بخشی از مقاله
چکیده
به منظور مکانیابی محل احداث سد زیرزمینی میتوان الگوریتمی را طراحی نمود تا اجرای عملیات مکانیابی و شناسایی نواحی هدف بر اساس مدل ارائه شده صورت گیرد. این مدل راهنمایی است که سبب شناسایی مناطق دارای بالاترین ویژگیهای مناسب سد زیرزمینی، افزایش احتمال موفقیت و کاهش ریسک در شناسایی مکانهای مناسب میگردد. هدف از مقاله حاضر طراحی و ارائه یک الگوریتم به منظور مکانیابی سد زیرزمینی به روش میانگین هندسی میباشد.
در این راستا پس از تعریف یک مدل مفهومی مناسب، کلیه معیارها و خصوصیات مناسب جهت احداث سدزیرزمینی، شناسایی و در قالب یک مدل هدف جمعآوری گردید. سپس با استفاده از تجزیه و تحلیل لایههای اطلاعاتی مختلف و با استفاده از تابع لجستیکی لایههای جدیدی به صورت نقشههای شاهد و پیشگو به دست آمد.
پس از این مرحله با استفاده از روش میانگین هندسی، نقشههای شاهد وزندار تلفیق میگردند تا مناطقی که در آنها همه معیارهای مکانیابی یکدیگر را تایید میکنند به صورت یک نقشه معرفی شوند. در نهایت مراحل طی شده به صورت الگوریتمی ارائه شده است که در آن همه مراحل و روشهای مکانیابی قابل استفاده به صورت برنامهریزی شده و به ترتیب اولویت آمده است.
.1 مقدمه
سدهای زیرزمینی سازههایی هستند که سبب مسدود کردن جریان طبیعی آبهای زیرزمینی میشوند و ذخایر آبی در زیر زمین ایجاد میکنند1]، .[3 مسئلهای که در خصوص سد زیرزمینی وجود دارد، نحوه شناسایی مناطق مناسب احداث سد زیرزمینی میباشد. در این خصوص عوامل مختلفی از جمله شیب، گسل، وجود آبراهه، زمینشناسی و ... در مکانیابی دخیل میباشند و باید روشی در نظر گرفته شود که بتوان با استفاده از آن وبا حداقل خطا، این مناطق را مورد مطالعه قرار داده وشناسایی نمود. به این منطور میتوان از قابلیتهای سیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - استفاده نمود
دراین خصوص روشهای مختلفی در محیط GIS به منظور تولید مدل مکانیابی سد زیرزمینی توسعه داده شده است که در آنها به منظور وزندهی به معیارها و عوامل موثر در مکان-یابی از روش دانشمحور1 بر اساس تجربه کارشناسی برای تخصیص وزن به شواهد و الگوهای مختلف و تلفیق دادهها استفاده می-شود که هیچ رمعیاکمّی کاملاً دقیق و قطعی برای تخصیص وزن وجود ندارد. بنابراین باعث بروز خطاهای تصادفی خواهد شد و خروجی این مدلها نیز از اعتبار کمی برخوردار میباشند.
در مدلسازی دانش محور پتانسیلیابی و شناسایی بهترین معیارهای مکانیابی سدزیرزمینی و استنتاج بهترین الگوهای شاهد، باید با استفاده از تعریف یک مدل مفهومی و توصیفی مناسب از محل سد زیرزمینی صورت گیرد. پس از تعریف مدل مفهومی و انتخاب معیارهای مناسب برای سد زیرزمینی، عموما یک شبکه استنتاج الگوهای شاهد برای تلفیق مجموعه دادههای شاهد فضایی طراحی میگردد. شبکه استنتاج در واقع یک سری مراحل منطقی برای استخراج الگوهای شاهد مکانیابی و تلفیق آنها میباشد که هر مرحله آن نشان دهنده یک فرضیه درمورد روابط بین مجموعه الگوهای پیشگو در نقشههای شاهد با محل مناسب سد زیرزمینی است
در این راستا، هدف از این پژوهش طراحی و ارائه یک الگوریتم برای دسترسی به مدل پتانسیل مکانیابی در احداث سد زیرزمینی است. به این منظور، ابتدا مدل مفهومی و توصیفی از معیارهای موردنظر به عنوان مدل هدف طراحی و پس از جمعآوری اطلاعات و اجرای تجزیه و تحلیلهای لازم روی آنها یک روش جدید، به صورت الگوریتم و شبکه استنتاج قابل استفاده برای مکانیابی مقدماتی سد زیرزمینی ارائه شده است.
