ص) )325-332 تحقيقات آب و خاک ايران دورة 45, شمارة 3 پاييز 1393 تعيين مناسبترين ابعاد سلولی مدل رقومی ارتفاع برای محاسبة عامل توپوگرافی در مدل RUSLE 3 2 1 فرخ اسدزاده * سلمان ميرزايی محبوبه طيبی 1. استادیار گروه علوم خاک دانشگاه ارومیه 2 و 3. دانشجویان دکتری گروه علوم خاک دانشگاه شهرکرد )تاریخ دریافت: 1392 / 10 / 7 تاریخ تصویب: )1393 / 3 / 11 چکيده تعیین عامل توپوگرافی )LS( به دلیل پیچیدگی اثر آن بر پیشبینی تلفات خاک با مد RUSLE بسیار دشوار است. هدف این تحقیق تعیین مناسبترین ابعاد سلولی نقشة DEM برای محاس ة عامل LS به رو Moore and Wilson )1992( در منطقهای به مساحت 5326 هکتار در شما غرب استان تهران بود. بدین منظور با استفاده از DEM با ابعاد سلولی 10 متر نقشههای DEM با ابعاد سلولی 30 و 50 و 100 و 200 و 400 متر در محی ArcGIS 9.3 ایجاد شد. سپس مناسبترین ابعاد سلولی با استفاده از معیار وابستگی مکانی و ضریب ت یین ( 2 R( انتخاب شد. نتایج نشان داد در تهیة نقشة جریان تجمعی گودا های مصنوعی ایجادشده در نقشههای DEM باید رفع شود. همچنین بررسی تغییرنماها نشان داد عامل LS بهدستآمده از نقشة DEM با ابعاد سلولی 50 متر دارای بیشترین وابستگی مکانی )613 0( / و ضریب ت یین )983 0( / است. بنابراین DEM با ابعاد سلولی 50 متر منجر به تولید نقشة عامل LS دقیقتر شد. کليدواژگان: زمین آمار عامل LS فرسایش خاک مد رقومی ارتفاع * مقدمه امروزه اثر منفی فرسایش خاک بر تخریب اراضی تولیدات کشاورزی کیفیت آبهای سطحی و زیرزمینی سامانههای هیدرولوژیکی و محی زیست مشکل بسیار مهمی بهشمار میرود )1994 Elliot,.)Lal and به منظور تدوین استراتژیهای حفاظت خاک در مقیاس منطقهای برآورد خطر فرسایش در مناطق مختلف و ایجاد نقشههای خطر فرسایش برای شناسایی نواحی مستعد به تلفات خاک و تولید رسوب گام اولیه است.)Vrieling et al., 2002( مد محققان برای ارزیابی خطر تلفات خاک از مد های مختلف فرسایش خاک استفاده میکنند که در این میان های خانوادة USLE پرکاربردترین اباار در این زمینهاند )2010.)Kinnell, از محدودیتهای مه مد اولیة USLE )1978 Smith, )Wischmeier and عدم توانایی آن در برآورد * دقیق فرسایش خاک برای اراضی غیر کشاورزی است که با توجه به این ضعف al. )1997( Renard et نسخة تجدیدنظرشدة مد 1 جهانی هدررفت خاک را با نام RUSLE توسعه دادند. از آن پس این مد در بسیاری از تحقیقات برآورد تلفات خاک بهکار پست الکترونیک نویسندة مسئو : farrokhasadzadeh@gmail.com رفت ( al., Vrieling et al., 2002; Wang et al., 2003; Tian et.)2009 به هر حا دقت برآورد تلفات خاک در هر مدلی صرفنظر از عدم قطعیت ساختاری آن مد تابعی از میاان دقت بهکاررفته در تعیین تکتک عوامل مؤثر در آن است. در زمینة مد های خانوادة USLE نیا Blanco and Nadaoka )2006( اعالم کردند عامل LS )عامل توپوگرافی( مد RUSLE یکی از عوامل مشکل و م ه در برآورد هدررفت خاک است که به طور مستقی اثر زیادی بر شروع رواناب و میاان هدررفت خاک دارد. نتایج تحلیل حساسیت مد های خانواده USLE نیا نشان میدهد از بین همة عوامل مؤثر در این مد ها عامل شیب و بهویژه درجة آن بیشترین تأثیر را در مقدار خروجیها دارد 2001( al.,.)truman et در مد RUSLE عامل L نشاندهندة اثر طو شیب و S نشاندهندة اثر درجة شیب زمین است که در عمل به شکل عامل LS مطرح میشود و اثر توپوگرافی در تلفات خاک را بیان میکند. )1978( Wischmeier and Smith اولین معادله را برای محاس ة عامل LS ارائه کردند. یکی از محدودیتهای مه رابطة آنها هاینهبر و زمانبر بودن آن در مساحتهای بارگ است )2003 al.,.)wang et به منظور غل ه بر این مشکل از سامانة اطالعات جغرافیایی )GIS( استفاده میشود که در ارزیابی مناطق حساس به فرسایش خاک در 1. Revised Universal Soil Loss Equation
