قطره قطره جمع گردد    وانگهی دريا شود      

   قطره قطره جمع گردد       وانگهي دريا شود       

 ايران ما تاج سر زمينه عکس ماهواره اي ايران

زمان و دمای چالوس

اجزاء وبلاگ

بايگانی قطره قطره

وبلاگ انگليسی من

ايران هيدرولوژی

آشنايی با نگارنده

پست الکترونيک

نظر بازديد کنندگان


سايتهای خارجی

IAH

HEC

WMO

USGS

IAHR

NRCS

GRDC

SAHRA

UNESCO

Hyd. Jobs

Prof. Ponce

Online books

Hyd. Laboratory

بازديدکننده:
Monday, September 09, 2002

٭ کاربرد منطق فازی در آبخيزداری
در اين نوشتار روش منطق فازی و کاربرد آن در الويت بندی عمليات آبخيزداری بطور اجمال معرفی می شود.
اين نوشتار بخشی از پروپوزال پايان نامه در دست مطالعه دوست عزيزم جناب آقای مهندس بختيار خدری دانشجوی کارشناسی ارشد آبخيزداری دانشگاه تربيت مدرس می باشد.ضمن تشکر از ايشان بابت ارسال اين مطالب احتراما باطلاع می رساند که استاد راهنمای اين پايان نامه دوست عزيزم جناب آقای دکتر عبدالرسول تلوری می باشند.

الف - عنوان پايان نامه:
كاربرد منطق فازي در اولويت بندي عمليات آبخيزداري در حوزة آبخيز آزادبر كرج
Application of Fuzzy Logic in Prioritizition of Watershed Management Measures in Azadbar Karaj Basin , Iran
ب - واژگان كليدي :
منطق فازي _ اولويت بندي عمليات _ آبخيزداري _ آزادبركرج
Fuzzy Logic, Measures Prioritization, Watershed Management, Azadbar Karaj , Iran


تعريف مسأله و بيان سؤالات اصلي تحقيق :

