منطقه بندی حوزه های آبخیز با استفاده از ترکیب نگاشت های خودسازمانده و الگوریتم فازی c-means

روش های تحلیل خوشه ایگونه ای از کارآمدترین روش های منطقه بندی حوزه های آبخیز به منظور انجام تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب هستند. منطقه بندی فازی، نوعی منطقه بندی است که در آن هر یک از سایت های مورد مطالعه می تواند هم زمان به بیش از یک منطقه اختصاص یابد. به منظور اجرای منطقه بندی فازی، گونه ای از الگوریتم های تحلیل خوشه ایبه نام الگوریتم های خوشه بندی فازی به کار گرفته می شوند که مرسوم ترین آن ها الگوریتم خوشه بندی فازی c-means است. همچنین، نگاشت های مشخصه خود سازمانده، یکی از انواع شبکه های عصبی مصنوعی هستند که در زمینه های تشخیص الگو کاربرد قابل توجهی پیدا کرده اند. قابلیت این نوع از شبکه ها در تشخیص الگو و خوشه بندی داده ها با استفاده از ویژگی های آن ها موجب شده است که عده ای از محققان علم هیدرولوژی به آزمودن توانایی این نگاشت ها در زمینه منطقه بندی حوزه های آبخیز به منظور اجرای تحلیل فراوانی منطقه ای روی آورند. در مطالعه حاضر از نگاشت های خود سازمانده برای تعیین مراکز اولیه خوشه ها در الگوریتم فازی c-means به منظور منطقه بندی حوزه آبخیز سفیدرود بزرگ استفاده شده است. نتایج به دست آمده در این پژوهش نشان داد که این روش در حوزه مورد مطالعه، از نظر تشکیل مناطق همگن و ارائه برآورد های مناسب در تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب با استفاده از الگوریتم گشتاور های خطی، عملکرد قابل قبولی دارد. افزون بر این، مشاهده شد که استفاده از خوشه بندی فازی می تواند برآورد های قابل اعتماد سیلاب را برای دوره های بازگشت طولانی تر امکان پذیر کند. همچنین، بر اساس شاخص های صحت خوشه بندی فازی به نظر می رسد که تعداد دو یا سه منطقه برای اجرای تحلیل فراوانی منطقه ای در این آبخیز مناسب است.