326 تحقيقات آب و خاک ايران دورة 45 شمارة 3 پاييز 1393 مساحتهای بارگتر به دلیل هاینة ک و دقت با معقو تر al. )2011( Najafinejad et در منطقة سد کما است 2003( al.,.)millward and Mersey, 1999; Wang et با کاربرد سامانة اطالعات جغرافیایی محققان توانستند عامل LS را برای هر یک از سلو های نقشة شیب محاس ه کنند ( Moore and Wilson, 1992; Kinnell, 1997; Desmet and Govers, 1996(. از بین رو های مختلف مورد استفاده برای تعیین عامل LS رابطة )1992( Moore and Wilson که بر اساس مد رقومی ارتفاع منطقه است کاربرد وسیعی دارد. بررسی منابع نشان میدهد نقش ابعاد سلولی مد ارتفاع در دقت برآورد رواناب در برخی مد رقومی های هیدرولوژیکی مطالعه شده است ملالا al. )2012( Eguen et با در دست داشتن مقادیر مشاهدهای رواناب در یک حوضه با مساحت تقری ی 131 کیلومتر مربع اظهار کردند استفاده از مد های رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک 30 و 100 متر میتواند برای تخمین دبی رواناب مناسب باشد در حالی که نتایج این محققان حاکی از بیشبرآورد مقادیر رواناب در صورت استفاده از مد رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی 500 متر است. در مطالعهای دیگر نیا al. )2011( Sharma et اظهار کردند مد رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک 90 متر ویژگیهای توپوگرافی را بهخوبی نشان میدهد و میتواند در مد های هیدرولوژیکی استفاده شود. با وجود مطالعات صورتگرفته در زمینة نقش مد رقومی ارتفاع در مد مد های هیدرولوژیکی در مد های برآورد تلفات خاک به نقش این عامل کمتر توجه شده و در اغلب موارد کاربرد های رقومی ارتفاع با قدرتهای تفکیک مختلف به دلخواه صورت گرفته است. al. )2000( Knijff et برای ارزیابی خطر فرسایش در اروپا اندازة سلو 50 متر را برای رابطة Moore and )2007( Wachal and Banks بهکار بردند. )1992( Wilson نقشة شیب م تنی بر مد رقومی ارتفاع را بر اساس قدرت تفکیک 30 متر برای محاس ة عامل LS انتخاب کردند. Gitas et al. )2009( رابطة )1992( Moore and Wilson را با ان دازة سلو 100 متر در ارزیابی چندزمانة خطر فرسایش در یک حوضة آبخیا در کشور یونان بهکار بردند. al. Mitasova et )1996( با ایجاد مد های رقومی ارتفاعی با ابعاد مختلف ابعاد بهینة سلولی 30 متر را به منظور محاس ة عامل LS معرفی کردند. al. )2008( Ayoubi et با استفاده از تکنیک زمینآمار مناسبترین ابعاد سلو را برای رابطة Moore and Wilson )1992( برای منطقة تالش علیای استان گلستان عدد 50 متر دانستند. al. )2011( Asadi et عامل LS را با استفاده از مد رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک 90 متر استخرا کردند. صال استان مرکای با م نا قراردادن رابطة )1978( Wischmeier and Smith گاار کردند مد رقومی ارتفاع با اندازة سلو خطا را در محاس ة عامل LS به رو 30 متر کمترین Moore and Wilson )1992( دارد. همانطور که مرور منابع نشان میدهد مد رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی