تعيين دانه‌بندي مصالح سطحي آبراهه‌ها در دو حالت خشك و تر با استفاده از فناوري پردازش تصوير (مطالعۀ موردي: رودخانۀ سيرچ كرمان)

با توجه به نياز مبرم مطالعات مهندسي هيدروليك به تعيين اندازۀ رسوبات سطحي و در معرض جريان بستر، و با توجه به مشكلات بسيار در تعيين آنها با روش‌هاي اندازه‌گيري دستي و آزمون‌هاي دانه‌بندي با الك در آزمايشگاه، در تحقيق حاضر الگوريتمي توسعه داده شده است كه مي‌تواند با تهيۀ تعدادي تصوير از بستر حين بازديد ميداني و تهيۀ اطلاعات كاربري اراضي، كمك شاياني به سهولت مطالعه، تسريع روند آن و افزايش دقت مدل سازي كند. براي بررسي صحت و دقت اين الگوريتم در مقابل روش دانه‌بندي مرسوم مكانيك خاك، از چهار دوربين ديجيتال مختلف (با قدرت تفكيك 6، 10، 12.1 و 14 مگاپيكسل) و دو اندازه قاب تصوير مربعي (به ابعاد 0.5 و 1 متر) هم در شرايط خشك و هم در شرايط جريان ناچيز آب، در بازه‌اي 5 كيلومتري از مسير رودخانۀ سيرچ در شمال شرق كرمان براي تصويربرداري و نمونه‌برداري رسوب استفاده شد. نتايج به دست آمده در بستر خشك نشان مي دهد كه دوربين‌هاي با توان تفكيك بالا كمترين ميزان خطا را در برآورد قطر متوسط مصالح دارند. هرچند به علت يكنواخت بودن ذرات بستر، عملكرد دوربين‌هاي 6 و 14 مگاپيكسلي ( با حداكثر ميزان اختلاف در برآورد قطر متوسط كمتر از 12 درصد) نيز قابل قبول است. دوربين‌هاي 12.1 و 10 مگاپيكسل نيز به ترتيب كمترين خطا را در برآورد حداكثر قطر ذرات به دست داده‌اند. در بسترهاي تر، محاسبات حاكي از آن است كه نتايج حاصل از پردازش تصويرهاي به دست آمده از دوربين با توان تفكيك پايين 6 مگاپيكسلي، اختلاف زيادي با ديگر دوربين ها، خصوصاً در توزيع منحني دانه بندي و نيز مشخصات آماري ذرات بستر، دارد. بررسي مشخصات آماري روي توزيع دانه بندي مصالح سطحي بستر رودخانه نشان مي دهد كه قطر متوسط، قطر حداكثر و انحراف از معيار ذرات به دست آمده از دوربين با توان تفكيك 10 مگاپيكسل بيشتر از آنهايي است كه از ديگر دوربين ها به دست آمده است. در يك جمع بندي كلي مي توان گفت كه ارتباط مستقيمي بين پارامترهاي ابعاد تصوير (فريم)، قدرت تفكيك دوربين و فاصلۀ آن از بستر آبراهه وجود دارد و با كاهش قدرت تفكيك دوربين در يك فريم ثابت، حتماً بايد فاصلۀ دوربين نسبت به بستر آبراهه افزايش يابد و برعكس. نتايج همچنين نشان مي دهد كه در آبراهه‌هاي داراي توزيع دانه‌بندي نسبتاً يكنواخت، مي‌توان از هر دوربيني استفاده كرد. اما در آبراهه‌هاي داراي بستر درشت‌دانه يا ريزدانه بهتر است  از دوربين‌هاي با توان تفكيك به‌ترتيب پايين و بالا استفاده كرد.