منصة الرسائل والاطاريح: موديل بيئي لجودة المياه السطحية باستخدام تقنيات نظم المعلومات الجغرافية والاستشعار عن ‏بعد دراسة حالة لنهر الحلة ، العراق

الخلاصة

منذ أن تم تطوير الأنشطة الصناعية والبشرية بطرق مختلفة في العراق ، فإن جودة المياه آخذت في التدهور على طول نهر الحلة ، المورد الوحيد للمياه في مدينة الحلة لمياه الشرب. في هذا البحث ، تمت محاكاة مؤشر جودة المياه الحسابي (WQI) على طول النهر بناءً على تقنية GIS وطريقة IDW . عناصر جودة المياه بما في ذلك العكارة (Turb) ، التوصيلية الكهربائية (EC) ، أيونات الهيدروجين (pH) ، إجمالي المواد الصلبة المعلقة (TSS) ، أيونات الكلوريد (Cl) ، أيونات الكبريتات (SO4) ، القلوية (ALK) ) ،العسرة الكلية (TH) ، أيونات الكالسيوم (Ca) ، أيونات البوتاسيوم (k) ، أيونات الصوديوم (Na) ، أيونات المغنيسيوم (Mg) ، وإجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS) لتحديد WQI من يناير 2016 إلى يونيو 2021 اعتمادًا على مجموعات البيانات من خمس محطات لأخذ العينات تقع على طول النهر لمدينة الحلة. أظهرت نتائج هذه الدراسة أن نهر الحلة ملوث بشكل خطير لأن قيم WQI عالية ، وقد تم تطوير نماذج الانحدار الخطي إحصائياً لإيجاد علاقة رياضية بين WQI ومعايير جودة المياه. لوحظ أن WQI في نهر الحلة له علاقة معنوية مع التعكر فقط (نسبة موجبة) ، وهذه العلاقة بين WQI والعكارة في النهر محدودة بقيمة WQI وهي (220) ، وبالتالي ، تم تطوير نموذجين للانحدار الخطي والتحقق من صدقهما: أحدهما لقيم WQI أكبر من 220 والآخر للقيم الأقل من 220. يوفر استخدام تقنية الاستشعار عن بعد بيانات لتقييم ومراقبة جودة المياه في المسطحات المائية. وهكذا ، في هذه الدراسة ، تم اختبار صور القمر الصناعي لاندسات 8 (2016 إلى 2021) إحصائيًا لتطوير نماذج خطية قادرة على تقدير معلمات جودة المياه في النهر بناءً على البيانات الميدانية ، أظهرت النتائج أن سبع معاملات لها علاقة معنوية مع نسبة النطاقات الطيفية (قيمة p أقل من 0.05). يرتبط بعضها (TDS و SO4 و ALK) ارتباطًا إيجابيًا بنسبة النطاقات (Band10 / Band3 و Band10 / Band3 و Band10 / Band4 و Band3 / Band7) ، على التوالي. ترتبط العناصر الأخرى (Mg و Ca و TH و pH) عكسيًا بـ (Band4 / Band7 و Band1 / Band4 و Band1 / Band4 و Band1 / Band2) ، على التوالي. و EC و Turb ليس لديهم ارتباط معنوي بأي نسبة نطاقات. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت مصفوفة الارتباط بين WQI والنطاقات الطيفية أن WQI لها ارتباط بيرسون بأكثر من 50٪ وقيمة p أقل من 0.05 مع band 3 ,band 10. العلاقة المعنوية بين WQI والنطاقات الطيفية في النهر محدودة بقيم WQI ، والتي هي (WQI أقل من 50 ، WQI بين 50 و 250 ، و WQI أكثر من 250). أظهرت قيمة WQI الأقل من 50 علاقة مهمة مع النطاق في Band 3 ، أظهرت قيمة WQI بين 50 و 250 علاقة كذلك مع Band 3، وأظهرت قيمة WQI التي تزيد عن 250 علاقة كبيرة مع Band 10. ونتيجة لذلك ، تم تطوير ثلاثة نماذج انحدار خطي والتحقق من صحتها اعتمادًا على على قيم حد WQI. علاوة على ذلك ، كانت خرائط GIS تستخدم للتنبؤ بخريطة WQI والتعكر كخريطة توزيع لتغطية منطقة الدراسة بأكملها. أظهرت خرائط GIS لحوض نهر الحلة على طول مدينة الحلة أن أسوأ قيمة WQI كانت في عام 2019 بسبب ارتفاع درجة العكارة. من ناحية أخرى ، كانت أفضل قيمة WQI والتعكر في عام 2018. ومع ذلك ، في عامي 2020 و 2021 ، كان هناك بعض التحسن في WQI والتعكر مقارنة بعام 2019.