مختلف برای محاس ة عامل LS در مطالعات بهکار رفته است ( Gitas Knijff, 2000; Wachal and Banks, 2007; et al., 2009; Ayoubi et al., 2008; Asadi et al., 2011; al., 2011.)Najafinejad et از آنجا که در برآورد فرسایش خاک به وسیلة مد اجرا در محی رو RUSLE با استفاده از مد های مکانی قابل LS وابستگی مکانی متغیرهایی نظیر GIS اهمیتی ویژه دارد وابستگی مکانی توجیهشده با مد زمینآماری میتواند معیاری تعیینکننده در انتخاب مد رقومی مناسب برای تعیین LS باشد. همچنین یکی از د یل اختالف در انتخاب مناسبترین ابعاد سلو میتواند عدم بهکارگیری صحی مراحل تهیة نقشة عامل LS در محی GIS باشد. بر این اساس تحقیق حاضر با هدف تعیین مناسبترین ابعاد سلولی مد رقومی ارتفاع برای محاس ة عامل LS مد RUSLE به )1992( Moore and Wilson در منطقة نمونة انتخابشده در استان تهران انجام شد. مواد و روشها در این پژوهش منطقهای در شما غرب استان تهران با مختصات جغرافیائی 40ʺ 1ʹ 36 تا 30ʺ 6ʹ 36 عرض شمالی و ʺ10 ʹ51 50 تا ʺ20 ʹ0 51 طو شرقی انتخاب شد. مساحت منطقة انتخابشده 5326 هکتار بود. بیشترین ارتفاع )3568 متر( آن در بخشهای شمالی و ک ترین ارتفاع )1816 متر( آن نیا در بخش جنوب غربی قرار داشت. در شکل 1 موقعیت جغرافیایی منطقة مطالعهشده همراه نقشة رقومی ارتفاع آن میآید. کاربری عمدة منطقه مرتع و در مناطق شیبدار کوهستانی واقع است. به منظور تهیة مد های رقومی با قدرت تفکیکهای متفاوت ابتدا مد رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک 10 متر از منطقة مورد نظر از سازمان نقشهبرداری کشور که از نقشههای توپوگرافی با مقیاس 1 / 25000 تهیه شده اخذ شد. این نقشه نقشة پایه برای تهیة سایر مد های رقومی ارتفاع با قدرتهای تفکیک 200 100 50 30 و 400 متر بود. مد های رقومی ارتفاع با قدرت تفکیکهای مختلف به کمک تکنیک درونیابی
327 اسدزاده و همکاران: تعيين مناسبترين ابعاد سلولی مدل رقومی... به رو نادیکترین همسایه با استفاده از مد رقومی با قدرت θ درجة شیب زمین و A s تفکیک 10 متر تهیه شدند. سپس با بهکارگیری مد Moore )1992( and Wilson مقدار عامل LS برای هر سلو در مد های رقومی با قدرت تفکیک مختلف با استفاده از رابطة 1 محاس ه شد. (رابطة 1( معاد مساحت سلو است که آب آنها به داخل سلو مورد نظر جاری میشود. هایی مقادیر As )سط ویژة حوضه( از حاصلضرب جریان تجمعی در اندازة ابعاد سلو با استفاده از رابطة 2 قابل محاس ه است 1992( Wilson,.)Moore and )رابطة 2( As Flow Accumulation Cell Size 0.4 1.3 A sin s LS 22.13 0.0896 شکل 1. موقيعت منطقة مطالعهشده روی نقشة استان تهران بنابراین برای تهیة نقشة LS به رو Moore and Wilson به تهیة نقشة جریان تجمعی نیاز بود که از حاصلضرب آن در اندازة سلو مد رقومی ارتفاع مقادیر As محاس ه میشود. مراحل تهیة نقشة جریان تجمعی با استفاده از نرمافاار ArcGIS 9.3 به طور شماتیک در شکل 2 میآید. گفتنی است برای بهکارگیری صحی مراحل محاس ة عامل LS به رو )1992( Moore and Wilson از بخش راهنمای نرمافاار Flow ( برای تهیة نقشة جریان تجمعی ArcGIS 9.3 )Accumulation استفاده شد. به منظور انتخاب مناسبترین ابعاد سلولی مد رقومی ارتفاع مقادیر LS به صورت نقشههای رستری محاس ه شد و سپس تحلیلهای زمینآماری با استفاده از نی تغییرنما که تابعی ریاضی برای توصیف ساختار تغییرپذیری مکانی متغیرهاست صورت گرفت. مد رقومی ارتفاع )DEM( گودا های مصنوعی )Sink( پرکردن گودا ها )Fill( جهت جریان Direction( )Flow جریان تجمعی Accumulation( )Flow شکل 2. مراحل تهية نقشة جريان تجمعی برای محاسبة عامل LS
