ترميم شبكه‌هاي آبراهه‌اي رقومي گسسته با توسعه يك مدل شي‌گرا در محيط GIS

Improving Disconnected Digital Stream Networks by Developing an Object Oriented Model in GIS Environment

در طرح‌هاي مطالعاتي يا تحقيقاتي مرتبط با حوزه‌هاي آبخيز، داده‌هاي شبكه آبراهه‌اي، از جمله مهم‌ترين داده‌هاي مورد استفاده در محاسبه پارامترهايي نظير پارامترهاي فيزيكي حوزه‌هاي آبخيز، رواناب، رسوب، فرسايش و غيره مي‌باشند. اين داده‌ها كه در مقياس و قالب‌هاي مختلف به شكل رقومي تهيه مي‌شوند به طور عمده داراي اشكالاتي در ساختار توپولوژي خود بوده كه از جمله مهم‌ترين آن‌ها مي‌توان به ناپيوستگي خطوط شبكه آبراهه‌اي و عدم انطباق صحيح الگوي جهت جريان آب در حوزه با جهت رقومي در اين شبكه‌ها اشاره نمود. اين نقايص، مشكلات عديده‌اي را در محاسبه پارامترهاي حوزه‌هاي آبخيز ايجاد نموده و اين در حالي است كه امكانات تعبيه شده در نرم‌ افزارهاي كنونيGIS نيز داراي محدوديت‌هاي اساسي در رفع آن‌ها مي‌باشند.در پژوهش حاضر، مدل جديدي در محيط GIS طراحي و ساخته شده است كه علاوه بر رفع مشكلات نرم‌افزارهاي GIS‌‌ در توليد شبكه‌هاي آبراهه‌اي مصنوعي (از نظر تعداد، موقعيت شاخه‌ها و تعريف حد آستانه)، قادر است شبكه‌هاي آبراهه‌اي گسسته رقومي را به شبكه‌هاي پيوسته تبديل نموده به نحوي كه تعداد و موقعيت آبرا‌هه‌‌هاي توليدي با تعداد و موقعيت شاخه‌ها در شبكه آبراهه‌اي اوليه برابر و جهت جريان آب در آن‌ها منطبق با الگوي جريان آب حوزه آبخيز اصلاح شده است. نتايج آماري گرفته شده از پژوهش، دقت زياد نتايج مدل را نشان مي‌دهد.

In research or applied study projects related to watersheds, stream network data layers are one of the most important data used to calculate the parameters such as watershed physical parameters, runoff, sediment, erosion and etc. These digital spatial data layers prepared in different formats and scales often have deficiencies in their topology structures such as the disconnection of stream networks and inaccurate coincidence of watershed flow direction pattern with digital direction of the streams. These deficiencies create many problems in calculating watershed parameters whereas built-in facilities in current GIS softwares also have basic restrictions in resolving them. In the present research, in the GIS environment, a new model has been designed and developed to solve the GIS softwares problems in creating artificial stream networks (from point of view of the numbers and position of streams and also threshold definition). In addition to this, it is capable of converting disconnected stream networks to connected ones. The number and position of new created streams are equal to their original hydrographic networks and water flow direction has been corrected based on watershed flow direction pattern. The extracted statistics results of the research show high accuracy of the model outputs.