رضا ذاکری نژاد

فرسایش خاک و تولید رسوب یک محدودیت عمده در استفاده از منابع آب و خاک است، بنابراین فرآیندهای حاکم بر رفتار آنها برای درک بهتر سیستم های آبخیزداری و تبیین شیوه های مدیریت مناسب ضروری است. در این مطالعه به بررسی پتانسیل فرسایش آبی با استفاده از مدل تجدید نظر شده ی جهانی فرسایش خاک (RUSLE) در حوضه آبخیز علامرودشت در جنوب استان فارس که یکی از حوضه ها ی تحث تاثیر شدید انواع فرسایش های آبی (ورقه ای، شیاری و خندقی) پرداخته است. لایه های ورودی این مدل عبارتند از عامل فرسایندگی بارش (R) ، عامل فرسایش پذیری خاک (K)، شاخص توپوگرافی (LS) عامل پوشش (C) و عامل عملیات مدیریتی(P) تهیه شد. نتایج نشان داد، که 44/54 درصد حوضه مورد مطالعه، در طبقه فرسایش خیلی زیاد (بیش از 60در هکتار در سال) قرار دارد که بیشتر در نواحی شمال شرق، شرق و بخش هایی از نواحی مرکزی حوضه را در برمی گیرد، در حالی که 22/32 درصد از کل مساحت حوضه در کلاس فرسایش کمتر از 20 تن در هکتار در سال می باشد، که این مناطق بیشتر در نواحی کم شیب و مرکزی حوضه مورد مطالعه واقع شده اند. در انتها با توجه به ضعف این مدل در تخمین کم میزان فرسایش در مناطق دارای فرسایش خندقی، اقدام به تهیه نقشه تراکم خندقی با استفاده از تابع تراکم کرنل (Kernel Density) در محیط GIS گردید. در نهایت این نقشه با نقشه پهنه بندی پتانسیل فرسایش آبی تلفیق گردید.

از میان انواع فرسایش آبی، فرسایش خندقی را می توان مخرب ترین نوع آن قلمداد کرد که سالانه موجب ایجاد حجم عظیمی از رسوبات می شود. هدف این پژوهش شناسایی عوامل مؤثر بر وقوع فرسایش خندقی،پیش بینی و پهنه بندی احتمال وقوع خطر فرسایش خندقی در حوضه آبخیز خسویه در استان فارس با استفاده از مدل CART است. موقعیت خندق های شکل گرفته با استفاده از نرم افزار گوگل ارث و سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS) ثبت شده اند. در این پژوهش از 16 متغیر تأثیرگذار در فرسایش خندقی شامل شاخص های مربوط به توپوگرافی (ارتفاع، شیب، جهت شیب، طول شیب، قدرت جریان، عمق آبراهه، رطوبت توپوگرافی و انحنای طولی)، شاخص نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI)، کاربری اراضی، فاصله از راه ها، فاصله از آبراهه، نقشه زمین شناسی، میزان بارش (برای دوره زمانی سی ساله 1351 الی 1381)، نوع خاک و فرسایش پذیری خاک استفاده شده است. پس از تخصیص مقادیر مربوط به شاخص های مستقل به نقاط برداشت شده از خندق ها مدل سازی جهت پهنه بندی یا پیش بینی مناطق مستعد فرسایش خندقی در منطقه موردمطالعه، در محیط نرم افزار SPM با استفاده از مدل CART انجام شد. مدل مذکور در فرایند مدل سازی از 70درصد داده ها به عنوان داده های آموزش و 30درصد داده ها به عنوان داده های آزمون استفاده کرده است. دقت مدل اجراشده بر اساس شاخص R2 (ضریب همبستگی) برابر 907/0 بوده است. درنهایت نقشه پهنه بندی خطر فرسایش خندقی در 5 کلاس؛ خطر خیلی زیاد، خطر زیاد، خطر متوسط، کم خطر و خیلی کم خطر، در محیط نرم افزار ArcGIS تهیه گردید، بر اساس این نقشه 10 درصد از مساحت منطقه موردمطالعه در کلاس خطر خیلی زیاد واقع شده است.

