صغری اندریانی

تهیه نقشه کاربری و پوشش اراضی برای برنامه ریزی و مدیریت منابع طبیعی امری ضروری می باشد. در این بین استفاده از داده های سنجش از دور با توجه به ارائه اطلاعات به روز، پوشش تکراری، کم هزینه بودن در ارزیابی منابع طبیعی جایگاه خاصی دارد. لذا در این پژوهش، تصاویر لندست 8 به عنوان داده ورودی برای تهیه نقشه کاربری اراضی در سطح 2و1 مورد استفاده قرار گرفت. در این بین، با توجه به جدید بودن این تصاویر، تصحیحات رادیومتریک با استفاده از روابط موجود در محیط مدل از نرم فزار Erdas فرمول نویسی شد. هم چنین از شاخص های گیاهی NDVI، خاک بایر (BI) و سه مولفه اصلی آنالیز مولفه های اصلی (PCA) به عنوان ورودی در کنار دیگر باندها ب رای افزایش دقت طبقه ب ندی مورد استفاده قرار گرفت. از طرفی توابع کرنل ها و رتبه های چندجمله ای روش ماشین بردار پشتیبان (SVM) مورد ارزیابی قرار گرفت و بهترین نتیجه این روش با روش شبکه عصبی مصنوعی (ANN) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که دقت روش ماشین بردار پشتیبان 92٪ با ضریب کاپا 91/0 و روش شبکه عصبی 89٪ با ضریب کاپا 87/0 می باشد هم چنین جایی که کلاس ها رفتار طیفی مشابهی را از خود نشان می دهند روش SVM کارایی بهتری از خود نشان می دهد.

شناسایی مناطق مستعد حرکت های توده ای ازجمله زمین لغزش از راه الگوسازی خطر با الگو های مناسب و کارا، یکی از اقدام های اساسی در کاهش خسارت احتمالی و مدیریت خطر است. هدف مطالعه حاضر، تلفیق روش های تصمیم گیری چندمعیاره با روش آماری رگرسیون لجستیک برای بررسی مناطق حساس به وقوع زمین لغزش در حوضه زیلبیرچای است؛ ازجمله الگو های یادشده، الگوی ترکیب خطی وزن دار (WLC) است که در آن، ابتدا متغیرهای مؤثر در وقوع زمین لغزش به شکل زیر معیارهایی تقسیم بندی می شوند و وزن خاصی به هر کدام از آن ها تعلق می گیرد. برای جلوگیری از نقش سلیقه کارشناسی به عبارتی روش دلفی، زمین لغزش های رخ داده در منطقه مطالعه شده با زیرمعیارهای هر متغیر قطع داده شدند و درصد مساحت وقوع زمین لغزش در هر یک از آن ها ملاک وزن دهی زیرمعیارها قرار گرفت و استانداردسازی فازی بر این اساس انجام شد. در الگوی WLC علاوه بر وزن دهی به زیر معیارها، به خود متغیرها نیز از راه روش فرایند تحلیلی سلسله مراتبی (AHP) وزنی اختصاص داده می شود. در مطالعه حاضر، علاوه بر وزن دهی معمول، وزن دهی از راه روش آماری رگرسیون لجستیک (RL) و ملاک قراردادن وزن های حاصل و نرمال سازی آن ها نیز انجام و مستقیماً در الگوی WLC بر متغیرها اعمال شد. برای الگو سازی از 9 شاخص مستقل اع لایه بارش، لیتولوژی، کاربری اراضی، ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از شبکه زهکشی، فاصله از گسل و فاصله از جاده استفاده شد. نتیجه الگوی WLC-RL نشان دهنده مساحتی حدود 4/7 درصد در پهنه های خطر زیاد و بسیار زیاد با اعتبار سنجی 94/0 و با وزن دهی AHP و به صورت کارشناسی حدود 7/4 درصد با اعتبارسنجی 90/0 در پهنه های یادشده است. 36 درصد مساحت منطقه نیز جزو پهنه های خطر متوسط است که این پهنه های خطر با سو مدیریت و ساخت وسازهای عوارض انسانی ازجمله جاده بدون توجه به ساختار ژئومورفولوژی و لیتولوژی منطقه متأثر شده و به پهنه های خطر زیاد و بسیار زیاد تبدیل می شوند.

