melioМелиорацияLand Reclamation2070-4828Институт мелиорацииmelio-968Research ArticleМЕЛИОРАЦИЯLAND IMPROVEMENTИспользование метода анализа иерархий и оценки факторов множественного влияния при прогнозировании потенциальных зон залегания подземных водUsing analytical hierarchy process and multi-influencing factors in predicting groundwater potential zonesМыслываТ. Н.MyslyvaT. N.

доктор сельскохозяйственных наук

г. Горки

УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия»Belarus202118102021035066Copyright © Мыслыва Т.Н., 20212021Мыслыва Т.Н.Myslyva T.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://melio.belal.by/jour/article/view/968

Впервые для территории Горецкого р-на Могилевской обл. была выполнена идентификация пространственного распределения зон потенциального залегания подземных вод с использованием в качестве исходных данных дистанционного зондирования Земли и открытых баз геопространственных данных, а также подходов, основанных на применении попарного сравнения пространственных параметров путем присвоения веса на основе экспертных оценок (МАИ) и вычислении пространственных отношений между зависимой переменной и независимыми переменными в соответствии с оценками, которые назначаются на основании главных и второстепенных факторов (ФMВ). В результате обработки исходных данных созданы 7 тематических слоев с соответствующей им атрибутивной информацией, которым присвоены различные весовые коэффициенты, характеризующие силу их влияния на пополнение запасов подземных вод. Идентификация пространственного распределения запасов подземных вод выполнялась методом взвешенного оверлея с использованием функциональ-ных возможностей набора инструментов «Наложение» ArcGIS 10.5. Результаты исследования могут быть использованы как местными органами государственного управления, так и исследователями для разработки мер по оптимизации управления подземными водными ресурсами с целью их охраны и рационального водопотребления.

For the first time for the territory of the Gorki district of the Mogilev region, the identification of the spatial distribution of groundwater potential zones was carried out using as the initial remote sensing data and open geospatial databases, as well as approaches based on the use of pairwise comparison of spatial parameters by assigning weights based on expert estimates (AHP) and calculating the spatial relationship between the dependent variable and the independent variables in accordance with estimates that are assigned based on the major and minor factors (MIF). As a result of processing the initial data, seven thematic layers with the corresponding attributive information were created, which have been assigned different weights to characterize the strength of their influence on groundwater recharge. The spatial distribution of groundwater potential zones was identified using tool of Weighted Overlay analysis tool of ArcGIS ArcGIS 10.5. The results of the study can be used by both local government bodies and researchers to develop the measures to optimize the groundwater resources management in order to protect them and provide rational utilization.

