تحلیل عددی شبکه هیدروگرافی تیپ‌های ژئومرفولوژی دشت‌سرهای مناطق بیابانی با به کارگیری هندسه فرکتال (مطالعه موردی: دشت یزد- اردکان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، شهر یزد

2 گروه مدیریت مناطق بیابانی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد،

3 گروه مدیریت آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد، شهر یزد

4 گروه ریاضی، دانشکده علوم، دانشگاه یزد، شهر یزد

‎10.22052/deej.2026.257812.1123

چکیده

چکیده
تجزیه و تحلیل کمّی تیپ‌های اراضی و رخساره‌های ژئومورفیک، در مطالعات ژئومورفولوژی و منابع طبیعی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در پژوهش حاضر، ویژگی‌های کمّی سه تیپ اراضی شامل دشت‌سر لخت، دشت‌سر اپانداژ و دشت‌سر پوشیده در دشت یزد- اردکان، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. هدف اصلی این پژوهش، تبیین ارتباط میان این لندفرم‌ها با هندسه و تراکم شبکه هیدروگرافی منطقه است. از مجموعه داده‌ها و ابزارهای متنوعی شامل تصاویر Google Earth ، مدل رقومی ارتفاع حاصل از سنجنده ALOS PALSAR و نرم‌افزارهای تخصصی نظیر ArcGIS، ArcGIS Pro و Fractalys استفاده گردید. نخست، با انجام محاسبات بر روی نمونه‌های تصادفی با مساحت‌های ۱، ۴، ۹، ۱۶ و ۶۴ کیلومتر مربع و نتایج تحلیل داده‌ها در نرم‌افزار Fractalys با استفاده از روش شمارش جعبه‌ای و مقایسه واریانس‌ها، مساحت ۹ کیلومتر مربع به عنوان ابعاد بهینه پلات نمونه برداری برای محاسبه بُعد فرکتال شبکه هیدروگرافی در تیپ‌های دشت‌سر مورد مطالعه تعیین گردید. تحلیل نمودار انحراف معیار ابعاد فرکتال محاسبه‌شده نشان داد که تعداد بهینه پلات برای دشت‌سر لخت، اپانداژ و پوشیده به ترتیب ۱۵، ۱۷ و 18 نمونه است. به‌منظور اعتبارسنجی، مقادیر بُعد فرکتال 1۰ پلات برآوردی با مقادیر مشاهده‌ای در هر تیپ دشت‌سر، با مساحت ۹ کیلومتر مربع مقایسه گردید. نتایج این پژوهش، در حوزه های بنیادی علم ژئومرفولوژی کمی، مدیریت پایدار سرزمین، کاربری اراضی، تحلیل فرآیندهای محیطی، جداسازی تیپ های ژئومرفولوژیک دشت‌سر قابل استفاده است. پیشنهاد می شود ارتباط بین مقدار بعد فرکتال در هر دشت‌سر را با پارامترهای هیدرولوژیکی در سایر دشت‌های ایران مرکزی بررسی شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Numerical Analysis of Hydrographic Networks of Pediment Geomorphological Types in Desert Areas Using the Fractal Geometry (Case Study: Yazd-Ardakan Plain, Iran)

نویسندگان [English]

  • Vadieh Barzegari 1
  • Mohammad Zare 2
  • Mohammadreza Ekhtesasi 3
  • Mahdi Fatehinia 4
1 Department of Desert Management and Control, Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran
2 Department of Desert Management, Faculty of Natural Resources, Yazd University
3 Department of Watershed Management, Faculty of Natural Resources, Yazd University, Yazd, Iran
4 Department of Mathematics, Faculty of Science, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Quantitative analysis of landform types and geomorphic facies is of particular importance in geomorphological and natural resource studies. In this research, the quantitative characteristics of three pediment landform types—bare pediment, aggradational (appendage) pediment, and covered pediment—were analyzed in the Yazd–Ardakan Plain. The main objective of the study was to elucidate the relationship between these landforms and the geometry and density of the regional hydrographic network. A range of datasets and analytical tools was employed, including Google Earth imagery, a digital elevation model derived from the ALOS PALSAR sensor, and specialized software such as ArcGIS, ArcGIS Pro, and Fractalys. Initially, calculations were performed on randomly selected samples with areas of 1, 4, 9, 16, and 64 km². Based on data analysis in Fractalys software using the box-counting method and variance comparison, a plot size of 9 km² was identified as the optimal sampling unit for calculating the fractal dimension of the hydrographic network in the studied pediment types. Analysis of standard deviation plots indicated that the optimal numbers of sampling plots for bare, aggradational, and covered pediments are 15, 17, and 18, respectively. To validate the results, fractal dimension values from 10 estimated plots were compared with observed values using 9 km² plots for each pediment type. The findings are applicable in quantitative geomorphology, sustainable land management, land use planning, and geomorphic classification of pediment landforms. Future studies are recommended to investigate relationships between pediment fractal dimensions and hydrological parameters in other Central Iranian plains.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arid lands
  • Digital Elevation Model
  • Fractal Dimension Technique
  • Hydrographic Network
  • Pediment

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار