مقايسه تراكم و بعد فراكتال شبكه هاي زهكشي در مقياس و دقت هاي مختلف (مطالعه موردي: حوزه هاي آبخيز استان ايلام)

پديده­ ها و عوارض موجود در طبيعت به ­رغم پيچيدگي­هاي فراوان داراي نظم و قواعد خاصي است. رفتار و الگوي رودخانه ها نيز به‌عنوان يكي از پديده­ هاي پيچيده طبيعي، از اين امر مستثني نيست. بسته به شرايط ژئومورفولوژيكي، اقليمي، توپوگرافي و فرسايشي، آبراهه ­ها رفتار و الگوي متفاوتي از خود نشان مي­ دهند. يكي از پارامترهايي كه مي­توان با استفاده از آن به پيچيدگي الگوي شكل عوارض و پديده ­ها دست يافت، هندسه فراكتال مي­باشد. هدف از اين پژوهش محاسبه و مقايسه بعد فراكتال شبكه هاي هيدروگرافي در حوزه­ هاي آبخيز استان ايلام كه ازDEM 50 متر و داده­هاي SRTM استخراج شدند، كه شبكه­ هاي هيدروگرافي به دست آمده از داده­ هاي SRTMبا دقت بيش از 5 متر با استفاده از تصاوير گوگل ارث ترسيم شده ­اند. بدين منظور، ابتدا 12 حوزه آبخيز در استان ايلام (اما، تنگ سازبن، دويرج، هليلان، نظرآباد، چم­گز، كُلم، سياگاو، جعفرآباد، چاويز، جزمان و ورگچ) انتخاب و پس از تعيين واحد­هاي 25 كيلومتر مربع در محدوده هركدام از حوزه ­ها و ترسيم و تكميل الگوهاي شبكه زهكشي در محدوده­ هاي مورد مطالعه، به كمك نرم­افزار فراكتاليز بعد فراكتال آنها محاسبه شد. نتايج به ­دست آمده نشان داد كه محاسبه و مقايسه بعد فراكتال به روش­هاي تصويري در صورتي صحت دارد كه عرصه­ هاي مورد مقايسه از مساحت يكساني برخوردار بوده و همچنين، دقت و مقياس ترسيم شبكه ­هاي هيدروگرافي نيز يكسان باشد. از سوي ديگر شبكه زهكشي ترسيم شده از روي گوگل­ارث با دقت بيشتر از پنج متر نسبت به شبكه آبراه ه­اي متناظر با دقت DEM 50 متر در پلات­هاي 5×5 كيلومتر مربع (25 كيلومتر مربع) از دقت بسيار بالايي برخوردار است. همچنين كمترين مقدار بعد فراكتال قبل از اصلاح شبكه هاي هيدروگرافي مربوط به حوزه آبخيز اما (042/1) و بيشترين مقدار آن مربوط به حوزه ­آبخيز تنگ سازبن (424/1) مي­باشد. در حاليكه پس از اصلاح شبكه­ هاي هيدروگرافي و محاسبه بعد فراكتال، كمترين مقدار به­ دست آمده بعد فراكتال مربوط به حوزه ­آبخيز چاويز (11/1) و بيشترين مقدار آن مربوط به حوزه­ آبخيز نظرآباد (49/1) است.

Every phenomena in the nature, despite the complexity of the subject, has certain rules and regulations. River pattern and behavior as one of the most complex natural phenomena to this is not an exception. Depending on geomorphologic, climatic, topographic and erosive conditions, the waterways exhibit different patterns and behaviors. One of the parameters which can be achieved using the complexity of the pattern of the form of phenomena is fractal geometry. The purpose of this study is to calculate and compare the fractal dimension of hydrographic networks in Ilam watersheds, which were extracted from m DEM and SRTM satellite data. Hydrographic networks that were derived from SRTM data with a precision of more than meters are mapped by using Google Earth images. For this purpose, watersheds were first selected in Ilam province (Ema, Tang-e-Sazbon, Doiraj, Holylan, Nazarabad, Chamgahs, Kolm, Siagav, Jafarabad, Chaviz, Jezman and Vargach) and after determining the units of square kilometers in each of the areas and drawing and completing the drainage network patterns in the studied areas, their fractal dimension were calculated using Fractalys software. The results showed that the calculation and comparison of fractal dimension with visual methods is correct if the compared fields have the same area, and the accuracy and scale of the drawing of hydrographic networks is also the same. On the other hand, the drainage network drafted on Google Earth with a precision of more than five meters compared to the corresponding waterway network with a precision of m DEM in × square kilometers ( square kilometers), has a very high accuracy. Also, the minimum fractal dimension before the modification of hydrographic networks is for Ema watershed ( ) and the maximum amount is for Tang-e-Sazbon watershed ( , ). However, after the modification of hydrographic networks and calculating fractal dimension, the lowest fractal dimension is for Chaviz watershed ( . ) and the highest amount is for Nazarabad ( . ).