تخمین غلظت رسوبات معلق با استفاده از ترکیب تکنیک سنجش از دور و مدل درختی M5

برآورد غلظت رسوب معلق یکی از مهمترین مباحث مهندسی رودخانه است که می تواند به عنوان شاخص تغییر کاربری اراضی ، مطالعات کیفیت آب و کلیه پروژه های مرتبط با سازه های رودخانه ای مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق از تصاویر سنجنده مادیس (MODIS) و اطلاعات هیدرولوژیکی به همراه مدل درختی M5 جهت برآورد غلظت رسوب معلق در ایستگاه اهواز در رودخانه کارون استفاده شده است. در این مطالعه، 110 تصویر از سنسور مادیس در ماهواره Terra برای روزهای مربوط به اندازه گیری های میدانی بار معلق رسوب برای سال های 2000 تا 2015 استفاده گردید. پارامترهای ورودی مدل درختی در این مطالعه، دبی جریان و باندهای قرمز (R) ، مادون قرمز (NIR) و نسبت باندی NIR/R استخراج شده از تصاویر مادیس بوده است. سه معادله رگرسیونی توسط مدل M5 برای تخمین غلظت رسوب در ایستگاه اهواز ارایه شده است که می تواند در شرایط مختلف دبی جریان و نسبت NIR/R به کار رود. نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان می دهد که مدل M5 از روش منحنی سنجه رسوب که از رایج ترین روش های تخمین بار رسوب معلق است، عملکرد بهتری داشته است. شاخص کارایی ناش-ساتکلیف برای مدلM5 58/0 بدست آمد، این در حالی است که مقدار این ضریب برای روش منحنی سنجه رسوب برابر با 24/0 محاسبه گردید. نتایج نسبت اختلاف نشان می دهد که در دبی های بالا، کارایی روش منحنی سنجه رسوب به شدت کاهش می یابد، در حالیکه مدل درختی نتایج قابل قبولی را ارایه می دهد. تجزیه و تحلیل حساسیت عام در مدل M5 نشان می دهد که 93٪ از واریانس خروجی تابع تاثیرات اصلی پارامترهای ورودی و کمتر از 7٪ متعلق به اثرات متقابل است. در میان تاثیرات اصلی، دو پارامتر دبی جریان و نسبت باندی به ترتیب با 73٪ و 12٪ بیشترین تاثیر را بر روی واریانس خروجی داشته اند.