عباسعلی ولی

یکی از جنبه های حائز اهمیت در مدیریت محیط در ژئومورفولوژی کاربردی حل مشکل برآورد رسوب یک سیستم رودخانه ای میباشد. هدف این مطالعه ارزیابی عملکرد مقایسه ای دونوع شبکه عصبی مصنوعی (مدل ژئومورفولوژیکی و مدل غیر ژئومورفولوژیکی) و دو نوع مدل رگرسیونی (مدل توانی ومدل غیر خطی چندگانه) برای پیش بینی بار رسوب معلق حوضه اسکندری در حوضه آبریز زاینده رود میباشد. مدل ها براساس آمار 104 حادثه وقوع همزمان ثبت شده دبی و رسوب طراحی شده اند. پارامترهای ژئومورفولوژیکی بکار رفته در مدل های مزبور شامل: نسبت ناهمواری، ضریب شکل و تراکم زهکشی می باشند. شبکه های عصبی مصنوعی طراحی شده از نوع انتشار برگشتی چهار لایه است. بهترین نتایج پیش بینی مربوط به روش شبکه عصبی مصنوعی ژئومورفولوژیکی با ضریب تبیین معنی دار 98/0 و جذر میانگین خطای 49/4 در مقایسه با روش شبکه عصبی مصنوعی طراحی شده بر اساس آمار جریان با مقادیر ضریب تبیین 96/0 و خطای35/5 میباشد. عملکرد روش های رگرسیونی با ضریب تبیین 893/0 و خطای66/8 برای روش چند متغیره غیرخطی ومقادیر ضریب تبیین 814/0 و خطای برآورد 05/15 برای روش غیر خطی ساده توانی ضعیف تر از شبکه های عصبی مشاهده گردید. تفاوت فاحش در شاخص های ارزیابی مدل های شبکه عصبی مصنوعی نسبت به روش های رگرسیونی در عملکرد مناسب آنها برای تعداد کم نمونه های مدل میباشد. بنابراین شبکه های عصبی مصنوعی به خصوص شبکه های ژئومورفولوژیکی به عنوان یک ابزار قوی پیش بینی شایسته بار رسوب یک سیستم پیچیده رودخانه ای معرفی میشوند.

تپه های برخانی در مناطقی مشاهده می شوند که قابلیت دسترسی باد به ماسه کم است و مسیر باد غالب در اکثر طول سال تقریباً ثابت است. یکی از رایج ترین چشم اندازهای بادی منطقه جنوبی کویر حاج علی قلی، تپه های برخانی هستند. در این پژوهش، تلاش شده است تا ویژگی های شکل شناسی برخان های مطالعاتی با استفاده از روش های مدل سازی ریاضی و آماری شکل آنها تشریح گردد. نتایج حاصل از این روش در بررسی شکل برخان و شناسایی نحوه رفتار آن اهمیت بسیار دارد. مدل سازی ریاضی شکل برخان ها از طریق شبیه سازی آنها در دستگاه مختصات و با استفاده از معادلات غیرخطی سهمی صورت گرفته، که در مجموع برای سهمی دامنه رو به باد برخان یک معادله و برای سهمی دامنه باد پناه معادله ای دیگر محاسبه گردیده است. با استفاده از روش مدل سازی آماری، نوع و شدت روابط بین مؤلفه های ریاضی و مورفولوژی برخان تعیین شده است که حاکی از تبعیت روابط موجود از رابطه توانی با حداکثر ضریب تبیین و کمترین میزان خطای برآورد نسبت به دیگر روابط است. تلفیق دو روش مذکور شالوده ای بنیادی برای شبیه سازی برخان در محیط های مجازی و آزمایشگاهی است و یکی از مهم ترین نتایج این پژوهش تبدیل دو روش مدل سازی ریاضی و آماری مورفولوژی برخان به یکدیگر است. فاصله کانونی از پارامترهای مهم سهمی های برخان است، که حالت های مختلف برخان ها را نسبت به یکدیگر بیان می کند. اگر فاصله کانونی برخان کاهش یابد، دهانه آن تنگ تر می شود و حالت واگرایی بازوهای برخان نیز کاهش می یابد. برخان هایی که فاصله کانونی بیشتری دارند، دارای پهنای عریض تر، ابعاد وسیع تر و حجم بیشتری هستند.

