پتانسیل یابی آب های زیرزمینی از طریق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در حوضه ی مهدیشهر

فتحی زاد, حسن; علیپور, حمید; هاشمی نسب, سیده نگار; کریمی, حاجی

فهرست نشریات دارای اعتبار وزارت علوم، تحقیقات و فناوری

تعداد نشریات	45
تعداد شماره‌ها	1,539
تعداد مقالات	18,765
تعداد مشاهده مقاله	62,715,546
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	22,662,914

پتانسیل یابی آب های زیرزمینی از طریق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در حوضه ی مهدیشهر

هیدروژئومورفولوژی

مقاله 1، دوره 3، شماره 8 - شماره پیاپی 4، آذر 1395، صفحه 1-20 اصل مقاله (1.47 M)

نویسندگان

حسن فتحی زاد¹؛ حمید علیپور²؛ سیده نگار هاشمی نسب³؛ حاجی کریمی⁴

¹دانشجوی دکتری بیابان زدایی، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد

²دانشجوی دکتری بیابان زدایی، دانشکده منابع طبیعی و کویر شناسی، دانشگاه یزد.

³دانش آموخته‌ی کارشناسی ارشد بیابان‌زدایی، دانشگاه صنعتی اصفهان.

⁴دانشیار و عضو هیئت علمی گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام

چکیده

آبهای زیرزمینی بهعنوان بخش مهمی از آبهای تجدیدپذیر جهان بهحساب میآیند. با افزایش جمعیت، گرایش به زندگی شهرنشینی و غیره، تقاضا برای این منابع روز به روز در حال افزایش است. امروزه استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) تبدیل به یکی از ابزارهای قدرتمند و مقرون به صرفه جهت شناسایی و اکتشاف منابع آب زیرزمینی قابل دسترس شده است. هدف از این تحقیق نیز مشخص کردن نواحی بالقوه آبهای زیرزمینی در منطقهی مهدیشهر واقع در استان سمنان با استفاده از فرآیند تحلیل سلسلهمراتبی (AHP)، سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی میباشد. پارامترهایی که برای شناسایی نواحی بالقوه آبهای زیرزمینی در نظر گرفته شده است عبارتند از واحدهای سنگشناسی، خطوارهها، شیب، توپوگرافی، تراکم زهکشی، پوشش گیاهی و خطوط همباران که با استفاده از نقشههای توپوگرافی 1:50000، مدل ارتفاعی رقومی، تصویر ماهوارهایETM⁺، نقشه زمینشناسی 1:250000 و آمار بارانسنجی ایستگاههای هواشناسی از طریق تکنیکهای سنجش از دور و GIS به دست آمدهاند. تمام لایهها در کلاسهای مختلف از طریق تحلیل سلسله مراتبی جهت تعیین نواحی بالقوه آبهای زیرزمینی مورد وزندهی قرار گرفته و پس از مدلسازی در محیط GIS، حوضهی مهدیشهر از نظر نواحی بالقوه آبهای زیرزمینی تقسیمبندی گردید. نتایج نشان داد که از بین 7 معیار مورد بررسی توسط نظرات کارشناسی و روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، معیار سنگشناسی و خطواره به ترتیب با اهمیت نسبی 33/0 و 22/0 دارای بیشترین اهمیت نسبی و ارجحیت بالا جهت پتانسیلیابی آبهای زیرزمینی در منطقه میباشد. همچنین در منطقه مورد مطالعه آبرفتهای کواترنری شامل تراسهای قدیم و جدید و رسوبات رودخانهای دارای بیشترین اهمیت نسبی و مطلوبیت و ذخایر تراسی و مخروط افـکنههای کوهپایهای قدیمی مرتفع و جدیـد کم ارتفاع به عـنوان مناطق بالقوه خوب آبهای زیرزمینی محسوب میشوند.

