درخت حوزه‌های تخصصی

بسیاری از حوضه های رودخانه ای که هزاران سال محور مدنیتی استوار بوده اند پایداری خود را از دست داده و به مجموعه های اکوسیستمی بسیار ناپایدار و شکننده تبدیل شده اند. چنین فرایندی اساس توسعه پایدار جوامع ساکن در این حوضه ها را به خطر انداخته است. در این مقاله تلاش بر آن است که با استفاده از نتایج مطالعات معتبر ملی و بین‌المللی و به موازات آن، نتایج مشاهدات و تحقیقات میدانی و مطالعات علمی دراز مدت، نگارنده، به تحلیل علل و چگونگی ناپایداری محیطهای رودخانه ای پرداخته و راهبردهایی ارایه نماید که کاربر آنها بتواند توسعه و مدیریت حوضه ها را به سوی پایداری سوق دهد. در این راستا معرفی و تحلیل «مدل فرایند مطالعات» دربرنامه ریزی توسعه و پایدار رودخانه ها یکی از راهبردهای اساسی بوده است که به موازات راهبردهای دیگر ارایه شده است.

اندازه گیری های کمّی به ژئومورفولوژیست ها اجازه می دهد تا بطور منطقی لند فرم های مختلف را با یکدیگر مقایسه کرده و شاخص های مورفولوژیک را محاسبه کنند. مخروط افکنه ها از اشکال متداول مناطق خشک و نیمه خشک می باشند که تحت تأثیر عوامل زمین ساختی و اقلیمی شکل می گیرند. این اشکال به تغیرات تکتونیکی بسیار حساس بوده، آثار آن را در خود ثبت می نمایند. لذا از طریق بررسی این آثار و شواهد می توان به روند تأثیرات تکتونیکی و تحولات مخروط افکنه ها پی برد. هدف از این پژوهش بررسی وضعیت نو زمین ساخت با استفاده از شاخص های ژئومورفولوژیکی همچنین تحلیل نقش عوامل تکتونیکی در شکل گیری و تحول مورفولوژی مخروط افکنه ی گرمسار می باشد. در این پژوهش نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، تصاویر ماهواره ای و مدل رقومی ارتفاعی (DEM) به عنوان داده های اصلی تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین مورفولوژی مخروط افکنه های منطقه از نزدیک و به صورت میدانی مورد بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از شاخص های ژئومورفیک که شامل شاخص سینوسی جبهه ی کوهستان (Smf)، شاخص نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن (Vf)، عامل عدم تقارن حوضه (Af)، گرادیان طولی رودخانه (Sl)، عامل تقارن توپوگرافی (T) و شاخص ضریب مخروط گرایی (FCI) وضعیت منطقه از نظر میزان فعالیّت های تکتونیکی مورد اَرزیابی قرار گرفت. از ترکیب این شاخص ها با یکدیگر می توان رابطه ی شاخص فعالیّت های تکتونیکی (Iat) را به دست آورد. نتایج بررسی نشان داد که طبق مقادیر شاخص فعالیّت های تکتونیکی (Iat) مخروط افکنه ی گرمسار در کلاس فعالیّت های نئوتکتونیک متوسط قرار دارد، شواهد ژئومورفولوژیکی به دست آمده مانند پادگانه های رودخانه ای ارتفاع یافته، توالی مخروط افکنه ها، تغییر سطح اساس رودخانه حبله رود و وجود تراس های قدیمی و آبراهه های عمیق شده نتایج تحقیق را تأیید می کند.