دمای سطح زمین یا دمای رویه زمین در سطح شهرها و مناطق شهری نسبت به محیط اطراف به طور چشمگیری بیشتر است که به عنوان جزیه گرمایی شناخته می شود. این پدیده اگر از حد مشخصی بیشتر شود باعث ایجاد مشکلاتی برای ساکنان شهر می شود. در پژوهش حاضر اثر وجود پوشش گیاهی بر روی میزان جزیره حرارتیِ شهری شهرستان اصفهان بررسی شد. بدین منظور، روند تغییرات دمایی سطح زمین منطقه مطالعه شده و ارتباط آن با پوشش سطحی با استفاده از محصولات دمای سطح زمین (LST) سنجیده مودیس، مکان هایی با جزیره حرارتی بررسی شد. همچنین، برای تهیه نقشه تراکم پوشش گیاهی در بازه زمانی 2020- 2001 میلادی از شاخص تفاضل پوشش گیاهی نرمال (NDVI) داده های ماهوره لندست استفاد شد. بررسی تغییرات زمانی سالانه دمای رویه شهرستان اصفهان نشان می دهد که دما در طی این دوره افزایشی است؛ به طوری که سال 2011 با میانگین دمای سالانه21/37 درجه سلسیوس به عنوان گرم ترین و سال 2012 با میانگین دمای سالانه 7/33 درجه سلسیوس به عنوان سردترین سال در دوره زمانی مطالعه شده است. نتایج مربوط به بررسی پوشش گیاهی نیز نشان داد که اراضی بایر بیشترین دما و اراضی با پوشش گیاهی، کمترین دما را دارند. جزایر حرارتی نشان داد که مناطق با کاربری صنعتی و مکان هایی با تراکم بالای جمعیت (پرترافیک)، هوایی آلوده و بافتی فشرده و فرسوده دارند. توسعه کاربری شهری در طول دوره مطالعه، بسیار محسوس بوده است که به همین نسبت نیز کاهش پوشش گیاهی را به همراه دارد و نشان دهنده افزایش دمای شهری است.

زمین لغزش ها از جمله ی مخاطرات محیطی که هر ساله موجب خسارات زیاد جانی و مالی در قسمت های وسیعی از نواحی کوهستانی کشورمان می باشد، از این رو شناسایی عوامل مهم و موثر بر وقوع  این پدیده، می تواند به عنوان ابزاری کاربردی در کاهش زیان احتمالی مورد استفاده قرار گیرد. مدلسازی مناطق حساس به زمین لغزش در تصمیم گیری و برنامه ریزی کاربری زمین از اهمی ت وی ژهای برخوردار است. حوضه آبخیز کمه در جنوب استان اصفهان به لحاظ موقعیت خاص توپوگرافی، زمین شناسی، لیتولوژی، اقلیمی و انسانی خود به عنوان یکی از مناطق مستعد وقوع زمین لغزش انتخاب گردیده است. این پژوهش با هدف شناسایی عوامل موثر در ایجاد پدیده زمین لغزش و تعیین مناطق حساس زمین لغزش با استفاده از مدل های CART و  TreeNet در محیط نرم افزار SPM و   ArcGISدر حوضه مورد مطالعه پرداخته است. برای  این منظور، از 11 فاکتور موثر در وقوع زمین لغزش شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، رطوبت نسبی، بارش، پوشش گیاهی، کاربری زمین، زمین شناسی، فاصله از جاده، گسل و آبراهه به عنوان متغیر مستقل و 311 نقطه برداشت شده از محل وقوع زمین لغزش به عنوان متغیر وابسته استفاده گردید. برای انجام تحقیق و اجرای مدلها تعداد 70 درصد زمین لغزشها برای آموزش مدل و 30 درصد مابقی  نقطه لغزشی برای مرحله اعتبارسنجی به کار گرفته شد. نتایج این مطالعه با توجه به شاخص های آماری مختلف مورد استفاده از دقت  بالاتر مدل CART نسبت به مدل TreeNet  می باشد. خروجی مدل، نقشه حساسیت زمین لغزش با 5 کلاس خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم می باشد. شایان ذکر هست که مناطق پر خطر در این مطالعه بیشتر در مناطق غرب و جنوب غرب منطقه مورد مطالعه می باشند. ضروری می باشد که برنامه ریزان ملی و منطقه ای، اقدامات و تدابیر کنترلی و حفاظتی مناسبی را جهت کنترل مناطق حساس انجام دهند.

ناپایداری دامنه های طبیعی یکی از پدیده های ژئومورفولوژیکی و زمین شناسی است که در تغییر شکل سطح زمین نقش موثری دارد. در این پژوهش با استفاده از مدل مکسنت (حداکثر آنتروپی) به پهنه بندی زمین لغزش در حوضه آبخیز کمه در جنوب استان اصفهان پرداخته شد. در پژوهش مورد نظر از 13 متغیر (ارتفاع، شیب، جهت شیب، زمین شناسی، تراکم پوشش گیاهی، کاربری اراضی، بافت خاک، فاصله از گسل، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، شاخص رطوبت توپوگرافی، شاخص قدرت آبراهه و میانگین بارش سالانه) استفاده شده است. نتایج پژوهش نشان داد که مهمترین عوامل تاثیرگذار بر مدل احتمال خطر زمین لغزش، فاصله از آبراهه (1/17 درصد)، زمین شناسی (1/14 درصد) و فاصله از جاده (13 درصد) می باشند. همچنین نتایج حاصل از سطح زیر منحنی AUC برای داده های آموزشی برابر با 931/ 0 و برای داده-های تعلیمی 887/0 به دست آمد و نشان دهنده این است که قدرت تشخیص مدل بسیار بالا بوده است و مدل به خوبی می تواند مناطق مختلف خطر زمین لغزش را از یکدیگر تفکیک کند. بر اساس نتایج حاصل شده، از کل مساحت منطقه مورد مطالعه، 139760 هکتار (69/84 درصد) خیلی کم خطر، 5/15449 هکتار (36/9 درصد) کم خطر، 39/6903 هکتار (18/4درصد) نسبتا کم خطر، 85/2456هکتار (48/1 درصد) پر خطر و 91/445هکتار (27/0 درصد) در طبقه خیلی پر خطر قرار دارد.