подземные водыпрогнозированиеГИСанализ иерархийфакторыgroundwaterforecastingGISanalysis of hierarchiesfactorsReferencesГосударственный водный кадастр. Водные ресурсы, их использование и качество вод (за 2019 год) / М-во природ. ресурсов и охраны окружающей среды Респ. Беларусь; М-во здравоохранения Респ. Беларусь; РУП «Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов». – Минск, 2020. – 221 с.Государственный водный кадастр. Водные ресурсы, их использование и качество вод (за 2019 год) / М-во природ. ресурсов и охраны окружающей среды Респ. Беларусь; М-во здравоохранения Респ. Беларусь; РУП «Центральный научно-исследовательский институт комплексного использования водных ресурсов». – Минск, 2020. – 221 с.Suganthi, S. Groundwater potential zonation by remote sensing and GIS techniques and its relation to the groundwater level in the coastal part of the Arani and Koratalai river basin, Southern India / S. Suganthi, L. Elango, S. K. Subramanian // Earth Sciences Research Journ. – 2013. – Vol. 17. – № 2. – Р. 87–95.Suganthi, S. Groundwater potential zonation by remote sensing and GIS techniques and its relation to the groundwater level in the coastal part of the Arani and Koratalai river basin, Southern India / S. Suganthi, L. Elango, S. K. Subramanian // Earth Sciences Research Journ. – 2013. – Vol. 17. – № 2. – Р. 87–95.Using analytical hierarchy process and multi-influencing factors to map groundwater recharge zones in a semi-arid Mediterranean coastal aquifer / A. Zghibi [et al.] // Water. – 2020. – Vol. 12. – P. 2–27. https://doi.org/10.3390/w12092525.Using analytical hierarchy process and multi-influencing factors to map groundwater recharge zones in a semi-arid Mediterranean coastal aquifer / A. Zghibi [et al.] // Water. – 2020. – Vol. 12. – P. 2–27. https://doi.org/10.3390/w12092525.Нацыянальны атлас Беларусі / М. У. Мяснiковiч [i iнш.]. – Мiнск : Белкартаграфiя, 2002. – 292 с.Нацыянальны атлас Беларусі / М. У. Мяснiковiч [i iнш.]. – Мiнск : Белкартаграфiя, 2002. – 292 с.Дуброва, Ю. Н. Комплексный морфометрический анализ территории Горецкого района с использованием данных дистанционного зондирования Земли / Ю. Н. Дуброва, Т. Н. Мыслыва, Т. Н. Ткачева // Мелиорация. – 2020. – № 3 (93). – С. 43–54.Дуброва, Ю. Н. Комплексный морфометрический анализ территории Горецкого района с использованием данных дистанционного зондирования Земли / Ю. Н. Дуброва, Т. Н. Мыслыва, Т. Н. Ткачева // Мелиорация. – 2020. – № 3 (93). – С. 43–54.Arulbalaji, P. Geospatial tool-based morphometric analysis using SRTM data in Sarabanga Watershed, Cauvery River, Salem district, Tamil Nadu, India / P. Arulbalaji, B. Gurugnanam // Applied Water Science. – 2017. – Vol. 7. – P. 3875–3883. https://doi:10.1007/s13201-017-0539-z.Arulbalaji, P. Geospatial tool-based morphometric analysis using SRTM data in Sarabanga Watershed, Cauvery River, Salem district, Tamil Nadu, India / P. Arulbalaji, B. Gurugnanam // Applied Water Science. – 2017. – Vol. 7. – P. 3875–3883. https://doi:10.1007/s13201-017-0539-z.Hsin-Fu Yeh. GIS for the assessment of the groundwater recharge potential zone /Hsin-Fu Yeh, Cheng-Haw Lee, Kuo-Chin Hsu, Po-Hsun Chang // Environmental Geology. – 2008. – Vol. 58. – P. 185–195. https://doi:10.1007/s00254-008-1504-9.Hsin-Fu Yeh. GIS for the assessment of the groundwater recharge potential zone /Hsin-Fu Yeh, Cheng-Haw Lee, Kuo-Chin Hsu, Po-Hsun Chang // Environmental Geology. – 2008. – Vol. 58. – P. 185–195. https://doi:10.1007/s00254-008-1504-9.Saaty, T. L. Relative measurement and its generalization in decision making: why pairwise comparisons are central in mathematics for the measurement of intangible factors / T. L. Saaty // Review of the Royal Spanish Academy of Sciences, Ser. A. Mathematics. – 2008. – Vol. 102. – № 2. – P. 251–318. https://doi:10.1007/BF03191825.Saaty, T. L. Relative measurement and its generalization in decision making: why pairwise comparisons are central in mathematics for the measurement of intangible factors / T. L. Saaty // Review of the Royal Spanish Academy of Sciences, Ser. A. Mathematics. – 2008. – Vol. 102. – № 2. – P. 251–318. https://doi:10.1007/BF03191825.Singh, L. K. Multi-criteria analysis and GIS modeling for identifying prospective water harvesting and artificial recharge sites for sustainable water supply / L. K. Singh, M. K. Jha, V. M. Chowdary // Journ. of Сleaner Production. – 2017. – Vol. 142. – P. 1436–1456. https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2016.11.163.Singh, L. K. Multi-criteria analysis and GIS modeling for identifying prospective water harvesting and artificial recharge sites for sustainable water supply / L. K. Singh, M. K. Jha, V. M. Chowdary // Journ. of Сleaner Production. – 2017. – Vol. 142. – P. 1436–1456. https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2016.11.163.Abrams, W. Delineation of groundwater potential (GWP) in the northern United Arab Emirates and Oman using geospatial technologies in conjunction with Simple Additive Weight (SAW), Analytical Hierarchy Process (AHP), and Probabilistic Frequency Ratio (PFR) techniques / W. Abrams, E. Ghoneim, R. Shew, T. A. LaMaskin // Journ. of arid Environments. – 2018. – Vol. 157. – P. 77–96. Doi:10.1016/j.jaridenv.2018.05.005.Abrams, W. Delineation of groundwater potential (GWP) in the northern United Arab Emirates and Oman using geospatial technologies in conjunction with Simple Additive Weight (SAW), Analytical Hierarchy Process (AHP), and Probabilistic Frequency Ratio (PFR) techniques / W. Abrams, E. Ghoneim, R. Shew, T. A. LaMaskin // Journ. of arid Environments. – 2018. – Vol. 157. – P. 77–96. Doi:10.1016/j.jaridenv.2018.05.005.Periyasamy, M. Application of geospatial techniques in delineating groundwater potential zones: a case study from South India / M. Periyasamy, A. Subbaiyan, E. Lakshmanan, P. Thirumoorthy // Arabian Journ. of Geosciences. – 2019. – Vol. 12 (151). – Р. 2–15. Doi:10.1007/s12517-019-4289-0.Periyasamy, M. Application of geospatial techniques in delineating groundwater potential zones: a case study from South India / M. Periyasamy, A. Subbaiyan, E. Lakshmanan, P. Thirumoorthy // Arabian Journ. of Geosciences. – 2019. – Vol. 12 (151). – Р. 2–15. Doi:10.1007/s12517-019-4289-0.Raju, T. Assessment of groundwater potential zones using multi-influencing factor (MIF) and GIS: a case study from Birbhum district, West Bengal / T. Raju, R. Thapa, S. Gupta, Sh. Guin, H. Kaur // Applied Water Science. – 2017. – Vol. 7. – P. 4117–4131. https://doi:10.1007/s13201-017-0571-z.Raju, T. Assessment of groundwater potential zones using multi-influencing factor (MIF) and GIS: a case study from Birbhum district, West Bengal / T. Raju, R. Thapa, S. Gupta, Sh. Guin, H. Kaur // Applied Water Science. – 2017. – Vol. 7. – P. 4117–4131. https://doi:10.1007/s13201-017-0571-z.Al-Ruzouq, R. Potential groundwater zone mapping based on geo-hydrological considerations and multi-criteria spatial analysis: North UAE / R. Al-Ruzouq, A. Shanableh, T. Merabtene, M. Siddique, M. Ali Khalil, A. E. Idris, E. Almulla // Catena. – 2019. – Vol. 173. – P. 511–524. https://doi.org/10.1016/ j.catena.2018.10.037.Al-Ruzouq, R. Potential groundwater zone mapping based on geo-hydrological considerations and multi-criteria spatial analysis: North UAE / R. Al-Ruzouq, A. Shanableh, T. Merabtene, M. Siddique, M. Ali Khalil, A. E. Idris, E. Almulla // Catena. – 2019. – Vol. 173. – P. 511–524. https://doi.org/10.1016/ j.catena.2018.10.037.Chatterjee, R. S. Potential groundwater recharge in north-western India vs spaceborne GRACE gravity anomaly based monsoonal groundwater storage change for evaluation of groundwater potential and sustainability / R. S. Chatterjee, P. Pranjal, S. Jally, B. Kumar, V. K. Dadhwal, S. K. Srivastav, Dh. Kumarb // Groundwater for Sustainable Development. – 2020. – Vol. 10. – Art. 100307. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2019.100307.Chatterjee, R. S. Potential groundwater recharge in north-western India vs spaceborne GRACE gravity anomaly based monsoonal groundwater storage change for evaluation of groundwater potential and sustainability / R. S. Chatterjee, P. Pranjal, S. Jally, B. Kumar, V. K. Dadhwal, S. K. Srivastav, Dh. Kumarb // Groundwater for Sustainable Development. – 2020. – Vol. 10. – Art. 100307. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2019.100307.Senanayake, I. P. An approach to delineate groundwater recharge potential sites in Ambalantota, Sri Lanka using GIS techniques /I. P. Senanayake, D.M.D.O.K. Dissanayake, B. B. Mayadunna, W. L. Weerasekera // Geoscience Frontiers. – 2016. – Vol. 7, iss. 1. – P. 115–124. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2015.03.002.Senanayake, I. P. An approach to delineate groundwater recharge potential sites in Ambalantota, Sri Lanka using GIS techniques /I. P. Senanayake, D.M.D.O.K. Dissanayake, B. B. Mayadunna, W. L. Weerasekera // Geoscience Frontiers. – 2016. – Vol. 7, iss. 1. – P. 115–124. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2015.03.002.Saidi, S. Sensitivity analysis in groundwater vulnerability assessment based on GIS in the MahdiaKsour Essaf aquifer, Tunisia: a validation study / S. Saidi, S. Bouri, H. B. Dhia // Hydrological Sciences Journ. – 2011. – Vol. 56, iss. 2. – P. 288–304. https://doi.org/10.1080/02626667.2011.552886.Saidi, S. Sensitivity analysis in groundwater vulnerability assessment based on GIS in the MahdiaKsour Essaf aquifer, Tunisia: a validation study / S. Saidi, S. Bouri, H. B. Dhia // Hydrological Sciences Journ. – 2011. – Vol. 56, iss. 2. – P. 288–304. https://doi.org/10.1080/02626667.2011.552886.Kourosh, M. Aquifer vulnerability assessment using GIS and fuzzy system: A case study in Tehran-Karaj aquifer, Iran / М. Kourosh, N. Ramin, J. M. Vahid // Environmental Geology. – 2009. – Vol. 58. – P. 437–446. https://doi:10.1007/s00254-008-1514-7.Kourosh, M. Aquifer vulnerability assessment using GIS and fuzzy system: A case study in Tehran-Karaj aquifer, Iran / М. Kourosh, N. Ramin, J. M. Vahid // Environmental Geology. – 2009. – Vol. 58. – P. 437–446. https://doi:10.1007/s00254-008-1514-7.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.