ارزیابی روشهای تعمیم شبکه رودخانه برای حفظ الگوی زهکشی

خلاصه

الگوی زهکشی یک شبکه رودخانه، آرایشی است که در آن یک جریان، کانال های شبکه شاخه های خود را فرسایش می دهد. این می تواند تا حدودی ویژگی های جغرافیایی یک شبکه رودخانه را منعکس کند زیرا به توپوگرافی و زمین شناسی زمین بستگی دارد و به همین دلیل باید در طول فرآیند تعمیم شبکه رودخانه در نظر گرفته شود. روش‌های زیادی برای تعمیم شبکه رودخانه در انتخاب شاخه‌ها وجود دارد، اما اکثر آنها به صراحت الگوی شبکه را در نظر نمی‌گیرند. اعتبارسنجی نتیجه تعمیم یافته به صورت بصری توسط یک متخصص انجام می شود و ممکن است به صورت سیستماتیک انجام نشود. یک تکنیک اعتبار سنجی خودکار ممکن است به درک بهتر نتایج به دست آمده با هر روش و بررسی اینکه آیا الگو حفظ شده است یا خیر کمک کند. این مقاله رویکردی برای ارزیابی کیفیت یک شبکه رودخانه تعمیم یافته با ارزیابی اینکه چگونه الگوی زهکشی اصلی آن حفظ شده است، پیشنهاد می‌کند. عضویت در یک الگوی زهکشی توسط مجموعه‌ای از شاخص‌های هندسی ارزیابی می‌شود که از یک رویکرد منطق فازی استفاده می‌کند که امکان سازش بین معیارهای مختلف بسته به مقادیر عضویت را فراهم می‌کند. سه روش انتخاب شاخه‌ای در این کار مورد آزمایش قرار می‌گیرند: انتخاب با سکته مغزی و طول، حوزه حوضه، و یک شبکه تعمیم‌یافته دستی. ارزیابی کیفیت یک تعمیم با مقایسه عضویت الگوی قبل و بعد از تعمیم انجام می شود. این تحقیق یک شاخص کمی برای ارزیابی شبکه رودخانه تعمیم یافته در حفظ اطلاعات جغرافیایی ارائه می دهد. عضویت در یک الگوی زهکشی توسط مجموعه‌ای از شاخص‌های هندسی ارزیابی می‌شود که از یک رویکرد منطق فازی استفاده می‌کند که امکان سازش بین معیارهای مختلف بسته به مقادیر عضویت را فراهم می‌کند. سه روش انتخاب شاخه‌ای در این کار مورد آزمایش قرار می‌گیرند: انتخاب با سکته مغزی و طول، حوزه حوضه، و یک شبکه تعمیم‌یافته دستی. ارزیابی کیفیت یک تعمیم با مقایسه عضویت الگوی قبل و بعد از تعمیم انجام می شود. این تحقیق یک شاخص کمی برای ارزیابی شبکه رودخانه تعمیم یافته در حفظ اطلاعات جغرافیایی ارائه می دهد. عضویت در یک الگوی زهکشی توسط مجموعه‌ای از شاخص‌های هندسی ارزیابی می‌شود که از یک رویکرد منطق فازی استفاده می‌کند که امکان سازش بین معیارهای مختلف بسته به مقادیر عضویت را فراهم می‌کند. سه روش انتخاب شاخه‌ای در این کار مورد آزمایش قرار می‌گیرند: انتخاب با سکته مغزی و طول، حوزه حوضه، و یک شبکه تعمیم‌یافته دستی. ارزیابی کیفیت یک تعمیم با مقایسه عضویت الگوی قبل و بعد از تعمیم انجام می شود. این تحقیق یک شاخص کمی برای ارزیابی شبکه رودخانه تعمیم یافته در حفظ اطلاعات جغرافیایی ارائه می دهد. سه روش انتخاب شاخه‌ای در این کار مورد آزمایش قرار می‌گیرند: انتخاب با سکته مغزی و طول، حوزه حوضه، و یک شبکه تعمیم‌یافته دستی. ارزیابی کیفیت یک تعمیم با مقایسه عضویت الگوی قبل و بعد از تعمیم انجام می شود. این تحقیق یک شاخص کمی برای ارزیابی شبکه رودخانه تعمیم یافته در حفظ اطلاعات جغرافیایی ارائه می دهد. سه روش انتخاب شاخه‌ای در این کار مورد آزمایش قرار می‌گیرند: انتخاب با سکته مغزی و طول، حوزه حوضه، و یک شبکه تعمیم‌یافته دستی. ارزیابی کیفیت یک تعمیم با مقایسه عضویت الگوی قبل و بعد از تعمیم انجام می شود. این تحقیق یک شاخص کمی برای ارزیابی شبکه رودخانه تعمیم یافته در حفظ اطلاعات جغرافیایی ارائه می دهد.

کلید واژه ها:

الگوی زهکشی ؛ شبکه رودخانه ; تعمیم ; ارزیابی

1. معرفی

تعمیم خودکار نقشه همیشه یک موضوع مهم و یک چالش بزرگ در تحقیقات نقشه برداری و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است. با در نظر گرفتن اسکلت زمین، سیستم زهکشی در حال حاضر برای حفظ ویژگی های زمین در تعمیم در نظر گرفته شده است [ 1 ]. با این حال، در تعمیم شبکه رودخانه، تمرکز بر انتخاب جریان منفرد است و اطلاعات جهانی بیشتر که سیستم زهکشی را توصیف می کند (مانند الگوی زهکشی) در نظر گرفته نمی شود. دلایل متعددی وجود دارد: (1) رودخانه ها بخش مهمی از زمین هستند و باید در هر نوع نقشه نشان داده شوند. و (2) رودخانه ها مفاهیم اساسی هستند که برای تجزیه و تحلیل های مختلف در علم زمین استفاده می شوند. به عنوان مثال، زمین شناسان می توانند ساختار اصلی زمین را استخراج کنند و تجزیه و تحلیل زمین را از سیستم زهکشی انجام دهند.1 ، 2 ، 3 ].

اخیراً بسیاری از محققین در طول فرآیند تعمیم به ویژگی های جغرافیایی شبکه های رودخانه ای توجه کرده اند [ 4 ، 5 ، 6 ]، که از این ایده پیروی می کند که « تعمیم کاهش صرف اطلاعات نیست، چالش حفظ موقعیت جغرافیایی است. معنی » [ 7 ]. ماهیت الگوی توده های آبی تحت تأثیر برخی عوامل جغرافیایی مانند توپوگرافی، نوع خاک و نوع سنگ بستر است [ 8]]. در نظر گرفتن الگوی زهکشی در تعمیم شبکه رودخانه به حفظ معنای جغرافیایی شبکه ها کمک می کند. انواع مختلفی از الگوهای زهکشی وجود دارد. آنها معمولاً به عنوان الگوهای دندریتی، موازی، داربستی، مستطیلی، شعاعی، گریز از مرکز و مشبک طبقه بندی می شوند [ 9 ]. الگوهای دندریتی که الگوهای درخت مانند نیز نامیده می شوند، معمولاً در جاهایی یافت می شوند که کنترل قوی زمین شناسی وجود ندارد [ 10]]. الگوهای زهکشی موازی، داربست و مستطیل شکل در مناطقی با شیب های منطقه ای قوی توسعه می یابد و ویژگی های خاص خود را دارد. نهرهایی که از یک ناحیه مرکزی مرتفع تابش می کنند، الگویی از زهکشی شعاعی را تشکیل می دهند، در حالی که نهرهایی که یک جریان مرکزی را تشکیل می دهند در زمین های کم ارتفاع جمع می شوند. الگوهای زهکشی مشبک معمولاً در دشتهای سیلابی و دلتاها یافت می شوند که در آن رودخانه ها اغلب با یکدیگر در هم آمیخته می شوند [ 11 ]. چهار الگوی زهکشی اول در شکل 1 نشان داده شده است .

به عنوان مجموعه ای از ویژگی های خط، شبکه های رودخانه از مقیاس بزرگ به مقیاس کوچک در دو مرحله اصلی تعمیم می یابند: حذف انتخابی و ساده سازی شاخه های منتخب [ 12 ]. روش‌های زیادی برای حذف انتخابی و ساده‌سازی انشعابات برای رودخانه‌ها وجود دارد که به‌عنوان ویژگی‌های خط منفرد انتخاب شده‌اند، اما، در حالی که بیشتر تحقیقات بر روی شبکه‌های رودخانه در طول تعمیم تمرکز دارند، نتایج تعمیم‌یافته هنوز توسط نقشه‌برداران خبره به صورت بصری بررسی می‌شوند. الگوهای زهکشی را می توان در تعمیم شبکه رودخانه در نظر گرفت زیرا الگوها در تعمیم مهم هستند و باید به صراحت اندازه گیری و ارزیابی شوند [ 13]]. از آنجایی که محیط زمین شناسی یک حوضه زهکشی با مقیاس نقشه تغییر نمی کند، الگوی زهکشی در حوضه باید قبل و بعد از تعمیم یکسان باشد. نگرانی محدودی برای ارزیابی اینکه آیا معنای جغرافیایی، از جمله الگوی زهکشی، در طول فرآیند حفظ می شود یا خیر، داده شده است.

