بررسی کارایی مدل های epm و mpsiac در تعیین وضعیت فرسایش حوزه آبخیز شهریاری

اطلاعات محدودی از دقت نقشه ی فرسایش آبی به‌عنوان یکی از عوامل مهم تهدیدکننده منابع خاک وجود دارد. به این منظور، ارزیابی صحت و نحوه پراکنش طبقات فرسایش حاصل از مدل های epm و mpsiac در مقایسه با مدل blm به عنوان مقادیر واقعیت زمینی در حوزه آبخیز شهریاری در این پژوهش انجام شد. ابتدا آمار و اطلاعات موردنیاز مدل های mpsiac، epm و blm برای دست‌یابی به وضعیت فرسایش حوضه جمع آوری و به کمک نرم‌افزار arc/gis9.3 نقشه های طبقات فرسایش تهیه و با نقشه واقعیت زمینی تلاقی داده شدند. همچنین یک نقشه نقطه ای حاوی 1400 نقطه تصادفی برای نمونه برداری از نقشه های حاصل از مدل ها تهیه و بر اساس این نقشه، میزان هر یک از شاخص های آماری rmse،rrmse ،mae ، mbe، nse، cd، crm و mse محاسبه شد. برای بررسی دقت و صحت مکانی نقشه های طبقات فرسایش حاصل از مدل ها ماتریس خطا و ضریب توافق کاپا، صحت کلی، صحت تولیدکننده و صحت کاربر تهیه شد. نتایج فرسایش حاصل از مدل ها نشان داد که میانگین شدت فرسایش در مدل mpsiac، 589 و در مدل epm، 287 مترمکعب بر کیلومترمربع در سال برآورد شد که وضعیت فرسایش حوضه با کمک مدل mpsiac، زیاد و مدل epm، شرایط متوسطی را برآورد شده است. بررسی شاخص های آماری فوق الذکر نشان می دهد که میزان تطابق طبقات فرسایش مدل mpsiac با خروجی blm (به‌عنوان نقشه واقعیت زمینی) بیشتر از مدل epm است. همچنین نتایج ارزیابی صحت مدل های mpsiac و epm نیز نشان داد که مقدار ضریب کاپا در مدل mpsiac بیشتر از مدل epm است.

performance evaluation of epm and mpsiac models for determination of erosion status of shahriari watershed

soil erosion is one of the most important environmental issues in developing countries, including iran that there is inaccurate information about its amount and distribution. for this purpose, the accuracy and distribution of erosion classes obtained from epm and mpsiac models as compared to blm as ground truth values were evaluated in shahriari watershed. first, the required data and information for mpsiac, epm and blm models for basin erosion status was stored in a database. then, using arc/gis9.3 software, erosion class maps were prepared based on each model formula and they have been intersected with the ground-truth map. also a point map containing 1400 random points was also prepared for sampling the maps obtained from the models. then, based on random sampling points map, each of the statistical indices of rmse, rrmse, mae, mbe, nse, cd, crm and mse were calculated. also, to verify the spatial accuracy of the erosion class maps derived from the error matrix models and the kappa coefficient of agreement, overall accuracy, producer accuracy and user accuracy. the results of the erosion of the models showed that the mean erosion intensity in mpsiac model was 589 and in epm model 287 m3/ km2.year that the basin erosion status is estimated to be moderate for the basin with the help of mpsiac model and epm model. the analysis of the above statistical indices shows that the rsme, mae, mbe and mse statistics in mpsiac model have lower values. as a result, the mpsiac model has less error than the epm model. overall, the results of the statistical indices showed that the mpsiac model’s erosion classes were more in line with the blm output (as a ground truth map) than the epm model. also the kappa coefficient in mpsiac is higher than in epm model. overall, the results show that the mpsiac model erosion class maps overlap with the blm model and in fact with the actual conditions of the area.