یکی از عوامل مهم برای استفاده بهینه از منابع موجود آب در بخش کشاورزی، تعیین آب مورد نیاز در سطح دشت های کشاورزی است و برای برآورد دقیق آن، به اطلاعاتی در خصوص وضعیت پوشش گیاهی، مانند میزان، پراکنش و دمای سطح پوشش گیاهی نیاز است که تهیه آنها به کمک سنجش از دور به سادگی انجام می شود. بنابراین در پژوهش پیش رو به کمک سنجش از دور، تراکم و پراکنش مکانی پوشش گیاهی و دمای پوشش سطح زمین در استان همدان تعیین شد. ابتدا با پیش پردازش اطلاعات 12 تصویر ماهواره Landsat 7 ETM+ (1381-1377)، ضریب بازتاب پوشش سطح زمین و ضریب تابش پوشش سطح زمین در باند های مختلف به دست آمد و شاخص گیاهی NDVI تعیین شد و تراکم و پراکنش پوشش گیاهی و دمای پوشش سطح زمین با استفاده از الگوریتم سبال برآورد گردید. برای تعیین دقت، مقادیر برآورد شده و دمای پوشش سطح زمین محاسبه شده از تصاویر ماهواره ای با مقادیر اندازه گیری شده در عمق 5 سانتی متری خاک در ایستگاه های هواشناسی مقایسه شدند. نتایج نشان داد که دمای سطح زمین برآورد شده از اطلاعات سنجش از دور مطابقت قابل قبولی با آمار ثبت شده در ایستگاه های هواشناسی دارد و بین مقادیر دمای پوشش سطح برآورد شده و اندازه گیری شده، اختلاف معنی داری دیده نمی شود. نتایج کلی نشان داد که الگوریتم سبال با ضریب همبستگی 75/0، ریشه میانگین مربعات خطای 4/5 درجه و میانگین خطای مطلق 2/4 درجه، از دقت قابل قبولی برخوردار است.

در تحقیق حاضر به بررسی بارش های نیسان استان آذربایجانشرقی در طول دوره آماری 1359 تا 1391 پرداخته شد. ابتدا تغییرات روند بارندگی های نیسان استان با استفاده از آزمون های ناپارامتری من-کندال و تخمین گر شیب Sen که جزو متداول ترین روش های ناپارامتری به شمار می روند، تجزیه و تحلیل شد. سپس برای پیش بینی تغییرات بارش های نیسان طی سال های آتی از مدل سری های زمانی ARMA استفاده گردید. نتایج مطالعات نشان داد که بر اساس آزمون های ناپارامتریک، سری زمانی بارش های نیسانی در دوره مورد مطالعه به جز ایستگاه آذرشهر در بقیه ایستگاه ها فاقد روند می باشد. پس از بررسی الگوهای مختلف مدل ARMA، مدل محاسباتی مناسب در هر ایستگاه بر اساس معیار آگاهی آکائیک انتخاب و بارش های نیسان استان آذربایجان شرقی برای 10 سال آینده پیش بینی گردید. در این مطالعه صحت و دقت مدل ها توسط آزمون نرمال بودن مانده های مدل و مجذور اختلاف مربعات ریشه تأیید گردید

شناخت عوامل هیدروژئومورفولوژیک و عملکرد آنها در حوضه آبخیز به منظور شناخت و مدیریت محیط حوضه آبخیز، اهمیت زیادی دارد . در این پژوهش یکی از زیرحوضه های آبخیز رودخانه ارومیه ( نازلوچای ) واقع در شمال غرب ایران با مساحت 75/948 کیلومترمربع با محاسبه و آنالیز مورفومتری و استفاده از فنون سیستم اطلاعات جغرافیایی مورد بررسی قرارگرفته است. برای استخراج آبراهه های منطقه و بررسی حوضه آبخیز از نظر مورفومتری از مدل رقومی ارتفاع ( DEM ) 30 متر استفاده شد. پارامترهای مورفومتری بررسی شده در این مقاله شامل تعداد آبراهه ها ( Nu )، رتبه آبراهه ( U )، مجموع طول آبراهه ( L )، ضریب بیفرکاسیون ( R b )، پستی و بلندی ( B b )، چگالی زهکشی ( D d )، فراوانی آبراهه ( F s )، فاکتور شکل ( R f )، ضریب گردی ( R c ) و ضریب مستطیل معادل ( R e ) می باشد. نتایج نشان داد که با توجه به تعداد آبراهه ها (489 آبراهه)،  وجود آبراهه های  درجه اول، دوم و سوم، زیاد بودن طول آبراهه ها، بالا بودن نسبت طول آبراهه ها نسبت به مساحت حوضه، ضریب رلیف بالا که نشان دهنده وجود ارتفاعات و شیب زیاد، منطقه فرسایش پذیر بوده و نیاز به مدیریت بیشتر دارد. همچنین مطالعات لندفرم در منطقه مورد مطالعه نشان داد که به کمک ویژگی های مورفومتری می توان میزان حساسیت لندفرم ها به فرسایش را در منطقه مشخص نمود. به طوری که بعد از تهیه نقشه لندفرم ها با استفاده از شاخص موقعیت توپوگرافی ( TPI )، و در نظرگرفتن مناطق حساس به فرسایش از طریق ویژگی های مورفومتری، لندفرم های حساس به فرسایش در منطقه مورد مطالعه مشخص شد. به طوریکه افزایش تعداد آبراهه ها و طول آن در حوضه آبخیز نشان دهنده افزایش فرسایش است. با مقایسه نقشه لندفرم ها و نقشه آبراهه های منطقه مورد مطالعه مشخص شد که لندفرم های کلاس 4 (دره های U شکل) و لندفرم های کلاس 3 (زهکش های مرتفع) دارای بیشترین فرسایش پذیری هستند. نتایج نشان داد که با افزایش میزان چگالی زهکشی میزان فرسایش پذیری افزایش می یابد که در لندفرم های کلاس 4 (دره های u شکل) و کلاس 6 بیشترین میزان فرسایش پذیری با توجه به بالا بودن چگالی زهکشی دیده شد.

