بررسی کمی و مدل سازی ریسک آسیب های زراعی بارش‌های سیل‌آسا در گستره ایران

پژوهش حاضر با دو هدف زیر به‌منظور کاربرد در صنعت بیمه محصولات زراعی به انجام رسیده است: 1) پهنه‌بندی کشور از نظر خسارت بارش­های سیل آسا به محیط های کشاورزی و 2) تدوین یک مدل کاربردی که کمیت ریسک را در محدوده تقسیمات کشوری تا سطح دهستان با در نظر گرفتن کاربری زمین ارائه نماید. به‌این منظور، ابتدا 405 ایستگاه هواشناسی که از نظر طول مدت و کیفیت داده های روزانه قابل قبول بودند از شبکه جامع ایستگاه­ها انتخاب و داده های روزانه آن‌ها جمع‌آوری گردید. سپس تابع چگالی احتمال این داده ها برای هر ایستگاه با روش حداکثر درست‌نمایی تعیین و احتمال وقوع بارش بزرگ‌تر از 50 میلی‌متر در شبانه‌روز prsk محاسبه شد. بررسی نشان داد که بین prsk و متغیرهای بارش سالانه (r)، ارتفاع محل (z)، و عرض جغرافیایی (y) یک رابطه خطی معنی‌دار در سطح 0/01 وجود دارد. در گام بعدی مدل رقومی هم‌بارش سالانه 36 ساله و مدل رقومی ارتفاع ایران با تفکیک 1×1 کیلومتر مربع و مدل رقومی prsk با همین تفکیک تهیه شد. گروه های خطر در بازه های ریسک 10≥، 35-20، 50-35، 50< در نقشه ایران به عنوان پهنه های کم، متوسط، پر و بسیار پر‌خطر از یکدیگر تفکیک گردید. در گام آخر به‌منظور کاربردی کردن نتایج مدل­های رقومی کاربری زمین، تقسیمات کشوری ایران تا سطح دهستان و مدل رقومی prsk در نرم‌افزاری به نام agroclimrisk به همدیگر متصل شدند. این نرم‌افزار مقدار حداقل، حداکثر، ضریب تغییرات و میانگین prsk و همچنین گروه خطر را روی محدوده جغرافیایی و زراعی در هر منطقه از کشور به انتخاب کاربر ارائه می دهد.

Quantifying the risk of heavy rainfall and its damage to agriculture in Iran

This study has been performed with two goals. Firstly, zoning the country based on risk of heavy rain damage to agricultural lands secondly developing a model to determine the probability of heavy rainfall damage risk (Prsk) over various regions of Iran considering their land use (e.g. rainfed or irrigated farming regions). Daily precipitation data of 405 meteorological stations across Iran with acceptable and continuous records were collected, and then the Probability Density Function (PDF) for these data was worked out using maximum likelihood method. The occurrence probability of a daily rainfall event greater than or equal to 50mm (Prsk) was also calculated based on these PDFs. The statistical analysis showed that, there exist a linear relationship (significant at 1%) between Prsk, as the dependent variable, and annual precipitation R, elevation Z and latitude Y as the predictors. The obtained regression equation Prsk = a + b Z +c R +d Y was used for generating the regional risk maps. Besides, the digital precipitation model of Iran based on climatic data of 1100 stations for a 40-year period as well as the digital elevation model of Iran with a resolution of 1x1 Km2 were prepared for calculating Prsk. Then, by using GIS tools, an error layer was prepared to correct the calculated values of Prsk. Finally these risk values were classified as :< 20= low, 20 – 35= medium, 35-50= high and > 50= very high risk and corresponding maps were produced. Ultimately, for practical applications, a new agro-climatic risk software namely, AgroClimRisk was introduced by which, the Digital Land-use Model and digital boundaries of administrative regions of the country were incorporated in developed Prsk model. This package is capable to calculate the maximum, minimum, mean and coefficient of variation values of Prsk and quantification of its risk of damage to farmlands over each part of the country using geo-statistical methods.