کاربرد تحلیل عاملی در تعیین متغیرهای تاثیرگذار خشکسالی‌های هیدرولوژیک و بررسی ارتباط آن‌ها؛ مطالعه حوزه‌های آبخیز استان لرستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی منابع طبیعی گرایش آبخیزداری

2 استاد دانشگاه علوم کشاورزی ومنابع طبیعی ساری

3 روه مرتع و آبخیزداری دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.

چکیده

خشکسالی یکی از مهمترین پدیده‌های محیطی و بخش جدایی‌ناپذیر تغییرات اقلیمی است. پدیده‌ای برگشت‌پذیر و واقعیتی اجتناب‌ناپذیر در اقالیم خشک و نیمه‌خشک که بر اثر کمبود بارندگی در یک دوره زمانی به وقوع پیوسته و بخش‌های وسیعی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. تعیین متغیرهای تاثیرگذار در خشکسالی‌های هیدرولوژیکی و بررسی ارتباط متغیرها به عنوان مهمترین راهکار در مقابله وکاهش خسارات ناشی از خشکسالی مطرح است. روش تحلیل عاملی و تجزیه مؤلفه‌های اصلی از کاربردی‌ترین روش‌های چند متغیره آماری برای تجزیه و تحلیل داده‌ها است. با توجه به تنوع زیاد متغیرهای تاثیرگذار در وقوع خشکسالی‌های هیدرولوژیکی، انجام مطالعه حاضر جهت معرفی متغیرهای مهمی که نقش اصلی داشته، و تعیین میزان تأثیر هرکدام از آن‌ها در این تحقیق ضرورت پیدا کرد. به این منظور ابتدا داده‌های 25 ایستگاه هیدرومتری مناسب استان لرستان از لحاظ پراکنش جغرافیائی و تنوع مساحتی طی یک دوره آماری سی ساله (59-1358 تا 89-1388) درنظر گرفته شد. اطلاعات فیزیوگرافی حوزه‌ها با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی استخراج و سپس تجزیه و تحلیل عاملی برای 15 متغیر اندازه‌گیری شده در حوزه‌های منتخب با نرم‌افزار SPSS صورت گرفت. در این تحقیق همچنین با کاربرد روش تحلیل مولفه‌های اصلی و روابط خطی ساختاری توسط نرم‌افزار LISREL، نحوه و شدت روابط همزمان متغیرهای موجود مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. مدل برآورد شده نهایی، بیانگر اثرگذاری مثبت هر یک از اجزای متغیرهای موثر مورد مطالعه است، که به ترتیب: بارش متوسط، مساحت و تراکم زهکشی دارای بالاترین میزان تاثیرگذاری بر وقوع خشکسالی هیدرولوژیک در منطقه مورد مطالعه هستند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The application of factor analysis in the influential variables and their relation to hydrological droughts; (Case study: Lorestan Watershed province)

نویسندگان [English]

  • Moslem Akbari 1
  • Karim Solaimani 2
  • Mahmood Habib nejad roshan 3
2 Professor of Sari Agricultural Science and Natural Resources.Department of rang and watershed managemen
چکیده [English]

Drought is one of the most important phenomena in environmental and climatic changes is an integral part. Reversible phenomenon and an inevitable reality in the arid and semiarid climates lack of rainfall that occurred in a period and can affect large parts. Influential variables in determining the hydrological drought and relationship variables as the most important coping strategy are consumption losses due to drought. Analysis of the applicable principal components factor analysis and multivariate statistical methods to analyze data. Due to the large variety of variables affect the hydrological drought, this study introduces an important variable that had the main role, and determine the effectiveness of each of the research necessary to find them. For this purpose the data for 25 hydrometeric stations located in Lorestan province in terms of geographic distribution and diversity of an area within a thirty-year period (59-1358 to 89-1388) were considered. Physiographic area using data from topographic maps and then factor analyzed 15 variables measured in the selected areas was performed with SPSS software. The study also uses the main component analysis and linear structural relations by LISREL software, and how the relationships of the variables were analyzed. The final model, reflecting the positive impact of each component of the study variables, which, respectively: average rainfall, drainage area and has the highest density levels influence the incidence of hydrological drought in the region are studied.

