>
Fa   |   Ar   |   En
   اثر منابع مختلف تهیه مدل های رقومی ارتفاعی بر شاخص توپوگرافی و نتایج حاصل از مدل نیمه توزیعی topmodel  
   
نویسنده عزیزیان اصغر ,شکوهی علیرضا
منبع مهندسي عمران مدرس - 1395 - دوره : 16 - شماره : 2 - صفحه:187 -201
چکیده    مدلهای رقومی ارتفاعی (dems) به عنوان یکی از ورودی‌های مهم بیشتر مدلهای بارش رواناب به شما می‌آیند. در حال حاضر منابع مختلفی همچون: demهای srtm و aster وجود دارند که با توجه به سهولت دسترسی و رایگان بودن از جایگاهی ارزشمند در مدلسازی‌های هیدرولوژیکی و استخراج خصوصیات ژئومورفولوژیکی حوضه‌ها برخوردار می‌باشند. در تحقیق حاضر به بررسی اثر منابع مختلف تهیه dem بر شاخص توپوگرافی و نیز نتایج حاصل از مدل نیمه توزیعی topmodel پرداخته شده است. نتایج حاکی از آن است که اختلاف بین متوسط شاخص توپوگرافی بدست آمده از demهای srtm و نقشه‌های 1:50000 زمینی همواره بیشتر از مقادیر متناظر بدست آمده از demهای aster و نقشه‌های 1:50000 زمینی می‌باشد. بررسی نتایج حاصل از خروجی topmodel نیز نشان می‌دهد که متوسط دبی روزانه، متوسط کمبود اشباع حوضه و متوسط فاصله تا تراز سطح ایستابی حوضه در منابع مختلف اختلاف چندان معنی‌داری با یکدیگر ندارند. اما شاخص کارائی بدست آمده بر مبنای demهای srtm همواره از نتایج بدست آمده از نقشه‌های زمینی و demهای aster کمتر می‌باشد. در دبی‌های روزانه، شاخص کارائی مدل بر اساس demهای aster تا محدوده ابعاد سلولی 500 متر با نتایج بدست آمده از نقشه‌های زمینی تطابق مناسبی داشته و این در حالیست که در جریان‌های ساعتی (سیلاب) نتایج حاصل از دو منبع فوق در تمامی ابعاد سلولی تقریباً یکسان ارزیابی می‌شود.
کلیدواژه مدلهای رقومی ارتفاعی، demهای srtm و aster، مدل نیمه توزیعی topmodel، شاخص توپوگرافی
آدرس دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره), دانشکده فنی و مهندسی, گروه مهندسی آب, ایران, دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره), دانشکده فنی و مهندسی, گروه مهندسی آب, ایران
پست الکترونیکی shokoohi@eng.ikiu.ac.ir
 
   Effect of Data Resolution on Topographic Index and Performance of the Simi-Distributed Model: TOPMODEL  
   
Authors Shokoohi Alireza
Abstract    Digital Elevation Models (DEMs) are one of the most important inputs in most rainfall Runoff models and also in deriving watersheds geomorphological characteristics. One of the most important issues that should be taken into account when using DEMs in rainfall runoff modeling is the effects of DEM source on the results of the models. At present time, radar based DEMs are attracting a considerable attention in many earth related fields. Currently, there are several sources such as: Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) data and the advanced space thermal emission radiometer (ASTER) that due to ease of access and free of charge, have an important role in hydrological modeling and the extraction of geomorphological parameters of catchments. This paper addressed the effects of different DEM sources: ASTER, SRTM, and 1:50000 topographic based DEM on the topographic index and performance of a semi distributed model, called TOPMODEL. The obtained results indicated that by increasing DEM cell size, disregarding its source, the topographic index inceased. Also, it was illustrated that for all cell sizes other that 30 m there was no difference between the results of ASTER and SRTM DEM. Such a coincidence was observed for TOPO DEM for cell sizes larger than 100 m, as well. Results showed that the effect of data resolution on the average daily discharge, average saturation deficit of basin and the average distance to water table level is not meaningful. In daily discharge simulation, the performance of TOPMODEL when using the TOPO DEM ,based on the NASH SUTCLIFFE efficiency index, was the highest and for the SRTM DEM was the lowest. In flood simulation, upto 200 m resolution, TOPMODEL efficiency was constant disregarding the DEM source, while its efficiency reduced for cell sizes greater than 200 m in all conditions. It was illustrated that by increasing the cell size, surface runoff contribution to total runoff, in contrast to subsurface flow, increased. Furthermore, For all of the sources, increasing the DEM cell size, incresesd the surface runoff contribution and decreased subsurface flow. The percent of surface flow simulated by the model when implementing the DEM of SRTM is the highest. According to achieved results, the percentage of simulated surface runoff from SRTM DEM was higher than the other two sources. It was observed that the number of cells of low slope in SRTM DEM is greater than the other sources, which was concluded as the main reason for this issue. Reducing the slope of a cell could reduce its potential to carry subsurface flow, which in turn could increase the cell potential to be saturated. It was concluded that DEM different sources effects on average saturation deficit and water table is negligible, and these ouputs of TOPMODEL is mainly affected by DEMs cell size. Finally, this important conclusion was drawn from the present research that the information content of ASTER DEM is nearly similar to TOPO DEM and higher than SRTM DEM therefore, between satellite based DEMs, it is more convenient to use ASTER DEM for rainfall runoff modeling.
Keywords
 
 

Copyright 2023
Islamic World Science Citation Center
All Rights Reserved