کلیدواژه‌ها

: سنجش از دور؛ GIS؛ آب های زیرزمینی؛ AHP. مهدیشهر

اصل مقاله

مقدمه

آبهای زیرزمینی، آبهای موجود در فضاهای خالی قشری از زمین هستند (بگهراج[1] و همکاران، 2013: 65). آبهای زیرزمینی بر خلاف آبهای سطحی تقریباً در هر جایی قابل دسترس هستند با اینکه تجدیدشونده می باشنداما پایدار نیستند (کریشنماثی[2] و همکاران، 2000: 24). در دسترس بودن آبهای زیرزمینی بستگی به نوع و خواص فیزیکی سنگها اعم از تخلخل، نفوذپذیری، قابلیت انتقال و ظرفیت ذخیرهسازی دارد (شارما[3] و کوجور، 2012: 1). روشهای معمول مورد استفاده در پتانسیلیابی آبهای زیرزمینی عمدتاً بر مطالعات و پیمایشهای زمینی استوار است (گنهپورم[4] و همکاران، 2009: 506). اما پیمایشهای صحرایی و استفاده از دادههای زمینی، اغلب وقتگیر بوده و با هزینهی زیادی همراه است. با ظهور تکنیکهای سنجش از دور و GIS، نقشهبرداری پتانسیلیابی آبهای زیرزمینی در داخل هر یک از واحدهای زمینشناسی راحتتر صورت میگیرد (گنهپورم و همکاران، 2009: 506؛ سینگ و پارکش[5]، 2003؛ جین[6]، 1998: 135). تلفیق دادههای سنجش از دور و GIS تبدیل به یکی از ابزارها برای اکتشاف منابع آب زیرزمینی شده است که در زمینه ارزیابی، نظارت و حفاظت از منابع آبهای زیرزمینی به ما کمک میکنند (مگش[7] و همکاران 2012: 189؛ دار[8] و همکاران، 2011: 597). فرآیند تحلیل سلسله مراتبی یکی از جامعترین مدلهای طراحی شده برای تصمیمگیریهای چندمعیاره است (عطایی، 1389: 333؛ قدسیپور، 1388: 236).

در زمینه پتانسیلیابی و مکانیابی منابع آب زیرزمینی به کمک مدلهای تصمیمگیری و سیستم اطلاعات جغرافیایی مطالعاتی در داخل و خارج از کشور صورت گرفته است. رمضانی و همکاران (1390) در پژوهشی با عنوان مکانیابی محلهای انجام عملیات تغذیه مصنوعی آبهای زیرزمینی با به کارگیری روشهای تصمیمگیری چندمعیاره و سامانه اطلاعات جغرافیایی، دو روش وزندهی تجمعی ساده و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی را برای مکانیابی مناطق مناسب تغذیهی مصنوعی آبهای زیرزمینی در دشت شمیل و آشکارا در استان هرمزگان، مورد استفاده قراردادند. پتانسیلیابی منابع آب زیرزمینی توسط صابری و همکاران (1391) نیز با استفاده از تلفیق سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی و به کمک مدل تحلیل سلسله مراتبی در تاقدیس کمستان استان خوزستان انجام شد.

آل آدامات[9] و همکاران (2003) در بخش شمالی حوضهی Azraq اردن با استفاده از GIS، دادههای سنجش از دور و مدل DRASTIC، آسیبپذیری منابع آبهای زیرزمینی این منطقه را بررسی نموده و نتیجه گرفتند که 84% آبهای زیرزمینی منطقه دارای آلودگی متوسط و بقیه دارای آلودگی کم هستند.

هدف از این تحقیق نیز مشخص کردن نواحی بالقوه آبهای زیرزمینی در منطقهی مهدیشهر واقع در استان سمنان با استفاده از تکنیکهای سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی میباشد.

مواد و روشها

منطقهی مورد مطالعه

حوضهیمهدیشهر در جنوب رشته کوههای البرز، واقع در 15 کیلومتری شمال شهرستان سمنان میباشد. این منطقه در محدوده طول جغرافیایی ²35 ¢00°53 تا ²01 ¢52°53 شرقی و عرض جغرافیایی²13 ¢36 °35 تا ²46 ¢10 °36 شمالی واقع شده است. مساحت آن 1954 کیلومتر مربع و حداقل ارتفاع آن از سطح دریا 1153 متر و حداکثر ارتفاع آن 3724 مترمیباشد. شکل (1) موقعیت حوضهی مهدیشهر را نشان میدهد. در محدودهی منطقه مورد مطالعه تعداد 18 شهر و روستا وجود دارد که در شکل (2) موقعیت آنها نشان داده شده است.

برای انجام این پژوهش، نقشهی توپوگرافی 1:50000، دادههای رقومی ارتفاعی منطقه (SRTM) با وضوح 90 متر، تصویر ماهوارهای لندست ETM⁺ به تاریخ 30/08/2002، نقشه زمینشناسی 1:250000، آمار بارانسنجی شش ایستگاه هواشناسی منطقه مورد استفاده قرار گرفت.

