بررسی شاخص کیفیت آب (wqi) با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 و کاربرد مدل‌های تک‌متغیره و چندمتغیره در رودخانه سفیدرود در شمال ایران

در این پژوهش کیفیت آب رودخانه سفیدرود طی سالهای 2013-2018 با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 و همچنین 10 پارامتر کیفی شیمیاییی و فیزیکی شامل کلسیم (ca2+)، پتاسیم (na+)، منیزیم (mg2+)، کلر (cl-)، سولفات (so4-2)، بی‌کربنات (hco3-)، کل مواد محلول (tds)، هدایت الکتریکی (ec)، سختی کل (th) و اسیدیته آب (ph) در سه ایستگاه هیدرمتری مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص کیفیت آب (wqi) شرب محاسبه گردید و ارتباط آن با باندها و نسبت‌های باندی ماهواره‌ای (28 پارامتر) با استفاده از مدل‌های رگرسیونی تک‌متغیره و چندمتغیره، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج مدل رگرسیونی تک متغیره نشان داد که شاخص wqi با باند 5 و نسبت باند b4/b3 در سطح معنی‌داری 1 درصد به ترتیب با ضریب تبیین (r2) 55/0 و 51/0 دارای همبستگی خطی و توانی بود. اجرای مدل رگرسیون چندمتغیره خطی گام‌به‌گام wqi با تمامی باندها و نسبت‌های مورد مطالعه نشان داد که سه متغیر باند 5 و نسبت‌های باندی b4/b3 و b6/b5 با wqi، با r2 حدود 80/0 در سطح معنی‌داری 5 درصد، دارای همبستگی بودند. پس از تهیه نقشه تغییرات مکانی wqi با استفاده از مدل رگرسیون خطی چندمتغیره، نتایج حاکی از آن بود که کیفیت آب در سرشاخه‌های سفیدرود، یعنی رودخانه‌های‌های قزل‌اوزن و شاهرود نسبت به مناطق پایین‌دست‌ و دریاچه سد منجیل، کمتر بود هرچند که کیفیت آب رودخانه‌های قزل‌اوزن و شاهرود ضعیف بود، ولی پس از ورد به سد سفید رود به کلاس آب خوب تبدیل شد. اما wqi آب خروجی از سد با عبور از اراضی کشاورزی، مناطق مسکونی و صنعتی حاشیه رودخانه تا رسیدن به دریای خزر به تدریج افزایش یافته و دارای کلاس آب ضعیف شده بود. به طور کلی نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 8 و مدل رگرسیونی چند متغیره از توان بالایی برای پایش کیفیت آب برخوردار است.