شناسایی مناطق مستعد حرکات توده ای ازجمله زمین لغزش از طریق مدل سازی خطر با مدل های مناسب و کارا، یکی از اقدامات اساسی در کاهش خسارت احتمالی و مدیریت خطر است. زمین لغزش به عنوان یکی از انواع حرکات توده ای، فرایند پیچیده ای است که تحت تأثیر پارامترهای داخلی و خارجی روی می دهد که شناخت این پارامترها و میزان تأثیرشان در وقوع مخاطرات و استفاده از ابزاری مناسب برای کمی سازی، برنامه ریزان و مدیران را در برنامه ریزی های توسعه و مدیریت بهینه منطقه به ویژه مناطق کوهستانی در مقیاس های منطقه ای و محلی یاری می کند. هدف از مطالعه حاضر بررسی وقوع بالقوه زمین لغزش در حوضه گویجه بل با استفاده از مدل های رگرسیون لجستیک و شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتم پرسپترون چند لایه به منظور شناخت مناطق حساس به وقوع پدیده مذکور می باشد. برای مدلسازی از ۹ پارامتر مستقل اعم از لایه بارش، لیتولوژی، پوشش و کاربری اراضی، ارتفاع، شیب، جهت شیب، فاصله از شبکه زهکشی، فاصله از گسل و فاصله از جاده استفاده گردید. بعد از استانداردسازی فازی هر یک از پارامترها، نه فاکتور به عنوان متغیر مستقل و زمین لغزش های رخ داده نیز به صورت یک لایه باینری و به عنوان متغیر وابسته برای مدل رگرسیون لجستیک؛ همچنین فاکتورهای استاندارد شده به عنوان نرون های ورودی و زمین لغزش های رخ داده به عنوان آموزش دهنده مدل شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتم پرسپترون چند لایه معرفی گردید. نتیجه اعتبارسنجی ROC نشان می دهد مساحت زیر منحنی در مدل شبکه عصبی مصنوعی بیشتر از مدل رگرسیون لجستیک بوده است و دقت برابر با ۹۱/۰ را نسبت به رگرسیون لجستیک با دقت ۸۹/۰ نشان می دهد. همچنین ۹ درصد از مساحت منطقه مورد مطالعه در پهنه های خطر زیاد و بسیار زیاد و ۵/۹ درصد جزو پهنه های خطر متوسط می باشد. پهنه های خطر متوسط می توانند با سومدیریت و ساخت و سازهای عوارض انسانی ازجمله جاده تحت تأثیر قرار گرفته و به پهنه های خطر زیاد و بسیار زیاد تبدیل گردند.

هدف از پژوهش حاضر، استخراج و کشف تغییرات کاربری اراضی از تصاویر ماهواره ای با مدل شیءگرا و همچنین پیش بینی این تغییرات با مدل زنجیره مارکف تا سال 2030 در حوضه آبریز زیلبیرچای است. با توجه به اینکه تفکیک برخی محصولات از همدیگر مانند گندم آبی و دیم، زراعت آبی و باغات در تصاویر با تفکیک مکانی متوسط مانند تصاویر لندست و روش های شناخته شده پیکسل پایه به سختی صورت می گیرد، بنابراین در تحقیق حاضر مدل شیءگرا بر مبنای روش دانش پایه با استفاده از میانگین و انحراف معیار شاخص پوشش گیاهی و ویژگی های توپوگرافی منطقه، همچنین تصویر OLI با تاریخ 2015 به کار گرفته شد و اعتبارسنجی آن با ضریب کاپا 86/0 و صحت کلی 89/0 صورت گرفت، سپس نتیجه آن در تصویر TM نیز استفاده شد (ضریب کاپا برابر با 83/0 و صحت کلی 87). در نهایت بعد از تجزیه وتحلیل تغییرات رخ داده، پیش بینی زمانی کاربری ها صورت گرفت. نتایج طبقه بندی تصاویر نشان دهنده رشد مساحت کاربری های مسکونی، باغات و زراعت آبی به ترتیب 15، 42 و 50 km2 در طول 28 سال است که این رشد نشان دهنده مصرف زیاد آب در منطقه است. همچنین در 15 سال آینده نیز که براساس الگوی 28 سال قبل و با مدل تحلیل زنجیره مارکف بوده، این رشد به ترتیب تا میزان 8، 27 و 8 km2 خواهد بود. از طرفی مقایسه تناظر به تناظر نقشه های طبقه بندی دو بازه زمانی، نشان دهنده تبدیل کاربری های کم مصرف مثل گندم آبی به محصولات زراعی آبی است؛ ازاین رو لزوم استفاده از یک مدیریت بهینه و کارآمد به منظور دست یافتن به توسعه پایدار، مکانیزه کردن سیستم های آبیاری و کنترل مصرف عوامل انسانی در منطقه اجتناب ناپذیر است. 

