CC BY
4
Madrimov A.Sh.
Urganch davlat universiteti magistri
WEIGHTED OVERLY METODI ORQALI GIS MUHITIDA YER OSTI
SUVLARINI BAHOLASH
Anotatsiya. GIS texnologiyasi fazoviy va kosmik ma'lumotlardan foydalanilib Weighted Overlay, IDW, Line Density va boshqa metodlardan hududning yer osti suvlari potensiali baholandi. Ishda vector ma'lumotlar raster formatga o'tkazilib yagona formatga keltirildi. Hududni yer osti suvlari potensialiga qarab 5ta sinfga ajratib juda past, past, o'rtacha, yuqori, juda yuqori sinflarga ajratib baholandi.
Kalit so'zlar: GIS, IDW, Weighted Overlay, NDVI ,Yer osti suvlari, Line Density.
Madrimov A. Sh.
master
Urganch State University
ASSESSMENT OF GROUNDWATER IN A GIS ENVIRONMENT USING THE WEIGHTED OVERLY METHOD
Annotation. The groundwater potential of the area was assessed using GIS technology, spatial and space data, Weighted Overlay, IDW, Line Density and other methods. In the work, vector data were transferred to raster format and brought to a single format. The territory was divided into 5 classes depending on the potential of underground water: very low, low, medium, high, and very high.
Keywords: GIS, IDW, Weighted Overlay, NDVI, Groundwater, Line Density.
Kirish
Dunyo bo'yicha chuchuk suvga bo'lgan talab yildan yilga ortib bormoqda. Chuchuk suvning eng ishonchli manbailaridan bin yer osti suvlari hisoblanadi. (Saranya & Saravanan, 2020) Yer osti suvlaridan foydalanish nafaqat O'zbekistonda balki butun jahonda keng qo'llaniladiga va muhim tabiiy resurs sifatida qaraladi. Dunyo bo'yicha yer osti suvlari bilan sug'orish uchun eng ko'p jihozlangan mamlakatlar Hindiston (39 million ga), Xitoy (19 million ga) va AQSh (17 million ga) hisoblanadi.(Siebert et al., 2010) Yer osti suvlarini turli olimlar turli tarafdan baholaganlar (BROWN et al., 1972), (Horton et al., 1965), (Vaiphei et al., 2020) va boshqalar yer osti suvlarini sifatini GIS muhitida arfimetik hisoblash usullar orqali baholagan bo'lsalar (Lakshmi & Reddy, 2018; Pani et al., 2016; Saranya & Saravanan, 2020) va boshqalar yer osti suvlari potensial hududlarini o'rganganlar. Quyi amudaryo hududini yer osti suvlarini
o'rgangan M.Ibrakhimov 11 yillik tadqiqotlari orqali (1990-2006 yilarda) yer osti suvlarining o'rtacha chuqurliki 1,47 m, Aprel oyida o'rtacha 1,36 m, yil o'rtasiga kelib esa ancha sayozlashgan 1,28 m, o'rtacha yer osti suvlari sho'rlanishi 1,77 g/l, asosiy sho'rlanish vegetatsiya davriga to'g'ri kelgan.(Ibrakhimov & Vlek, n.d.) Uning tadqiqoti natijalariga ko'ra o'rganish davrida yer osti suvlari sathining o'rtacha chuqurligi 2000 yil qurg'oqchilik yiligacha doimiy pasayishni ko'rsatgan.(Ibrakhimov & Vlek, n.d.)
Sanoat va qishloq xo'jaligida yer usti suvlari yetib borishi kam bo'lgan hududlada yer osti suvlariga quduqlar burg'ulash orqali yer osti suvlaridan foydalanish rivojlanmoqda. Shu sababdan yer osti suvlarini sifati, potensial hududlarini baholash juda muhim masalalardan biri bo'lmoqda. Yer osti suvlarini zamonaviy GIS texnologiyalari yordamida tadqiq qilish va baholash resurslardan oqilona foydalanish, tejash va to'g'ri qaror qabul qilish imkonini beradi.