از ویژگی های بارز رودخانه کرخه در غرب استان خوزستان به ویژه در دشت آزادگان، دینامیک فعال آن است. بررسی این پویایی و تعیین نقش آن در ایجاد مخاطرات محیطی و ساختار فضایی منطقه، مستلزم شناخت مورفودینامیک رودخانه از گذشته تا حال بر اساس شواهد رسوبی و هیدرومورفولوژی است؛ زیرا مورفودینامیک رودخانه ها به خصوص در دشت های سیلابی معلول شرایط رسوب گذاری و وقایع محیط شناسی مانند تغییرات آب و هوایی و تغییرات سطح اساس آب هاست. بدین منظور، پس از جمع آوری داده ها، تغییرات مسیر رودخانه و شرایط محیط های رسوبی به عنوان متغیر مستقل و عناصر فضایی مانند تغییر در اندازه ذرات رسوبی، تپه های ماسه ای، کاربری های کشاورزی، مسکونی و غیره به عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته شدند. ابتدا با استفاده از روش های پردازش رقومی بر روی تصاویرماهواره ای لندست سال های 1990،1993،1998،2002 میلادی و سنجنده Liss از ماهواره IRS هند سال 2006 میلادی و ثبت نقاط شاخص در بازدیدهای میدانی، مسیرهای متروکه بازسازی و مسیرهای فعال بررسی شدند. در ادامه با تطبیق مسیرهای رودخانه با سایر لایه های اطلاعاتی، دو مغزه رسوبی در محل های رفیع و جفیرتا عمق 10 متری به منظور تعیین رابطه بین قطر ذرات رسوبی با شرایط سیلابی و محیط های رسوب گذاری گرفته شد. نتایج نشان داد، سه توالی رسوبی با شرایط اقلیمی مرطوب و کاهش قطر ذرات رسوبی در اعماق(10-6، 5-4، 3-0 متری) و دو دوره با شرایط اقلیمی خشک به همراه افزایش قطر ذرات رسوبی در اعماق( 6-5 و 4-3 متری) را می توان در مغزه ها تشخیص داد. شرایط اقلیمی خشک به همراه عقب نشینی خط ساحلی در هولوسن میانی سبب شد، دلتای کارون و کرخه توسعه پیداکرده و جابجایی و تغییر مسیرهایی نیز در بستر این رودخانه ها پدیدار شود. این تغییرات در مسیر روستای عبدالخان تا تالاب هویزه دارای حداقل دو تغییر شکل پلان خم رودخانه و چندین مسیر متروکه طبیعی می باشد. به دلیل سرعت و تنش برشی، خم ها با پدیده انتقال وگسترش همراه بوده و ضمن ایجاد خسارت به اراضی کشاورزی و مسکونی، موجب جابجایی آن ها نیز شده است.