برنامه ريزي و انجام عمليات مختلف آبخيزداري با اهداف گوناگون در يك حوزه آبخيز به دليل شرايط طبيعي حاكم بر حوزه (زمين شناسي و اقليم و....) و همچنين مسائل اقتصادي- اجتماعي و محدوديتهاي فني و مالي نيازمند نوعي اولويت بندي است. اين روشها عمدتاً بر پاية معيارهاي انتخابي و يا تنها بر اساس يك هدف مورد نظر در آبخيزداري مانند سيل خيزي، فرسايش پذيري وغيره صورت گرفته است.
در تحقيق حاضر امكان استفاده از منطق فازي كه محدوده وسيعي از مزايا و معايب و وضعيتهاي مختلف را مي تواند در تصميم گيريها لحاظ نمايد مورد بررسي قرار خواهد گرفت.براي اينكه امكان استفاده از تئوري و مهارتهاي آزمون شده در منطق فازي بتواند در اولويت بندي عمليات آبخيزداري مورد استفاده قرار گيرد، كاربرد آن در يك حوزه نمونه مورد بررسي قرارمي گيرد كه دليل انتخاب حوزه آزاد بر كرج در اين تحقيق نقشي است كه در توليد رسوبات سدكرج(حدود 50% رسوبات سد كرج ناشي از اين حوزه مي باشد) به عنوان يكي از منابع مهم ذخيره و تامين آب تهران و كرج دارد. تصميم گيري همواره يكي از اهداف مسئولين و مجريان طرحها بوده است و امروزه توجه به اندازه گيري فاكتورهاي كيفي توأم با فاكتورهاي كمي و بهره گيري از روشهاي مختلف از جمله مجموعه هاي فازي بيشتر مورد توجه واقع شده است(اصغرپور ، 1377).اصولا در تصميم گيريها به جاي استفاده از يك معيار سنجش بهينگي از چندين معيار سنجش ممكن است استفاده شود.
بطور كلي مدلهاي تصميم گيري به دو دسته عمده تقسيم مي شوند:
1- مدلهاي چند هدفهMODM يا Multiple objective decision making
2-مدلهاي چند شاخصهMADM يا Multiple attribute decision making
به طوري كه مدلهاي چند هدفه به منظور طراحي به كار گرفته مي شوند در حالي كه مدلهاي چند شاخصه به منظور انتخاب گزينه برتر استفاده مي شود. شاخصهاي موجود در يك MADM ممكن است فازي بوده و لذا از محاسبات فازي براي تصميم گيري نهائي استفاده مي شود.( اصغر پور، 1377) به منظور انتخاب گزينه برتر به طور كلي سه نگرش ( Approach ) وجود دارد .
1- روشهاي توافقي كه بر اساس فاصله بين نقطه ايده آل و گزينه مورد نظر تعريف شده است.Zeleney, 1982
2- روشهايي كه بر اساس عمل حذفي عمل مي كنند و گزينه ها را دو به دو مقايسه و يكي را حذف كرده و ديگري را براي مرحله بعدي حفظ مي نمايند. Roy,1978
3- روشهاي مبتني بر محاسبه تابع ارزش و انتخاب بهترين گزينه بر اساس بيشترين تابع ارزش.( Keney and Raiffa 1976 ،Jacquet- Lagrez and Siskas 1982 )
سه گروه ذكر شده در بالا ، هر يك به نوبه خود داراي چندين روش مي باشند كه در مسائل خاصي مورد استفاده قرار مي گيرند، ولي آنچه را كه مي توان بيان داشت اينست كه گروههاي 1و2 بدون در نظر گرفتن نقش تصميم گيرنده به طور اتوماتيك ، اولويت بندي را انجام مي دهند و گزينه برتر را انتخاب مي كنند، در صورتي كه روشهائي گروه سوم با دخالت شخص مدير و مسئول اجرايي براي انتخاب گزينه برتر همراه مي باشند در اين تحقيق نيز گزينه سوم مد نظر قرار خواهد گرفت.
شاخصهاي زير در اولويت بندي عمليات آبخيزداري مد نظر است : فرسايش پذيري حوزه آبخيز ، سيل خيزي و تأثير عمليات آبخيزداري بر مسائل اقتصادي_ اجتماعي حوزة آبخيز.كلمات فرسايش پذيري ، سيل خيزي و مسائل اقتصادي - اجتماعي فازي بوده و مي توان دامنه تغييرات هر كدام را به صورت زير مجموعه هاي زير در نظر گرفت:- براي فرسايش ( خيلي كم ، كم ، متوسط ، زياد ،خيلی زياد )- براي سيل خيزي ( غير سيل خيز ، سيل خيز، تا حدودي سيل خيز ، خيلي سيل خيز)- براي مسائل اقتصادي- اجتماعي (خيلي بد، بد ، ضعيف، ، نسبتاً خوب، خوب )هر چه يك تصميم گيري بيشتر درگير نيروي انساني و همچنين سيستمهاي پيچيده شود، پديده فازي بيشتر بر توضيح اين سيستمها مسلط مي گردد(اصغر پور، 1377).
براي وزن دهي به شاخص فرسايش از روش PSIAC اصلاح شده استفاده مي شو دكه در آن 9 عامل مؤثر در فرسايش و رسوبزايي بر حسب شدت و ضعف نقش آنها در فرسايش خاك و توليد رسوب بايد مورد بررسي و ارزيابي دقيق قرار گيرند.هر كدام از زير حوزه ها كه بيشترين مقدار عددي را داشت در اولويت اول قرار مي گيرد.عوامل 9 گانه عبارتند از:
1 - زمين شناسي سطحي ‏‏2- خاك 3- آب و هوا 4- رواناب 5- پستي و بلندي 6- پوشش زمين 7- استفاده از زمين 8- وضعيت فعلي فرسايش در سطح حوزه آبخيز 9- فرسايش رودخانه اي و حمل رسوب (احمدي‏‏‏،1378).
براي وزن دهي به سيل خيزي با توجه به مطالعاتي كه صورت گرفته است و مد نظر قرار دادن دبي هاي 50 و100 ساله از روش شماره منحني CN)Curve number) و روش SCS استفاده مي شود. CN به نوبه خود از روي مشخصات خاك، نوع بهره وري از زمين و شرايط رطوبت قبلي خاك تعيين مي گردد. هر زير حوزه اي كه داراي بيشترين مقدار CN باشد داراي رواناب بيشتري بوده واز لحاظ سيل خيزي در اولويت مي باشد.(مهدوي، 1371)براي مطالعات اجتماعي – اقتصادي براي وزن دهي از نسبت سود به هزينه( Benifit / Cost) استفاده مي شود. كه با در نظر گرفتن هزينه هاي مستقيم و غير مستقيم و همچنين مد نظر قرار دادن سودهاي مستقيم و غير مستقيم هر كدام از زير حوزه ها كه سوددهي بيشتري داشته باشد براي انجام عمليات آبخيزداري در اولويت مي باشد.
زير بناي اين گونه معادلات نيز اصولي است كه توسط پروفسور عسگري زاده ( Zadeh ,1975) معروف به اصول غير قابل مقايسه بودن ( Imcomparability) توضيح داده شده است ، و مفاهيم بعدي تئوري فازي در يكسري مقالات ديگر بيان شده است.(1976 Zadeh 1975a, 1975b,) در واقع منطق فازي يك شكل عمومي از سري تئوريهاي بولين ( Boolean) مي باشد، بيشتر عملكردهاي سريهاي بولين هم ارز عملكرد زير مجموعه هاي فازي است( Kanfmam 1975).
هم اكنون منطق فازي يك شاخة مهم از رياضي كاربردي است و به صورت كلي زير بيان شده است:
اگر E يك مجموعه با عناصرAi مفروض باشد براي نشان دادن عضويت Ai به مجموعة E مي توان از مفهوم تابع عضويت ( Member Function ( استفاده نمود، كه بصورت زير مي باشد. ( Kanfman ,1975) - اگر تابع عضويت Ai به E مساوي يك باشد آنگاه Ai عضو E خواهد بود.- اگر تابع عضويتAi به E مساوي صفر باشد آنگاه Ai عضو E نخواهد بود. - و همچنين تابع عضويت Ai به E در دامنه ( 1و0) تغيير مي كند.