تپه های ماسه ای، از کنش متقابل جریان باد و بستر ماسه سرچشمه می گیرند. برخان ها، یکی از اشکال تراکمی بادی هستند و در نواحیی که ماسه برای پوشاندن کامل سطح وجود نداشته باشد و باد در اغلب طول سال از جهت یکسانی برخوردار باشد، تشکیل می شوند. این عوارض، از ماسه متحرک تشکیل شده، از مهمترین ویژگی آنها پویایی و تحرکات جانبی است که بخشی از آنها، کانون های بحران و تهدید کننده مراکز مسکونی شهری و روستایی، مراکز اقتصادی و نظامی و شریان های ارتباطی محسوب می گردند. به طور کلی، برخان ها متناسب با شدت باد و به طور معکوس متناسب با ارتفاع خود جابه­جا می شوند. میزان جابه­جایی آنها تابعی از شدت باد، مورفولوژی سه بعدی برخان و تعاملات بین آنهاست. یکی از رایجترین ناهمواری های بادی جنوب کویر حاج علیقلی تپه های برخانی هستند. در این پژوهش، پارامترهای مورفومتری برخان و میزان جابه­جایی سالیانه آن (از 10/1/1387 تا 10/1/1388) از طریق پیکه کوبی اندازه گیری شده است. سپس با استفاده ار روش آنالیز رگرسیون، نوع و شدت ارتباط بین میزان جابه­جایی و مؤلفه های مورفومتری برخان بررسی و به منظور برآورد میزان جابه­جایی مدل هایی ارایه شده است. با استفاده از این مدل ها، می توان میزان جابه­جایی سالیانه برخان های محدوده مطالعاتی را به آسانی محاسبه نمود. نتایج به­دست آمده نشان می دهد، که ارتباط بین میزان جابه­جایی و مؤلفه های مورفومتری برخان از روابط ساده خطی، توانی و نمایی پیروی می کند. ارتباطات حاصل از رابطه سنجی بین میزان جابه­جایی با مؤلفه های مورفومتری برخان، حاکی از حداکثر ارتباط معکوس معنی دار نمایی میزان جابجایی با مؤلفه ارتفاع با ضریب تعیین 915/0 و انحراف معیار برآورد 133/0 است. شناخت مؤلفه های مورفودینامیک برخان می تواند به عنوان شاخصی برای تعیین وضعیت سیستم برخان عمل کرده، مبین روندهای آن نیز باشد. علاوه بر این، شناسایی و برآورد دقیق این مؤلفه ها برآیندی از میزان تهدید و تخریب را در اختیار مدیران محیطی قرار می دهد که بررسی آنها، مناطق گوناگون را از نظر مدیریت محیطی تعیین و اولویت بندی می کند.