این مقاله با گسترش کارهای اخیر ژانگ و گیلبرت [ 14 ]، که یک تکنیک طبقه بندی خودکار را ارائه کردند، روشی را پیشنهاد می کند که تخمین می زند آیا الگوی زهکشی در طول تعمیم آن حفظ می شود یا خیر. این روش برای شبکه‌های رودخانه‌ای که با ساختار سلسله مراتبی در حالت برداری تعریف شده‌اند اعمال می‌شود و می‌تواند الگوهای نشان‌داده‌شده در شکل 1 را شناسایی کند . در کار خود، نویسندگان [ 14] الگوی زهکشی را با یک رویکرد منطق فازی شناسایی کرد که امکان سازش بین معیارهای مختلف بسته به مقادیر عضویت را فراهم می کند. بنابراین، این روش را می‌توان برای ارزیابی عملکرد تکنیک‌های انتخاب جریان در حفظ الگوها به کار برد و برای اندازه‌گیری کیفیت یک شبکه تعمیم‌یافته با ارزیابی اینکه آیا معنای جغرافیایی آن تأکید شده، حفظ یا حتی از بین رفته است، استفاده می‌شود. این مقاله یک شاخص کمی برای ارزیابی تعمیم شبکه رودخانه در حفظ اطلاعات جغرافیایی ارائه می‌کند.

این مقاله به شرح زیر سازماندهی شده است: بخش 2 کار مرتبط در انتخاب خراج و ارزیابی تعمیم را بررسی می کند. بخش 3 روش ارزیابی جدید، از جمله طبقه بندی الگو و اندازه گیری نتیجه را شرح می دهد. در بخش 4 ، این روش برای یک مطالعه موردی اعمال می شود و نتایج حاصل از دو روش تعمیم خودکار ارائه شده است. عملکرد روش ها برای الگوهای مختلف مورد بحث قرار می گیرد. در نهایت، بخش آخر نکات پایانی در مورد روش و جهت کارهای بعدی در طبقه بندی و تعمیم شبکه رودخانه ارائه می دهد.

2. کارهای مرتبط

2.1. روش های انتخاب شاخه ای

یکی از اهداف تعمیم تضمین این است که هنگام حرکت به مقیاس کوچکتر، تعداد اشیاء کاهش می یابد اما اطلاعات معنی دار حفظ یا حتی تأکید می شود. بنابراین، باید به سؤالاتی پاسخ داده شود که چه تعداد از شاخه های رودخانه باید حذف شوند (یا حفظ شوند) و کدام یک از آنها باید حذف شوند.

در تعمیم نقشه، یک اصل کلاسیک انتخاب، به اصطلاح “قانون رادیکال” توسط تاپفر در سال 1961 [ 15 ] ایجاد شد. روش به صورت داده شده است

n_{f} = n_{a} \sqrt{M_{a} / M_{f}}

، جایی که

n_{f}

تعداد اشیایی است که در مقیاس کوچکتر نشان داده شده است

M_{f}

، و

n_{a}

تعداد اشیایی است که در مقیاس بزرگتر نشان داده شده است

M_{a}

. این روش یک اصل اساسی است، یک معادله اصلاح شده نیز ارائه شده است

n_{f} = n_{a} C_{b} C_{z} \sqrt{M_{a} / M_{f}}

، جایی که

C_{b}

“ثابت اغراق نمادین” است و

C_{z}

“ثابت شکل نمادین” [ 15 ] است. برای یک موقعیت خاص، عوامل جدید باید در تعمیم داده های هیدروگرافی در نظر گرفته شود. علاوه بر این، ویلمر و بروور [ 16 ] مجموعه داده های هیدروگرافی ملی سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) و هیدروگرافی اطلس ملی را برای تعیین طول موجود ویژگی ها برای مقایسه با نتایج مورد انتظار بر اساس معادله قانون رادیکال ارزیابی می کنند. نرخ انتخاب ویژگی در طول پیوسته مقیاس یکسان نیست. بنابراین، عاملی به نام “ثابت خطوط جریان” (

C_{f}

) به معادله اصلی اضافه می شود و معادله اصلاح شده است

n_{f} = n_{a} C_{f} \sqrt{M_{a} / M_{f}}

از بررسی ادبیات کار قبلی، روش‌های فعلی در تعمیم شبکه رودخانه به خوبی توسعه یافته‌اند، و کارهای زیادی در مورد حذف انتخابی شبکه رودخانه و ساده‌سازی شاخه‌های منتخب انجام شده است. این سوال که کدام شاخه ها باید حذف شوند از طریق روش های مختلف انتخاب جریان در نظر گرفته می شود. توسط Mazur و Castner [ 17 ] ارزیابی شده است که طرح های سفارشی [ 18 ] مهم ترین پارامترهایی هستند که در انتخاب جریان باید در نظر گرفته شوند. بنابراین، متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده مبتنی بر نظم هورتون-استرالر هستند – هر چه ترتیب بالاتر (و در نتیجه به جریان اصلی نزدیک‌تر باشد)، جریان مهم‌تر است – و طول جریان – هر چه طول جریان طولانی‌تر باشد، اهمیت بیشتری دارد. [ 19] است]. تامسون و بروکس [ 20 ] برای سازماندهی شبکه‌های رودخانه‌ای بر اساس اصول تشخیص گشتالت، سکته‌ها را ساختند و با قضاوت در مورد کانال اصلی و حذف کانال‌های کمتر مهم، آن را برای تعمیم به کار بردند. جریان اصلی بر اساس سکته مغزی با استفاده از ترتیب هورتون و طول آنها تشخیص داده می شود. با این حال، تعیین جریان اصلی با استفاده از طولانی ترین مسیر در شبکه رودخانه بریده شده باعث خطاهای بزرگ می شود. تویا [ 21] روشی را برای انتخاب شبکه رودخانه ارائه می دهد که بر سازماندهی سکته های رودخانه در سلسله مراتب متکی است. کار او مدیریت جزایر رودخانه‌ای و مناطق آبیاری را اضافه می‌کند و امکان ساخت سکته‌ها را در منطقه‌ای بریده‌شده که برخی از منابع طبیعی نیستند، می‌دهد. با این حال، تنها بر جنبه هندسی شبکه های رودخانه تمرکز می کند و شاخه های فرعی را با توجه به فیزیوگرافی زمین انتخاب نمی کند.

از آنجایی که توزیع شبکه های رودخانه با سطح زمین مرتبط است، Wolf [ 22 ] یک ساختار داده شبکه وزنی ایجاد می کند که زهکشی، پشته ها و نقاط اوج و گودال را یکپارچه می کند. این ساختار داده می تواند اهمیت یک رودخانه را تعیین کند. ساختارهای درختی رودخانه دارای الگوهای مختلفی هستند که منجر به استراتژی‌های تعمیم متفاوت می‌شوند. Wu [ 23 ] ویژگی های درخت رودخانه را بررسی می کند و روشی مبتنی بر تحلیل فضایی بافر برای ایجاد ساختار درخت رودخانه توسعه می دهد. آی و همکاران [ 4] روشی را ارائه می دهد که در آن نهرها نه بر اساس طول آنها بلکه بر اساس حوزه آبخیز آنها انتخاب می شوند. به منظور در نظر گرفتن عوامل مختلف، مانند طول رودخانه، فاصله شاخه‌های رودخانه، حوضه آبریز و تراکم شبکه رودخانه، یک فرآیند بهینه‌سازی چند هدفه در انتخاب شاخه‌های رودخانه ایجاد شد. ژای و همکاران [ 24 ] یک مدل داده‌های رودخانه ساخت‌یافته در رابطه با دانش فضایی سیستم رودخانه ایجاد کرد و شاخه‌های رودخانه را به‌طور خودکار بر اساس یک الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیکی چند هدفه انتخاب کرد. در مدل آنها شاخص هایی مانند طول، فاصله و اهمیت یک رودخانه در انتخاب رودخانه ها در نظر گرفته شده است.

این روش ها هنوز بر اساس پارامترهای توپولوژیکی و هندسی هستند و نوع زمین یا شبکه مورد پردازش را در نظر نمی گیرند. چنین نوع اطلاعاتی برای تعریف تکنیک های خاص مربوط به فیزیوگرافی زمین در نظر گرفته شد [ 5 ، 25 ]. پارامترهای تراکم و منطقه زهکشی بالادست نیز برای هرس شبکه رودخانه استفاده می شود [ 6 ، 26 ]. برای خندق های دست ساز، ساوینو و همکاران. [ 27 ] یک روش نمونه‌سازی برای تعمیم گروه‌هایی از خندق‌ها ارائه می‌کند که به عنوان یک الگوی منظم از خطوط مستقیم نشان داده می‌شوند.

2.2. ارزیابی کیفیت شبکه رودخانه تعمیم یافته

تحقیقات در مورد ارزیابی نتایج تعمیم تا کنون توجه کمی را به خود جلب کرده است [ 28 ، 29 ]. به طور سنتی، تعمیم به صورت بصری توسط کارشناسان نقشه‌کشی ارزیابی می‌شود و کیفیت آن‌ها از طریق پرسشنامه‌ها درجه‌بندی می‌شود [ 30 ]. این روش مبتنی بر دانش و تجربه متخصصان است که نسبتاً ذهنی است [ 31 ، 32 ] و روش هایی برای کمی سازی نتایج تعمیم باید توسعه یابد [ 31 ]. بارد [ 33] یک روش کلی برای ارزیابی تعمیم کارتوگرافی پیشنهاد کرد. کیفیت نتایج تعمیم یافته توسط یک مدل ارزیابی که خصوصیات داده ها را قبل و بعد از تعمیم مقایسه می کند، ارزیابی می شود. با این حال، این روش تنها در مناطق کوچک شهری اجرا و آزمایش شده است. برای ارزیابی کیفی تعمیم شبکه رودخانه، به ویژه در عملیات حذف انتخابی، کارهای مرتبط کم است. نتایج معمولاً به صورت محلی با بررسی خوانایی داده ها (اینکه آیا اشیاء روی نقشه به هم ریخته هستند یا خطوط خیلی پیچیده نیستند) و در سطح جهانی با ارزیابی اینکه آیا رودخانه های اصلی حفظ شده اند ارزیابی می شوند. روش ها همچنین باید ساختار توپولوژیکی شبکه را حفظ کنند، یعنی هیچ شکافی ایجاد نشود.5 ، 6 ، 34 ]. CLC فقط بر اساس طول ارائه می شود، که نمی تواند شبکه رودخانه تعمیم یافته را به طور جامع ارزیابی کند. با توجه به ساده‌سازی سرشاخه‌های رودخانه، تنها برخی از مطالعات مرتبط بر روی ویژگی‌های خط به‌عنوان نمونه‌های اولیه هندسی تک تمرکز می‌کنند [ 31 ، 35 ].