هر ساله هزاران تن خاک حاصلخیز از اراضی مختلف کشور مشتمل بر اراضی جنگلی، مرتعی و زراعی در اثر فرسایش خاک از دسترس خارج شده و با انباشت در مناطق رسوب گذاری موجب بروز خسارات قابل ملاحظه ای می شوند. برای جلوگیری و مهار این پدیده لازم است مناطق تولید رسوب (تحت فرسایش) همراه با شدت و مقدار آن شناسایی شوند تا از این طریق افزون بر تعیین نقاط بحرانی و رده بندی مناسب بتوان اقدام به برنامه ریزی مقتضی در قالب طرح های حفاظت خاک یا آبخیزداری نمود. هدف از تحقیق حاضر، بررسی نتایج مدل های EPM و فورنیه با هدف تعیین مناسب ترین مدل برای برآورد فرسایش و رسوب در حوضه ی آبریز شهر چای میانه و هم چنین بررسی کارایی مدل ساده ای مانند مدل فورنیه به جای مدل های هزینه بر و زمان بر می باشد. به منظور ارزیابی مدل های مورد استفاده و تعیین مدل مناسب، از داده های مشاهده ای و اندازه گیری شده ی رسوب (آمار 40 ساله ایستگاه کوهسالار) استفاده گردید. بدین منظور 22 زیر حوضه در منطقه ی مورد مطالعه در نظر گرفته شد. برای هر یک از زیر حوضه ها، لایه های مورد نیاز اعم از لایه های عناصر اقلیمی مانند دما و بارش، توپوگرافی مانند شیب و ... با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و GIS تهیه گردید. نتایج نشان می دهد مدل EPM با خطای نسبی 9/9 درصد همخوانی نزدیکی با وزن رسوب مشاهداتی دارد. هم چنین مدل فورنیه بسیار کم تر از حد، وزن رسوب تولیدی را نشان می دهد و تغییر وزن رسوب ویژه در زیر حوضه ها تقریباً عدد مشابهی را در منطقه ی مورد مطالعه نشان می دهند و این پارامتر مساحت زیر حوضه ها است که در تبدیل رسوب ویژه به رسوب کل عامل تغییر در مقدار وزن رسوب در زیرحوضه ها می گردد.

  تغییرات کاربری و پوشش اراضی تأثیر مستقیمی بر تغییر رژیم هیدرولوژیکی حوضه دارد. به عبارتی می تواند با افزایش سطوح زمینهای بایر و کاربریهای مشابه آن باعث سیل خیزی حوضه شده، با افزایش سطوح کاربری باغ و کاربریهای مشابه آن باعث مصرف و نفوذ بیشتر آب شود و بر کاهش دبی، نقش موثری داشته باشد. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر تغییرات به وجود آمده در کاربری و پوشش اراضی حوضه آبریز سد علویان در بازه زمانی 2013-1987، بر روی سیل خیزی حوضه و دبی رواناب است و  بدین منظور ابتدا با استفاده از نقشه گروه هیدرولوژیکی خاک که نشان از حساس بودن منطقه دارد و نقشه کاربری و پوشش اراضی مربوط به دوره های زمانی 1987 ، 2000 و 2013 شماره منحنی (CN) منطقه برای هر دوره زمانی به دست آوردیم و سپس با استفاده از این نقشه ها، میزان نگهداشت خاک (S) را محاسبه کردیم و در نهایت میزان رواناب حاصل از شبیه سازی بارش 100 میلی متری از طریق مدلSCS  برآورد گردید که نتیجه حاکی از افزایش رواناب یا به عبارتی سیل خیز شدن حوضه بر اثر تغییر کاربری و پوشش اراضی است. با توجه به وجود رابطه بین بارش و دبی در بازه های زمانی تعیین شده، تغییر کاربری باغ به عنوان یکی از عوامل موثر در کاهش دبی مورد بررسی قرار گرفت و بعد از جداسازی جریان پایه و جریان حاصل از ذوب برف با استفاده از تصاویر ماهواره ای مودیس از دبی کل، بقیه دبی به عنوان دبی حاصل از بارش در نظر گرفته شد. نتیجه حاصل از تحلیل کوواریانس نشان داد که افزایش در مساحت کاربری باغ باعث کاهش رابطه بین بارش و دبی حاصل از آن در حوضه آبریز سد علویان شده است.