جهت تعیین نواحی بالقوه آبهای زیرزمینی حوضهی مهدیشهر از تکنیکهای سنجش از دور و GIS جهت استخراج نقشههای توپوگرافی، خطوارهها، پوشش گیاهی، شیب، تراکم زهکشی، بارش و لیتولوژی استفاده شده است. تمام لایهها به صورت رستری تهیه و به هر کدام بر اثر ضریب تأثیر خود طبق روش AHP وزن اختصاص داده شد و با استفاده از اکستنشن Arc hydro tools در محیط ArcGIS، DEM منطقهی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و نهایتاً نقشهی شبکهی زهکشی منطقه به روش استراهلر تهیه گردید.

شکل (1) موقعیت حوزهی مهدیشهر

در روش AHPهر کدام از معیارهای اصلی توسط کارشناسان مربوطه به صورت شفاهی مورد مقایسه قرار گرفتند و وزن هر کدام محاسبه شد. پس از استخراج تمامی معیارهای مورد نیاز در این مطالعه و تهیهی فرمهای نظرخواهی متخصصان (فرم پرسشنامه)، بایستی نظرات کارشناسی مورد ارزیابی قرار گیرد تا نرخ ناسازگاری آن به دست آید. کنترل نرخ ناسازگاری قضاوتهای تصمیمگیرندگان بر اساس روابـط ریاضی و با اسـتفاده از نرمافزار Expert Choice صورت گـرفت. این نرمافزار قادر است وزن نسبی معیارها و زیر معیارهای در نظر گفته شده را نسبت به یگدیگر و سطوح بالاتر با بکارگیری روش بردار ویژه تعیین کند. در نهایت وزن نهایی گزینهها محاسبه و بر اساس معیارهای تعیینشده اولویتبندی میشود.

شکل (2) موقعیت اراضی مسکونی در محدودهی منطقهی مورد مطالعه

پس از وارد کردن معیارها در این نرمافزار میزان نرخ ناسازگاری آنها برای تعیین درستی ماتریسهای مقایسهی زوجی، محاسبه گردید. نرخ ناسازگاری اگر کمتر از 1/0 باشد میتوان نتیجه گرفت که سطح مطلوبی از سازگاری در مقایسات زوجی وجود داشته است و در غیر این صورت این نرخ نشاندهندهی قضاوت ناسازگاری میباشد نقشههای معیار تهیه شده سپس در محیط Spatial Analyst، با روی همگذاری مورد همپوشانی وزنی (weighted overlay) قرار گرفتند و نهایتاً نقشهی پتانسیلیابی آبهای زیرزمینی منطقه در 4 کلاس خوب، خوب تا متوسط، متوسط و ضعیف تهیه گردید.

جدول (1) تعیین ارزش معیارها نسبت به یکدیگر توسط نظرات کارشناسی

ترجیحات	ارزش عددی
کاملاً ارجح یا کاملاً مهم‌تر یا کاملاً مطلوب‌تر	9
ترجیح یا اهمیت یا مطلوبیت خیلی قوی	7
ترجیح یا اهمیت یا مطلوبیت قوی	5
کمی ارجح یا کمی مهمتر یا کمی مطلوب‌تر	3
ترجیح یا اهمیت یا مطلوبیت یکسان	1
ترجیحات بین فواصل فوق	2 و 4 و 6 و 8

بحث و نتایج

در روش تحلیل سلسله مراتبی بعد از مشخص شدن وزنها برای تولید نقشهی پتانسیلیابی منابع آب تمام اوزان زیرمعیارها در آنها تأثیر داده و نقشهی وزندار هر یک از معیارها تولید شد. در نهایت با توجه به وزن هر معیار اصلی نقشه نهایی پتانسیل منابع آبی محاسبه گردید که در چهار کلاس پتانسیل کم، پتانسیل متوسط، پتانسیل متوسط تا خوب و پتانسیل خوب طبقهبندی شد.

در تحقیق حاضر نقش هفت معیار واحدهای سنگشناسی، خطوارهها، شیب، توپـوگرافی، تراکم زهکشی، پوشش گـیاهی و خطوط همباران در پـتانسیلیابی آبهای زیرزمینی منطقهی مهدیشهر با استفاده از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی و سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد ارزیابی قرار گرفته است که نتایج در جداول و شکلهای مربوطه آورده شده است.

- سنگشناسی

با توجه به تأثیر وضعیت لیتولوژی بر روی سیستمهای هیدروژئولوژیکی، نقشهی زمینشناسی منطقه را میتوان به سه گروه عمدهی سازندهای سخت کربناته، سازندهای سخت غیرکربناته و رسوبات آبرفتی تقسیم نمود. سازندهای زمینشناسی در جدول 2 و 3 سازندها و واحدهای زمینشناسی نشان داده شده است. شکل (3) نقشهی واحدهای سنگشناسی حوضهی مهدیشهر را نشان میدهد.