این روش‌ها نیز مانند روش‌های انتخاب، بیشتر بر اساس معیارهای هندسی و آماری بوده و نهرهای رودخانه‌ای را به‌عنوان اجسام مجزا در نظر می‌گیرند. اطلاعاتی که توسط شبکه مربوط به الگوی زهکشی و حفظ فیزیولوژی زمین منتقل می شود، با روش های انتخاب در نظر گرفته نمی شود و در ارزیابی نتیجه نهایی به جز بصری ارزیابی نمی شود. برخی از کارهای اخیر به اهمیت مدل سازی و حفظ الگوها و ساختارهای جغرافیایی در تعمیم نقشه کشی اشاره کرده اند [ 13 , 36] .]. در واقع می توان چنین ملاحظاتی را برای انتخاب جریان در نظر گرفت، جایی که یک شبکه رودخانه می تواند به عنوان یک شی جغرافیایی با ساختار خاص خود دیده شود، که با الگوی زهکشی آن نشان داده می شود، که باید هنگام حذف شاخه ها حفظ شود. بنابراین، می توان یک معیار خاص برای ارزیابی اینکه آیا چنین الگوی حفظ شده است و اینکه آیا رویکردهای انتخاب متفاوت بر نمایش الگوهای زهکشی بر روی نقشه تأثیر دارند، تعریف کرد. بخش بعدی یک روش ارزیابی برای بررسی میزان حفظ الگوی زهکشی شبکه رودخانه تعمیم یافته ارائه می کند. این شامل طبقه بندی شبکه های فرعی در یک سیستم زهکشی به الگوهای مختلف و مقایسه الگوهای مختلف به دست آمده است.

3. ارزیابی حفظ الگوی زهکشی در تعمیم رودخانه

3.1. طبقه بندی الگوی زهکشی

الگوهای زهکشی توسط مورفولوژی زمین زیرین محدود شده و سازماندهی شاخه ها را در امتداد یک جریان توصیف می کند. این سازمان را می توان با متغیرهای مختلف تعریف کرد که توصیفات کیفی را به شاخص های کمی توصیف می کند که ویژگی های هندسی شبکه را توصیف می کند. آنها به زاویه اتصال بین نهرها، شکل شاخه ها و شبکه ها مربوط می شوند. ژانگ و گیلبرت [ 14 ] از چهار شاخص مختلف برای توصیف چهار الگوی زهکشی ارائه شده در شکل 1 استفاده می کنند : میانگین زاویه اتصال ( α )، درصد شاخه های خمیده ( β )، نسبت طول متوسط ( γ ) و ازدیاد طول حوضه ( δ) . ) ( جدول 1).

مقادیر نشانگر را می توان برای هر شبکه محاسبه کرد، با این حال یک الگو بر اساس ترکیبی از مقادیر مختلف شاخص است و عضویت در یک الگوی معین به اهمیت نسبی هر مقدار بستگی دارد. مقدار عضویت با استفاده از منطق فازی [ 38 ] به منظور مقایسه عضویت با هر الگو تعریف می‌شود. هر مقدار شاخص بر روی یک مجموعه فازی با توابع عضویت مناسب (MF) که بین 0 و 1 متغیر است، تعریف می‌شود. سپس عضویت در هر الگو توسط یک قانون فازی که مقدار عضویت هر شاخص را ترکیب می‌کند، تعریف می‌شود.

در منطق فازی، استفاده از یک نشانگر با یک محمول توصیف می شود. در فرآیند طبقه بندی هشت محمول وجود دارد:

α حاد/بسیار حاد/درست است،
β IS خم شده است،
γ بلند/کوتاه است،
δ IS گسترده / کشیده است.

مقدار یک گزاره توسط یک MF داده می شود که معمولاً یک تابع چند جمله ای است که بین 0 و 1 متغیر است. برای مثال، گزاره ” α حاد است” اگر زاویه α کوچک باشد مقداری برابر یا نزدیک به 1 برمی گرداند . مقداری برابر یا نزدیک به 0 وقتی α بزرگ است. هر الگو با ترکیبی از گزاره های تعریف شده توسط قوانین IF-THEN مشخص می شود:

اگر ( α حاد است) و ( δ گسترده است) پس الگوی دندریتی است.
اگر ( α بسیار حاد است) و نه ( β خم شده است) و ( γ بلند است) و ( δ کشیده است) پس الگو موازی است.
اگر ( α درست است) و نه ( β خم شده است) و ( γ کوتاه است) و ( δ کشیده است) پس الگوی داربست است.
اگر ( α راست است) و ( β خم شده است) پس الگوی مستطیلی است.

شکل 2 نمونه هایی از طبقه بندی برای انواع مختلف زهکشی را نشان می دهد. اگرچه طبقه‌بندی به تعاریف تابع عضویت بستگی دارد، آزمایش‌های انجام‌شده توسط ژانگ و گیلبرت [ 14 ] نشان داد که این روش می‌تواند زهکش‌ها را به درستی با تعدادی که طبقه‌بندی نشده باقی می‌مانند طبقه‌بندی کند. از تحقیقات آنها، طبقه بندی همچنین قوی است زیرا تغییر پارامترهای MF تأثیر محدودی بر نتیجه دارد. زهکشی های طبقه بندی نشده مربوط به مواردی است که عضویت برای تصمیم گیری بسیار کم است، یا به این دلیل که زهکشی از هیچ یک از تعریف های بالا پیروی نمی کند یا به این دلیل که شبکه تعداد بسیار کمی از شاخه ها (دو یا سه) برای نتیجه گیری دارد.

3.2. ارزیابی شبکه های تعمیم یافته

با پیروی از این روش، الگوی زهکشی یک شبکه رودخانه به طور خودکار قابل تشخیص است. این روش را می توان برای ارزیابی اینکه آیا الگوی یک شبکه رودخانه تعمیم یافته پس از تعمیم اصلاح شده است یا خیر، به کار برد. با توجه به شاخص های تعریف شده در قسمت قبل، می توان برای هر الگو یک مقدار عضویت به یک شبکه اختصاص داد و الگوی شبکه با بالاترین مقدار عضویت تعیین می شود. این مقدار امتیازی از مشخصه بودن الگو را ارائه می دهد. بنابراین می توان از امتیاز برای ارزیابی الگوی زهکشی پس از تعمیم استفاده کرد. اگر شبکه متعلق به همان الگو باشد، الگوی زهکشی حفظ شده است. اگر مقدار عضویت برای این الگو افزایش یافته باشد، می توان در نظر گرفت که ویژگی زهکشی آن مورد تاکید قرار گرفته است.

یک سیستم زهکشی را می توان به سلسله مراتبی از سیستم ها تقسیم کرد و هر یک از آنها را می توان با الگوی خاص خود مشخص کرد. در زمینه کار ما، شبکه رودخانه یک سیستم توسط رودخانه اصلی آن (اتصال به خروجی) و تمام شاخه های آن تعریف می شود. سلسله مراتبی از شبکه های رودخانه ای که هر یک از آنها یک سیستم زهکشی را تشکیل می دهند، می تواند طراحی شود. هر شبکه را می توان به گونه ای طبقه بندی کرد که هنگام ارزیابی یک شبکه تعمیم یافته، حفظ الگو در سطوح مختلف قابل ارزیابی باشد.

بسته به میزان تعمیم، یک شبکه را می توان با حذف شدن (همه جریان های آن حذف شده یا تنها یک جریان باقی می ماند)، به مرتبه پایین تری رساند یا با همان ترتیب حفظ کرد. هر جریان شبکه با یک شماره شناسه شناسایی می شود. بنابراین، زهکشی های تعمیم یافته را می توان با در نظر گرفتن دو شبکه که جریان اصلی یکسانی دارند، به زهکش های اصلی خود متصل کرد و با هم مقایسه کرد.

ارزیابی عملکرد یک روش تعمیم به صورت زیر انجام می شود:

برای شبکه ای که در مقیاس بزرگ تعریف شده است، ترتیب هورتون هر جریان را محاسبه کنید و تمام سیستم های زهکشی را در همه سطوح طبقه بندی کنید.

با استفاده از روش انتخاب جریان، شبکه را تعمیم دهید.
الگوی تمام زهکشی ها در شبکه جدید را ارزیابی کنید.
برای هر زهکشی در شبکه ساده شده، زهکشی معادل آن را در شبکه اصلی با توجه به شناسه جریان پیدا کنید، سپس آنها را با هم مقایسه کنید تا بررسی کنید که آیا الگو حفظ شده است یا خیر.

