تعداد نشریات | 30 |
تعداد شمارهها | 956 |
تعداد مقالات | 8,322 |
تعداد مشاهده مقاله | 8,753,146 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,923,348 |
تخمین توزیع اندازه ذرات در رودخانههای با بستر شنی به روش پردازش تصویر | ||
علوم و مهندسی آبیاری | ||
مقاله 9، دوره 40، شماره 4، بهمن 1396، صفحه 125-139 اصل مقاله (1.9 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22055/jise.2017.13333 | ||
نویسندگان | ||
میلاد پایسته1؛ بابک لشکرآرا* 2؛ منوچهر فتحی مقدم3 | ||
1دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول. | ||
2استادیار گروه مهندسی عمران دانشگاه صنعتی جندی شاپور | ||
3استاد دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
چکیده | ||
توزیع دانهبندی ذرات بستر در رودخانههای آبرفتی با بستر شنی یکی از بحثهای چالش برانگیز در مطالعه رفتارهای هیدرولیکی، مورفولوژیکی و اکوسیستمی رودخانهها میباشد. بهکارگیری روشهای نوین همچون پردازش تصاویر به جای روش سرند در تعیین دانهبندی ذرات بستر رودخانههای آبرفتی از نقطه نظر اقتصادی میتواند مورد توجه ویژه قرار گیرد. در این تحقیق بهمنظور تخمین توزیع دانهبندی لایه آرمور در بستر رودخانههای آبرفتی با بستر شنی از روشهای الگوریتم حوضه آبخیز و الگوریتم بازسازی تصویر در نرمافزار متلب استفاده شد. کارایی روشهای یاد شده در رودخانه بالارود مورد ارزیابی قرار گرفت. منحنی دانهبندی حاصل از دو روش الگوریتم حوضه آبخیز و الگوریتم بازسازی تصویر در مقابل نتایج حاصل از روش چاپ تصویری بهترتیب دارای ریشه مربع میانگین خطای 5 و 04/3 میلیمتر بود. راندمان تخمین قطر ذرات در مدل بازسازی تصویر 3/96 درصد و در مدل الگوریتم حوضه آبخیز 66 درصد بود. این امر حاکی از برتری نسبی فیلتر بازسازی تصویر در مقابل الگوریتم حوضه آبخیز است. لذا روش بازسازی تصویر میتواند بهعنوان روشی کارآمد و سریع، جایگزین روشهای سنتی مانند سرند شود. | ||
کلیدواژهها | ||
منحنی دانهبندی؛ پردازش تصاویر؛ نرم افزار متلب؛ الگوریتم حوضه آبخیز؛ الگوریتم بازسازی تصاویر | ||
مراجع | ||
1- برقعی، آ.، 1385. راهنمای عملیات صحرایی نمونهبرداری مواد رسوبی رودخانهها و مخازن سدها . نشریه شماره 349، وزارت نیرو سازمان مدیریت و برنامهریزی کشور معاونت امور فنی.
2- حسننژاد شریفی، ف.، صمدی، آ. و آ.، عزیزیان. 1395. ارزیابی عملکرد روش پردازش تصاویر در تخمین ضریب زبری مانینگ در لایه سطحی بستر رودخانهها، مجله تحقیقات آب و خاک ایران، 47(4):722-711.
3- عبدشریف اصفهانی، م.، کرباسی، م.، رجبی هشجین، م. و ا. کیاسالاری، 1384. معرفی روش عکس برداری شبکه ای از بستر رودخانه در تعیین دانه بندی لایه محافظ یک بستر درشت دانه (مطالعه موردی: رودخانه کرج). پنجمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه شهید باهنر کرمان.
4- Aberle, J. and V. Nikora, 2006. Statistical properties of armored gravel bed surfaces. Water Resources Research, 42(11):114-128.
5- Barrett, P.J. 1980. The shape of rock particle. A Critical Review. 27: 291-303.
6- Beggan, C. and C.W. Hamilton, 2010. New image processing software for analyzing object size-frequency distributions, geometry, orientation, and spatial distribution. Computers and Geosciences, 36(4): 539–549.