دمای سطح یا رویه آب در آب های آزاد و دریاچه ها به عنوان یکی از شاخص های سنجش ویژگی های اقیانوس شناسی و هواشناسی شناخته می شود. در این پژوهش، برای تحلیل تغییرات زمانی و مکانی دمای سطح آب دریای عمان، خلیج فارس و خزر با استفاده از داده های (25/0 درجه) سنجنده AVHRR طی بازه زمانی 1989-2019 استفاده شد. میانگین دمای ماهانه، فصلی و سالانه از داده های روزانه در نرم افزار ArcGIS 10.8 تهیه شد. سپس روند تغییرات دمایی آب در خلیج فارس و دریای عمان نسبت به دریای خزر بررسی شد. نتایج تحلیل داده های دمای سطح آب نشان دهنده آن است که در خلیج فارس و دریای عمان کاهش دما در قسمت شمالی خلیج فارس در فصل بهار و در عین حال، در فصل تابستان، در قسمت مرکزی خزر اتفاق افتاده است. در فصول پاییز و زمستان، کاهش دما متأثر از عرض جغرافیایی است؛ در حالی که در بخش های جنوبی دریای خزر به خصوص جنوب شرقی گرم ترین پهنه ها بوده است و خزر میانی نیز دمای کمتری نسبت به بقیه مناطق دارد. در فصل بهار، کاهش دما در خزر میانی اتفاق افتاد و به سمت عرض های بالا و پایین افزایش دما مشاهده شد؛ در حالی که در فصل پاییز کاهش دمای سطح آب در خلیج فارس و در زمستان در دریای عمان مشاهده شد. روندهای ماهیانه دما برای خلیج فارس و دریای عمان برای 12 ماه افزایشی است. در دریای خزر، روند تغییرات دما در ماه های ژانویه و دسامبر کاهشی و بقیه ماه ها افزایشی بود.

شواهد نشان می دهد که سنجش از دور ارزش خود را به منزلة ابزاری قدرتمند در سراسر جهان تثبیت کرده است. سنجش از دور می تواند هزینه ها را کاهش دهد و زمان اجرای طرح ها را کوتاه کند؛ به ویژه با داشتن دیدی جامع از مناطق  بزرگ که دسترسی به آنها دشوار است. هدف از پژوهش حاضر پیش بینی فرسایش خندقی، با استفاده از داده های سنجش از دور و مدل مکسنت (Maxent) در حوضة الوند، در بخش غربی استان کرمانشاه است. حوضة الوند، به دلیل وسعت و آلوده بودن به مین و هم مرزبودن با کشورعراق، با مشکل دسترسی مواجه است. از سوی دیگر، قالب بودن اراضی مارنی و نبود پوشش گیاهی مناسب باعث چیرگی فرسایش خندقی در منطقه شده است. بر همین اساس، در پژوهش حاضر، با کار ترکیبی حاصل از بازدید میدانی و سنجش از دور که در محیط گوگل ارث انجام گرفت، لایة تحلیل مکانی مورد نیاز مدل مکسنت تهیه و پهنة مناطق خندقی رقومی سازی شد و به صورت متغیرهای مستقل، به مدل معرفی شد. همچنین، برای تجزیه و تحلیل سطح زمین، مدل رقومی ارتفاعی رادار سنجندة الوس به کار رفت و پانزده لایة محیطی با دقت تفکیک دَه متر به منزلة متغیرهای وابسته تهیه شدند. با استفاده از این مدل کمی و آماری، سه هدف ذیل تحقق یافت: 1. میزان تأثیر هر لایة محیطی با استفاده از آزمون Jackknife به دست آمد؛ 2. روند بیشترین و کمترین تأثیر هر پارامتر، با استفاده از رگرسیون لجستیک، بررسی شد؛ 3. نقشة پتانسیل فرسایش خندقی برای کل منطقه تهیه شد. سپس اعتبار سنجی مدل، با استفاده از منحنی ROC و محاسبة مساحت زیرمنحنی(AUC) ، صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد مؤثرترین شاخص در ایجاد فرسایش خندقی مربوط به شاخص ارتفاع، فاصلة عمودی از سطح کانال و تجمع جریان است و اعتبارسنجی برابر  با AUC=0.899  است که سطح خوب نتایج را نشان می دهد.