تفكيك سازندهاي زمين شناسي با مقايسه بعد تراكم شبكه زهكشي و بعد فراكتال شبكه زهكشي (مطالعه موردي: دامنه هاي شمالي همدان)

Separation of geological formations by comparing the density dimension of drainage network and fractal dimension of drainage network (Case study: Northern slopes of Hamedan)

سيستم شبكه هيدروگرافي در يك حوضه آبخيز­ تابعي از عوامل ساختماني­، ليتولوژي و توپوگرافي مي­باشد كه بررسي آن در مديريت منابع طبيعي از اهميت خاصي برخوردار است­. هدف از اين پژوهش مقايسه عملكرد دو روش بدون بعدسازي پارامتر­هاي كمي ژئومورفولوژي تراكم شبكه زهكشي و بعد فراكتال آن­ها در تفكيك سازندهاي زمين­شناسي سطحي در دامنه­هاي شمالي الوند همدان است­. ابتدا با بررسي نقشه زمين­شناسي منطقه و تصاوير ماهواره­اي Earth Google و مشاهدات ميداني چهار واحد زمين­شناسي شامل، گرانيت الوند، هورنفلس كلريت­دار، سنگ­آهك مارني و شيست استروليت­دار انتخاب و در هر واحد 2 پلات 2*2 كيلومتري به صورت تصادفي - سيستماتيك نصب و شبكه زهكشي ­و بعد فراكتال آن­ها ­با استفاده از نرم­افزار Fractalyse ­و­ ArcGIS ­محاسبه شد­. سپس­ جهت صحت­سنجي از نمودار­ و زاويه انحراف و ضريب تعيين استفاده گرديد­. نتايج نشان مي­دهد­كه نسبت صحت­سنجي در هردو تكنيك بسيار خوب و شبيه هم و بين 97/0 تا 99/0 مي­باشد و بيانگر كارايي خوب هردو تكنيك جهت شناسايي و تفكيك واحد­هاي زمين­شناسي است­. ­با توجه به بررسي نمودار­هاي QQ­­و نزديكي­ اعداد ضريب تعيين در تكنيك تراكم شبكه زهكشي به عدد 1، زاويه انحراف كم­ و نزديكي ارقام محاسباتي آن به صفر­، ­نتايج نشان مي­دهد كه تكنيك بدون بعد­سازي تراكم زهكشي نسبت به تكنيك بعد فراكتال شبكه زهكشي­ براي شناسـايي و تفكـيك واحـد­هاي زمين­شناسي منطقه مورد مطالعه بهترين و مناسب­ترين­ تكنيك است­.

The hydrographic network system in a watershed is a function of structural, lithological and topographic factors that are of particular importance in the management of natural resources. The purpose of this study is to compare the performance of two methods without quantification of quantitative parameters in geomorphology including drainage network density and their fractal dimension in the separation of surface geological formations in the northern slopes of Alvand Hamedan. First, by examining the geological map of the region and satellite images of Earth Google and field observations, four geological units including Alvand granite, chlorite hornfels, marl limestone and sterolized schist were selected and in each unit 2 plots of 2 * 2 km were randomly selected. Systematic installation and drainage network and their fractal dimension were calculated using Fractalyse and ArcGIS software and then, QQ diagram, deviation angle and determination coefficient were used for validation. The results show that the validation ratio in both techniques is very good and similar and between0.97 to 0.99 and indicates the good performance of both techniques to identify and separate geological units. However, considering the QQ diagrams and the proximity of the coefficient determination numbers in the drainage network density technique to 1, plus the low deviation angle and proximity of its computational figures to zero, the results show that the technique without dimensioning the drainage density compared to the fractal dimension technique Drainage network is the best and most appropriate technique for identifying and separating geological units in the study area.