مدل سازی ارتباط کیفیت آب های سطحی و سنجه های سیمای سرزمین با استفاده از سیستم استنتاج عصبی-فازی (مطالعه موردی: استان مازندران)

تغییرات کیفیت آب، رویکرد مناسبی برای پایش آلودگی های غیر نقطه ای است. در مطالعه حاضر، اطلاعات کیفیت آب 81 ایستگاه آبسنجی واقع بر رودخانه های استان مازندران در خلال سال های 1391 و 1392 مورد بررسی قرار گرفت. مرز زیر حوضه های بالادست ایستگاه ها ترسیم شد و سنجه های سیمای سرزمین در دو سطح کلاس و سیما برای زیر حوضه های موجود استخراج شدند. از تحلیل مولفه های اصلی برای تعیین پارامترهای کیفیت آب و از رگرسیون خطی پیشرو به منظور تعیین سنجه های بهینه در توصیف تغییرات هر کدام از پارامترها استفاده شد. پنج مولفه اول قادر به توصیف 61/96 درصد از تغییرات کیفیت آب رودخانه های استان مازندران بودند. برای مدل سازی ارتباط میان سنجه های سیمای سرزمین و پارامترهای کیفیت آب از شبکه عصبی-فازی تطبیقی و رگرسیون چند متغیره خطی استفاده شد. نتایج حاکی از بود رگرسیون چند متغیره خطی توانسته است پارامترهای SAR، TDS، pH، NO3 و PO43- را با ضریب تبیین 81/0، 56/0، 73/0، 44/0 و 63/0 در مرحله آزمون پیش بینی نماید. این در حالی است که ضریب تبیین شبکه عصبی-فازی به ترتیب برابر با 82/0، 79/0، 82/0، 31/0 و 36/0 بوده است. بنابراین، شبکه عصبی-فازی در اغلب موارد کارایی بالاتری داشته و این امر ارتباط غیر خطی میان پارامترهای کیفیت آب و سنجه های سیمای سرزمین را نشان می دهد. از آنجا که کاربری ها و پوشش سرزمین مختلف در حوضه دارای تاثیر زیادی بر کیفیت آب خروجی، آلاینده های در دسترس و بار مواد محلول در رودخانه ها هستند، استفاده از روش این پژوهش می تواند به عنوان ابزاری تکمیلی در برنامه ریزی منطقه ای و ارزیابی اثرات محیط زیستی در برنامه های توسعه مطرح شود.