بررسي شاخص هاي مورفومتري در حوزه آبخيز چهل چاي استان گلستان با استفاده از GIS

Investigation of Morphometric Indexes with GIS in Chel-Chay Watershed, Golestan Province

حوضه آبخيز پهنه ­اي است كه تمامي رواناب ناشي از بارش باران و ذوب برف در آن پهنه، توسط يك رودخانه دريافت مي شود. شناخت خصوصيات فيزيكي حوضه آبخيز از اولين گام هايي است كه در بررسي مورفولوژيكي و هيدرولوژيكي مانند فرسايش و رسوب، مطالعه سيلاب و توسعه منابع آب و ديگر مسائل حوضه ضرورت دارد. بحث پارامترهاي ژئومورفولوژيكي به دليل تاثيري كه در نفوذ رواناب دارند بسيار حائز اهميت هست. هدف از اين مطالعه، معرفي و بررسي برخي شاخص ­هاي مورفومتري مي­ باشد كه اخيرا در ژئومورفولوژي كمي مورد استفاده قرار مي­گيرند. بدين منظور شاخص­­ هاي قدرت بردار(VRM)، نسبت سطح، موقعيت توپوگرافيكي (TPI)، انحناي دامنه و شاخص ناهمواري زمين (TRI) در حوضه آبخيز چهل­چاي استان گلستان مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا اقدام به تهيه نقشه مدل رقومي ارتفاع منطقه مورد مطالعه گرديد و سپس با استفاده از روابط مربوط به هر شاخص و هم چنين با استفاده از اكستنشن­ هاي مربوطه در نرم افزار Arc GIS ، نقشه­ هاي هر كدام از شاخص ­هاي موردنظر تهيه گرديد. با توجه به نتايج به دست آمده مقدار شاخص VRM براي منطقه مورد مطالعه صفر تا 0/478 محاسبه گرديد. هم چنين حد پايين و بالاي شاخص TPI كه حالت گودي و برآمدگي را مورد تمايز قرار مي دهد، به ترتيب 23/31- و 77/81 به دست آمد. شاخص TRI كه به نوعي اختلاف ارتفاع يك پيكسل با هشت پيكسل اطراف خود مي­باشد، صفر تا 170/68 و شاخص انحناي سطح 3/16- تا 3/96 محاسبه شد. پارامتر نسبت سطح كه بيان كننده نسبت سطح واقعي منطقه به سطح هموار است، به ترتيب داراي حد پايين و حد بالاي يك و 2/55 مي­باشد.

A watershed forms an area that catches and drains all the runoff made from precipitation and snow melting through the streams. Understanding the physical aspects of a watershed is of prime importance for morphological and geomorphological assessments such as studying erosion, sediments, floods, water resources development, and go forth. Meanwhile, geomorphological parameters play a critical role due to affecting infiltration process. The current study is aimed at assessing some of morphometric indices which have been recently used in quantitative geomorphology. Hence, five indices were assessed namely vector ruggedness measure (VRM), the area ratio, topographic position index (TPI), plan curvature, and terrain ruggedness index (TRI) in the Chehel-Chai watershed located in the Golestan province. First, the digital elevation model were made and afterward corresponding indices’ maps were prepared using related equations and the extensions in ArcGIS. As a result, the VRM values were ranged from 0 to 0.478. Moreover, the TPI values were ranged between -23.31 and 77.81 distinguishing hollows and bumps, respectively. Also, the TRI index values, as the height difference between a pixel and the neighboring eight other ones, were ranged from 0 to 170.68 and the plan curvature values of the study area were bounded between -3.16 and 3.96. The watershed area ratio, as a representation of the real terrain surface proportional to the flat (2D) surface, were bounded between 1 and 2.55.