ژئومورفولوژی کاربردی بر سه محور برقراری پایداری مکفی منابع طبیعی، تخفیف خطرهای طبیعی و کاهش و تعدیل تاثیرهای تغییرات جهانی محیط استوار است. یکی از مهمترین چشم اندازهای ناهمواری در مناطق خشک نبکا است. نبکا در اثر عملکرد فرآیندهای بادرفتی و بیولوژیک به وسیله تجمع رسوبات تشکیلمی شود. درک ارتباطات اکوژئومورفولوژیک پیچیده در سیر تکامل چشم انداز نبکا می تواند در مدیریت تغییرات محیطی برای پیش بینی مراحل توالی، تعدیل بیابان زایی و تخریب اراضی، ارزیابی آثار تغییرات اقلیمی، بررسی آثار تغییر در نوع استفاده از اراضی، ایجاد و توسعه شرایط تشکیل پایداری سیستم های مناطق خشک و نیمه خشک موثر واقع شود. در این پژوهش ارتباطات موجود بین خصوصیات رویشی گونه هایTamarix mascatensis ،Reaumuria turcestanica  وmannifera Alhagi  با مولفه های مورفومتری نبکا با استفاده از نتایج تحلیل رگرسیون خطی چندگانه در منطقه خیرآباد از محدوده حوضه آبریز کویر سیرجان ارزیابی شده است. عوامل توجیه گر ارتفاع یا مولفه عمودی نبکا در نبکاهای Ta.ma وRe.tu  عوامل سه گانه ارتفاع گیاه ،قطر طوقه و تاج پوشش گیاه به ترتیب با ضرایب تبیین 720/0 و 737/0 است. عوامل متاثر در قطر قاعده نبکا یا مولفه افقی نبکا در نبکاهای Ta.ma تاج پوشش گیاه و قطر طوقه گیاه و در نبکاهای Re.tu عوامل تاج پوشش وارتفاع گیاه به ترتیب با ضرایب تبیین 655/0 و 531/0 است. در نبکاهای Al.ma تنها عامل دخیل شده برای توجیه ارتفاع و قطر قاعده نبکا عامل تاج پوشش گونه با ضرایب تبیین 586/0 و 625/0 است. در مورد عوامل مورفولوژِی گیاهی در توجیه عامل شیب دامنه نبکا تنها مدل بدست آمده برای نبکاهای Ta.ma  است. در این مدل فقط عامل پوشش تاجی به عنوان متغییر مستقل دخیل شده است با توجه به نتایج تحقیق می توان چنین استنباط کرد برای توجیه تشکیل و تکامل نبکا عامل فرم های رویشی گیاهان موثر است. وجود ارتباطات متفاوت بین مولفه های مورفومتری نبکا و پوشش گیاهی حاکی از عملکرد متفاوت گونه ها در توسعه نبکاست. شدت این ارتباطات حاکی از تکامل مکانسیم های تطابقی گونه های تشکیل دهنده نبکا ست.

مدل سازی ارتباطات اکوژئومورفولوژیکی به دلیل کاربردهای متعددی از قبیل پیش بینی روند تغییرات توالی، تعدیل و تخریب اراضی، ارزیابی تاثیرات تغییرات اقلیمی، تغییرات در استفاده اراضی و احیای شرایط پایداری سامانه های مناطق خشک دارای اهمیت است. نبکا یکی از اشکال ناهمواری در مناطق خشک است که از فرایندهای بادرفتی و پوشش گیاهی تاثیر می پذیرد. هدف از پژوهش حاضر، بررسی ارتباطات موجود بین خصوصیات مورفولوژی گونه گیاهی روماریا تورسستانیکا با عوامل مورفومتری نبکاها و ارتباطات داخلی موجود بین مؤلفه های مورفومتری نبکاست. بدین منظور، پارامترهای ارتفاع و قطر تاج پوشش گیاه و مؤلفه های قطر قاعده، ارتفاع و شیب دامنه 157 نبکا در امتداد 10 ترانسکت در منطقه خیرآباد سیرجان اندازه گیری شد. تکنیک رابطه سنجی بین پارامترهای گیاهی با مؤلفه های مورفومتری نبکا براساس آنالیز رگرسیون ساده و چندگانه تحلیل شده است. نتایج آنالیز رگرسیون ساده، حاکی از وجود ارتباط معنی دار بین مؤلفه های ارتفاع گیاه و ارتفاع نبکا در سطح احتمال خطای کمتر از یک درصد با ضریب تبیین 58 درصد برای رابطه خطی و 60 درصد برای توابع درجه 2 و 3 است. همچنین بین مؤلفه های قطر تاج پوشش گیاه با ارتفاع نبکا ارتباط معنی داری در سطح احتمال خطای کمتر از یک درصد با ضریب تبیین 54 درصد برای رابطه خطی و 58 درصد برای توابع درجه 2 و درجه 3 وجود دارد. نتایج آنالیز رگرسیون چندگانه مبین توجیه 74 درصدی تغییرات ارتفاع نبکا با دو مؤلفه عمودی و افقی پوشش گیاهی است. پارامترهای تاج پوشش و ارتفاع گیاه نیز 53 درصد تغییرات قطر قاعده نبکا را توجیه می کنند. نتایج آنالیز رگرسیون بررسی ارتباطات بین خصوصیات مورفومتری نبکاهای گونه روماریا تورسستانیکا، حاکی از ارتباط معنی دار بین مؤلفه های ارتفاع نبکا و قطر قاعده نبکا در سطح احتمال خطای کمتر از 1 درصد با ضریب تبیین 49 درصد برای رابطه خطی و درجه 2 و 50 درصد برای رابطه درجه 3 است.