کلیدواژه‌ها [English]

  • meteorological drought
  • Factor analysis
  • principal components analysis
  • Lisrel
  • Lorestan province

 

1- Azar, a. and Momeni. M. 2010. Statistics and Its Application in Management, Volume II, SAMT Press, 467 pp. (in Farsi).

2- Bihamta, M., and M.A. Zarechahoki. 2010. The use of statistics in science, natural resources, Tehran University Press, 350 pp. (in Farsi).

3- Eslamian, S., Zareie, A. and A. Abreshamchi. 2004.Regional estimates of minimum flows in rivers of the Caspian Basin. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources. 8 (1): 27-37. (in Farsi).

4- Hall, M. J., Minns, W. A. 2009. The classification of hierologically homogeneous regions. Hydraulic and Environment Engineering Hydrological Sciences 44 (5) October 2009.

5- Human, H. 2009 Modeling Structural Equations with Application of LISREL, Teheran: Samt Publisher (in Farsi)

6- Jonathan, I. Graciana P. Kenneth M. 2004. Evaluation of the impact of climate change on hydrology and water resources in Swaziland. Physics and Chemistry of the Earth 29: 1193–1202.

7- Kjeldsen, T. R,. J C Smithers. 2002. Regional flood frequency analysis in the KwaZulu-Natal provinces South Africa, using the index-flood method. Journal of Hydrology. No.255: 194-211.

8- Kroll, C. K., Vogel R. M. 2002. Probability distribution of low streamflow series in the United States. Journal of Hydrologic Engineering, 7 (2):137-146.

9- Modarres, R. 2008. Regional Frequency Distribution Type of Low Flow in North of Iran. Journal of Water Resource Management. 22: 823 – 841.

10- Mosavi, A. 1998. Hydrological indices to help assess and determine the same watershed. MSc thesis Watershed Group. Tehran University. (in Farsi).

11- Nalbantis, I. G. Tsakiris. 2008. Assessment of Hydrological Drought Revisited. Water Resources Bulletin. 18(6):965-970.

12- Nu¨tzmann, G. Mey S. 2007. Model-based estimation of runoff changes in a small lowland watershed of Germany. Journal of Hydrology. 334: 467– 476.

13- Pormohamadi, S. 2009. Evaluate and determine the components of water balance in arid and mountainous areas using remote sensing and GIS. MSc Thesis, Yazd University. 122 pp. (in Farsi).

14- Robert Leander, A. T. Adri Buishand a, Bart J.J.M. van den Hurk a, Marcel J.M. de Wit b. 2008. Estimated changes in flood quantiles of the river Meuse from Resampling of regional climate model output, Journal of Hydrology (2008) 351, 331– 343

15- Samiei, M. 2005. Regional analysis of minimum flows in Tehran province. Journal of Natural Resources. 58 (1). (in Farsi).

16- Shabani, M. 2008. Land application of statistical methods in the zones of intense drought in Fars Province, Journal of Water Engineering, Second Year, Spring 1388. (in Farsi).

17- Shmaeizadeh, M. 2007. Regional analysis of low flows in northern Karun Basin, MS Thesis desertification Department of Natural Resources, Isfahan University of Technology. (in Farsi).

18- Siyue, l. 2009, Water quality in the upper Han River china: The impacts of land use land cover in riparian buffer zone, Journal of Hazardous materials, 2009, (165): 467-476.

19- Wan, K.L. 2009. A new variable for climate change study and implications for the built environment, Renewable Energy, 2009, 34, 916-919.

20- Worrall, F. Burt. T P. Adamson J K. 2007. Change in runoff initiation probability over a severe drought in a peat soil Implications for flow paths. Journal of Hydrology 345: 16– 26.

21- Yue, S. Wang C Y. 2004. Scaling of Canadian low flows. 18: P 291-305.

22- Zaidman, M. D. 2003. Flow-duration-frequency Behavior of British rivers based on annual minimum data. Journal of Hydrology .277, (3-4)195-213.

23- Zarin, H. 2005. Minimum flow area of the Karun and Karkheh to estimate runoff. MS Thesis. University. 96 pp. (in Farsi).