7- Buscombe, D. 2008. Estimation of grain size-distributionsand associated parameters from digital images of sediment. Sedimentary Geology, 210(1): 1–10.
8- Buscombe, D. 2013. Transferable wavelet method for grain-size distribution from images of sediment surfaces and thin sections, and other natural granular patterns. Sedimentology. 60(7): 1709-1732.
9- Butler, J.B., Lane, S.N. and J.H. Chandler. 2001. Automated extraction of grain-size data from gravel surfaces using digital image processing. Journal of Hydraulic Research, 39 (5): 519–529.
10- Chang, F.J. and C.H. Chung. 2012. Estimation of riverbed grain-size distribution using image processing techniques. Journal of Hydrology, 440:102–112.
11- Gonzalez, R.C. and R.E. Woods. 2007. Digital image processing. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jerscy ., pp. 675–683.
12- Graham, D.J., Reid, I. and S.P. Rice, 2005. Automated sizing of coarse-grained sediments: image-processing procedures. Mathematical Geology, 37 (1): 1–28.
13- Graham, D.J., Rollet, A. J., Rice, S.P. and H. Piegay. 2012. Conversions of surface grain-size samples collected and recorded using different procedures. Journal of Hydraulic Engineering, 138(10): 839–849.
14- Hoey, T.B. and R. Ferguson. 1994. Numerical-simulation of downstream fining by selective transport in gravel-bed rivers-model development and illustration. Water Resources Research, 30(7): 2251–2260.
15- Krumbein, W.C. 1941. Measurment and geological significance of shape and roundness of sedimentary particles. Journal of Sedimentary Petrology, 11(2): 64-72.
16- Liu, Y., Yu, Y., Zhou, X. and C. Wang. 2016. A new automatic threshold selecting criteria for spectroscopy data processing, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 161: 8–14.
17- Mao, L. and N. Surian, 2010. Observations on sediment mobility in a large gravel-bed river. Geomorphology, 114 (3): 326–337.
18- Mao, L., Cooper, J.R. and L.E. Frostick, 2011. Grain size and topographical differences between static and mobile armour layers. Earth Surface Processes and Landforms, 36 (10): 1321–1334.
19- Meyer, F. and S, Beucher. 1990. Morphological segmentation. Journal of Visual Communication and Image Representation, 1(1): 21–46.
20- Rice, S. P., Greenwood, M. T., and Joyce, C. B. 2001. Tributaries, sediment sources, and the longitudinal organisation of macroinvertebrate fauna along river systems. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 58(4):801- 824.
21- Rittenhouse, G. 1943. A visual method of estimating two dimensional sphericity. Journal of Sedimentary Petrology, 13(2): 79-81.
22- Russ, J. C. 1999. The image processing handbook. 3rd edition: CRC Press, Boca Raton, Florida.
23- Rubin, D.M., Chezar, H., Harney, J.N., Topping, D.J., Melis, T.S. and C.R. Sherwood. 2007. Underwater microscope for measuring spatial and temporal changes in bedsediment grain size. Sedimentary Geology, 202 (2): 402–408.
24- Strom, K.B., Kuhns, R. D. and H.J. Lucas, 2010. Comparison of automated image-based grain sizing to standard pebble-count methods. Journal of Hydraulic Engineering, 136(8): 461-473.
25- Vincent, L. and P. Soille. 1991. Watersheds in digital spaces – an efficient algorithm based on immersion simulations. Institute of Electrical and Electronics Engineers Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 13(6): 583–598.
26- Wadell, H. 1932. Volume shape and roundness of rock particles. Journal of Geology, 40(5): 443-451.
27- Warrick, J.A., Rubin, D.M., Ruggiero, P., Harney, J., Draut, A.E. and D. Buscombe. 2009. Cobble cam: Grain-size measurements of sand to boulder from digital photographs and autocorrelation analyses. Earth Surface Processes and Landforms, 34(13): 1811–1821. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 843 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 697 |