هدف از مطالعه حاضر مانیتورینگ اثرات فعالیتهای اکتشاف و ذوب بر پوشش گیاهی منطقه است. با توجه به اینکه در این منطقه برای ذوب طلا از روش هیپ لچینگ استفاده می شود، احتمال اینکه مواد شیمیایی استفاده شده در سرویسهای ذوب در محیط زیست پخش و یا در عمق نفوذ نماید، بیشتر است. پوشش گیاهی یکی از پدیده هایی هست که به شدت از آلودگی محیط، به ویژه نشت و نفوذ سیانور متاثر شده و کاهش می یابد. بنابراین بررسی روند پوشش گیاهی می تواند بر چنین دغدغه ای پایان دهد. لذا منطقه مورد مطالعه به سه بخش منطقه 1 (منطقه معدن کاوی شده)، منطقه 2 (منطقه بکر و دست نخورده) و منطقه 3 (پایین دست منطقه 1) تقسیم و آزمون من کندال-من کندال دنباله ای و همبستگی بین پوشش گیاهی آنها در فرضیه های مختلف صورت گرفت. بدین منظور، داده های تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 در بازه زمانی 1984-2019 بصورت سری زمانی و داده های دما و بارش ایستگاه ورزقان در بازه زمانی 1989-2017 مورد استفاده قرار گرفت. با بکارگیری شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI) تراکم پوشش گیاهی استخراج و در مقیاس پیکسل (هر 900 مترمربع)، روش آماری ناپارامتریک من-کندال در سطوح اطمینان 95 و 99 درصد بر NDVI اعمال شد. سپس مساحت منطقه کاهش یافته معنی دار با استفاده از آزمون من-کندال دنباله ای به منظور بررسی نقطه شروع کاهش معنی داری در هر سه منطقه، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان دهنده عدم نفوذ مواد شیمیایی در محیط زیست است و اقلیم کنترل کننده تغییرات پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه است.

سیل به عنوان مخرب ترین پدیده طبیعی در ایران، همه ساله تلفات جانی و خسارات مالی بسیاری در نقاط مختلف کشور به بار می آورد. هدف از تحقیق حاضر تعیین مناطق حساس به وقوع سیلاب در حوضه آبریز لیقوان چای می باشد. برای این منظور با توجه به عوامل مؤثر در وقوع سیل، لایه های اطلاعاتی منطقه اعم از شیب، فاصله از آبراهه، گروه هیدرولوژیکی خاک، شماره منحنی، ارتفاع رواناب، لیتولوژی، کاربری و پوشش اراضی، تراکم آبراهه، ضریب گراویلیوس در هر یک از 23 زیرحوضه موجود با توجه به بررسی نقشه ها، گزارش ها، تصاویر ماهواره ای و بررسی های میدانی تهیه گردید. تمامی لایه های اطلاعاتی با توجه به میزان تأثیرگذاری معیارهای مذکور و زیرمعیارهای آن ها با نظر کارشناسی وزن دهی گردید. جهت وزن دهی به معیارها از روش سلسله مراتبی و برای وزن دهی به زیرمعیارها، فازی سازی صورت گرفت. سپس با استفاده از روش تصمیم گیری چند معیاره و روش ترکیب خطی وزن دار (WLC) پهنه بندی خطر وقوع سیل در پنج کلاس استخراج گردید. نتایج حاصله نشان می دهد که 28 درصد از مساحت کل حوضهدر کلاس خطر زیاد و خیلی زیاد واقع شده است و از لحاظ مکانی این پهنه ها تقریباً در ورودی محدوده شهر تبریز قرار دارند. با توجه به این که هر سال به دلیل وقوع سیل در مناطق ورودی شهر تبریز آسیب ها و خسارت های جانی و مالی زیادی وارد می شود لازم است اقدامات اساسی در بالادست حوضه به ویژه در مناطق با پهنه سیل خیزی بالا صورت گیرد. این اقدامات را می توان در راستای اجرای برنامه های مدیریت جامع حوضه آبریز، مدیریت ریسک سیل و آبخیزداری برنامه ریزی نمود به گونه ای که در دراز مدت علاوه بر بهبود وضعیت پوشش گیاهی در سطح حوضه، منجر به کاهش آسیب های جانی و مالی وارده گردد.