328 تحقيقات آب و خاک ايران دورة 45 شمارة 3 پاييز 1393 نی ق ل از کاربرد تجایه و تحلیل زمینآماری همسانگردی متغیر LS بررسی شد. تحلیل همسانگردی با استفاده از تغییرنمای رویه انجام شد. به طور کلی برای مقایسة دو کمیت که در این مطالعه مقادیر LS است در دو نقطه به مختصات مختلف بررسی اختالف آنها ط یعیترین رو مقایسه است. بر این اساس برای همة موقعیتها میتوان توان دوم این اختالف را تحت عنوان نی محاس ه کرد. تغییرنما به صورت رابطة 3 1 N( h) 2 h Z ( x i h) Z( )رابطة )3 x i ) 2N( h) i 1 Z(x i ) )h( تعداد جفتهای جداشده در فاصلة گام N(h) مقدار متغیر اندازهگیریشده در نقطة X i و (h+ Z(x i مقدار متغیر اندازهگیریشده در موقعیت مکانی X i h+ است.)Mohammadi, 1385( یک نی تغییرنمای ایدهآ سه پارامتر اثر قطعهای حد آستانه و دامنة مؤثر را دارد. اثر قطعهای بیانکنندة مؤلفة غیر ساختاری )تصادفی( واریانس است حد آستانه تقری ی از واریانس کل را ارائه میکند و مقدار دامنه بیانکنندة فاصلهای است که در ماورای آن نمونهها را میتوان مستقل از ه بهحساب آورد )1385.)Mohammadi, در مطالعة حاضر به منظور براز واریوگرافهای تجربی LS با توجه به براز بهتر نس ت به سایر مد استفاده شد. )رابطة 4( فاصله و r سلو ها از مد نظری نمایی به شکل رابطة 4 h h C 0 C 1 exp r h حد آستانه C اثر قطعهای C 0 مقدار تغییرنما h مؤلفة دامنه است )2006.)Mohammadi, منظور از فواصل نمونهبرداری در این تحقیق ابعاد های مد رقومی ارتفاع است. ابعاد سلو های مد رقومی ارتفاع روی درجه و طو شیب و مساحت سلو تغییر ابعاد سلو ها مؤثر است. ها به دقتهای متفاوت از نقشة LS منجر خواهد شد. جهت مطالعة واریوگرافی و زمینآماری از نرمافاار + 5.1.1 GS استفاده شد. در نهایت جهت انتخاب مد رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی مناسب در تهیة نقشة فاکتور LS از معیار وابستگی مکانی و ضریب ت یین نی گام برابر اندازة ابعاد سلو تغییرنما در حالتی که فاصلة ها باشد استفاده شد. شدت و درجة وابستگی مکانی یک متغیر ناحیهای را میتوان از تقسی واریانس بخش ساختاری )حد آستانه منهای اثر قطعهای( به واریانس کل بهدست آورد. هر چه درجة وابستگی مکانی از 0 / 5 بیشتر باشد ساختار فضایی قویتر است )2001 al.,.)wang et يافتهها و بحث نتایج محاس ة عامل LS به رو )1992( Moore and Wilson در دو حالت رفعشدن و رفعنشدن گودا های مصنوعی ق ل از تهیة نقشة جریان تجمعی در شکل 3 میآید. در مد های رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی 30 و 50 و 100 متر بهترتیب در 73 / 5 و 1 / 06 و 0 / 67 درصد از سلو ها گودا های مصنوعی ایجاد شده است. اما با افاایش ابعاد سلولی مد رقومی ارتفاع به 200 و 400 متر تشکیل گودا های مصنوعی تقری ا به 0 رسیده است. در اثر ایجاد گودا های مصنوعی سلو نقش یک حوضة کوچک بسته را ایفا میکند و جریان آب نمیتواند از آن خار شود. با تشکیل گودا های مصنوعی به دلیل تشکیل ریاحوضههای کوچک عامل LS محاس هشده کمتر از مقدار واقعی آن خواهد بود. ال ته در شرای ط یعی نیا در صورت وجود محی های آهکی و کارستی در ارتفاعات که دمای پایینتری دارند گودا هایی به علت حاللیت با ی سنگ آهک در آب ایجاد میشود )2006.)Rafahi, از