4. طراحی آزمایش

روش بخش قبل برای مقایسه دو تکنیک تعمیم استفاده می شود، روش اول بر اساس ضربات و طول جریان [ 20 ] و روش دوم بر اساس منطقه حوضه زهکشی [ 4 ]. روش اول متداول ترین روش مورد استفاده برای انتخاب شاخه [ 12 ] است و روش دوم بر اساس یک شاخص متفاوت است. آنها دو روش معمولی برای تعمیم شبکه رودخانه هستند. تکنیک ها با استفاده از هر دو روش در یک شبکه که در آن تعداد شاخه هایی که باید انتخاب شوند ثابت است، مقایسه می شوند.

آزمایش ابتدا با مقایسه نتایج به‌دست‌آمده برای هر دو روش با تعمیم دستی شبکه انجام می‌شود. دوم، تعمیم در مقیاس های کوچکتر انجام می شود و نتایج با مشاهده تغییرات در طبقه بندی زهکشی ارزیابی می شود.

4.1. انتخاب شاخه ای بر اساس سکته مغزی و طول

تامسون و بروکس [ 20 ] مفهوم «سکته مغزی» را پیشنهاد کردند و آن را برای تعمیم و تحلیل شبکه های جغرافیایی مانند شبکه های جاده و رودخانه به کار بردند. در کار آنها، ترتیب جریان هورتون پس از روال بالادستی برای ساخت سکته های یک شبکه رودخانه استفاده می شود. طرح سفارش هورتون-استرالر ابتدا انجام می شود و سپس یک روال بالادستی برای تعیین جریان اصلی اعمال می شود [ 12 ]. در اینجا، در یک شبکه رودخانه، جریان اصلی به عنوان یک “سکته مغزی” نامیده می شود زیرا مسیری با تداوم خوب است: بدون تغییر جهت ناگهانی در شبکه حرکت می کند [39 ] . شکل 3 سکته های یک شبکه رودخانه را نشان می دهد.

انتخاب انشعابی بر اساس سفارش می تواند به چهار روش ممکن انجام شود [ 17 ]. راه آسان این است که در وهله اول همه انشعابات مرتبه پایین را حذف کنید و انشعابات مرتبه بالا را حفظ کنید. اشکال این است که تمام انشعابات در یک ترتیب حذف خواهند شد. گاهی باید در مقیاسی خاص برخی از انشعابات را به ترتیب حفظ کرد. بنابراین طول فاکتوری است که در نظر گرفته می شود.

به طور مشابه، در نظر گرفتن stroke به عنوان یک موجودیت، دو مرحله در فرآیند تعمیم وجود دارد: (1) ابتدا ضربه مرتبه پایین را حذف کنید. (2) ضربه های کوتاه تر را در صورتی که به ترتیب یکسان هستند حذف کنید.

4.2. انتخاب شاخه ای توسط تقسیم بندی حوضه

آی و همکاران [ 4 ] روشی را برای ساخت سلسله مراتبی از حوضه های آبخیز سطوح مختلف پیشنهاد کرد. این بر اهمیت کانال در طول تعمیم شبکه رودخانه تمرکز می کند و چندین پارامتر هندسی یک ویژگی رودخانه را توسط حوزه آبخیز آن جایگزین می کند. حوزه آبخیز از مدل ارتفاعی دیجیتال (DEM) به دست نمی‌آید، بلکه بر اساس رقابت فضایی توسط مثلث‌بندی‌های شبکه ساخته شده است. شبکه نامنظم مثلثی (TIN) با محدود کردن لبه‌ها با بخش‌های رودخانه ساخته می‌شود. روش انتخاب، شاخه های فرعی را با توجه به حوضه آبریز حذف می کند. ابتدا شاخه ای با حوضه آبریز کوچکتر حذف می شود. نمونه ای از تقسیم بندی سلسله مراتبی حوضه در شکل 4 نشان داده شده است .

در نتیجه، حوضه آبریز مساحت چندضلعی حوضه است. برای یک چند ضلعی ساده با n راس ( x _i , y _i ) (1 ≤ I ≤ n ) اولین و آخرین راس یکسان هستند، یعنی x _n = x ₁ و y _n = y ₁ . مساحت با فرمول نقشه بردار [ 40 ] به دست می آید:

A = 1 2 ∣ ∣ ∣ ∣ \sum i = 1 n - 1 (ایکس من y من + 1 - ایکس من + 1 y من) ∣ ∣ ∣ ∣ ،

(1)

که در آن A مساحت چندضلعی است. اگر رئوس به صورت متوالی در جهت خلاف جهت عقربه های ساعت ذخیره شوند، علامت قدر مطلق در فرمول را می توان حذف کرد.

در آزمایش، به منظور ارزیابی اینکه آیا یک شبکه رودخانه پس از تعمیم، الگوی زهکشی یکسانی را حفظ می کند، سه روش تعمیم آزمایش می شود ( جدول 2 ). دو مورد اول خودکار هستند و آخرین مورد، داده های تعمیم یافته دستی است.

4.3. داده های آزمایشی

مجموعه داده های رودخانه روسیه واقع در کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا در این آزمایش آزمایش می شود. دو مقیاس مختلف استفاده می شود: مقیاس 1:24000 (1:24K) و 1:100000 مقیاس (1:100K). داده های 1:24K در یک Shapefile از سیستم اطلاعات تعاملی رودخانه روسیه (RRIIS) ذخیره می شود. داده های 1:100K از مجموعه داده های هیدروگرافی ملی (NHD) ایالات متحده است. ابتدا داده‌های هیدروگرافی 1:24K گردآوری می‌شوند و بسیاری از این داده‌ها به اولین نسخه NHD ترجمه شده‌اند. داده‌های هیدروگرافی 1:100K به صورت دستی از خطوط آبی موزاییک‌های کاهش‌یافته عکس 1:24k نوشته شده‌اند. بنابراین، داده‌های 1:100k یک نسخه تعمیم‌یافته از 1:24k است که به استانداردهای تلفیقی برای کنترل رویه‌های دستی احترام می‌گذارد [ 41]]، و می توان آن را به عنوان یک کار تا حدی دستی در نظر گرفت. سپس طرح سفارش هورتون-استرالر محاسبه شد. داده های آزمون در شکل 5 نشان داده شده است .

برای اعمال قانون رادیکال در NHD، ثابت Cf (“ثابت خطوط جریان”) در معادله می تواند سه مقدار ممکن را با توجه به مقیاس [ 16 ] بگیرد _: 1، 1.7 و 0.6. مقدار 1 مربوط به مقیاس بزرگ (1:24K) تا مقیاس متوسط (1:100K)، 1.7 برای مقیاس محلی (1:5K) به مقیاس دیگر، و 0.6 برای تغییرات بین مقیاس های کوچک (1:2M) است. بنابراین از ثابت 1 در آزمایش استفاده می شود.

4.4. تنظیمات پارامتر MF

طبقه‌بندی زه‌کشی‌ها بر اساس الگوی آن‌ها به تعریف توابع عضویت، از جمله چندین پارامتر آستانه بستگی دارد. این تنظیم پارامتر از کار قبلی [ 14 ] اتخاذ شده است. MF هر گزاره در جدول 3 ارائه شده است و تصویر گرافیکی در شکل 6 نشان داده شده است .

انتخاب شاخه ای برای مقیاس های مختلف انجام می شود و برای یک مورد، نتایج با نتایج به دست آمده از انتخاب دستی مقایسه می شود.

5. نتایج آزمایش

5.1. مطالعات موردی در رودخانه روسیه

5.1.1. مورد 1: شبکه رودخانه دندریتیک

شکل 7 الف شبکه رودخانه آزمایش شده را برای این مورد نشان می دهد. این یک شبکه دندریتی معمولی با مقدار عضویت 0.933 است. شبکه رودخانه با نظم هورتون-استرالر پس از روال بالادست در شکل 7 ب نشان داده شده است که برای انتخاب شاخه ها بر اساس ضربه و طول استفاده می شود.

(1) مقایسه نتایج با موارد دستی

شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته با سه روش در شکل 8 نشان داده شده است . شبکه رودخانه تعمیم یافته دستی در مقیاس 100K از NHD در شکل 8 ج نشان داده شده است. انشعابات بسیار زیادی حذف شده اند و از اصل انتخاب قانون رادیکال پیروی نمی کند. انشعابات با سکته و آبگیر با توجه به مقدار دستی حذف می شوند تا در یک سطح با هم مقایسه شوند. شبکه های رودخانه تعمیم یافته توسط سکته مغزی و حوضه آبریز به ترتیب در شکل 8 a,b نشان داده شده است.

در شکل 8 ، تمام شبکه های تعمیم یافته برای ارزیابی بصری خوب هستند. با این حال، شبکه دستی از برخی جهات بهتر از سایرین است. به عنوان مثال، انشعاب در دایره چین دار در شبکه (الف) کوتاه است با پیچش که باید حذف شود. در شبکه (a) حفظ می شود زیرا نظم آن بیشتر از سایر شاخه های بلندتر است. چند شاخه کوتاه در شبکه (ب) وجود دارد که توسط حوضه آبریز تعمیم یافته است که در کادرهای چین نشان داده شده است. شبکه (الف) بهتر از (ب) است. و (ج) بهترین است.

جدول 4 نتیجه ارزیابی شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته را با سه روش نشان می دهد. از جدول، مقدار عضویت شبکه دستی 0.869 است که در بین تمام شبکه های تعمیم یافته بیشترین مقدار است. مقادیر عضویت شبکه (a) و (b) به ترتیب 0.801 و 0.730 است. شبکه (الف) از عضویت بهتر از (ب) است و با ارزیابی بصری نیز تأیید می شود.

