بررسي مقايسه اي الگوي پيچان رود با استفاده از تحليل هندسه فراكتالي و شاخص هاي زاويه مركزي و ضريب خميدگي (مطالعه موردي: رودخانه قزل اوزن)

Compared Investigation Meandering Pattern by Fractal Geometrical Analysis and Central Angles and Sinuosity Ratio Indices

نظارت بر تغييرات مسير و الگوي هندسي رودخانه ها به منظور كسب شناخت دقيق و بررسي معضلات و مخاطرات احتمالي در جهت حفظ و بهره برداري بهينه از منابع طبيعي ضروري مي باشد و جزو اولويت هاي مطالعات ژيومورفولوژي است. رفتار رودخانه ها به عنوان يكي از پديده هاي طبيعي پيچيده همواره مورد توجه محققان بوده است. محققان ژيومورفولوژي رودخانه اي همواره به دنبال روشهاي جديد جهت بررسي تغييرات رودخانه اي مي باشند. براين اساس اين تحقيق سعي دارد كاربرد هندسه فراكتال را در بررسي تغييرات الگوي هندسي رودخانه قزل اوزن نشان دهد. هدف اين تحقيق مقايسه نتايج هندسه فراكتال با نتايج شاخص هاي ضريب خميدگي و زاويه مركزي در برسي تغييرات الگوي هندسي رودخانه مي باشد. بدين منظور از تصاوير ماهواره اي ETM+ و IRS در سه دوره زماني 2000، 2004 و 2007 استفاده شد، جهت بررسي تغييرات مسير مورد مطالعه به سه بازه تقسيم گرديد، سپس با استفاده از شاخص هاي ضريب خميدگي، زاويه مركزي و تحليل هندسه فراكتالي تغييرات الگوي هندسي رودخانه در بازه زماني مورد مطالعه استخراج گرديد. براي تعيين بعد فراكتالي از روش بعد شمارش خانه و براي تعيين خاصيت فراكتالي از مولفه هاي a و R استفاده گرديد. ميزان انحرافات بازه هاي مورد نظر نيز به وسيله مولفه C تعيين شد و براي تشخيص ميزان تغييرات، بعد فراكتالي D بازه ها مقايسه گرديد. نتيجه اين تحقيق نشان داد كه بازه اول، بيشترين ميزان تغييرات را داشته و بازه دوم كمترين ميزان تغييرات را در طول سالهاي مورد مطالعه داشته است. اين تحقيق نشان داد كه نتايج شاخص هاي ضريب خميدگي و زاويه مركزي در بررسي تغييرات الگوي هندسي رودخانه كاملاً مطابق با تغييرات استخراج شده با هندسه فراكتال مي باشد. بنابراين هندسه فراكتالي مي تواند به عنوان روش رياضي مناسب جهت بررسي هاي ژيومورفولوژي رودخانه ها بكار گرفته شود.

Monitoring route changes and the geometric pattern of rivers is essential to accurately identify and evaluate eventual problems and risks in order to maintain and optimize utilization of natural resources and it is among the priorities of Geomorphology. Treat of Rivers have been considered as one of the natural complex always. Fluvial Geomorphology researchers are seeking new methods to evaluate changes in river always. On this basis, the study tries to demonstrate the application of fractal geometry in a geometric pattern of changes in ozone river trout. The purpose of this study is to compare the results of fractal geometry with the results Central Angel and Sinuosity Ratio indicator for studying of changes in the geometrical pattern of the river. For this purpose satellite images were used for the three time periods 2000, 2004 and 2007. The route of study for changes analysis was divided into three periods. Then, using multiple indicators of Sinuosity Ratio and central angle and the analysis of fractal geometry, geometric pattern of change was extracted from rivers in the study period. For determining fractal dimensions was used from box-counting. For determining the fractal properties of intervals was used from components a and R. range of Deviations of the desired intervals was determined by the component C. To detect changes of fractal dimensions (D), was compared the ranges. The result showed that the first interval has the highest rate of change and the second lowest range of the changes in studying years. The study results showed that the Sinuosity Ratio and central angle indicators in investigation changes in the geometric pattern of the river is fully consistent with the changes obtained with fractal geometry. Thus, fractal geometry can be used as a convenient mathematical tool for the study rivers Geomorphology.