از موارد محدود كننده در طرحهاي آبخيزداري ، هزينه اجراي طرحها مي باشد، هزينه بالاي طرحها باعث شده كه در اكثر موارد فقط بخشي از حوزه آبخيز با بودجة موجود تحت پوشش عمليات آبخيزداري قرار مي گيرد. در نتيجه در يك سيستم پيوسته مانند شبكه آبراهه اي و اثرات متقابل هر آبراهه بر ديگري ، اقدامات ناقص نمي تواند جوابگوي اهداف نهائي آبخيزداري يك منطقه باشد. با توجه به اين موضوع ، اگر چه در هر زير حوزه براي انجام طرحهاي سازه اي كنترل سيلاب وفرسايش محاسبات مربوط به تعداد و فاصله سدهاي اصلاحي انجام مي شود ، ولي در نهايت بدليل هزينه بالاي آن ، انتخاب زير حوزه ها جهت عمليات اجرايي بر اساس سليقه و پارامترهاي ديگري همچون در معرض ديد عموم قرار داشتن ، در كنار جاده بودن و موارد امثال آن انجام مي شود، غافل از اينكه اهداف اصلي طرح ، كاهش اثرات سيلاب و در نتيجه جلوگيري از فرسايش و حمل رسوب در حوزه مي باشد.
در تحقيق حاضر، با توجه به اهميت انتخاب گزينه برتر در ميان تعداد زيادي از گزينه ها ( زير حوزه ها ) ، از روشهاي تصميم گيريهاي چند متغيره MCDM و تئوري منطق فازي استفاده مي شود.در اين رابطه سؤالات اساسي زير مطرح مي گردند
1- آيا مي توان از منطق فازي در تصميم گيري و اولويت بندي عمليات آبخيزداري استفاده كرد؟
2- آيا عمليا ت انجام گرفته در حوزه آبخيز مورد مطالعه با اولويت بندي حاصله از منطق فازي هم خواني دارد؟
3- تأ ثير اولويت بندي به وسيله منطق فازي در مصرف بهينه بودجه نسبت به اولويت بندي صورت گرفته در حوزه مورد مطالعه چگونه است؟