این جهت باید به نتایج مطالعات زمینشناسی نیا در برآورد عامل LS به رو Moore )1992( and Wilson توجه کرد. بسیاری از سازندهای زمینشناسی در ایران مانند سازند آهک آسماری در نواحی زاگرس سازند زیارت در ال رز جنوبی سازند آغچهگیل در ال رز شمالی و غیره دارای مقدار زیادی سنگ آهکاند LS بنابراین در برآورد عامل.)Darwishzadeh, )2006 خصوصیات زمینشناسی منطقة مورد مطالعه اهمیت دارد و ن اید گودا های ط یعی تشکیلشده در اثر انحال سنگ آهک به اشت اه گودا مصنوعی ایجادشده در تهیة مد رقومی ارتفاع تلقی و پر شود. نتایج محاس ة عامل LS از نقشة جهت جریان و نقشة جریان تجمعی در شکل 3 میآید. عامل LS بهدستآمده با استفاده از جهت جریان برای تهیة عامل LS مناسب نیست. شکل 3 نشان میدهد اختالف زیادی بین LS محاس هشده از نقشة جریان تجمعی با LS حاصل از نقشة جهت جریان وجود دارد. نتایج این مطالعه با نتایج مطالعات al. )2011( Asadi et که عامل LS را بدون رفع گودا های مصنوعی تشکیلشده و al. )2011( Najafinejad et که عامل LS را بدون رفع گودا های مصنوعی تشکیلشده و با استفاده از جهت جریان بهدست آوردهاند متفاوت است.
329 اسدزاده و همکاران: تعيين مناسبترين ابعاد سلولی مدل رقومی... شکل 3. پراکنش عامل LS محاسبهشده در اطراف خط 1:1 در شرايط رفع و عدم رفع گودالهای مصنوعی در مدلهای رقومی ارتفاع با ابعاد مختلف شکل 4. پراکنش عامل LS محاسبهشده در اطراف خط 1:1 در شرايط استفاده از جهت جريان و جريان تجمعی )با رفع گودالهای مصنوعی( در مدلهای رقومی ارتفاع با ابعاد مختلف در این پژوهش با رفع گودا های مصنوعی ایجادشده و بهکارگیری مراحل صحی تهیة نقشة جریان تجمعی از مد رقومی ارتفاع نقشة متغیر عامل LS با استفاده از مد Moore )1992( and Wilson تهیه شد. در شکل 5 نقشهای که با استفاده از مراحل شرحدادهشده و بر م نای مد رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی 50 متر بهدست آمده قابل مشاهده است. خالصهای از آمارههای توصیفی عامل LS بهدستآمده از مد های رقومی با ابعاد مختلف در منطقة مورد مطالعه در جدو 1 میآید. بیشترین و کمترین تعداد پیکسل )بهترتیب 59073 و 330 عدد( در این مطالعه بهترتیب مربوط به قدرتهای تفکیک 30 و 400 متر بود. کمترین مقدار عامل LS در سلو های با ابعاد مختلف برابر 0 و بیشترین مقدار این عامل )1 1795( / مربوط به مد رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی 30 متر است. میانگین عامل LS در منطقة مطالعاتی با افاایش ابعاد سلو ها افاایش یافت. انحراف معیار با افاایش ابعاد سلو ها از 30 به 50 متر کاهش و سپس با بارگترشدن ابعاد سلو ها افاایش یافت. بر اساس مقادیر محاس هشدة LS برای هر یک از مد های رقومی ارتفاع آنالیاهای زمینآماری انجام شد. تحلیل نی تغییرنما در جهات چهارگانة آزیموتهای 90 45 0 و 135 درجه برای هر یک از مد های رقومی ارتفاع برای متغیر LS نشان داد که تغییرپذیری عامل LS در جهتهای مختلف رفتاری مشابه دارد ملالا در شکل 6 مد های نی تغییرنما برای
