تشخیص دقیق و به موقع خشكسالی، به ویژه در حوضه های آبریز دارای محدودیت منابع آب، برای كاهش خسارت های زیست محیطی، كشاورزی و اقتصادی و نیز پشتیبانی از تصمیم گیری در مدیریت منابع آب ضروری است. با این حال، انتخاب شاخص خشكسالی مناسب برای یك حوضه مشخص همواره چالش برانگیز است؛ زیرا شاخص ها از نظر مبنای فیزیكی، داده های موردنیاز، مقیاس زمانی و توانایی بازنمایی اثرات خشكسالی تفاوت دارند. پژوهش حاضر با هدف توسعه یك سامانه توصیه گر شاخص خشكسالی (DIRS) برای حوضه آبریز زاینده رود در ایران مركزی انجام شد. این سامانه، ارزیابی مبتنی بر ادبیات علمی از ویژگی های ذاتی شاخص ها را با ارزیابی تجربی عملكرد آن ها تلفیق می كند.
در این مطالعه، شش شاخص خشكسالی شامل شاخص استانداردشده بارش (SPI)، شاخص استانداردشده بارش-تبخیر و تعرق (SPEI)، شاخص استانداردشده رواناب (SRI)، شاخص استانداردشده رطوبت خاك (SSI)، شاخص استانداردشده ذوب برف و بارش (SMRI) و شاخص تجمیعی هیدرو اقلیمی خشكسالی (HADI) مقایسه شدند. به منظور تعیین معیارهای ارزیابی و وزن نسبی آن ها، یك فرایند پردازش زبان طبیعی بر روی چكیده های علمی مرتبط اجرا شد. سپس وزن معیارها با امتیازهای ذاتی اختصاص یافته به شاخص ها تركیب گردید. در بخش ارزیابی عملكردی، یك مجموعه داده پیوسته از شاخص سطح برگ (LAI) با استفاده از مشاهدات لندست و سنتینل-2 تهیه و به عنوان مرجع اثرمحور خشكسالی به كار گرفته شد. معیارهای دقت، پوشیدگی و ابهام از طریق مقایسه شاخص ها با LAI استانداردشده در مناطق نماینده بالادست ارزیابی شدند. همچنین، قابلیت بازتولید برون نمونه ای شاخص ها با استفاده از مدل رگرسیون بردار پشتیبان و داده های ماهانه هیدرو اقلیمی هشت ایستگاه بررسی شد.
نتایج نشان داد هیچ یك از شاخص ها در همه معیارها عملكرد برتر نداشتند و انتخاب شاخص مناسب باید بر مبنای شرایط و هدف مطالعه انجام شود. با تلفیق ارزیابی های ذاتی و عملكردی، SPEI بالاترین توصیه كلی را دریافت كرد و پس از آن به ترتیب SPI، SRI، SSI، SMRI و HADI قرار گرفتند. سامانه DIRS یك چارچوب زمینه محور و بازتولیدپذیر برای انتخاب شاخص خشكسالی فراهم می كند و می تواند در پایش خشكسالی و مدیریت منابع آب حوضه زاینده رود به كار گرفته شود
این رتبه بندی نشان می دهد كه برتری یك شاخص لزوما مطلق نیست، بلكه به تركیب ویژگی های ذاتی آن، توانایی بازنمایی اثرات خشكسالی و قابلیت عملكرد آن در شرایط واقعی حوضه وابسته است. بنابراین، DIRS امكان انتخاب آگاهانه تر شاخص خشكسالی متناسب با هدف پایش و ویژگی های منطقه را فراهم می سازد. این چارچوب همچنین قابلیت به كارگیری و توسعه برای سایر حوضه های آبریز و شاخص های خشكسالی را دارد..
واژگان كلیدی: شاخص های خشكسالی؛ سامانه توصیه گر شاخص خشكسالی؛ پردازش زبان طبیعی؛ رگرسیون بردار پشتیبان؛ شاخص سطح برگ