تعیین توابع ریاضی بین بعد فراکتالی و ضریب سینوسیته در رودخانه های مئاندری (مطالعه موردی : رودخانه کرخه )

تاکنون پارامترهای متفاوتی به منظور بیان خصوصیات هندسی رودخانه های مئاندری مطرح گردیده از جمله ضریب سینوسیته ، ولیکن با توجه به تغییرات زیاد این رودخانه ها در پلان، همچنان نیاز به وجود پارامتری که بتواند به عنوان شاخص مناسبی برای بیان تغییرات در طول مسیر رودخانه از ابتدا تا انتها در پلان باشد، احساس می گردد. تحقیقات اخیر در رابطه با بعد فراکتالی نشان داده که این بعد برای رودخانه های مئاندری در محدوده خاصی می باشد، بنابراین ، این بعد می تواند شاخصی برای تفکیک رودخانه های مئاندری باشد . در این تحقیق ، بازهای از رودخانه کرخه در ۵ سال انتخاب گردید که شامل تعدادی خم متوالی می باشد سپس با استفاده از تصاویر ETM+وETM ماهواره لندست برای این ۵ سال ابتدا تصاویر رقومی گردیده و پس از آن زمین مرجع کردن نقشه ها انجام گرفت . تصاویر رستری با فرمت TIF به نرم افزار ILWIS وارد شد و در ادامه شاخص های خط تقسیم آب روی رودخانه اندازهگیری شد. سپس با مقایسه های بصری وارزیابی رقومی آنها، بهترین تفکیک شاخص ، ترکیب رنگی (۳-۵-۷) انتخاب گردید. لازم به ذکر است که تجزیه و تحلیل رقومی بر اساس شاخص هایی از قبیل WRI، NDVI ، NDWI ، MNDWI و ... انجام گرفته است . پس از انتخاب تصویر برتر (منتخب ) به روش فوق، ابتدا تصاویر در نرمافزا GIS و سپس اتوکد وارد شده است . در این قسمت ابتدا در نرم افزار GIS خم ها در هر تصویر سال مربوطه مشخص ومجزا می گردد. در این مرحله ، ابتدا طولهای خمیده و مستقیم خم های مئاندرهای مجزا شده در نرم افزار اتوکد اندازهگیری شده و سپس سینوسیته آنها محاسبه می گردد. در ادامه ، همان تصاویر به نرم افزار فراکتالیز وارد شده و در آن جا عدد فراکتال آن توسط نرم افزار به روش شمارش جعبه ای محاسبه و مشخص می شود.نتایج بدست امده از محاسبات برای سال های ۲۰۲۳-۲۰۱۳ به صورت مجذا تفکیک ومحاسبه شده اند ، پس از محاسبه ضریب سینوسیته و بعد فراکتالی توابع ریاضی مختلفی ازقبیل توانی از مرتبه ۲تا ۶ ، لگاریتمی ، خطی ، نمایی و اکسپننشیال هم پوشانی داده شد. در انتها با توجه به آنالیز انجام گرفته در این تحقیق می توان توابع بدست آمده را به عنوان الگویی جهت تقسیم بندی خم ها در رودخانه های مئاندری بر اساس بعد فراکتالی به الگوهای تقسیم بندی رودخانه های مئاندری موجود در کتاب های مهندسی رودخانه ضمیمه نمود. همچنین پارامتر جدید مانند بعد فراکتالی می تواند جایگزینی جهت تقسیم بندی رودخانه های مئاندری به جای سینوسیته باشد.

Keywords:

مئاندر , بعد فراکتالی , ضریب سینوسیته , شاخص تفکیک آب و خشکی , نرم افزار فراکتالیز