تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

دسترسی به اطلاعات لحظه ای از منطقه و موقعیت جغرافیایی آسیب دیدگان در سرعت و کیفیت امدادرسانی به سیل زدگان نقش مهمی در کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از آن ایفا میکند. جمع آوری و پردازش اطلاعات لحظه ای سیل از قبیل وضعیت و موقعیت دقیق آسیب دیدگان با توجه به امکانات سخت افزاری مورد نیاز و اهمیت زمان به موقع پاسخ به نیاز سیل زدگان, بسیار پرهزینه, زمان بر و از جهاتی در کشور ما ناممکن می باشد. در جهت رفع این مشکل , تحقیق حاضر بر آن شده است تا از ظرفیت اطلاع رسانی خود حادثه دیدگان در سیل استفاده کرده و امکان جمع آوری و مدیریت لحظه ای دقیق اطلاعات مکانی و غیر مکانی از طریق مشارکت حادثه دیدگان سیل جهت امدادرسانی سریع و هدفمند متناسب با نیاز اعلام شده از هر حادثه دیده فراهم شود. در این تحقیق با استفاده از فناوری متن باز سیستمی طراحی شده است که بدون نیاز به نصب نرم افزار خاص و با استفاده از مرورگر, متقاضی امداد می تواند با ارسال موقعیت مکانی دقیق خود که توسط سیستم طراحی شده به صورت اتومات برداشت میشود و همچنین اطلاعات مولتی مدیای دیگر همچون عکس و اطلاعات نوشتاری, نوع کمک درخواستی و آسیب وارده را در هر لحظه به مدیران امداد و نجات اعلام کند. این اطلاعات پس از آنالیز در ژئوسرور,به صورت نقشه لحظه ای در دسترس مدیر امداد و نجات قرار دارد و میتواند در تصمیم گیری برای نقشه بندی نوع کمک و امداد برای هر نفر و هم به صورت خوشه ای برای گروهی از افراد در یک محدوده مشخص جغرافیایی استفاده شود. در طراحی سامانه از معماری واسط کاربری برای آسیب دیدگان و مدیران بخش امدادرسانی و در اجرای سامانه از نرم افزارهای متن باز، زبان های برنامه نویسی سمت سرور و سمت کاربر، ژئوسرور و استاندارد WFS برای ارائه ی مکانمند درخواست های کمک بهره گرفته شده است. نتیجه تحقیق ارائه یک سامانه تحت مرورگر بوده که در واسط کاربری, آسیب دیدگان امکان زوم خودکار بر روی موقعیت آن ها و ارسال درخواست کمک شامل مشخصات فردی و نوع آسیب وارده با استفاده از زبان های PHP و SQL فراهم شده است. در واسط کاربری مدیران، درخواست های کمک ارسال شده بصورت مکانمند و متمایز با استفاده از Openlayers و استاندارد WFS به صورت آنلاین به نمایش درمی آیند. اجرای سامانه با این متدلوژی باعث عملی شدن جمع آوری و ارسال داده های دقیق و لحظه ای و متعاقبا کاهش هزینه های جمع آوری داده های جغرافیایی و غیر جغرافیایی تا حد بسیار زیاد ، تسریع در ارسال درخواست کمک توسط آسیب دیدگان، عملکرد بهتر و تسریع در امر امدادرسانی و خوشه بندی هدفمند مکانی کمک رسانی پس از وقوع سیل می شود و این سرویس در مناطقی مانند کشور ما که ار کمبود امکانات تهیه اطلاعات لحظه ای رنج می برد از اهمیت زیادی برخوردار است.

