ارزیابی انواع روش‌های درون یابی، جهت تخمین آلودگی نیترات در منابع آب زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت بیلوردی، استان آذربایجان شرقی)

امروزه استفاده از روشهای درون‌یابی برای تخمین متغیرهای فضایی در علوم آب، بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. با توجه به اهمیت اطلاع از وضعیت کیفیت آبهای زیرزمینی برای مصارف مختلف و همچنین زمان بر و هزینه بر بودن اندازه‌گیری پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی در کل دشت، یافتن راهکاری برای تخمین آنها در دیگر مناطق دشت، امری ضروری به نظر می‌رسد. هدف از این پژوهش ارزیابی انواع روشهای درون‌یابی جهت بررسی و تحلیل مکانی غلظت یون نیترات و انتخاب بهترین روش درون‌یابی در دشت بیلوردی است. بدین منظور در مهر ماه 1392، تعداد 15 نمونه برداشته شدند و در آزمایشگاه آب‌شناسی دانشگاه تبریز مورد آنالیز قرار گرفتند. محدوده مطالعاتی با وسعت 289 کیلومترمربع در 45 کیلومتری شمال شرق تبریز قرار دارد و از نظر هیدرولوژیکی از زیر حوضه‌های دریاچه ارومیه محسوب می‌شود. در این دشت از انواع روشهای درون‌یابی شامل معکوس فاصله (idw)، تابع شعاعی (rbf)، تخمین گر عام (gp)، تخمین گر موضعی (lp)، کریجینگ k)) و کوگریجینگ (cok) در محیط نرم‌افزار arc map، برای پیش بینی مقادیر نیترات استفاده کردیم. مقادیر rmseو نمودارهای رگرسیون حاصل‌ از درون ‌یابی نشان داد که روش تخمینگر موضعی با تابع چندجمله‌ای درجه 3 بهترین روش برای درون‌یابی توزیع یون نیترات در دشت بیلوردی است.

Investigation of Groundwater Nitrate Pollution with Different Interpolation Methods (Case Study: East Azarbayjan, Bilverdy Plain)

AbstractNowadays application of geostatistical interpolation methods is very important in estimating the spatial distributions in all aspects of water science. Likewise, acquiring sound knowledge on the quality and conditions of the groundwater for different usages is vital. However, the measurement of groundwater quality parameters are time consuming and costly in a vast plain. Therefore, achieving suitable methods for estimating the groundwater quality parameters in the detached parts of plain becomes important. The main aim of the current study is to evaluate the geostatistal methods in order to investigate and analyze the amount of spatial nitrate in Bilverdy plain aquifer. For this purpose, fifteen groundwater samples were gathered in September 2013 and were analyzed in hydrochemistry lab at the University of Tabriz. Bilverdy Plain study area, with 289 square kilometer is located within 45 kilometer of northeast of Tabriz and is one of Urmia Lake’s subbasins. In this research, different interpolation methods including IDW (Inverse Distance Weighting), RBF (Radial Basis Function), GP (Global  Polynomial), LP (Local Polynomial), K (Kriging), CoK (CoKriging) were used to measure the distribution of nitrate concentration in the aquifer. The results showed that the local polynomial method, with exponential function of degree 3, was the best model with the lowest RMSE and maximum regression fitness. Finally, based on the best interpolation method, zoning map of nitrate ion distribution was prepared.