(2) مقایسه نتایج در مقیاس های مختلف

جدول 5شبکه های تعمیم یافته را با سکته مغزی و حوضه در مقیاس های مختلف نشان می دهد. در این مطالعه موردی، مقیاس های 1:100K، 1:250K، 1:500K، 1:1M و 1:5M مورد آزمایش قرار می گیرند. با توجه به روش های مختلف ساخت سازه، تعداد ضربه ها و حوضه ها متفاوت است. بنابراین، قانون رادیکال برای تصمیم‌گیری تعداد ویژگی‌های حذف شده برای هر روش استفاده می‌شود. در جدول، شبکه رودخانه (a) داده های اصلی در مقیاس 24K برای مقایسه است. همه نتایج کلی خوب هستند، اما به طور کلی، روش استروک و طول با بررسی بصری نتایج بهتری را ارائه می دهد. در مقیاس 1:100K، شبکه (c) به دلیل کمبود روش، شاخه های کوتاه بیشتری دارد، و (b) جزئیات بهتری در جعبه چین دار نسبت به (c) دارد. در مقیاس های 1:250K، 1:500K و 1:1M، شبکه های (d)، (f) و (h) به ترتیب متعادل تر از (e)، (g) و (i) به نظر می رسند. اینجا، تعادل برای بررسی اینکه آیا تعداد شاخه ها برای هر دو طرف یک جریان مشابه است یا خیر استفاده می شود. روش اول انشعابات را بر اساس ضرباتی که انشعابات را مستقیمتر و طولانی تر از روش دوم نگه می دارد حذف می کند. می توان آن را به صورت بصری از نتایج (e)، (g) و (i) در مقایسه با (d)، (f) و (h) تأیید کرد. در مقیاس 1:5M، شبکه (j) شکل بهتری نسبت به (k) دارد، زیرا اسکلت شبکه اصلی به خوبی در شبکه (j) حفظ شده است. بدیهی است که شبکه (j) در این مقیاس بهتر از (k) است. (و) و (ح) به ترتیب. در مقیاس 1:5M، شبکه (j) شکل بهتری نسبت به (k) دارد، زیرا اسکلت شبکه اصلی به خوبی در شبکه (j) حفظ شده است. بدیهی است که شبکه (j) در این مقیاس بهتر از (k) است. (و) و (ح) به ترتیب. در مقیاس 1:5M، شبکه (j) شکل بهتری نسبت به (k) دارد، زیرا اسکلت شبکه اصلی به خوبی در شبکه (j) حفظ شده است. بدیهی است که شبکه (j) در این مقیاس بهتر از (k) است.

نتایج ارزیابی برای شبکه‌های رودخانه‌ای تعمیم‌یافته با روش‌های مختلف در مقیاس‌های مختلف در طول فرآیند تعمیم در جدول 6 فهرست شده است ، و یافته‌های مشابهی را با ارزیابی بصری نشان می‌دهد. در مقیاس‌های 1:100K، 1:250K، 1:500K، 1:1M و 1:5M، مقادیر عضویت شبکه‌های تعمیم‌یافته با سکته مغزی به ترتیب 0.869، 0.884، 0.762، 0.801 و 0.561 بزرگ‌تر از آن هستند. مقادیر بر اساس حوضه در هر مقیاس. در مقیاس 1:100K، تفاوت عضویت بین دو روش بسیار ناچیز است که به صورت بصری شبکه رودخانه (b) و (c) را در جدول 5 تأیید می کند.هر دو قابل قبول هستند از مقدار عضویت شبکه (k)، الگو از دندریتیک به مستطیل تغییر کرد. بنابراین، شبکه (j) بهتر از (k) در مقیاس 1:5M است که با ارزیابی بصری نیز مطابقت دارد. به طور کلی، روش سکته مغزی نتایج بهتری نسبت به روش حوضه در این مطالعه موردی از مقادیر عضویت به ارمغان می آورد.

5.1.2. مورد 2: شبکه رودخانه Trellis

داده های تجربی انتخاب شده برای این مورد یک شبکه رودخانه پرده ای است که در شکل 9 نشان داده شده است . در تشخیص خودکار الگوی زهکشی، از ترتیب هورتون-استرالر برای طبقه بندی استفاده می شود. در اینجا، از آنجایی که شبکه رودخانه قبلاً به عنوان یک شبکه طبقه بندی شده است، از ترتیب پس از روال بالادست برای ارزیابی نتایج تعمیم یافته استفاده می شود. این به منظور به دست آوردن مقدار شاخص نسبت طول بر اساس جریان های اصلی یکسان است، زیرا روش سکته مغزی و طول، ضربه ها را ابتدا طبق ترتیب هورتون-استرالر پس از روال بالادستی ایجاد می کند. اگر روش‌های دیگر از روال بالادستی پیروی نکنند، مقادیر نسبت طول بالاتر خواهد بود، زیرا جریان‌های اصلی کوتاه‌تر هستند.

(1) مقایسه نتایج با موارد دستی

شکل 10 نتایج تعمیم یافته با سه روش را نشان می دهد. در شکل (c) شبکه رودخانه ترلیس را از NHD در مقیاس 1:100K نشان می دهد. همچنین الزامات قانون رادیکال را برآورده نمی کند زیرا تعداد زیادی انشعابات در این مقیاس در مقایسه با شبکه مقیاس 1:24K حذف می شوند. شبکه‌های (a) و (b) به همان تعداد ضربه‌های دستی تعمیم داده می‌شوند. با بررسی بصری، شبکه (c) به خوبی توزیع می‌شود، زیرا نسبت به نتایج دیگر متعادل‌تر است، و شاخه‌ها به‌عنوان شاخه‌هایی در دایره چین‌دار در شبکه (a) دسته‌بندی نمی‌شوند. شبکه (الف) بهتر از (ب) است زیرا برخی از شاخه های کوتاه با روش حوضه آبریز حفظ می شوند، مانند انشعابات در جعبه های چین دار. شبکه (c) هنوز بهترین نتیجه در بین تمام شبکه های تعمیم یافته است.

نتیجه ارزیابی در جدول 7 نشان داده شده است و با نتیجه ارزیابی بصری مطابقت دارد. شبکه دستی حداکثر مقدار عضویت همه شبکه های تعمیم یافته را به دست می آورد. عضویت آن 0.842 است که هم از 0.684 شبکه (a) و هم 0.396 شبکه (b) بیشتر است. از مقادیر عضویت، شبکه (a) تعمیم یافته با ضربه و طول بهتر از (b) توسط حوضه است که با بررسی بصری نیز تأیید می شود.

(2) مقایسه نتایج در مقیاس های مختلف

در طول فرآیند تعمیم، شبکه رودخانه ترالیس برای تعمیم از مقیاس 1:24K به مقیاس های 1:100K، 1:250K، 1:500K، 1:1M و 1:2M در این مورد استفاده می شود. نتایج این مطالعه موردی در جدول 8 آمده است ، که در آن شبکه (a) شبکه اصلی رودخانه پرده در مقیاس 1:24K است.

در جدول 8از نظر بصری، در مقیاس 1:100K، شبکه (c) بهتر از (b) است زیرا (c) متعادل تر به نظر می رسد، اما (b) هنوز یک نتیجه قابل قبول است. شبکه (ه) شاخه های کوتاه بیشتری را حفظ می کند و (د) به دلیل استقرار سکته مغزی، شاخه های بلندتری دارد. از نظر طول، شبکه (d) بهتر از (e) است، زیرا شاخه های کوتاه باید پس از تعمیم حذف شوند. حوضه آبریز یک انشعاب همه حوضه های آبریز جریان بالایی خود را دریافت می کند، بنابراین حوضه آبریز بزرگ خواهد بود حتی اگر طول آن کوتاه باشد. به همین دلیل است که شاخه های کوتاه در شبکه های (e)، (g) و (i) حفظ می شوند. شبکه های (d)، (f) و (h) به ترتیب رضایت بخش تر از (e)، (g) و (i) هستند. برای نتایج تعمیم یافته در مقیاس 1:2M، هر دو الگوی تریلی هستند زیرا شاخه ها کوتاه و مستقیم هستند و همه زاویه اتصال بزرگ هستند. با این حال، انشعابات برای بحث در مورد مسئله الگو بسیار کم هستند. در نتیجه، بیشتر شبکه‌های تعمیم‌یافته از نظر سکته مغزی و طول نسبت به حوضه در هر مقیاس به جز در مقیاس 1:100K بهتر هستند.

جدول 9 نتیجه ارزیابی شبکه رودخانه ترلیس را در طی فرآیند تعمیم نشان می دهد. در جدول، از ارزیابی، تمام شبکه های تعمیم یافته به عنوان الگوی تریلی حفظ می شوند. در مقیاس 1:100K عضویت (c) 0.961 است که بزرگتر از 0.870 شبکه (b) است و با ارزیابی بصری تأیید می شود. مقادیر عضویت شبکه های (d) و (e) تقریباً یکسان است و به ترتیب 0.849 و 0.844 است. شبکه (d) بهتر از (e) است که از نظر بصری نیز با نتایج مطابقت دارد. برای سایر مقیاس‌ها، روش سکته مغزی و طول مقادیر عضویت بالاتری را نسبت به حوضه به ارمغان می‌آورد زیرا به ترتیب 0.896 > 0.568، 0.907 > 0.843 و 0.679 > 0.615 در مقیاس‌های 1:500K، 1:1M و 1:2M هستند.