330 تحقيقات آب و خاک ايران دورة 45 شمارة 3 پاييز 1393 نی متغییر LS تهیهشده به وسیلة مد رقومی 50 متر در منطقة مورد مطالعه در جهات چهارگانة مذکور میآید. نتایج تفسیر مؤید آن است که فاکتور LS در مناطق مورد مطالعه فاقد ناهمسانگردی است. بنابراین در ادامة آنالیاهای زمینآماری از تغییرنمای چندجهته استفاده شد. جدول 1. خالصة پارامترهای آماری عامل LS در منطقة مورد مطالعه ابعاد سلو )متر( 30 تعداد پیکسل 59073 کمینه خصوصیات آماری عامل LS بیشینه 1795 / 1 میانگین 36 / 03 انحراف معیار مد نتایج آنالیاهای واریوگرافی روی دادههای LS حاصل از های رقومی ارتفاع در منطقة مورد مطالعه نشان داد مد نمایی بهخوبی تغییرات مکانی LS بهدستآمده از همة مد های رقومی ارتفاع به جا مد رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی 400 متر را ت یین میکند )شکل 7(. مقادیر اثر قطعهای از 30 به 50 متر جائی کاهش یافت اما حد آستانة نی تغییرنما با بارگترشدن ابعاد سلو همانگونه که نتایج جدو مد رقومی ارتفاع افاایش یافت )جدو.)2 2 نشان میدهد یکی از نکات مه در تغییرات مکانی متغیر LS در منطقة مورد مطالعه میاان وابستگی مکانی و ضریب ت یین ( 2 R( است. به این صورت که عامل LS محاس هشده از مد رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی 50 متر تا فاصلة 252 متر دارای بیشترین وابستگی مکانی )613 0( / و ضریب ت یین )983 0( / است. این وضعیت میتواند نشاندهندة غل ة بیشتر واریانس بخش ساختاری تغییرنما بر واریانس بخش تصادفی )واریانس اثر قطعهای( آن باشد که خود میتواند دلیلی بر مناسببودن ابعاد سلولی 50 متر باشد. 95 / 2 90 / 7 101 / 9 100 / 82 100 / 3 42 / 20 47 / 6 53 / 9 54 / 05 1390 / 6 1106 / 8 745 / 8 598 / 2 21350 5307 1331 330 50 100 200 400 شکل 7. تغييرنمای همهجهتة عامل LS در منطقة مورد مطالعه شکل 5. نقشة عامل LS برای منطقة مطالعاتی شکل 6. نيمتغييرنما عامل LS در جهات چهارگانه در مدل رقومی ارتفاعی با ابعاد سلولی 50 متر در زمینة مد رقومی ارتفاع با ابعاد سلولی 400 متر هیچیک از مد های واریوگرام نتوانست به طور مطلوب تغییرات مکانی LS را در ابعاد سلولی فو ت یین کند. این واقعیت از ضریب ت یین بسیار پایین )008 0( / ناشی از براز دادهها مشهود است )جدو این مد بر 2(. بهنظر میرسد دلیل این موضوع ازبینرفتن بسیاری از جائیات توپوگرافی منطقه با افاایش ابعاد سلولی مد رقومی ارتفاع به 400 متر باشد. از این رو روشن است که اگر مد واریوگرام نتواند تغییرات مکانی را بهخوبی ت یین کند نمیتوان شاخص وابستگی مکانی )نس ت واریانس بخش ساختاری به واریانس حد آستانه( را معیاری برای تغییرات مکانی عامل LS درنظر گرفت. در این زمینه مطالعات Wang et
331 اسدزاده و همکاران: تعيين مناسبترين ابعاد سلولی مدل رقومی... al. )2001( با استفاده از معیارهای آنتروپی نیا نشان میدهد که افاایش ابعاد سلولی مد رقومی ارتفاع منجر به ازدسترفتن بخشی از اطالعات توپوگرافی میشود. al. )2001( Wang et و al. )2008( Ayoubi et نیا با آنالیا مد های رقومی ارتفاع با ابعاد مختلف نشان دادند که مد رقومی ارتفاع با ابعاد 50 متر منجر به با ترین وابستگی مکانی میشود. ابعاد DEM )متر( مد جدول 2. پارامترهای مدل نيمتغييرنما برای متغير LS در ابعاد مختلف DEM * مکانی نمایی دامنه )متر( اثر قطعهای حد آستانه وابستگی ضریب ت ی نی )R 2 ( 0 / 858 0 / 983 0 / 535 0 / 613 7601 8401 3530 3250 211 / 0 نمایی 252 / 0 30 50 0 / 855 0 / 50 14050 7020 100 نمایی 2424 0 / 842 8 0 / 500 0 / 500 16370 9877 8180 8190 10695 24330 نمایی نمایی واریانس بخش ساختاری به واریانس حد آستانه Sill] [(Sill-Nugget) / 200 400 * نسبت نتيجهگيری تحقیق حاضر نشان داد میاان گودا های مصنوعی تشکیلشده با کاهش ابعاد سلولی مد های رقومی ارتفاع