تحقیق حاضر با هدف ارزیابی میزان صحت داده های باران ماهوارة TRMM در 87 ایستگاه سینوپتیکی ایران در مقیاس های روزانه و ماهانه انجام شده است. بدین منظور، ابتدا داده های روزانة TRMM-3B42 و ماهانة TRMM-3B43 دانلود شد. مقایسة بین داده های ماهواره ای و مشاهده ای در ایستگاه های انتخابی واقع در شش زون اقلیمی ایران (بیابانی، نیمه بیابانی، کوهستانی، نیمه کوهستانی، بیابان ساحلی و مرطوب ساحلی) در دورة آماری 1998-2009 انجام شد. برای ارزیابی داده های ماهواره ای از معیارهای آماری خطا و شاخص های مطابقت استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که ماهوارة TRMM مقادیر بارندگی روزانه و ماهانه را در 68% از ایستگاه ها بیش از مقادیر مشاهده ای برآورد می کند. به دلیل وجود خطای قابل توجه داده های ماهواره ای، مقادیر تخمینی TRMM در دو مقیاس زمانی به تفکیک زون های اقلیمی و ایران واسنجی شد و ضرایب تصحیح بر اساس روش رگرسیون خطی ارائه شد. بیشترین مقدار ضریب همبستگی در سطح معناداری 01/0 در دو مقیاس روزانه و ماهانه در زون نیمه کوهستانی به ترتیب برابر 86/0 و 99/0 و کمترین مقدار آن ها 49/0 و 78/0 در زون مرطوب ساحلی به دست آمد. داده های واسنجی شدة TRMM در بیشتر زون ها و ایستگاه ها، مشابه یا نزدیک به مقادیر مشاهده ای است و در زون اقلیمی مرطوب شمال ایران، خطای داده های ماهواره ای کاهش نیافت.

نحوه ی قرارگیری مناطق صنعتی در مجاورت شهرها، عامل کلیدی در برنامه ریزی منطقه ای به حساب می آید و اثرات و تبعات منفی اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی این نوع مناطق، دربرنامه ریزی توسعه ی ناحیه ای باید مورد توجه قرارگیرند. مکان مناسب برای استقرار صنایع با طیف وسیعی از عوامل روبرو است، چرا که منافع اقتصادی، اجتماعی و اثرات زیست صنایع محیطی پایدار هم زمان باید مورد توجه قرار گیرند،. تجزیه و تحلیل و ترکیب این مجموعه عوامل با استفاده از GIS امری اجتناب ناپذیر است. دراین تحقیق برای مکانیابی و ارزشیابی مکان تعیین شده از روش منطق فازی و روش AHP فضایی در محیط GIS استفاده شد. بدین صورت که ابتدا عوامل و معیارهای مناسب جهت مکان یابی شهرک های صنعتی تعیین و سپس آماده برای ورود به توابع فازی و تحلیل سلسله مراتبی در محیط های (به ترتیب ) Arc Sdm 3، Export Choice شد. پس از آن نتایج و دقت عملکرد این دو متد باCross tabulate مورد بررسی و ارزشیابی قرار گرفت. طی این پژوهش علاوه بر مکان یابی بهترین سایتها جهت احداث شهرک صنعتی، تائید محل فعلی منطبق بر اصول توسعه پایدار زیست محیطی، برتری و دقت الگوی فازی بر فرایند تحلیل سلسله مراتبی تعیین گردید. در پایان نتایج حاصل نشان می-دهد که دو الگوی فازی و AHPمورد استفاده در این پژوهش 53% با یکدیگر تطابق دارند. شهرک صنعتی فعلی براساس مکان یابی با دوالگوی فازی و AHP به ترتیب 62/99 %، 98/56% آن در کلاس خیلی خوب قرار گرفته است که بیانگر آ ن است که محل فعلی شهرک صنعتی بر اساس الگوهای مورد بررسی و اجرا شده، منطبق بر اصول توسعه ی پایدار زیست محیطی می باشد.