5.2. نتایج ارزیابی در رودخانه روسیه

روش ارزیابی برای کل رودخانه روسیه برای ارزیابی شبکه های رودخانه تعمیم یافته اعمال می شود. فرآیند داده به شرح زیر است: (1) با توجه به داده های رودخانه از NHD در مقیاس 1:100K، شاخه های رودخانه روسیه را حذف کنید تا شبکه رودخانه تعمیم یافته دستی را بدست آورید. با ترکیب بخش‌های رودخانه و تخصیص مجدد دستور هورتون-استرالر، شبکه را بازسازی کنید. (2) با توجه به شناسه های بخش رودخانه، شبکه های فرعی مربوطه را از رودخانه روسیه در مقیاس 1:24K بدست آورید. (3) شبکه های فرعی را با روش سکته مغزی و حوضه به همان تعداد بخش رودخانه به عنوان شبکه های تعمیم یافته دستی تعمیم دهید. (4) هر شبکه رودخانه تعمیم یافته را با روش ارزیابی ارزیابی کنید.

جدول 10تعداد الگوهای زهکشی حفظ شده یا تغییر یافته پس از تعمیم شبکه رودخانه را فهرست می کند. در جدول، پنج ردیف اول تعداد الگوهای حفظ شده را نشان می دهد و ردیف های بعدی تعداد تغییرات هر الگو را با جزئیات نشان می دهد. 164 شبکه رودخانه با ترتیب های مختلف استخراج و ارزیابی می شوند. از جدول، بسیاری از شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته الگوهای زهکشی با سه روش حفظ می شوند. 90، 108 و 96 شبکه رودخانه تعمیم یافته وجود دارد که الگوهای خود را به ترتیب با کار دستی، حوضه آبریز و سکته حفظ می کنند. اگرچه الگوهای بسیاری از شبکه‌ها پس از تعمیم تغییر کردند، اما بیشتر آنها به ترتیب ۲ اتفاق می‌افتند. 79% (44/56) و 85% (58/68) از الگوهای تغییر یافته بر اساس حوضه و سکته به ترتیب به ترتیب 2 هستند. . اگر بخش های کمی رودخانه در شبکه رودخانه وجود داشته باشد، شاخص ها به اندازه کافی قوی نیستند که الگوی شبکه رودخانه را منعکس کنند. اکثر شبکه های رودخانه ای به ترتیب 2 کمتر از پنج بخش رودخانه دارند. بنابراین، اگر یک شبکه رودخانه به ترتیب 2 از شبکه به ترتیب 3 یا مرتبه بالاتر تعمیم یابد، دو وضعیت می تواند ایجاد شود: (1) الگو پس از تعمیم تغییر می کند. و (2) روش ارزیابی به دلیل ناکافی بودن بخشهای رودخانه قادر به محاسبه امتیاز نیست. علاوه بر این، از جدول، اکثر الگوها از دندریتی به موازی، داربستی و مستطیلی تغییر می کنند. حدود 30٪ شبکه های دندریتی حفظ شده وجود دارد، اما 70٪ دیگر پس از تعمیم به الگوهای مختلف اصلاح می شوند. برای الگوهای موازی، اکثر شبکه ها الگوی خود را حفظ کردند، زیرا جریان های طولانی نگه داشته می شوند، بنابراین تغییرات زیادی وجود ندارد. برای الگوهای تریلی، بیشتر شبکه ها به الگوی موازی یا طبقه بندی نشده تغییر می کنند. این امکان وجود دارد زیرا شاخه های کوچک عمود بر هم در حذف انتخابی حذف می شوند به طوری که زهکشی ها به احتمال زیاد موازی (اگر جریان های اصلی طولانی نگه داشته شوند) یا طبقه بندی نشده می شوند. به طور کلی، روش مبتنی بر حوضه آبریز قوی ترین است زیرا روشی است که بیشتر الگوها را حفظ می کند. روش سکته مغزی بیشتر شبیه به تعمیم دستی است. شبکه‌های دندریتی بیشتری را به موازی تبدیل می‌کند، زیرا به راحتی شاخه‌های کوچک را نسبت به روش‌های دیگر حذف می‌کند. به ترتیب،

جدول 11 مقادیر متوسط عضویت همه شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته را نشان می دهد که الگوهای آنها حفظ شده است. از جدول، میانگین ارزش عضویت شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته با کار دستی 0.59 است که کمی بیشتر از حوضه آبریز (0.52) و سکته مغزی و طول (0.57) است. این نشان می دهد که از جنبه الگوهای زهکشی، شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته با کار دستی بهتر از حوضه و سکته است که با نتایج مطالعات موردی مطابقت دارد. مقدار متوسط داده شده توسط روش سکته مغزی و طول نزدیک به شبکه های رودخانه تعمیم یافته دستی است. در اینجا سکته مغزی بر اساس نظم هورتون-استرالر پس از روال بالادستی ایجاد می شود، که به عنوان یکی از مواردی در نظر گرفته شده است که « بیشترین نزدیک به تصمیمات تعمیم گرفته شده توسط یک نقشه کش انسانی است.” [ 20 ].

چند نمونه از شبکه های رودخانه ای که پس از تعمیم الگوهای خود را تغییر می دهند در شکل 11 نشان داده شده است . در شکل (a-1) و (b-1) شبکه های اصلی هستند. (a/b-2)، (a/b-3) و (a/b-4) شبکه‌های رودخانه‌ای تعمیم‌یافته با سکته و طول، حوضه آبریز و کار دستی هستند. جدول 12 نتایج ارزیابی شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته را نشان می دهد. از جدول، شبکه (a-1) دندریتی است، اما شبکه های تعمیم یافته (a-2)، (a-3) و (a-4) به مستطیل تبدیل شده اند. برای مثال دیگر، شبکه (b-2) و (b-4) الگو را از تریلی به موازی تغییر می دهد و شبکه (b-3) همچنان الگو را حفظ می کند.

از جدول 12 ، ارزش عضویت هر شبکه رودخانه چندان بزرگ نیست. بنابراین، مقادیر عضویت شبکه‌های رودخانه‌ای را که الگوهای خود را حفظ یا تغییر داده‌اند، بررسی می‌کنیم. برای شبکه‌های رودخانه‌ای که الگوهای خود را پس از تعمیم حفظ کردند، میانگین ارزش عضویت شبکه‌های رودخانه اصلی 0.57 است. مقدار متوسط فقط برای شبکه های رودخانه ای که الگوها را تغییر داده اند 0.30 است. این نشان می دهد که به طور کلی، اگر شبکه رودخانه منبع دارای ارزش عضویت بالایی از یک الگو باشد (که ویژگی الگوی قابل توجهی دارد)، حفظ الگوی آن پس از تعمیم آسان تر از شبکه رودخانه ای با ارزش عضویت پایین خواهد بود.

5.3. بحث

از نتایج تجربی می توان چندین نتیجه به شرح زیر ارائه داد.

به طور کلی، روش ارزیابی بر اساس درجه عضویت یک قانون فازی برای یک الگوی زهکشی مفید است. از یک مقیاس بزرگ تا یک مقیاس کوچک، تا یک شبکه رودخانه ای تعمیم یافته، الگوی زهکشی بهتر حفظ می شود اگر مقدار عضویت بالا باشد. با این حال، گاهی اوقات، مقدار عضویت در مقیاس‌های کوچک چندان قوی نیست، به‌ویژه زمانی که بخش‌های رودخانه به اندازه کافی باقی نمانده باشد، زیرا شاخص‌های پیشنهادی، مانند میانگین زاویه اتصال (α)، درصد شاخه‌های خمیده (β)، و نسبت طول متوسط ( γ )، ویژگی های آماری هستند.
با ارزیابی شبکه‌های رودخانه‌ای تعمیم‌یافته از نقطه‌نظر الگوی زهکشی، روش مبتنی بر سکته و طول بهتر از تقسیم‌بندی حوضه است. علاوه بر این، شبکه هایی که به صورت دستی تعمیم داده می شوند، همیشه دارای مقادیر عضویت بالایی هستند و الگوی زهکشی خوبی را حفظ می کنند. یک نتیجه کلی خوب تنها به یک یا دو عامل بستگی ندارد. عوامل زیادی مانند فاصله و تعادل انشعابات در فرآیند تعمیم دستی دخیل هستند.
یک محدودیت این است که این تحقیق فقط بر ارزیابی الگوی زهکشی متمرکز است. برخی از جنبه های دیگر را نمی توان با ارزش عضویت ارزیابی کرد. به عنوان مثال، برای شبکه (f) در جدول 9 در مقیاس 1:500K، اگرچه مقدار عضویت 0.896 بسیار بیشتر از (g) است، اما نتیجه ایده آلی نیست زیرا شاخه های فرعی در دایره چین دار در کنار هم در جدول شلوغ هستند . 10 .
محدودیت دیگر این است که روش ارزیابی در شبکه های رودخانه منبع با مرتبه 3 یا بالاتر قابل اعتمادتر و دقیق تر است، اما مرتبه بالاتر همیشه بهتر نیست زیرا شبکه های فرعی را می توان در الگوهای مختلف در داخل یک شبکه رودخانه بزرگ طبقه بندی کرد. یک شبکه رودخانه کوچک با نظم 2، بخش های رودخانه ای کافی برای ارائه شاخص های قوی ندارد.

