معرفی و بررسی کارایی الگوریتم‌های مختلف پردازش تصویر در تعیین زبری هیدرولیکی به کمک منحنی دانه‌بندی در رودخانه‌های بستر شنی

اهمیت و نقش زبری بستر در مدل‌های شبیه‌سازی رودخانه بر هیچ یک از متخصصان این حوزه پوشیده نیست. براین اساس، محققان برای تعیین اندازه زبری ذرات بستر، از روش‌های ساده‌ای چون اندازه‌گیری مستقیم با خط‌کش یا کولیس یا دانه‌بندی با الک تا سالیان متمادی استفاده می‌کردند. در سالیان اخیر با پیشرفت تکنولوژی و ترویج دوربینهای عکاسی دیجیتال، الگوریتم‌ها و نرم‌افزارهای مختلفی برای تجزیه و تحلیل خودکار اطلاعات بستر با استفاده از تصاویر دیجیتالی اخذ شده از بستر آبراهه‌ها ارائه شده‌اند، لکن تاکنون در خصوص مقایسه نتایج روش‌های مختلف و صحت‌سنجی آنها به صورت تطبیقی مطالعه‌ای صورت نگرفته و صرفاً محققان مختلف بر روی شکل ظاهری منحنی دانهبندی و نیز قطرهای شاخص ذرات ارزیابی و اظهارنظر کرده‌اند. در این مطالعه، به منظور بررسی قابلیت روش فتوگرامتری در تعیین منحنی دانه‌بندی و زبری بستر، تصویربرداری از بازه‌ای یک کیلومتری از بستر رودخانه کردانِ استان البرز صورت گرفت و منحنی دانه بندی به کمک روش پردازش تصویر با 3 الگوریتم پردازش تصویر مختلف استخراج گردید. در ادامه منحنی دانه بندی حاصله، با منحنی دانه بندی حاصل از آزمایش الکِ مصالح جمع آوری شده از محل بازدید و منحنی دانه بندی حاصله از ذرات جمع‌آوری شده از بستر در داخل آزمایشگاه مقایسه گردیده شد. بر اساس نتایج حاصله می‌توان گفت که ارائه منحنی دانه‌بندی قابل قبول، به معنی دقت خوب روش‌های تصویری نیست و این روش‌ها بعضاً در شمارش ذرات دارای خطای فاحشی هستند که با کوچک شدن میدان تصویر یا افزایش تعداد ذرات ریزدانه داخل تصویر یا وجود ذرات دارای کشیدگی طولی، این خطا محسوس و غیرقابل اغماض خواهد بود. همچنین آنالیز حساسیت روی ضریب زبری، نشان داد که خطا در برآورد منحنی دانه‌بندی می‌تواند موجب خطای غیرقابل اغماض روی ضریب زبری گردد. لذا استفاده از این روش‌ها در تخمین زبری هیدرولیکی بایستی با دقت کافی صورت گیرد.