خطر، منشاء آسیب بالقوه یا موقعیتی برای ایجاد خسارت است، بنابراین شناسایی پهنه های مواجه با مخاطرات امری لازم برای برنامه ریزی محیطی یا آمایش سرزمین است. منظور از مخاطره، عموماً ویژگی های کالبدی است که منجر به حوادث غیر مترقبه می شود.به عنوان مثال گسل های فعال، آتش فشان ها، مناطق سیل خیر و اراضی مستعد اشتعال همگی جزو مخاطرات طبیعی هستند. لذا توجه به شرایط خطرپذیری مخاطرات اقلیمی در مناطق مسکونی با توجه به جمعیت های شهری و روستایی لازمه برنامه ریزی محیطی می باشد. با توجه به این مهم در این تحقیق نخست تلاش شده است تا با استفاده از آمار ایستگاه های باران سنجی و سینوپتیک حوضه های آبریز حله و مند طی یک دوره آماری 20 ساله (1371-1390)، شاخص خشکسالی SPI در منطقه مورد مطالعه محاسبه شود. سپس از لایه های رقومی پهنه های سیلابی، مجموع متوسط بارندگی و مجموع تبخیر و تعرق سالانه برای ارزیابی پهنه های با خطر رخداد سیلاب استفاده شده است.در این راستا از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) و منطق( Fuzzy)- مناطق با خطر رخداد پهنه های سیلاب و خشکسالی، و تبخیر و تعرق سالانه در سطح منطقه مورد مطالعه، پهنه بندی و شناسایی شدند. با توجه به نقشه نهایی آسیب پذیری مشخص شد که مناطق همجوار و خصوصا شهرهای واقع در کنار سواحل خلیج فارس در غرب،شمال غرب و جنوب حوضه های آبریز حله و مند دارای بیشترین آسیب پذیری بوده و مناطق شرق و شمال شرق منطقه مورد مطالعه و مراکز جمعیتی آنها، از کمترین آسیب پذیری برخوردار هستند.

مدیریت درختان خطرآفرین به بررسی احتمال خطر درختان در محیط های طبیعی و انسان ساخت می پردازد. از آنجاییکه درختان خطرآفرین در فضای سبز شهری از اهمیت بالایی برخوردارند، شناسایی و کمی سازی شدت ریسک این درختان اجتناب ناپذیر است و فقط در این صورت امکان مدیریت ریسک و انجام اقدامات پیشگیرانه و به موقع فراهم می گردد. در این مطالعه در مجموع 200 درخت چنار خطرآفرین با ساختار ناپایدار در شهر کرج شناسایی و اطلاعات مربوط به ویژگی های عمومی و عیوب آنها ثبت گردید و شدت ریسک آنها با توجه به سال آسیب پذیری ارزیابی شد. در این تحقیق به کمک الگوریتم آموزشی پس انتشار خطا در محیط شبکه های عصبی مصن وعی، شدت ریسک سقوط درختان چنار خطرآفرین (دو کلاسه شدت خطرآفرینی بر اساس سقوط اجزا در سال اول و دوم) بر اساس مقادیر کمی مشخصه های عمومی و عیوب درختان شبیه سازی شد. بر اساس نتایج آنالیز حساسیت قطر تاج، طول تاج درخت، انحراف تنه درخت و قطر یقه درخت به ترتیب بیشترین تاثیر را در طبقه بندی شدت ریسک درختان خطرآفرین داشته اند. صحت مدل با مقایسه خروجی آن و شاخص های محاسبه شده شامل ضریب تعیین (87/0 کلاس یک و 9/0 کلاس دو)، میانگین خطای مطلق (17/0 کلاس یک و 18/0 کلاس دو) و میانگین مربعات خطا (084/0 کلاس یک و 085/0 کلاس دو) سنجیده شد. مدل شبکه عصبی مصنوعی با دقت بالا در کلاسه بندی شدت ریسک چنارهای خطرآفرین در اکوسیستم های شهری، مدل SFHR را به عنوان یک مدل پیش بینی در ارزیابی احتمال سقوط درختان چنار معرفی نمود.

با بحرانی شدن هرچه بیشتر وضعیت خشکسالی دریاچه ارومیه و آسیب پذیری روزافزون سکونتگاه های روستایی در برابر این بلای طبیعی، اهمیت رویکرد مقابله با این تهدید را بیش ازپیش آشکار ساخته است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تنوع معیشتی به عنوان یکی از رویکردهای مناسب برای کنار آمدن با شرایط خشکسالی دریاچه ارومیه می پردازد. روش تحقیق در این پژوهش به صورت کمی پیمایش بوده است، بنابراین از روش های توصیفی، تحلیلی و روابط همبستگی استفاده شده است. برای این منظور 43 روستا از مناطق مختلف شش شهرستان واقع در کرانه شرقی دریاچه ارومیه با درجات مختلفی از در معرض خشکسالی بودن و همچنین در سطوح مختلف از نظر برخورداری از امکانات توسعه با روش تصادفی ساده انتخاب گردیده و بر اساس فرمول کوکران 380 نفر از سرپرستان خانوارها به عنوان حجم نمونه انتخاب گردید. روایی پرسشنامه توسط پانل متخصصان مورد تأیید و سطح پایایی پرسشنامه با استفاده از فرمول آلفای کرونباخ 893/0 به دست آمده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که اتخاذ رویکرد معیشتی منجر به تاب آوری بیشتر خانوارها در شرایط خشکسالی دریاچه ارومیه شده است. در روستاهایی که در معرض خشکسالی شدیدتری قرار داشتند، این تنوع معیشتی بیشتر بوده است. در نهایت با توجه به نتایج پژوهش، پیشنهادات کاربردی درزمینه راهکاری عملی تنوع معیشتی و تاب آوری روستایی ارائه شده است.