6. خلاصه

در این مقاله، یک روش ارزیابی کیفیت بر اساس منطق فازی برای ارزیابی الگوهای زهکشی یک شبکه رودخانه تعمیم یافته ارائه شده است. در این آزمون ها، تعمیم با عملیات انتخاب شاخه های مختلف تکمیل می شود. کیفیت با بررسی مقدار عضویت در یک الگوی زهکشی از یک قانون فازی ارزیابی می شود. در این مطالعه چهار الگوی زهکشی دندریتی، داربستی، موازی و مستطیلی مورد ارزیابی قرار گرفته است. این روش برای ارزیابی روش‌های مختلف انتخاب شاخه‌ای، مانند سکته مغزی و طول، تقسیم‌بندی حوضه و کار دستی استفاده شد. داده های تجربی رودخانه روسیه از RRIIS در مقیاس 1:24K و NHD در مقیاس 1:100K است.

از نتایج تجربی، زمانی که مقدار عضویت بیشتر باشد، شبکه رودخانه تعمیم یافته بهتر است. این بر این فرض استوار است که داده‌های NHD در مقیاس 1:100K یک مجموعه داده تعمیم‌یافته بهتر است، زیرا شامل روش‌های دستی است که تجربیات حرفه‌ای نقشه‌برداران خبره است. در طول تعمیم، عضویت شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته می تواند بیشتر از اصلی باشد. به این دلیل است که یک شبکه رودخانه ای تعمیم یافته پس از تعمیم می تواند ویژگی های الگوی بیشتری نسبت به شبکه اصلی داشته باشد. این روش برای ارزیابی یک شبکه رودخانه تعمیم یافته از منظر الگوهای زهکشی مناسب است. مزیت این تحقیق این است که ارزیابی شبکه رودخانه تعمیم یافته بر اساس منطق فازی قابل درک و پیاده سازی آسان است. محدودیت های تحقیق عبارتند از: (1) ارزیابی بر الگوی زهکشی فقط با توجه به ارزش عضویت متمرکز است، معیارهای دیگری نیز ممکن است پیشنهاد شود. (2) این روش برای شبکه رودخانه ای با نظم 3 و 4 مناسب تر است، که مقدار سفارش جریان اصلی در طرح سفارش هورتون-استرالر است. این به این دلیل است که یک شبکه کوچک دارای بخش های رودخانه کافی نیست و یک شبکه بزرگ می تواند شبکه های فرعی زیادی با الگوهای مختلف در داخل داشته باشد.

روش‌های موجود انتخاب شاخه‌ای در وهله اول این الگو را در نظر نمی‌گیرند، اگرچه گاهی اوقات می‌توانند الگوی یک شبکه رودخانه تعمیم یافته را حفظ کنند. در نظر گرفتن الگو عامل مهمی در شبکه های رودخانه ای است و باید در تعمیم شبکه رودخانه مورد توجه قرار گیرد. به منظور ارائه یک شبکه رودخانه تعمیم یافته بهتر، یک کار آینده باید یک روش انتخاب شاخه ای را با در نظر گرفتن الگوهای زهکشی پیشنهاد کند. همانطور که در این کار مشاهده می شود، صرفاً تمرکز بر الگوهای زهکشی نمی تواند یک شبکه رودخانه و همچنین روش دستی را تعمیم دهد. شاخص های موثر بر الگوی زهکشی را می توان در تعمیم در نظر گرفت، با این حال، عوامل دیگری مانند تعادل و فاصله شاخه ها نیز مورد نیاز است.

منابع

چن، ی. ویلسون، جی پی؛ زو، س. ژو، Q. مقایسه روش های زهکشی محدود برای تعمیم DEM. محاسبه کنید. Geosci. 2012 ، 48 ، 41-49. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لی، ز. زو، س. Gold, C. مدلسازی دیجیتالی زمین: اصول و روش شناسی ; CRC Press: Boca Raton، FL، USA، 2010. [ Google Scholar ]
Génevaux، J.-D. گالین، É. گوئرین، ای. پیتاوی، ا. Beneš, B. تولید زمین با استفاده از مدل های رویه ای مبتنی بر هیدرولوژی. ACM Trans. نمودار. 2013 ، 32 ، 1-10. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
آی، تی. لیو، ی. چن، جی. تقسیم بندی سلسله مراتبی حوضه و ساده سازی داده شبکه رودخانه. در حال پیشرفت در مدیریت داده های مکانی ; Riedl, A., Kainz, W., Elmes, GA, Eds. Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2006; صص 617-632. [ Google Scholar ]
باتنفیلد، BP; استانیسلاوسکی، LV; بروور، کالیفرنیا بازنمایی های چند مقیاسی آب: تطبیق توالی های تعمیم به رژیم های فیزیوگرافی خاص. در مجموعه مقالات GIScience 2010، زوریخ، سوئیس، 15-17 سپتامبر 2010. ص 14-17.
استانیسلاوسکی، LV ویژگی هرس توسط ناحیه زهکشی بالادست برای پشتیبانی از تعمیم خودکار مجموعه داده های هیدروگرافی ملی ایالات متحده. محاسبه کنید. محیط زیست سیستم شهری 2009 ، 33 ، 325-333. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بارد، اس. رواس، الف. چرا و چگونه داده های تعمیم یافته را ارزیابی می کنیم؟ در تحولات در مدیریت داده های مکانی ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2005; صص 327-342. [ Google Scholar ]
الگوهای رودخانه Twidale، CR و معنای آنها. Earth-Sci. Rev. 2004 , 67 , 159-218. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ریتر، من محیط فیزیکی: مقدمه ای بر جغرافیای فیزیکی. موجود به صورت آنلاین: http://www.earthonlinemedia.com/ebooks/tpe_3e/title_page.html (در 28 نوامبر 2016 قابل دسترسی است).
چارلتون، آر. مبانی ژئومورفولوژی رودخانه ای . Routledge: لندن، انگلستان، 2007. [ Google Scholar ]
فاگان، SD; نانسون، GC مورفولوژی و شکل‌گیری کانال‌های دشت سیلابی، کوپر کریک، استرالیا. ژئومورفولوژی 2004 ، 60 ، 107-126. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
لی، زی. بنیاد الگوریتمی بازنمایی فضایی چند مقیاسی . CRC: Boca Raton، FL، USA، 2007. [ Google Scholar ]
Mackaness، W. ادواردز، جی. اهمیت الگوی مدل سازی و ساختار در تعمیم خودکار نقشه. در مجموعه مقالات کارگاه مشترک ISPRS/ICA در مورد بازنمایی چند مقیاسی داده های فضایی، اتاوا، ON، کانادا، 7-8 ژوئیه 2002. صص 7-8.
ژانگ، ال. Guilbert, E. تشخیص خودکار الگوی زهکشی در شبکه های رودخانه. بین المللی جی. جئوگر. Inf. علمی 2013 ، 27 ، 2319-2342. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
تاپفر، اف. Pillewizer, W. اصول انتخاب. کارتوگر. J. 1966 ، 3 ، 10-16. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ویلمر، جی. بروور، سی. کاربرد قانون رادیکال در تعمیم داده های هیدروگرافی ملی برای نقشه برداری چند مقیاسی. در مجموعه مقالات سمپوزیوم مشترک ویژه کمیسیون فنی ISPRS IV و AutoCarto در ارتباط با کنفرانس تخصصی پاییز ASPRS/CaGIS 2010، اورلاندو، FL، ایالات متحده آمریکا، 15-19 نوامبر 2010.
مازور، RE; کاستنر، طرح سفارش HW هورتون و تعمیم شبکه های رودخانه. کارتوگر. J. 1990 , 27 , 104-112. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
بورگارد، دی. دوچن، سی. Mackaness، W. چکیده اطلاعات در یک جهان غنی از داده: روش ها و کاربردهای تعمیم نقشه . Springer: برلین، آلمان، 2014. [ Google Scholar ]
ریچاردسون، DE تعمیم مکانی و موضوعی خودکار با استفاده از مدل تبدیل زمینه: ادغام پارامترهای هدایت، سلسله‌مراتب طبقه‌بندی و تجمع، عوامل کاهش، و ساختارهای توپولوژیکی برای انتزاع‌های چندگانه . انتشارات R&B: Kanata، ON، کانادا، 1993. [ Google Scholar ]
تامسون، آرسی بروکس، آر. تعمیم و انتزاع کارآمد داده های شبکه با استفاده از گروه بندی ادراکی. در مجموعه مقالات پنجمین کنفرانس بین المللی محاسبات جغرافیایی، دانشگاه گرینویچ، لندن، انگلستان، 2000; ص 23-25.
تویا، جی. انتخاب شبکه رودخانه بر اساس ساختار و تشخیص الگو. در مجموعه مقالات ICC2007، مسکو، روسیه، 4 تا 10 اوت 2007. ص 4-9.
شبکه‌های سطح وزنی Wolf، GW و کاربرد آنها در تعمیم نقشه‌کشی. در Visualisierungstechniken und Algorithmen ; Springer: برلین، آلمان، 1988; جلد 182، صص 199–212. [ Google Scholar ]
وو، اچ. رویکرد ساختاری برای اجرای تعمیم نقشه برداری خودکار. در مقالات هجدهمین ICC، استکهلم، سوئد، 23 تا 27 ژوئن 1997.
ژای، RJ; وو، اف. دنگ، اچ. Tan, X. حذف خودکار رودخانه بر اساس بهینه سازی چند هدفه با استفاده از الگوریتم ژنتیک. دانشگاه جی چین حداقل تکنولوژی 2006 ، 35 ، 403-408. (به زبان چینی) [ Google Scholar ]
استانیسلاوسکی، LV; تعمیم هیدروگرافی باتنفیلد، BP متناسب با مناطق خشک کوهستانی. کارتوگر. Geogr. Inf. علمی 2011 ، 38 ، 117-125. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
استانیسلاوسکی، LV توسعه یک استراتژی هرس شبکه مبتنی بر دانش برای تعمیم خودکار مجموعه داده های هیدروگرافی ملی ایالات متحده. در مجموعه مقالات یازدهمین کارگاه ICA در مورد تعمیم و بازنمایی چندگانه، مونپلیه، فرانسه، 20-21 ژوئن 2008.
ساوینو، اس. شایعه، م. زانون، M. الگوی شناخت و نوع یابی خندق. در پیشرفت در نقشه برداری و علوم GIS ; رواس، ع.، ویرایش. Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2011; جلد 1، ص 425-437. [ Google Scholar ]
مولر، جی. ویبل، آر. لاگرانژ، جی. Salge، F. تعمیم: وضعیت هنر و مسائل. در GIS و تعمیم: روش شناسی و عمل ; تیلور و فرانسیس: لندن، بریتانیا، 1995; صص 3-17. [ Google Scholar ]
ویبل، آر. داتون، جی. تعمیم داده های مکانی و برخورد با بازنمایی های متعدد. در سیستم های اطلاعات جغرافیایی: اصول، تکنیک ها، مدیریت و کاربردها . Longley, P., Goodchild, M., Maguire, D., Rhind, D., Eds. Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 1999; صص 125-155. [ Google Scholar ]
Weibel, R. سه بلوک ساختمانی ضروری برای تعمیم خودکار. در GIS و تعمیم: روش شناسی و عمل ; تیلور و فرانسیس: لندن، بریتانیا، 1995; صص 56-69. [ Google Scholar ]
Joao, E. علل و پیامدهای تعمیم نقشه ; تیلور و فرانسیس: لندن، بریتانیا، 1998. [ Google Scholar ]
Mackaness، W. رواس، الف. ارزیابی در فرآیند تعمیم نقشه. در تعمیم اطلاعات جغرافیایی: مدلسازی نقشه برداری و کاربردها ; الزویر: آمستردام، هلند، 2007; صص 89-111. [ Google Scholar ]
بارد، اس. ارزیابی کیفیت تعمیم نقشه برداری. ترانس. GIS 2004 ، 8 ، 63-81. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
استانیسلاوسکی، LV; باتنفیلد، BP; Doumbouya, A. یک رویکرد سریع برای مقایسه خودکار شبکه های جریان مستقل مشتق شده. کارتوگر. Geogr. Inf. علمی 2015 ، 42 ، 435-448. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
اسکوپلیتی، ا. Tsoulos، L. روشی برای ارزیابی کیفیت تعمیم. در مجموعه مقالات چهارمین کارگاه ACI در مورد پیشرفت در تعمیم خودکار نقشه، پکن، چین، 2 تا 4 اوت 2001.
Zhang, X. ارزیابی خودکار نقشه های توپوگرافی تعمیم یافته. Ph.D. پایان نامه، دانشگاه Twente، Enschede، هلند، 4 اکتبر 2012. [ Google Scholar ]
Schumm, SA The Fluvial System ; Wiley: نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا، 1977. [ Google Scholar ]
Zadeh, LA Fuzzy sets. Inf. کنترل 1965 ، 8 ، 338-353. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
تامسون، RC مفهوم سکته مغزی در تعمیم و تحلیل شبکه جغرافیایی. در حال پیشرفت در مدیریت داده های مکانی ; Springer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2006; صص 681-697. [ Google Scholar ]
برادن، ب. فرمول مساحت نقشه بردار. Coll. ریاضی. J. 1986 , 17 , 326-337. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
USEPA; USDOI. استانداردهای مجموعه داده ملی هیدروگرافی ; آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده و وزارت کشور ایالات متحده، سازمان زمین شناسی ایالات متحده: Reston، VA، ایالات متحده آمریکا، 1999.

