ، ثابت نگهداری، شیب متوسط، عدد ناهمواری، نسبت ناهمواری و انتگرال هیپسومتریک استخراج گردید. سپس زیرحوضه‌ها بر اساس مقادیر هر پارامتر از رتبه 1 تا 11 طبقه‌بندی و با محاسبه میانگین رتبه‌ها، اولویت‌بندی نهایی انجام شد. برای کاهش تعداد متغیرها و شناسایی شاخص‌ترین پارامترها، از تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) بهره گرفته شد. نتایج PCA نشان داد که 6 پارامتر شامل تراکم زهکشی، ضریب گردی، نسبت انشعاب، فراوانی آبراهه‌ها، ضریب فشردگی و انتگرال هیپسومتریک دارای بیشترین اهمیت هستند. مقایسه نتایج اولویت‌بندی بر اساس تمامی پارامترها با نتایج حاصل از پارامترهای منتخب PCA، تطابق قابل قبولی را نشان داد که مؤید کارایی این روش آماری در ساده‌سازی فرآیند اولویت‌بندی است. بر این اساس، زیرحوضه A1-4 با پایین‌ترین میانگین رتبه، بالاترین اولویت مدیریتی و زیرحوضه A5 کمترین اولویت را به خود اختصاص دادند. نتایج این پژوهش می‌تواند در تدوین راهبردهای مدیریتی به‌منظور کاهش ورود رسوبات به مخزن سد عمارت و کاهش آثار مخرب سیلاب مؤثر واقع شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Prioritization of Anjird sub-basins using Principal Component Analysis based on morphometric parameters

نویسندگان [English]

  • Ali Akbari Bavil 1
  • Mahdi Erfanian 1
  • Hadi Beygi Heidarlou 2
1 Department of Range and Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Urmia University,
2 Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, Urmia University
چکیده [English]

Effective watershed management is crucial for mitigating natural hazards and necessitates the evaluation and prioritization of sub-watersheds. This study prioritizes the sub-watersheds of the Anjerd watershed in East Azerbaijan Province for soil and water conservation interventions through morphometric parameter analysis. Given the lack of high-resolution Digital Elevation Model (DEM) data for the study area, topographic maps at a 1:25,000 scale were utilized to generate a digital elevation model and conduct morphometric analysis. Fifteen morphometric parameters influencing flood risk, erosion, and sedimentation were extracted, including drainage density, bifurcation ratio, stream frequency, drainage texture ratio, length of overland flow, circularity ratio, form factor, elongation ratio, compactness coefficient, infiltration number, maintenance coefficient, mean slope, ruggedness number, relative relief ratio, and hypsometric integral. Each sub-basin was ranked from 1 to 11 based on individual morphometric parameter values, and an average ranking was used to determine overall prioritization. To refine the analysis and reduce dimensionality, Principal Component Analysis (PCA) was employed, effectively narrowing the parameters to six key indices: drainage density, circularity ratio, bifurcation ratio, stream frequency, compactness coefficient, and hypsometric integral. The prioritization results obtained from all 15 parameters aligned with those derived from the key indices, validating the effectiveness of PCA in sub-basin prioritization. According to the prioritization outcomes, sub-basin A1-4 exhibited the highest priority for management interventions due to its lowest average rank, whereas sub-basin A5 had the lowest priority. These findings provide a strategic basis for decision-making, aiming to reduce sediment inflow into the Emarat Dam reservoir and mitigate flood-related damage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drainage density
  • Circularity ratio
  • Bifurcation ratio
  • Watershed Prioritization

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 17 خرداد 1404
  • تاریخ دریافت: 25 دی 1403
  • تاریخ بازنگری: 14 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش: 17 خرداد 1404