Comparison of Fuzzy Inference Systems and Fuzzy Hierarchical Analysis Methods for Study of Karst Development (Case Study: Khuzestan Province, Shirin-Bahar)

Document Type : Research paper

Authors

1 Master of science student, Shahid Chamran university, Faculty of earth science

2 Faculty Member Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz

3 Faculty Member, Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz

4 M.Sc. student, hydrogeology , Faculty of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz

Abstract

   Digging and excessive exploitation of alluvial water sources, create bad condition for many alluvial aquifers in the plains of the country. Given these circumstances, the desire to use the karst sources for which less attention has been paid is increasing. In this study, by considering some karst development criteria such as lithology, altitude, slope, rainfall, temperature, vegetation index, drainage density, lineament density, lineament intersection density, distance from lineament and distance from the intersection of lineaments and applying fuzzy inference system and fuzzy hierarchical analysis, modeling of karst development has been done. The results showed that by the method of fuzzy inference system the development zones with high and very high degrees covered 79.1 percent of the total area, while for the fuzzy hierarchial analysis method it was 26 percent. For weights validation used in the fuzzy hierarchical analysis, ±10%, ±5% sensitivity analyses were done.

Keywords


پرویز، ل.، خلقی، م.، ولی زاده، خ.، عراقی نژاد، ش.، ایران‌نژاد، پ.، 1389. ارزیابی کارایی شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی(NDVI) از طریق پایش وضعیت پوشش گیاهی. همایش ملی ژئوماتیک، اردیبهشت، سازمان نقشه‌برداری کشور، تهران.
شبان، م.، 1390. تعیین حوضه آبریز و منابع تأمین آب چشمه سبزآب (شمال شرق مسجد سلیمان). پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز.
شمسایی، ا.، 1381. هیدرولیک جریان در محیط‌های متخلخل. انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
صاحبدل،م.، 1388. بررسی هیدروشیمیایی کارست منطقه شیرین بهار، (کارشناسی ارشد آبشناسی)، شهید چمران اهواز.
عباسی، م.، و باقری سیدشکری، س.،  جعفری اقدم، م.، 1393. پهنه‌بندی تحول کارست با استفاده از مدل آنتروپی نمونه موردی: تاقدیس نوا زاگرس شمال باختری. مجله علوم زمین، شماره 94، 161-168.
عطایی، م.، 1389. تصمیم‌گیری چند معیاره.انتشارات دانشگاه صنعتی شاهرود.
علائی طالقانی, م.،رحیم زاده, ز.، 1389. بررسیتحولکارستدرمنطقهزاگرس. مقاله‌یارائه ‌شده درنخستینکنفرانسملیپژوهش‌هایکاربردیمنابعآبایران،کرمانشاه.
علوی پناه، ک.، 1385. کاربرد سنجش از دور در علوم زمین(علوم خاک). انتشارات دانشگاه تهران، 45-46.
علیزاده، ا.، 1391. اصول هیدروژئولوژی کاربردی. دانشگاه امام رضا(ع). چاپ (35).ص13.
غفاری، ح.، 1389.تأثیر ساختارهای تکتونیکی در توسعه چشمه‌های کارستی منطقه شیمبار. پایان­نامه کارشناسی ارشد آب­شناسی، دانشگاه شهید چمران اهواز.
قبادی، م،ح.،عبدی لر، ی.،ومحبی، ی.، 1390. اهمیّتشناختخصوصیاتژئومورفولوژیکی،سنگ‌شناسیوفیزیکیسنگ‌هایکربناته،جهتارزیابیتوسعهکارستدرمنطقهنهاوند. فصل‌نامهزمین‌شناسیکاربردی، 4، 310-299.
قدسی­پور، ح.، 1384. فرایند تحلیل سلسله مراتبیAHP. نشر دانشگاه صنعتی امیر کبیر(پلی تکنیک تهران).
کریمی وردنجانی، ح.،1389. هیدروژئولوژی کارست(مفاهیم و روش‌ها). انتشارات ارم شیراز. ص28و36.
مرادی، ص.، 1389. بررسی تأثیر پدیده‌های ساختاری بر روی هیدروگراف چشمه‌های کارستی انتخابی در محدوده شیراز- یاسوج  با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی. پایان­نامه کارشناسی ارشد آب­شناسی، دانشگاه تربیت مدرس تهران.ص24.
Bögli, A., 1980. Karst hydrology and physical speleology. Springer Science & Business Media.
De Waele, J., Plan, L., Audra, P., 2009. Recent developments in surface and subsurface karst geomorphology: an introduction. Geomorphology, 106(1): p. 1-8.
Dreybrodt, W., 1990. Processes in karst systems: physics, chemistry, and geology. Springer- Verlag, New York.
Dreybrodt, W., 1996. Principles of early development of karst conduits under natural and man‐made conditions revealed by mathematical analysis of numerical models. Water Resources Research, 32(9): p. 2923-2935.
Dreybrodt, W.,1998. The role of dissolution kinetics in the development of karst aquifers in limestone: a model simulation of karst evolution. The Journal of Geology, p. 639-655.
Foong Kwong, c., Chuah T., Lee W., 2010. Adaptive Network Fuzzy Inference System (ANFIS) HandoffAlgorithm. International Journal of Network and Mobile Technologies, 2: p. 54-59.
Ford, D., Williams, P.D., 2007. Karst Hydrogeology and Geomorphology, Wiley.
Leondes, C.T., 1999. Fuzzy theory systems: techniques and applications. Academic Press, Inc.
McBratney, A.B., Odeh, I.O., 1997. Application of fuzzy sets in soil science: fuzzy logic, fuzzy measurements and fuzzy decisions. Geoderma, 77(2): p. 85-113.
Milojevic, N., 1967. Hydrology. Beograd, Yugoslavia.
Oikonomidis, D., Dimogianni, S., Kazakis, N., Voudouris, K., 2015. A GIS/Remote Sensing-based
methodology for groundwater potentiality assessment in Tirnavos area, Greece.  Journal of Hydrology
525: 197-208.
Palmer, A.N., Wigley, T.L.M., Parkhurst, D. L., 1978.The kinetic of calcitic dissolusion in CO2 – water system at 5 ºC to 60 ºC and 0.0 to 1.0 atm CO2 ,AM. Jornal of Science., 278, 537-573.
Sabins, Jr., Floyd, F., 1978. Remote sensing principles and interpretation. Second Edition ed. Remote sensing, New York: Freeman and company.
Samani, N., 1983.  Evaluation and Development of tropical, subtropical, semi arid and arid karst. in International symposium on water Resources in karst with special Emphasis in arid and semi arid zones, shiraz, Iran, p. 827-836.
Waters, P., Greenbaum, D., Smart, P, L., Osmaston, H., 1990. Applications of remote sensing to groundwater hydrology. Remote Sensing Reviews, 4(2): p. 223-264.
White, W.B., 1977. Role of solution kinetics in the development of karst aquifers. Karst hydrogeology. International Association of Hydrogeologists, 12th Memoirs, p. 503-517.
White, W.B., 1988. Geomorphology and Hydrology of Karst Terrains. Oxford University Press