کاربرد سنجش از دور و مدل ریاضی فراکتال در بررسی رفتار و تغییرات لندفرم های ژئومورفولوژیکی رودخانه ارس
نویسندگان
1 استاد دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران.
2 استاد دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی تهران.
3 دکتری ژئومورفولوژی، دانشگاه تهران.
doi
چکیده
ارزیابی رفتار ژئومورفولوژی رودخانه یکی از موارد تعیینکننده و گامی مهم در مدلسازی ریاضی تغییرات لندفرمهای آن میباشد. ﺑﺮرﺳﻲ اﻟﮕﻮی ﺟﺮﻳﺎن در ﺑﺎزهﻫﺎی ﭘﻴﭽﺎنﺮودی و واحدهای ژئومورفیک رودخانه ارس، فرآیندهای تشکیل دهنده و روند تغییر آنها به دلایل متعددی در مطالعات ژئومورفولوژی رودخانهای دارای اهمیت است و ﺑﺎﻋﺚ آﺷﻨﺎﻳﻲ ﻫﺮ ﭼﻪ ﺑﻬﺘﺮ ﻣﻬﻨﺪﺳﻴﻦ رودﺧﺎﻧﻪ ﺑﺎ روﻧﺪ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻣﻲﺷﻮد. هدف اصلی این پژوهش پیادهسازی بعد فراکتالی تغییرات ژئومورفولوژی مسیر رودخانه ارس است. با بهرهگیری از روش طبقهبندی نظارت شده و الگوریتم حداکثر احتمال، لایه لندفرمهای ژئومورفولوژیکی محیط رودخانه ارس برای دو دوره زمانی در چهار کلاس لندفرم کانال، پوینت بار، دشت سیلابی، پادگانه رودخانهای و مخروط افکنه تهیه شد؛ سپس از مدلهای فراکتالی محیط - مساحت و تعداد تجمعی - مساحت برای بیان رفتار ریاضی این لندفرمها استفاده گردید. تغییرات مقدار DAP (محیط - مساحت) برای لندفرمهای مورد بررسی در محیط رودخانه ارس در دو سال 1987 و 2018 نشان داد که مقادیر DAP همه لندفرمهای مورد بررسی (به غیر از پوینت بار) در سال 2018 کوچکتر از DAP لندفرمها در سال 1987 میباشد. بنابراین، الگوی ژئومتری لندفرمهای رودخانهای ارس در سال 1987 نامنظمتر و پیچیدهتر از سال 2018 است. در مورد لندفرم پوینت بار، این مقدار در سال 2018 نسبت به سال 1987 افزایش پیدا کرده است که نشان از منظمتر شدن الگوی این لندفرم دارد. تغییرات مقدار D (تعداد تجمعی – مساحت) برای لندفرمهای مورد بررسی در محیط رودخانه ارس نشان داد که مقادیر آن در سال 2018 نسبت به سال 1987 افزایش پیدا کرده است که این افزایش D میتواند یا بیانگر اجزای کم با اندازه بزرگ باشد و یا اجزای بیشتر با اندازه کوچک. با توجه به بررسی تصاویر ماهوارهای Landsat مورد استفاده در این پژوهش برای استخراج لندفرمهای ژئومورفولوژی رودخانهای در رود ارس طی سالهای 1987 و 2018، رفتار پیکسلی لندفرمها بهگونهای است که نشان از بزرگتر شدن لندفرمهای بررسی شده دارد. البته باید در مورد کانال رودخانه به این نکته اشاره نمود که با توجه به کاهش دبی و در نتیجه کاهش عرض کانال، میتوان در مورد کاهش مساحت آن اظهار نظر نمود.