جدول (2) سازندهای زمینشناسی حوضهی آبخیز مهدیشهر

سازند	جنس	سن
باروت	شیل، ماسهسنگ و دولومیت	کامبرین نزدیک
روته	آهک و دولومیت	پرمین
الیکا	دولومیت و آهک	تریاس
شمشک	ماسهسنگ، شیل و آهک	ژوراسیک نزدیک
لار	آهک و دولومیت	ژوراسیک دور
تیزکوه	آهک ضخیم لایه و تودهای	کرتاسه
زیارت	سنگ آهک و سنگ آهک مارنی	ائوسن
کرج	شیل، سنگ آتشفشانی آندزیتی و لایههای آهک	ائوسن
آبرفتهای کواترنری	تراسهای قدیم و جدید و رسوبات رودخانهای	کواترنری

جدول (4) معیار زمینشناسی و اهمیت نسبی آنها و شکل (4) نقشهی واحدهای زمینشناسی منطقهی حاصل از وزندهی را نشان میدهد

جدول (3) واحدهای سنگشناسی حوضهی آبخیز مهدیشهر

جنس	اندکس	جنس	اندکس
تناوبی از دولومیت، سنگ آهک و شیل	Cb	مارن، مارن ژیپس دار، ماسهسنگ و کنگلومرا	Mur
واحد تفکیک نشده شامل سیلتستون میکادار و ماسه سنگ	Czl	مارن و مارن ژیپسدار، با میان لایههای ماسهسنگ	Murm
سنگ آهک، شیل و مارن تفکیک نشده	Db.sh	سنگ آهک ریفی تودهای تا ضخیم لایه	OMql
آهک پلاژیک و بیومتریک جلبکی و متریک	E1l	شیل اسلیتی با میان لایههای فرعی ماسه سنگ کوارتزیتی	pCk
مارن، مارن ژیپسدار و سنگ آهک	E1m	سنگ آهک ریفی و مارن ژیپسدار	PeEz
کنگلومرا و ماسه سنگ	E2c	کنگلومرای پلیمتال‌و ماسه سنگ	Plc
شیل تیره توفدار با میان لایه هایی از توف	Edvt	کنگلومرای پلی ژنیک سست	PlQc
ژیپس	Ekgy	سنگ آهک تودهای تا متوسط لایه	Pr
گچ (قاچ نمکی)	EOgy	سنگهای تفکیک نشده پالئوزوئیک	Pz
جنس	اندکس	جنس	اندکس
سنگ آهک تودهای- نازک لایه خاکستری روشن	Jl	ذخایر تراسی و مخروط افکنههای وهپایهای قدیمی مرتفع	Qft1
سنگ آهک اربیتولیندار ضخیم لایه تا تودهای	Ktzl	ذخایر تراسی و مخروط افکنههای کوهپایهای جدید کم ارتفاع	Qft2
سنگهای تفکیک نشده کرتاسه بالایی	Ku	سنگ آهک الیتی، سنگ آهک شیلی، دولومیت، سنگ آهک دولومیتی	TRe
آهک پلاژیک گلوبوترونکانادار	Kupl	ماسه سنگ، سیلتستون و گلسنگ و تناوب لایههایی از زغال سنگ رگهای	TRjs
کنگلومرای قرمز و ماسه سنگ	Mc

شکل(3) نقشهی واحدهای سنگشناسی حوضهی مهدیشهر

جدول (4) معیار زمینشناسی: سازندها و اهمیتنسبی آنها

سازند	آبرفتهای کواترنری	سازند تیزکوه	سازند لار	سازند باروت	سازند شمشک	سازند روته	سازند الیکا	سازند زیارت	سازند کرج	میانگین هندسی	اهمیت نسبی
آبرفتهای کواترنری	1	2	3	4	5	6	7	8	9	1472/4	3043/0
سازند تیزکوه	2/1	1	2	3	4	5	6	7	8	00/3	2201/0
سازند روته	3/1	2/1	1	2	3	4	5	6	7	1131/2	1550/0
سازند لار	4/1	3/1	2/1	1	2	3	4	5	6	4592/1	1071/0
سازند الیکا	5/1	4/1	3/1	2/1	1	2	3	4	5	1	0734/0
سازند زیارت	6/1	5/1	4/1	3/1	2/1	1	2	3	4	8195/0	0601/0
سازند کرج	7/1	6/1	5/1	4/1	3/1	2/1	1	2	3	4732/0	0347/0
سازند شمشک	8/1	7/1	6/1	5/1	4/1	3/1	2/1	1	2	3756/0	0276/0
سازند باروت	9/1	8/1	7/1	6/1	5/1	4/1	3/1	2/1	1	2411/0	0177/0