Tadqiqot obekti
Xorazm viloyati O'zbekiston Respublikasining shimoli-g'arbiy qismida Orol dengizidan 300 km uzoqlikda, Amudaryoning quyi qismida, geografik jihatdan 410 5' va 42o shimoliy kengliklar, 60-61o30'sharqiy uzunliklar oralig'ida joylashgan. Viloyatning umumiy maydoni taxminan 6,05 ming kv.kmni tashkil qiladi. Uning 80 foizdan ortiq hududi (4,5 ming kv.km) Amudaryoning chap sohilida, qolgan 20 foiziga yaqin hududi esa o'ng sohilida (1,8 ming kv.km) joylashgan. Xorazm viloyatining yer yuzasi tekis bo'lib, daryo yotqiziqlaridan iborat. Ushbu maqolada Xorazm viloyatining chap sohil qismi o'rganilgan.
1-karta sxema. Tajriba hududining geografik o'rni.
Ma'lumotlar va metodlar
Yer osti suvlaridan optimal foydalanish va ularni boshqarish uchun yer osti suvlarining ko'p yillik ma'alumotlari, yer osti suvlariga ta'sir qiluvchi turli omillar va zamonaviy GIS texnologiyasidan foydalanib yer osti suvlarini baholashga qaratilgan. Tadqiqot ishida yer osti suvlari foydalanishga qulay
bo'lgan hududlar bir nechta sinflarda baholash maqsad qilingan. Tadqiqotda zamonaviy GIS texnologiyasidagi IDW, line densty, kosmik metodlari va weighted overlay modelashtirish metodi o'zaro kombinatsiyasi orqali ko'p vaznli qomlamlar asosida yer osti suvlari bir nechta ko'rsatkichlar kanallar, kollektorlar, geologik omillar, NDVI va yer osti suvlari satxi ma'lumotlari orqali baholangan.
Weighted overlay bu modellashtirish metodlaridan biridir. Bunda har bir vaznli qoplamga darajalar berib chiqiladi. Barcha rastr qatlamlar bir xil shkalada muvofiqlashtiriladi. Rastr qatlamlari har bir rastr katakchasining moslik qiymatini qatlam og'irligiga ko'paytiradi va moslik qiymatini olish uchun qiymatlarni jamlaydi. Bu qiymatlar chiqish qatlamining yangi kataklariga yoziladi. Qoplash jarayonida har bir rastrga vazn belgilash moslik modelidagi turli mezonlarning ta'sirini nazorat qilish imkonini beradi. Weighted overly metodi asosan qatlamlarning muhimlik darajasiga qarab bir nechta qatlamlar asosida tahlil qilinadi. Weighted overly metodi yordamida yer osti suvlariga ta'sir qiluvchi bir nechta omillar inobatga olinadi va baholanadi.
n
S = ^(Wix Vi)
i=l
S = yer osti suvlari potensiali darajasi i = omillarning qatlam raqami Wi = qatlamlarning ulushi (0.1-1.0 rana) Vi = qatlamlarning kodlangan qiymatlari
Fazoviy ma'lumotlar orqali weighted overly metodida yer osti suvlarini baholash uchun hududda mavjud kanallar, kollektorlar, gidrogeologik, geologik, yer osti quduqlari, yer yuzasi qoplami va suniy yo'ldosh SRTM (Shutl Radar Topography Mission) relefni raqamli ma'lumotlaridan foydalaniladi.
