تلفیق خوشه بندی فازی و سلسله مراتبی تقسیمی با هدف دستیابی به مناطق همگن هیدرولوژیکی(مطالعه موردی حوضه آبریز کرخه)

یکی از روش های تخمین چندکهای سیلاب در حوضه های فاقد آمار، استفاده از روش تحلیل فراوانی منطقه ای است. در روش های رایج منطقه ای کردن، براساس خصوصیات حوضه آبریز مانند خصوصیات فیزیوگرافی حوزه، موقعیت جغرافیایی و آمار سیلاب در هر ایستگاه، مناطق همگن هیدرولوژیکی ایجاد می شوند. شناسایی گروه های همگن هیدرولوژیک یکی از مباحث بنیادی هیدرولوژی در دو بعد کاربردی و تحقیقاتی است. یکی از روش های معمول به منظور دستیابی به مناطق همگن هیدرولوژیکی برای برآورد منطقه ای سیلاب، استفاده از روش های خوشه بندی است. در این تحقیق با استفاده، ارزیابی و مقایسه روش های آماری و روش های مبتنی بر هوش مصنوعی شامل روش خوشه بندی دو مرحله ای نگاشت ویژگی خود سامان با خوشه بندی فازی (FCM)، K-means و سلسله مراتبی تقسیمی بمنظور خوشه بندی حوضه آبریز کرخه مورد بررسی قرار گرفته است. سپس بررسی همگنی هیدرولوژیکی مناطق بدست آمده با استفاده از روش گشتاورهای خطی و تعدیل ناهمگنی با استفاده از روش های پیشنهادی توسط هاسکینگ و والیس ارزیابی شد. سپس آماره ZDIST برای ایستگاه های هر یک از دو منطقه همگن هیدرولوژیک، با استفاده از زبان برنامه نویسی R برای توزیع های ۳ پارامتری محاسبه شد و توزیع پیرسون تعمیم یافته و مقادیر حدی تعمیم یافته به عنوان بهترین توزیع منطقه ای انتخاب گردید. پارامترهای این توزیع بوسیله روش گشتاورهای خطی محاسبه شد، سپس سیلاب با دوره بازگشتهای مختلف در هریک از ایستگاه ها با استفاده از روابط منطقه ای برآورد گردید. با توجه به نتایج این تحقیق، می توان از قابلیت خوشه بندی ترکیب الگوریتم سلسله مراتبی تقسیمی و نگاشت ویژگی خود سامان برای دستیابی به مناطق همگن هیدرولوژیک در نقاط دیگر کشور استفاده نمود.

کلیدواژه ها:

خوشه بندی فازی ، خوشه بندی سلسله مراتبی ، گشتاورهای خطی ، تحلیل فراوانی منطقه ای ، همگنی هیدرولوژیک