-پوشش گیاهی سبز

با استفاده از تصاویر موجود و شاخصهای پوشش گیاهی متنوع مانند NDVI، نقشهی پوشش گیاهی منطقه در فصل خشک به دست آمد. پوشش گیاهی در نواحی مرکزی عمدتاً مزارع و باغات هستند که بر روی درههای آبرفتی واقع شدهاند. جدول (5) معیار پوشش گیاهی، کلاسها و اهمیت نسبی آنها و شکل (5) نقشهی پوشش گیاهی منطقه حاصل از وزندهی را نشان میدهد.

جدول (5) معیار پوشش گیاهی: کلاس ها و اهمیت نسبی آنها

کلاس	پوشش	بدون پوشش	میانگین هندسی	اهمیت نسبی
پوشش	1	2	4142/1	6667/0
بدون پوشش	2/1	1	7071/0	3333/0

-شبکهی زهکشی و بارش

شبکهی زهکشی بر اساس میزان تـراکم آبراههها در نـفوذ رواناب به 5 کلاس طبقهبندی گردید جدول (6)، معیار شبکه زهکشی، کلاسها و اهمیت نسبی آنها و شکل (6)، نقشهی تراکم آبراهه منطقه حاصل از وزندهی را نشان میدهد.

جهت تهیهی نقشهی همباران منطقه، ابتدا با استفاده از آمار 14 ساله بارندگی مربوط به 6 ایستگاه بارانسنجی موجود در کل منطقه رابطهی گرادیان بارندگی با ارتفاع منطقه به دست آمد (شکل7). سپس با استفاده از رابطهی گرادیان و DEM منطقه، نقشهی همباران تهیه گردید. میانگین بارندگی ایستگاه مهدیشهر 250 میلیمتر در سال است اما با توجه به کوهستانی بودن منطقه، بارندگی در نقاط دیگر منطقه بیشتر است. طبق نقشهی همباران منطقه، بارندگی تا 650 میلیمتر در منطقه دیده میشود لذا منطقه از بارندگی 250 میلیمتر تا 650 میلیمتر به 3 کلاس طبقهبندی گردید.

جدول (6) معیار شبکهی زهکشی: کلاسها و اهمیت نسبی آنها

کلاسها	6/2- 8/1	8/1- 4/1	4/1- 9/0	9/0- 5/0	5/0	میانگین هندسی	اهمیت نسبی
6/2- 8/1	1	3	8	8	9	4413/4	5262/0
8/1- 4/1	3/1	1	7	7	8	6499/2	3140/0
4/1- 9/0	8/1	7/1	1	1	2	5135/0	0608/0
9/0- 5/0	8/1	7/1	1	1	2	5135/0	0608/0
5/0	9/1	8/1	2/1	2/1	1	3222/0	0382/0

شکل (6) گرادیان بارش با ارتفاع منطقه

جدول (7) معیار بارش، کلاسها و اهمیت نسبی آنها و شکل (7) نقشه همباران منطقه حاصل از وزندهی را نشان میدهد.

جدول (7) معیار بارش: کلاسها و اهمیت نسبی آنها

کلاسها	650-450m m	450- 250 mm	mm<250	میانگین هندسی	اهمیت نسبی
650-450 mm	1	5	7	2711/3	7147/0
450-250mm	5/1	1	5	1	2185/0
mm<250	7/1	5/1	1	3057/0	0668/0

-خطواره

برای استخراج خطوارهها از فیلترهای جهتدارآشکارسازی لبه مانند laplacian، Sobel و robert استفاده گردید تراکم خطوارههای منطقه در 5 کلاس طبقهبندی گردید. جدول (8) معیار تراکم خطواره، کلاسها و اهمیت نسبی آنها و شکل (8) نقشه تراکم خطوارههای منطقه حاصل از وزندهی را نشان میدهد.