افاایش مییابد. اما با افاایش ابعاد سلولی مد رقومی ارتفاع به بیش از 200 متر تشکیل گودا های مصنوعی تقری ا به 0 میرسد. با تشکیل گودا های مصنوعی سلو نقش یک حوضة کوچک بسته را ایفا میکند و عامل LS محاس هشده کمتر از مقدار واقعی آن میشود. از طرفی افاایش ابعاد مد رقومی ارتفاع که س ب کاهش گودا های مصنوعی میشود باعث میشود اثر پستی و بلندیهای واقعی زمین در مقدار LS حذف شود. همچنین با آنالیا نی تغییرنما در منطقة مطالعاتی مشخص شد تغییرپذیری عامل LS در جهتهای مختلف دارای رفتاری مشابه است. بررسی تغییرپذیری عامل LS در منطقة مورد مطالعه بر اساس تجایه و تحلیل نی تغییرنما نشاندهندة این واقعیت است که بیشترین وابستگی مکانی و ضریب ت یین با استفاده از مد رقومی ارتفاع به ابعاد سلولی 50 متر حاصل میشود. بنابراین در این منطقه ابعاد سلولی 50 متر را میتوان مناسبترین ابعاد سلولی مد رقومی ارتفاع پیشنهاد کرد. بر اساس نتایج این تحقیق به منظور افاایش دقت و کارایی در مطالعات برآورد فرسایش خاک به رو RUSLE انتخاب مناسبترین ابعاد سلولی مد رقومی ارتفاع در تهیة نقشه LS منطقه ضروری است و نتایج را میتواند بهشدت تحت تأثیر قرار دهد. REFERENCES Amini, M., Afyuni, M., Khademi, H., Abbaspour, K. C., and Schulin, R. (2005). Mapping risk of cadmium and lead contamination to human health in soils of central Iran. Science of the Total Environment, 347, 64-77. Asadi, H., Vazifehdoost, M., Moussavi, A., and Honarmand, M. (2011). Assessment and mapping of soil erosion hazard in Navrood watershed using revised universal soil loss equation (RUSLE), geographic information system (GIS) and remote sensing (RS). Report of Researches Guilan Regional Water Company, 13. (In Farsi) Ayoubi, S. h., Khormali, F.. and Shataee, S. h. (2008). Optimal resolution investigation of digital elevation models by goestatistcal technique to compute topographic factor (LS) for RUSLE equation in Talesholia district, Golestan Province. Pajouhesh and Sazandegi, 77, 122-129. (In Farsi) Blanco, A. C. and Nadaoka, K. (2006). A comparative assessment and estimation of potential soil erosion rates and patterns in Laguna lake watershed using three models: Towards development of an erosion index system for integrated watershed-lake management. Philippines, Symposium on Infrastructure Development and the Environment, 12. Curran, P. J. and Dungan J. L. (1989). Estimation of single- to- noise: A new procedure applied to AVIRIS data. IEEE Transaction on Geosciences and Remote Sensing, 27, 620-628. Darwishzadeh, A. (2006). Geology of Iran. Amir Kabir press institute. Desmet, P. J. J. and Govers, G. (1996). A GIS procedure for automatically calculating the USLE LS factor on topographically complex landscape units. J. Soil and Water Cons, 51, 5. 427-433. Eguen, M., Aguilar, C., Herrero, J., Millares, A.. and Polo, M. J. (2012). On the influence of cell size in physically-based distributed hydrological modelling to assess extreme values in water resource planning. Natural Hazards Earth System Sciences., 12, 1573 1582.