سابقه و ضرورت انجام تحقيق
در تحقيق حاضر با توجه به اهميت انتخاب گزينه برتر در ميان تعداد زيادي از گزينه ها (زير حوزه ها ) از روشهاي تصميم گيري چند متغيره MCDM ( Multiple criteria decision making ) استفاده مي شود. اين روشها از دهه 1980 به بعد كاربرد وسيعي در مهندسي ( Goicoecha et al ., 1982) ، تجارت ، حمل ونقل ، مديريت حوزه آبخيز( Duckstein and Opricivic, 1980) ، برنامه ريزي سيستم كامل منابع آب ( Benedini, 1988) ، مديريت منابع آب ( Stewart and scott, 1995 ) داشته است.در بين روشهاي MCDM ، روشUtility additive(UTA) به دليل قابليت انعطاف پذيري آن ، مي تواند در گزينه يابي زير حوزه ها براي عمليات آبخيزداري ،كاربرد مؤثري داشته باشد. تئوري اين روش كه بر ا ساس مقايسه عددي تابع ارزش هر گزينه مي باشد، براي اولين بار توسط Jacquet-Lagrez and Siskas ((1982 ،به منظور اولويت بندي گزينه ها ارائه گرديد.
اين روش سالها فقط به عنوان يك تئوري و بدون كاربرد باقي مانده بود، تا اينكه در سا ل 1991 ، Jacquet and Lagrez براي مديريت و برنامه ريزي خطوط مترو پاريس مورد استفاده قرار داد. او توانست با يك گروه از تصميم گيرندگانDM (Decision maker) ، خطوط پيچيده و سريع مترو را طوري برنامه ريزي كند كه بتوان حد اكثر استفاده را از ترنهاي موجود در زمان معين به عمل آورد.همچنين از مدل لوجيت (منطق) در برخي مطالعات مربوط به بخش كشاورزي به وسيله محققان ديگر از جمله (1994,.et al Rambaldi ) در مورد كاربردي از شركتهاي تعاوني كشاورزي1994) ,.et al Maindanald )در ارتباط با تأثير سموم بر ارقام گيلاس و در ايران باژيان در زمينه چگونگي اعمال مديريت در مراتع حريم روستاها ي منطقه افزر فيروزآباد نيز از مدلهاي لو جيت و پروبيت استفاده شده است.
كاربردهاي معيني نيز شامل مدلسازي حوزه اي ( Anon, 1994) ، طبقه بندي ابرها ( Banm et al., 1997) ، ارزيابي مواد مغذي گياهان ( Hahn et al., 1995) ، بيان و شرح خصوصيات خاك ( Mays et al., 1997 McBratney and Odeh .,1997) و توسعه پايدار براي توليد محصول ( Ranst et al ., 1996)مي باشد.كاربرد منطق فازي در علوم منابع طبيعي و مديريت كاملاً جديد است . سطوح كلي استفاده از منطق فازي شامل طبقه بندي در سنجش از دور ( Blonda et al .,1996) ، ارزيابي خطرات محيط زيست( Holland ,1991) ، جامعه شنا سي گياهي ( Moraczewski, 1993a, 1993b) ، جغرافيا ( Openshaw, 1996 ) ، تحقيق در اكوسيستم ( Salski and Sperlbaum ,1991) و ارزيابي محيط زيست ( Smith 1995, 1997) مي باشد.
خلقي ( Kholghy, 1997) براي اولين با ر از اين روش براي مديريت تلفيقي آبهاي سطحي و زيرزميني استفاده كرد . مقدار بهره برداري از رود خانه و سفره آبهاي زيرزميني ، اثرات هر برداشت بر روي سطح آب آبخوان و مسائل اقتصادي_ اجتماعي هر گزينه به عنوان معيار در نظر گرفته شد. نتايج حاصله نشان داد كه در تصميم گيري سيستم طبيعت ، نه تنها مي بايست به مسائل مهندسي توجه كرد ، بلكه در وزن دهی معيارهاي غير عددي در هر منطقه ، بايد دقت كافي به عمل آورد.خلقي (Kholghy, 2001 ) از روش UTA براي مديريت و برنامه ريزي سيستم هاي مختلف فاضلاب و تصفية آن استفاده كرد . او نتيجه گرفت ، در صورتي كه شخص مدير خود ، يك كارشناس خبره باشد، نتايج اخذ شده و اولويتهاي انتخابي به مراتب ضمانت اجرايي بيشتري خواهد داشت.
در تحقيق ديگري در ايران دهقانيان و سرافراز عوامل مختلف اقتصادي - اجتماعي و اكولوژيك ( بومشناختي ) مؤثر بر تخريب مراتع شمال خراسان را مورد بررسي قرار داده اند و نقش هر يك از آنها در اين فرآيند به صورت كمي برآورد شده است. نتايج حاصل از مدل منطقی(Logic)كه بر اساس اطلاعات بدست آمده از 2639 دامدار و عشاير برآورد شده است نشان مي دهد كه متغيرهاي بي توجهي دولت به مراتع ، هزينه سالانة علوفه، نامشخص بودن مالكيت مراتع و تبديل آن به اراضي كشاورزي با ضرائب 25/2و69/1و45/1و1/1 مهمترين عوامل مؤثر بر شدت تخريب مراتع به شمار مي آيد.