جدول (8) معیار تراکم خطواره: کلاسها و اهمیت نسبی آنها

کلاسها	22/2-6/1	6/1-2/1	2/1-8/0	8/0-4/0	4/0- 0	میانگین هندسی	اهمیت نسبی
22/2-6/1	1	3	5	7	9	9363/3	5101/0
6/1-2/1	3/1	1	3	5	7	036/2	2638/0
2/1-8/0	5/1	3/1	1	3	5	1	1296/0
8/0-4/0	7/1	5/1	3/1	1	3	4911/0	0636/0
4/0- 0	9/1	7/1	5/1	3/1	1	2540/0	0329/0

جدول (9) معیار شیب: کلاسها و اهمیت نسبی آنها

کلاس	7-0 %	21-7 %	42-21 %	63-42 %	%63 <	میانگین هندسی	اهمیت نسبی
7-0 %	1	5	7	8	9	7894/4	5469/0
21-7 %	5/1	1	6	7	8	32/2	2649/0
42-21 %	7/1	6/1	1	6	7	1	1142/0
63-42 %	8/1	7/1	6/1	1	6	4471/0	0511/0
% 63 <	9/1	8/1	7/1	6/1	1	2013/0	0230/0

-شیب و توپوگرافی

بر اساس دادههای SRTM، نقشهی شیب منطقه در 5 کلاس تهیه شد. جدول (9) معیار شیب، کلاسها و اهمیت نسبی آنها و شکل (9) نقشهی شیب منطقه حاصل از وزندهی را نشان میدهد.با تجزیه و تحلیل دادههای SRTM، شرایط توپوگرافی منطقه تعیین شد. منطقه دارای آبوهوای تقریباً نیمهخشک با شرایط کوهستانی است. حداقل ارتفاع منطقه 1150 متر و حداکثر ارتفاع آن 3724 متر از سطح دریا است. اخـتلاف ارتفاع زیاد بین حداقل و حـداکثر ارتفاع منطقه باعث شـده تا دامنههای زیادی با شیبهای زیاد تشکیل شده که این دامنهها حرکت آب را به سوی مناطق با ارتفاع کمتر هدایت میکنند. جدول (10) معیار توپوگرافی، کلاسها و اهمیت نسبی آنها و شکل (10) نقشهی توپوگرافی منطقه حاصل از وزندهی را نشان میدهد.

جدول (11) معیارهای اصلی و اهمیت نسبی آنها و شکل (11) نقشهی پتانسیلیابی آبهای زیرزمینی منطقه به روش AHP را نشان میدهد.

جدول (10) معیار توپوگرافی: کلاسها و اهمیت نسبی آنها

کلاسها	m 1800>	m 2800-1800	m 3800-2800	میانگین هندسی	اهمیت نسبی
m 1800>	1	5	9	5569/3	7352/0
m 2800-1800	5/1	1	5	1	2067/0
m 3800-2800	9/1	5/1	1	2811/0	0581/0