Yer osti suvlarini baholashda ko'p vaznli baholash ma'lumotlar quyidagicha sinflarga ajratilib darajalar berib chiqildi.(l-jadval)
1-jadval
Parametrlar Ko'rsatkichlar darajalar Kombinatsiyalar darajasi
1k 2k 3k 4k
Kanallar 0 - 1,220801 1 Juda past 25 25 30 30
1,220801 - 2,72137 2 Past
2,72137 - 3,815005 3 O'rtacha
3,815005 -4,730606 4 Yuqori
4,730606 -6,485508 5 Juda yuqori
Geologik xossalar Neogen 1 Juda past 15 5 10 10
To'rtlamchi 4 Yuqori
Drenaj 0 - 0,191273 1 Juda past 15 20 14 5
0,191273 -0,382545 2 Past
0,382545 -0,568192 3 O'rtacha
0,568192 -0,793218 4 Yuqori
0,793218 - 1,44017 5 Juda yuqori
0 - 0,789929 1 Juda past
0,789929 - 2 Past
1,530487
Kollektorlar 1,530487 - 2,09002 3 O'rtacha 10 20 14 5
2,09002 - 2,698923 4 Yuqori
2,698923 -4,196496 5 Juda yuqori
0 - 0.5 1 Juda past
0.5 - 1 2 Past
Nishablik 1 - 1.5 3 O'rtacha 10 8 10 15
1.5 - 3 4 Yuqori
3 - 6.339962 5 Juda yuqori
Gidrogeologik xossalar 0 Ko'l
5 3 O'rtacha 5 5 5 10
6 2 Past
0 0 -
1 1 Juda past
Geomorfologik 2 2 Past 10 5 10 15
3 3 O'rtacha
4 4 Yuqori
5 5 Juda yuqori
Suv 1 -
Qum 2 Past
Ochiq butalar 3 O'rtacha
Yer yuza qoplami O'simliklar 4 Yuqori 5 5 5 5
Binolar maydoni 3 O'rtacha
Daraxtlar 5 Juda yuqori
Suv bo'yi o'simliklari 4 Yuqori
0-0.75 5 Juda yuqori
0.75-1.5 Yuqori
Yer osti suvlari 1.5-2.25 O'rtach a 5 7 10 5
satxi
2.25-3 Past
3-3.35 Juda past
Natijalar.
GIS texnologiyasida weighted overlay modellashtirish metodi bilan yer osti suvlari potensialini baholash natijalari shuni ko'rsatdiki har bir omillarga berilgan darajalar va rastr qatlamlarga berilgan muvofiqlik darajalari tahlillari asosida hududning umumiy ko'p darajali baholash kartasi shakllandadi. Bunda hududlar
yer osti suvlari muvofiqlik darajasiga ko'ra 5 sinfga ajraladi, bular suv berish potensialiga ko'ra juda past, past, o'rtacha, yuqori, juda yuqori bo'lgan sinflarda natijalar hosil bo'ldi. Yer osti suvlarini weighted overlay medoti bilan 9ta omillarni rastr qatlamga aylantirish orqali baholandi. Har bir parametrga 4 marotabadan turlicha darajalar berib 4 xil kombinatsiyada baholandi.
2-jadval
1 kombinatsiya 2 kombinatsiya 3 kombinatsiya 4 kombinatsiya
T/r Ko'rsatkichlar maydon maydon maydon maydon
(ga) foizda (ga) foizda (ga) foizda (ga) foizda
1 Boshqa yerlar 22950 5 22950 5 22950 5 22950 5
2 Juda past 0 30 0 0 0
3 Past 51282 12 65961 15 39031 9 53793 12
4 O'rtacha 298579 67 281372 64 233920 53 334359 76
5 Yuqori 69839 16 72337 16 146747 33 31548 7
6 Juda yuqori 0 0 2 0 0
Baholash natijalariga ko'ra 4xil kombinatsiyalarda hududda baholashda asosiy yer osti suvlarining potensiali o'rtacha bo'lgan hududlar 4 ta kombinatsiyada ham yuqori ko'rsatkichlani ko'rsatdi. Ko'llar va ayrim shahar hududlari boshqa yerlar tariqasida ko'rsatilgan bo'lib 4 ta kombinatsiyada ham ularning hududlari bir xil qiymatda chiqdi.
2-karta sxema. Weighted Overlay orqali yer osti suvlari potensialini baholash.