شکل 1. الگوهای زهکشی. ( الف ) تصویری از الگوی دندریتیک است. ( ب ) یک الگوی موازی است. ( ج ) یک الگوی داربست و ( د ) الگوی مستطیلی است.

شکل 2. نمونه هایی از طبقه بندی زهکشی. ( الف ) به عنوان شبکه دندریتی طبقه بندی می شود. ( ب ) به عنوان یک شبکه تریلی شناخته می شود. ( ج ) یک شبکه موازی معمولی است. ( d ) یک شبکه طبقه بندی نشده است.

شکل 3. “سکته های” شبکه رودخانه (از کار لی [ 12 ]). ( a ) یک شبکه رودخانه ای است که توسط طرح سفارش هورتون-استرالر انجام می شود. ( ب ) شبکه پس از روال بالادست است، جریانهای اصلی به عنوان سکته مغزی در نظر گرفته می شوند.

شکل 4. نمونه ای از تقسیم بندی سلسله مراتبی حوضه های آبریز رودخانه ها.

شکل 5. مجموعه داده های آزمایشی. ( a ) مجموعه داده رودخانه روسیه در مقیاس 1:24K از RRIIS است. ( ب ) همان مجموعه داده منطقه در مقیاس 1:100K از مجموعه داده ملی هیدروگرافی (NHD) است.

شکل 6. MFs. ( الف ) MF ها را برای زاویه بسیار حاد، حاد و راست نشان می دهد، ورودی زاویه اتصال α است . ( ب ) MF را برای شاخه های خمیده نشان می دهد، ورودی درصد شاخه های خمیده β است . ( c ) MF را برای یک شاخه کوتاه نشان می دهد، ورودی نسبت طول متوسط γ است . ( d ) MF را برای حوضه دراز نشان می دهد، ورودی طول حوضه δ است .

شکل 7. شبکه رودخانه آزمایش شده برای مورد دندریتی. ( الف ) شبکه دندریتی است که توسط دستور هورتون-استرالر طراحی شده است. ( ب ) شبکه ای است با ترتیب هورتون-استرالر پس از روال بالادستی. هر چه انشعاب رودخانه جسورتر باشد، نظم هورتون-استرالر بزرگتر است.

شکل 8. شبکه های تعمیم یافته با سه روش برای مورد دندریتی. ( الف ) سکته مغزی + طول. ( ب ) حوضه آبریز؛ ( ج ) کتابچه راهنمای.

شکل 9. شبکه رودخانه آزمایش شده برای کیس داربست. ( الف ) شبکه تریلی است که به دستور هورتون-استرالر طراحی شده است. ( ب ) شبکه ای است با ترتیب هورتون-استرالر پس از روال بالادستی. هر چه انشعاب رودخانه جسورتر باشد، نظم هورتون-استرالر بزرگتر است. چند ضلعی های نقطه چین، جریان های اصلی متفاوتی را نشان می دهند که به دلیل طرح های ترتیب متفاوت به دست آمده اند.

شکل 10. شبکه های تعمیم یافته با سه روش برای حالت داربست. ( الف ) سکته مغزی + طول. ( ب ) حوضه آبریز؛ ( ج ) کتابچه راهنمای.

شکل 11. برخی از شبکه های رودخانه ای تعمیم یافته با الگوهای تغییر یافته. ( a – 1 ) اصل; ( a – 2 ) Stroke + Length; ( a – 3 ) حوضه آبریز; ( a – 4 ) راهنما; ( ب – 1 ) اصل; ( b – 2 ) Stroke + Length; ( ب – 3 ) حوضه آبریز; ( ب – 4 ) راهنما.

جدول 1. فهرست شاخص های هندسی.

جدول 2. آزمایش بر روی سه روش تعمیم.

جدول 3. تنظیمات پارامتر تابع عضویت (MF) برای آزمایش. z ( α ؛ a ، b ) منحنی‌های چند جمله‌ای نامتقارن است که به سمت چپ باز می‌شوند، جایی که α زاویه اتصال است و a و b انتهای قسمت شیبدار منحنی را تعیین می‌کنند. s ( α ؛ a ، b ) منحنی مخالف منحنی Z است. و g ( α ؛ σ ، m ) منحنی توزیع گاوسی است که m مرکز و σ است.عرض منحنی را کنترل می کند.

جدول 4. نتایج ارزیابی شبکه های تعمیم یافته در شکل 8 که در آن “D”، “P”، “T” و “R” به ترتیب نشان دهنده الگوهای دندریتی، موازی، داربست و مستطیلی هستند.

جدول 5. شبکه رودخانه تعمیم یافته برای مورد دندریتی در مقیاس های مختلف.

جدول 6. نتایج ارزیابی مورد دندریتیک در مقیاس های مختلف.

جدول 7. نتیجه ارزیابی شبکه های تعمیم یافته در شکل 10 .

جدول 8. شبکه رودخانه تعمیم یافته برای مورد پرده در مقیاس های مختلف.

جدول 9. نتایج ارزیابی مورد پرده در مقیاس های مختلف.

جدول 10. تعداد الگوهای زهکشی پس از تعمیم. “→” به این معنی است که یک الگو به الگوی دیگر تغییر می کند. دستور، طرح سفارش هورتون-استرالر است.

جدول 11. میانگین ارزش عضویت الگوهای حفظ شده.

جدول 12. ارزیابی برای شبکه های رودخانه در شکل 11 .

© 2016 توسط نویسندگان؛ دارنده مجوز MDPI، بازل، سوئیس. این مقاله یک مقاله با دسترسی آزاد است که تحت شرایط و ضوابط مجوز Creative Commons Attribution (CC-BY) (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) توزیع شده است.

;کاربردهای GIS مقالات

درخواست مشاوره

09120049370

8 صبح تا 12 شب