کاربرد سنجش از دور و مدل ریاضی فراکتال در بررسی رفتار و تغییرات لندفرم های ژئومورفولوژیکی رودخانه ارس

ارزیابی رفتار ژئومورفولوژی رودخانه یکی از موارد تعیین کننده و گامی مهم در مدل سازی ریاضی تغییرات لندفرم های آن می باشد. بررسی الگوی جریان در بازه های پیچان رودی و واحدهای ژئومورفیک رودخانه ارس، فرآیند های تشکیل دهنده و روند تغییر آن ها به دلایل متعددی در مطالعات ژئومورفولوژی رودخانه ای دارای اهمیت است و باعث آشنایی هر چه بهتر مهندسین رودخانه با روند تغییرات می شود. هدف اصلی این پژوهش پیاده سازی بعد فراکتالی تغییرات ژئومورفولوژی مسیر رودخانه ارس است. با بهره گیری از روش طبقه بندی نظارت شده و الگوریتم حداکثر احتمال، لایه لندفرم های ژئومورفولوژیکی محیط رودخانه ارس برای دو دوره زمانی در چهار کلاس لندفرم کانال، پوینت بار، دشت سیلابی، پادگانه رودخانه ای و مخروط افکنه تهیه شد؛ سپس از مدل های فراکتالی محیط - مساحت و تعداد تجمعی - مساحت برای بیان رفتار ریاضی این لندفرم ها استفاده گردید. تغییرات مقدار DAP (محیط - مساحت) برای لندفرم های مورد بررسی در محیط رودخانه ارس در دو سال 1987 و 2018 نشان داد که مقادیر DAP همه لندفرم های مورد بررسی (به غیر از پوینت بار) در سال 2018 کوچک تر از DAP لندفرم ها در سال 1987 می باشد. بنابراین، الگوی ژئومتری لندفرم های رودخانه ای ارس در سال 1987 نامنظم تر و پیچیده تر از سال 2018 است. در مورد لندفرم پوینت بار، این مقدار در سال 2018 نسبت به سال 1987 افزایش پیدا کرده است که نشان از منظم تر شدن الگوی این لندفرم دارد. تغییرات مقدار D (تعداد تجمعی - مساحت) برای لندفرم های مورد بررسی در محیط رودخانه ارس نشان داد که مقادیر آن در سال 2018 نسبت به سال 1987 افزایش پیدا کرده است که این افزایش D می تواند یا بیانگر اجزای کم با اندازه بزرگ باشد و یا اجزای بیش تر با اندازه کوچک. با توجه به بررسی تصاویر ماهواره ای Landsat مورد استفاده در این پژوهش برای استخراج لندفرم های ژئومورفولوژی رودخانه ای در رود ارس طی سال های 1987 و 2018، رفتار پیکسلی لندفرم ها به گونه ای است که نشان از بزرگ تر شدن لندفرم های بررسی شده دارد. البته باید در مورد کانال رودخانه به این نکته اشاره نمود که با توجه به کاهش دبی و در نتیجه کاهش عرض کانال، می توان در مورد کاهش مساحت آن اظهار نظر نمود.