جدول (11) معیارهای اصلی و اهمیتنسبی آنها

کلاس

زمین شناسی

خطواره

شبکه زهکشی

شیب

بارش

توپوگرافی

پوشش گیاهی

میانگین هندسی

اهمیت نسبی

سنگشناسی

18/4

33/0

خطواره

2/1

03/3

22/0

شبکهزهکشی

3/1

2/1

14/2

16/0

شیب

4/1

3/1

2/1

49/1

11/0

بارش

5/1

4/1

3/1

2/1

03/1

08/0

توپوگرافی

6/1

5/1

4/1

3/1

2/1

85/0

06/0

پوشش گیاهی

7/1

6/1

5/1

4/1

3/1

2/1

50/0

04/0

شکل (4) نقشهی واحدهای سنگشناسی منطقه

شکل (5) نقشهی پوشش گیاهی منطقه

شکل (6) نقشهی تراکم آبراهه منطقه

شکل (7) نقشهی همباران منطقه

شکل (8) نقشهی تراکم خطوارههای منطقه

شکل(9) نقشهی شیب منطقه

شکل (10) نقشهی توپوگرافی منطقه حاصل از

وزندهی

شکل (11) نقشهی پتانسیلیابی آبهای زیرزمینی منطقه

نتیجهگیری

اکتشاف آبهای زیرزمینی در زمینهای سخت سنگی کارپیچیدهای است اما برنامههای کاربردی پیشرفته RS و GIS با رویکردی یکپارچه، روشهای مؤثر و کارآمـدی را برای مطالعهی تـوسعه و مدیریت منابع آبی به وجود مـیآورند که میتوان بر این پیچیدگی غلبه کرد. در این مقاله، هفت لایه شامل سازندهای زمینشناسی، چگالی خطوارهها، شیب، توپوگرافی، بارندگی، پوشش گیاهی و تراکم زهکشی با استفاده از تکنیکهای سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی تهیه و به وسیلهی فرآیند تحلیل سلسله مراتبی مورد وزندهی قرار گرفتند. نتایج تحقیق نشان داد که از بین 7 معیار مورد بررسی توسط نظرات کارشناسی و روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، معیار زمینشناسی و خطواره به ترتیب با اهمیت نسبی 33/0 و 22/0 دارای بیشترین اهمیت نسبی و ارجحیت بالا جهت پتانسیلیابی آبهای زیرزمینی در منطقه میباشد. قسمتهایی که دارای پوشش گیاهی، تراکم آبراهه، بارندگی و تراکم خطواره بیشتر و همچنین دارای شیب و ارتفاع کمتر بودند، از لحاظ وزندهی دارای اهمیت نسبی بیشتر و در نتیجه مکان مناسبی برای پتانسیل آبهای زیرزمینی میباشد. در منطقهی مورد مطالعه آبرفتهای کواترنری شامل تراسهای قدیم و جدید و رسوبات رودخانهای دارای بیشترین اهمیت نسبی و مطلوبیت و ذخایر تراسی و مخروط افکنههای کوهپایهای قدیمی مرتفع و همچنین ذخایر تراسی و مخروط افکنههای کوهپایهای جدید کم ارتفاع به عنوان مناطق بالقوه خوب آبهای زیرزمینی محسوب میشوند. همچنین با وجود تراکم زهکشی بالا بر روی واحد سنگی کنگلومرای پلیژنیک سست، این مناطق نیز مناطق خوب محسوب شده است. به علاوه وجود تراکم زیاد خطوارهها در سازندهای ماسه سنگی شـمشک و باروت و آهکهای ضخیم لایـهی سازند تـیزکوه جز مناطق مناسب آبهای زیرزمینی میباشند.

نتایج حاکی از تأثیر مثبت روش تحلیل سلسله مراتبی بر شناسایی مناطق با احتمال وجود آب زیرزمینی است. همچنین این پژوهش نشان داد مدلسازی از جمله روشهای ارزشمند برای تعیین وضعیت احتمالی تغییرات مکانی است. با توجه به اینکه این روش در تعیین پتانسیل یک حوزه از نظر منابع آب زیرزمینی جزء فناوریهای نوین محسوب مـیگردد، میتواند راهبردی مناسب در ارتقاء شیوههای سنتی و کاهش هزینههای مرتبط با آن باشد.

[1]- Bagyaraj

[2]- Krishnamurthy

[3]- Sharma

[4]- Ganapuram

[5]- Singh and Prakash

[6]- Jain

[7]- Magesh

[8]- Dar

[9]- Al-Adamat

مراجع

منابع

ـ رمضانی، مهریانمجید؛ ملکمحمدی، بهرام؛ جعفری، حمیدرضا و یوسف رفیعی (1390). مکانیابیمحلهایانجامعملیات تغذیهمصنوعیآبزیرزمینیبابه کارگیریروشهایتصمیمگیریچندمعیارهوسامانهاطلاعات جغرافیایی (مطالعات موردی: استان هرمزگان، دشت شمیل و آشکارا)، مجلهی علوم و مهندسی آبخیزداری ایران، 14: صص 10-1.

ـ صابری، علیرضا؛ رنگزن، کاظم؛ مهجوری، رضا و مـحمدرضا کشاورزی (1391). پتانسیلیابیمنابعآبزیرزمینیباتلفیق سنجش از دور (RS) و GIS به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) در تاقدیس کمستان استان خوزستان، مجلهی زمینشناسی کاربردی پیشرفته، 6: صص 20-11.

-Abdalla, F. (2012), Mapping of Groundwater Prospective Zones Using Remote Sensing and GIS Techniques: A Case Sstudy from the Central Eastern Desert, Egypt, Journal of African Earth Sciences, Vol 70, 27, PP. 8-17.

-Al-Adamat, R.A.N.; Foster, I.D.L.; Baban, S.M.J. (2003), Groundwater Vulnerability and Risk Mapping for the Basaltic Aquifer of the Azraq Basin of Jordan Using GIS, Remote Sensing and DRASTIC, Applied Geography, 23, PP. 303-324.

-Bouaziz, M.; Leidig, M.; Gloaguen, R. (2011), Optimal Parameter Selection for Qualitative Regional Erosion Risk Monitoring: A Remote Sensing Study of SE Ethiopia, GEOSCIENCE FRONTIERS Vol. 2, Issue 2, PP. 237-245.