افزایش صحت و اعتماد و در نتیجه کاهش عدم قطعیت نقشه های پیش بینی مکانی مخاطرات زمینی از جمله زمین لغزش ها یکی از چالش های پیش رو در این گونه مطالعات می باشد. هدف این پژوهش ارائه یک مدل ترکیبی جدید داده کاوی الگوریتم- مبنا به نام Random Subspace-Random Forest (RS-RF)،برای افزایش میزان صحت پیش بینی مناطق حساس به وقوع زمین لغزش های سطحی اطراف شهر بیجار می باشد. در ابتدا، نوزده عامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش های سطحی منطقه ی مورد مطالعه شامل درجه شیب، جهت شیب، ارتفاع از سطح دریا، انحنای معمولی شیب(Curvature)، تقعر و تحدب شیب(Profile curvature)، همگرایی و واگرایی شیب (Plan curcvature)، شدت تابش خورشید (Solar radiation)، شاخص قدرت جریان، شاخص نمناکی توپوگرافی، شاخص طول و زاویه شیب، کاربری ارضی، شاخص پوشش گیاهی، لیتولوژی، فاصله از گسل، تراکم گسل، بارندگی، فاصله از آبراهه، تراکم آبراهه و فاصله از شبکه جاده شناسایی شدند. سپس، بر اساس شاخص Information Gain Ratioدوازده عامل مؤثر از بین آن ها انتخاب و جهت مدل سازی به کار گرفته شدند. اهمیّت نسبی هر کدام از عوامل در مدل Random Forest و مدل ترکیبیRS-RFبررسی شدند.معیارهای Kappa، Precision، Recall، F-Measure، AUROCبرای ارزیابی مدل ها هم برای داده های تعلیمی و هم برای داده های صحت سنجی استفاده شدند. نقشه های پیش بینی مکانی وقوع زمین لغزش های سطحی با این دو مدل نیز به دست آمدند. نتایج نشان داد که در مدل RF جهت شیب و در مدل ترکیبی RS-RFدرجه شیب مهم ترین فاکتورهای مؤثر بر وقوع زمین لغزش های منطقه ی مورد مطالعه شناخته شدند. نتایج ارزیابی مدل توسط معیارهای معرفی شده بیانگر تأیید این مدل ها برای داده های تعلیمی و داده های صحت سنجی بودند. نتایج ارزیابی صحت نقشه پهنه بندی به دست آمده نشان داد که درصد مساحت زیر منحنیROC(AUROC) برای داده های تعلیمی در مدل RF و مدل ترکیبی RS-RFارائه شده به ترتیب 729/0 و 784/0 وبرای داده های صحت سنجی به ترتیب 717/0 و 771/0 به دست آمدند. بطور کلی، نتایج نشان داد که تکنیک Random Subspaceمنجر به افزایش صحت پیش بینی مکانی حساسیت زمین لغزش های سطحی منطقه ی مورد مطالعه شده است. دستیابی به یک نقشه ی پیش بینی مکانی زمین لغزش های سطحی با صحت بالاتر، کمک شایانی در توسعه ی معقول تر تأسیسات، اراضی شهری و روستایی، طرح های آمایش سرزمین، طرح های آبخیزداری و همچنین جلوگیری از هدر رفت خاک و فرسایش توده ای و انتقال رسوبات به پایین دست خواهد شد.

فرآیند کارستی شدن باعث ایجاد اشکال زمین ریخت شناسی خاصی می­شود که معمولاً با تشکیل شکاف­ها، کانال­ها و حفرات بزرگ انحلالی همراه است. در این تحقیق منطقه آهنگران واقع در شمال شرق بیرجند (استان خراسان جنوبی) که دارای درجه حرارت کم و بارش بیش از 200 میلیمتر در سال می­باشد، به منظور شناسایی این عوارض مورد مطالعه قرار گرفته است. طبقات آهکی متعلق به کرتاسه پایینی عمده­ترین سنگ­های کربناته این منطقه را تشکیل می­دهد. توده­های آهکی کارستی نسبتاً گسترده­ای در ارتفاعات آهنگران وجود دارد که تحقیق و بررسی بر روی آنها می­تواند به لحاظ شناسایی اشکال کارستی، آبخوان­های آهکی و ارتباط فرم­های کارستی با سیستم آبی منطقه حائز اهمیت باشد. توده کارستی آهنگران از نوع کارست­های مناطق گرم و خشک و بیابانی بوده که دارای چشمه­های متعددی می­باشد. آب شرب روستاهای این منطقه از طریق چشمه­های دائمی و فصلی تأمین می­گردد. علاوه بر چشمه­ها، از جمله دیگر اشکال زمین ریخت شناسی که در این منطقه مشاهده می­شود، می­توان به کارن­ها، چاله­های باران و دره­های خشک اشاره نمود. توسعه یافتگی تخلخل ثانویه به صورت شبکه­ای از درز و شکستگی­ها و عملکرد فرآیندهای کارستی در سنگ­های کربناته منطقه از جمله مهم­ترین عوامل مؤثر در کارستی شدن منطقه می­باشند.