332 تحقيقات آب و خاک ايران دورة 45 شمارة 3 پاييز 1393 Gitas, I. Z., Douros, K., Minakou, C.. and Silleos, G. N. (2009). Multi-temporal soil erosion risk assessment in N. Chalkidiki using a modified USLE raster model. European Association Remote Sensing Labratories Proceedings, 8, 1. 40-52. Kinnell, P. I. A. (1997) The miscalculation of the USLE topographic factors in GIS. Australia, University of Canberra, 4. Kinnell, P. I. A. (2010). Event soil loss, runoff and the Universal Soil Loss Equation family of models: A review. Journal of Hydrology, 385, 384 397. Knijff, J. M., Jones, R. J. A.. and Montanarella, L. (2000). Soil erosion risk assessment in European. Space Applications Institute, 38. Lal, R. and Elliot, W. (1994). Erodibility and erosivity, In Lal, R. (ed.), Soil erosion research methods, Soil and Water Conservation Society, Ankeny, 181-208. Millward, A. A. and Mersey, J. E. (1999). Adapting the RUSLE to model soil erosion potential in a mountainous tropical watershed. Catena, 38, 109 129. Mitasova, H., Hoferka, J., Zlocha, M., and Iverson L. R. (1996). Modeling topographic potential for erosion and deposition using GIS. Journal of Geographical Information Science, 10, 629-641. Mohammadi, j. (1385). Pedometrics 2 (Spatial Statistics). Pelk press. Moore, I. D. and Wilson J. P. (1992). Length-slope factors for Revised Universal Soil Loss Equation. Simplified method of estimation. Journal of soil and water conservation, 47, 423-428. Najafinejad, A., Mardian, M., Varvani, J., and Sheikh, V. B. (2011). Evaluation and comparison of representative hill slope and raster based hill slope methods for computation of topography factor in USLE. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 1(1), 99-114. (in Farsi) Rafahi, H. Gh. (2006). Water erosion and conservation. University of Tehran Press. Renard, K. G., Foster, C. R., Weesies, G. A., McCool, D. K., and Yoder, D. C. (1997). Predicting Soil erosion by water. A guide to conservation planning with the Universal Soil Loss Equation (RUSLE) Government Printing Office. Washington D.C. pp: 1-404. Sharma, A., Tiwari, K. N., and Bhadoria, P. B. S. (2011). Determining the optimum cell size of digital elevation model for hydrologic application. Journal of Earth System Sciences., 120(4), 573 582. Tian, Y. C., Zhou, Y. M., Wu, B. F., and Zhou, W. F. (2009). Risk assessment of water soil erosion in upper basin of Miyun Reservoir, Beijing, China. Environmental Geology, 57, 937 942. Truman, C. C., Wauchope, R. D., Sumner, H. R., Davis, J. G., Gasch, G. J., Hook, J. E., Chandler, L. D., and Johnson, A. W. (2001). Slpoe length effects on runoff and sediment delivery. Journal of Soil Water Conservation, 56(3), 249-256. Vrieling, A., Sterk., G., and Beaulieu, N. (2002). Erosion risk mapping: a methodological case study in the Colombian eastern plains. Journal of Soil and water conserve, 57, 158 163. Wachal, D. J. and Banks, K. E. (2007). Integrating GIS and erosion modeling: A tool for watershed management. Esri International User Conference. No.UC1038. 11p. Wang, G., Gartner, G. Z., Parysow, P., and Anderson, A. B. (2001). Spatial prediction and uncertainty assessment of topographic factor for the Revised Universal Soil Loss Equation using digital elevation models. Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 56, 65-80. Wang, G., Gertner, G., Fang, S., and Anderson, A. B. (2003). Mapping multiple variables for predicting soil loss by geostatistical methods with TM images and a slope map. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 69, 889 898. Wischmeier, W. H. and Smith D. D. (1978). Predicting rainfall erosion losses. A guide to conservation planning. USDA. Agr. Res. Ser. Handbook 537.