-Chaabouni, R.; Bouaziz, S.; Peresson, H.; Wolfgang, J. (2012), Lineament Analysis of South Jenein Area (Southern Tunisia) Using Remote Sensing Data and Geographic Information System, The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences, 15, PP. 197-206.

-Chenini, I.; Mammou, A.B. (2010), Groundwater Recharges Study in Arid Region: An Approach Using GIS Techniques and Numerical Modeling, Computers & Geosciences 36, PP. 801-817.

-Dar, I.A.; Sankar, K.; Dar, M.A. (2010), Remote Sensing Technology and Geographic Information System Modeling: An integrated Approach towards the Mapping of groundwater Potential Zones in Hard Rock Terrain, Mamundiyar Basin, Journal of Hydrology 394, PP. 285-295.

-Elewa, H.H.; Fathy, R.G.; Qaddah, A.A. (2011), The Sustainable Development and Management of Groundwater Resource RequiresPrecise Quantitative Assessment Based on Scientific Principle and Modern Techniques, Hydrogeology Journal, 19: 613–628.

-Ganapuram, S.; Kumar, G.; Krishna, I.; Kahya, E.; Demirel, M. (2008), Mapping of Groundwater Potential Zones in the Musi basin Using Remote Sensing and GIS, Advances in Engineering Software, Vol. 40, Issue 7, PP. 506-518.

-Ganapuram, S.; Vijaya Kumar, G.T.; Murali Krishna, I.V.; Kahya, E. (2009), Mapping of Groundwater Potential Zones in the Musi Basin Using Remote Sensing data and GIS, Advances in Engineering Software 40, pp. 506-518.

-Ishizaka, A.; Labib, A., (2009), AnalyticHierarchy Process and Expert Choice:Benefits and Limitations, ORInsight, Vol. 22, Issue 4, PP. 201-220.

-Jain, PK. (1998), Remote Sensing Techniques to locate Ground Water Potential zones in upper Urmil River Basin, District Chatarpur-central India, J Ind Soc Remote Sens, Vol. 26, Issue 3, PP. 135–147.

-Kheirkhah Zarkesh, M. (2005), DSS for Floodwater Site Selection in Iran, PhD Thesis, Wageningen University, p. 273.

- Khodaei, K.; Nassery, H.R. (2013), Groundwater Exploration Using Remote Sensing and Geographic Information Systems in a Semi-arid Area (Southwest of Urmieh, Northwest of Iran), Arabian Journal of Geosciences, 6, PP. 1229-1240

-Krishnamurthy, J., Mani, A., Jayaraman, V., Manive, M., (2000), Groundwater Resources Development in Hard Rock Terrain an Approach Using Remote Sensing and GIS Techniques, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Vol. 2, Issue 3/4, PP. 204–215.

-Madi, K.; Zhao, B. (2013), Neotectonic belts, Remote Sensing and Groundwater Potentials in the Eastern Cape Province, South Africa, International Journal of Water Resources and Environmental Engineering, Vol. 5, Issue 6, PP. 332-350.

-Magesh, N.S.; Chandrasekar, N.; Soundranayagam, J.P. (2012), Delineation of Groundwater Potential Zones in Theni District, Tamil Nadu, Using Remote Sensing, GIS and MIF Techniques, GEOSCIENCE FRONTIERS, Vol. 3, Issue 2, PP. 189-196.

-Malczewski, J. (2006), GIS-basedMulticriteria Decision Analysis: A Survey ofthe Literature, International Journal of Geographical Information Science, Volume 20, Issue 7, PP. 703-726.

-Meijerink, A.M.J. (1996), Remote Sensing Applications to Hydrology: Groundwater, Hydrological Sciences Journal, 41, PP. 549–561.

-Moore, I.D.; Gryson, R.B.; Landson, A.R. (1991), Digital Terrain Modeling: Review of Hydrological, Geomorphological, and Biological Applications, Hydrological Processes, 5, PP. 3-30.

-Oswald, M. (2004), Implementation of theAnalytical Hierarchy Process with VBA inArcGIS, Computers and Geosciences, 30, PP .637–646.

-Pickup, G.; Chewings, V.H., (1996), Correlations between DEM-derived Topographic Indices and Remotely Sensed Vegetation Cover in Rangelands, Earth Surface Processes and Landforms 21, PP. 517-529.

آمار

تعداد مشاهده مقاله: 2,417

تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,668

سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب

پیوندهای مفید

آمار

پتانسیل یابی آب های زیرزمینی از طریق فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در حوضه ی مهدیشهر