.2 مدلسازی پتانسیل مکانیابی
مدلسازی در واقع یافتن مکانها یا مناطقی است که یک سری معیارها و ملاکها در آنها صدق کند. در مدلسازی پتانسیل سد زیرزمینی شناسایی و تولید مناطقی که باید به عنوان هدف مورد توجه قرار گیرند، شامل جمعآوری، تجزیه و تحلیل و تلفیق انواع دادههای مرتبط میباشد که به منظور استنتاج قسمتهایی از دادههای فضایی الگو و شاهد مکانیابی، یعنی الگوهای زمینشناسی، توپوگرافی و... صورت میگیرد. فرآیند تجزیه و تحلیل و الگوهای پیشگو و همچنین ترکیب و تلفیق دادههای فضایی که به منظورشناسایی مناطق هدف و رتبهبندی این مناطق در شناسایی مکانهای ناشناخته صورت میگیرد، مدلسازی مکانی نامیده می-شود 9]، .[13 در شکل 1 فرآیند تهیه مدل پتانسیلیابی مکانی ارائه شده است.
شکل .1 فرآیند تهیه مدل پتانسیل مکان یابی
.3 مواد و روشها .
1-3 روش میانگین هندسی در مکانیابی سد زیرزمینی
میانگین هندسی روشی است که میتواند در تلفیق نقشههای شاهد وزندار مورد استفاده قرار گیرد. رابطه - 1 - روش تلفیق میانگین ×هندسی را نشان میدهد :
در رابطه فوق V1-Vn لایههای وزندار تولید شده با استفاده از معیارهای به کار گرفته شده میباشند. n تعداد لایهها GA میانگین هندسی و در واقع ارزش هر قسمت از منطقه به منظور احداث سد زیرزمینی میباشد. اگرچه این روش در خصوص اکتشاف موارد معدنی توسعه داده شده است ولی تا کنون در خصوص سد زیرزمینی استفاده نشده است، با توجه به مطالعات صورت گرفته و نحوه تخصیص وزن به کار رفته در خصوص تولید لایههای وزندار، میتوان از این روشها در پتانسیلیابی مکانهای مناسب احداث سد زیرزمینی استفاده نمود.
.2-3 تابع لجستیکی
به منظور تولید مدل پتانسیل مکانی سد زیرزمینی لازم است ابتدا کلیه لایههای شاهد نشاندهنده معیارهای شناسایی مختلف، فازی سازی شده و وزندار گردند. فازی سازی، فرآیند تبدیل الگوهای شاهد به مجموعههای فازی است. یک مجموعه فازی به صورت گروههایی از عضوهاست که میزان عضویت و تعلق آنها به مجموعه، با توجه به تخصیص عددی بین 0 و1 تعیین میشود. در این خصوص در مطالعه حاضر از تابع لجستیکی 14]، [18 به منظور تخصیص وزن به معیارها استفاده شده است.
i و s به ترتیب نقطه عطف و شیب در این رابطه میباشند و ev مقدار عددی هریک از معیارها است
بنابراین نقشهها با استفاده از تابع لجستیکی وزندار میشوند و وزنی بین 1 - ، - 0 میگیرند. با توجه به اینکه این تابع روند افزایشی دارد یعنی هر چه معیار مورد نظر اهمیت بیشتری داشته باشد امتیاز - 1 - و اهمیت کمتر امتیاز - 0 - میگیرد. بنابراین طبق مدل مفهومی فوق معیارهایی مانند شیب که مقادیر کم اهمیت بیشتری دارد برای تولید نقشه شاهد این لایهها از رابطه - 2 - استفاده میکنیم
FW مقدار عددی هریک از معیارها است
.3-3 انتخاب هدف و تعریف مدل مفهومی
در مطالعه حاضر، مکانیابی محل احداث سد زیرزمینی، ابتدا کلیه معیارهای مناسب برای مکانیابی، در قالب یک مدل هدف و مفهومی تعریف میگردد. بنابراین باید ابتدا مدلی توصیفی از مکان مناسب تهیه شود یعنی باید مشخص گردد که چه خصوصیاتی مدنظر است تا بر اساس آن به جستجو پرداخته شود.
