تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب با استفاده از روش خوشه بندی ترکیبی نگاشت ویژگی خود سامان و فازی

Abstract

یکی از روش‌های تخمین چندک‌های سیلاب در حوضه‌های فاقد آمار یا با طول دوره آماری کوتاه، استفاده از روش تحلیل فراوانی منطقه‌ای است. در مطالعات منطقه‌ای، به منظور دستیابی به مناطق همگن هیدرولوژیک از تکنیک‌های خوشه‌بندی استفاده می‌شود. اخیراً در چند تحقیق از نگاشت ویژگی خود سامان(Self-Organizing Feature Maps) استفاده شده است. اما مشکل اصلی SOFM تفسیر نقشه خروجی از این روش به‌منظور یافتن مناطق همگن هیدرولوژیک است. به این دلیل از SOFM به عنوان ورودی الگوریتم‌های خوشه‌بندی دیگر به‌کار می‌رود. در این مطالعه، ابتدا از نگاشت ویژگی خود سامان برای شکل‌گیری یک نقشه ویژگی دو بعدی استفاده شد، سپس گره‌های خروجی از نگاشت ویژگی خود سامان توسط الگوریتم خوشه‌بندی c- میانگین فازی برای شکل‌گیری مناطق مورد نیاز در تحلیل فراوانی منطقه‌ای سیلاب استفاده شد. تعداد بهینۀ خوشه‌های فازی براساس شاخص‌هــای زی-بنی (Xie-Beni) تعمیم یافته و وون (Kwon) تعیین شد. نتایج نشان داد که این تکنیک کارایی قابل قبولی در تفکیک حوضه‌های آبخیز استان مازندران به مناطق همگن هیدرولوژیک دارد.