فرضيه ها ( هر فرضيه به صورت جملة خبري نوشته شده است )
منطق فازی در اولويت بندی محدوده های فرسايش پذير حوزة مورد مطالعه كاربرد دارد.- منطق فازی در اولويت بندی محدوده های سيل خيز حوزة مورد مطالعه كاربرد دارد.- از منطق فازي مي توان در تصميم گيري و اولويت بندي عمليات آبخيزداري استفاده كرد.- عمليات انجام گرفته در حوزه آبخيز مورد مطالعه با اولويت بندي حاصله از منطق فازي هم خواني ندارد.

هدف ها
با استفاده از روش منطق فازي و با در نظر گرفتن همة واقعيتها و معيارها ( عوامل طبيعي - محدوديتهاي فني و مالي- مسائل اقتصادي و اجتماعي- كاربري اراضي و ...........) مي توان گزينه يابي خوبي انجام داد و ارزيابي نسبتا كاملي صورت گيرد، تا در مديريت صحيح و تصميم گيري مناسب از آن استفاده كرد، وزير حوزه هاي برتر با در نظر گرفتن مجموعه شرايط براي انجام عمليات آبخيزداري معرفي شوند.لذا اهداف ذيل از تحقيق حاضر متصور است:

1- اولويت بندي واحدهاي مطالعاتي حوزه آبخيز بر اساس فرسايش پذيري.
2- اولويت بندي واحدهاي مطالعاتي حوزه آبخيز بر اساس سيل خيزي.
3- اولويت بندي واحدهاي مطالعاتي حوزه آبخيز جهت انجام اقدامات آبخيزداري.

چه كاربردهائي از انجام اين تحقيق متصور است ؟
سازمانها و واحدهاي اجرايي و تحقيقاتي كه به صورت دوره اي مي خواهند طرحها و كارهاي خود را ارزيابي كنند، مي توانند از نتايج اين تحقيق استفاده نمايند. همچنين كاربردهای ذيل از آن متصور است:
1- پروژه هاي كنترل سيلاب
2- پروژه هاي كنترل فرسايش و رسوب
3- پروژه هاي آبخيزداري

نگارنده : مهندس بختيار خدری
bkhedri@yahoo.com
--------------------------------------------------------------------------------------------------------

در پايان ضمن تشکر مجدد از آقای مهندس بختيار خدری ( نويسنده اين بخش ) مجددا باطلاع ميرساند که انتشار مطالب و مفالات علمی مرتبط با علوم آب در بلاگ قطره قطره با نام نويسنده اصلی برای همه عزيزان رايگان و آزاد است.لطفا در صورت تمايل به اتنشار مطالب خود نوشته هايتان را بصورت فايل Word به آدرس پست الکترونيکی اينجانب ارسال داريد.





........................................................

Copyright  © 2001 - 2005
Farnush Ghasempour
hyd_student@yahoo.com

 

 

 

وبلاگ دکتر معين

 

نرم افزار های رايگان

WEPP & GeoWepp

Hec-Hms & GeoHms

Hec-Ras & Georas

Hec-DssVue

Hec-ResSim

TR-55 , win

TR-20 , win

EPANET

SWMM

AGNPS

BASIN

AGWA

SWAT

SITES

 

 

دروس آنلاين

Hydrology for schools

Hydrology

Hydrogeology

Ground Water Eng

Colorado Hydrology

Maidment Hydrology

GIS for Watersheds 

Geomeric & GIS Hyd

Water Res. Systems

Numerical Skills

Comp Meth. in Hyd r

ANN & FL in Hyd r

Adv. Sub Surf. Hyd r

HydroInformatics

 

 

 

 

 

 


 چو ايران نباشد تن من مباد
پاينده ايران

 

  سايتهای ايرانی

پرزيا دزرت

رودهای ايران

مرکز آمار ايران

مرکز سنجش از دور

پژوهش وزارت علوم

مرکز تحقيقات کارست

تحقيقات باروری ابرها

وزارت جهاد کشاورزی

کميته ملی سدهای بزرگ

سازمان مديريت منابع آب

سازمان هواشناسی ايران

مطالعات آب و محيط زيست

بانک اطلاعات محيط زيست

کميته ملی آبياری و زهکشی


 

 

  اطلاعات عمومی

نتکده

مدرسه وب

پرزين لرن

استاد آنلاين

نشر علوم

آموزش HTML

ديکشنری صائب

مترجم آنلاين پارس

کلوپ دانشگاه کردستان

 



Danshjoo List