Yer osti suv potensiali birinchi kombinatsiyada umumiy maydonning 67%ini, ikkinchi kombinatsiyada umumiy maydonning 64%i, uchinchi kombinatsiyada umumiy maydonning 53%ini va to'rtinchi kombinatsiyada umumiy maydonning 76%ini hududini tashkil etdi. Weighted Overlay metodi orqali baholangan hududlar
Xulosa
GIS muhitida yer osti suvilarini tadqiq qilish ulani baholash natijasida resurslardan optimal foydalanish imkonini beradi. Xulosa qilib shuni aytish mumkinki zamonaviy GIS texnologiyasi yordamida resurslarni boshqarish va baholshdan inson faktorini biroz kamaytiradi. Ushbu maqolada Weighted Overly metodi yordamida Xorazm viloyati yer osti suvlari potensiali baholandi.
GIS texnologiyasi yordamida baholash orqali sanoat va qishloq xo'jaligini rejalashtirishda yer osti suv resurslaridan optimal foydalanish imkonini beradi. Baholash natijasida yer osti suvlarining potensiali o'rtacha bo'lgan hududlar kata ulushga ega bo'ldi. Hududning yer osti suvlari potensiali yuqori potensialga ega ekanligini ko'rsatadi va bu hududda yer osti suvlaridan foydalanishning kata imkoniyatini beradi.
References:
1. brown, r. m., McClelland, n. i., deininger, r. a., & o'connor,
M. F. (1972). a Water Quality Index - Crashing the Psychological Barrier. In Advances in Water Pollution Research. Pergamon Press Limited. https: //doi.org/10.1016/b978-0-08-017005-3.50067-0
2. Horton, R. K., Lyon, W. A., Hubbard, E. C., McCallum, Gordon E Standards Author, E., Jacobs, H. L., Gabrielson, I. N., Horton, R. K., Lyon, W. A., Hubbard, E. C., & McCallum, G. E. (1965). Water Quality Criteria-Stream vs. Journal (Water Pollution Control Federation), 37(3), 292-315.
3. Ibrakhimov, M., & Vlek, P. L. G. (n.d.). Development of Groundwater Salinity in a Region of the Lower Amu-Darya River, Khorezm, Uzbekistan Mirzakhayot Ibrakhimov, Soojin Park 2, and Paul L.G. Vlek 1 Center for Development Research (ZEF), Walter-Flex-Str. 3, Bonn 53113, Germany.
4. Lakshmi, V., & Reddy, V. K. (2018). Identification of Groundwater Potential Zones using GIS and Remote Sensing. International Journal of Pure and Applied Mathematics, 119(17), 3195-3210.
5. Pani, S., Chakrabarty, A., & Bhadury, S. (2016). Groundwater Potential Zone Identification By Analytical Hierarchy Process (Ahp) Weighted Overlay in Gis Environment — a Case Study of Jhargram. International Journal of Remote Sensing & Geoscience (IJRSG), 5(3), 1-10.
6. Saranya, T., & Saravanan, S. (2020). Groundwater potential zone mapping using analytical hierarchy process (AHP) and GIS for Kancheepuram District, Tamilnadu, India. Modeling Earth Systems and Environment, 6(2), 1105-1122. https: //doi.org/10.1007/s40808-020-00744-7
7. Siebert, S., Burke, J., Faures, J. M., Frenken, K., Hoogeveen, J., Doll, P., & Portmann, F. T. (2010). Groundwater use for irrigation - A global inventory. Hydrology and Earth System Sciences, 14(10), 1863-1880. https: //doi.org/ 10.5194/hess-14-1863-2010
8. Vaiphei, S. P., Kurakalva, R. M., & Sahadevan, D. K. (2020). Water quality index and GIS-based technique for assessment of groundwater quality in Wanaparthy watershed, Telangana, India. Environmental Science and Pollution Research, 27(36), 45041-45062. https: //doi.org/10.1007/s11356-020-10345-7