یکی از مهمترین بلایایی که مناطق خشک و نیمه خشک را تحت تاثیر قرار می دهد و در زمره عوامل تهدید کننده حیات بشری و تخریب منابع طبیعی محسوب می شود بیابان زایی است، بنابراین شناخت و پیش بینی این پدیده از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این راستا به منظور بررسی وضعیت بیابان زایی منطقه شرق و جنوب اصفهان از تصاویر ماهواره لندست 4 و 7 و 8 در 5 دوره 1986، 1994، 2000، 2008 و 2016 استفاده گردید. شاخص NDVI برای شناسایی پوشش گیاهی و شاخص شوری خاک برای شناسایی مناطق بیابانی و شور به کار گرفته شد. به منظور شناسایی و تهیه نقشه کاربری های منطقه مطالعاتی مشتمل بر( اراضی بیابانی و شور، پوشش گیاهی، شهر، زمین های بایر و گاوخونی) از روش طبقه بندی نظارت شدهFuzzy ARTMAP و برای محاسبه تغییرات در کاربری های پهنه مورد بررسی در 5 دوره فوق از مدل LCM بهره گرفته شد. در ادامه، مدل ترکیبی زنجیره مارکوف و سلولهای خودکار (CA-Markov) برای پیش بینی تغییرات کاربری اراضی استفاده گردید. برای تعیین اعتبار پیش بینی نیز از شاخص انطباق کاپا بهره گرفته شد که میزان 78 درصد را نشان می دهد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین تغییرات در طی دوره مورد مطالعه را پوشش گیاهی داشته است. این حجم تغییر طی دوره 1986-1994 بوده است که 1062 کیلومتر مربع کاهش را نشان می دهد. از طرفی بیشترین شدت افزایش مناطق شور و بیابانی طی دوره 1994-2000 رخ داده که حدود 495 کیلومتر مربع افزایش را نشان می دهد. در نهایت مشخص گردید که بیشترین تغییرات طی دوره 2016-2024 در پوشش گیاهی رخ خواهد داد که حدود 60 درصد از پوشش گیاهی منطقه از بین خواهد رفت و اراضی بایر جایگزین آن خواهد شد. اراضی شور و بیابانی نیز جایگزین حدود 3/3 درصد از اراضی بایر، حدود 1 درصد از پوشش گیاهی و کمتر از 01/0 درصد از شهر و تالاب گاوخونی می گردد.

بارش های سیل آسا از جمله پدیده های جوی می باشند که هر ساله خسارات جبران ناپذیری را به تاسیسات زیر بنایی، عمرانی، کشاورزی و همچنین صدمه به جان و مال انسان ها وارد می کنند. در این پژوهش به منظور شناسایی الگوهای سینوپتیکی پدید آورنده این نوع بارش ها با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی و با استفاده ازآمار ایستگاه های موجود در حوضه آبخیز طالقان ( گته ده، دهدر، دیزان، سنکرانچال، آرموت، انگه، جوستان، زیدشت) و بهره گیری از روش های (PCA) و خوشه بندی (CA) و همچنین بارش سنگین در حوضه مورد مطالعه با استفاده از فراسنج صدک ها تعیین شد و الگوهای گردش روزانه بارش های فرین در مقیاس همدیدی مشخص گردید. به منظور طبقه بندی تیپ های هوای میانگین روزانه مربوط به تراز 500 هکتوپاسکال و فشار سطح دریا (SLP) طی دوره آماری 1980-2011 در تلاقی های 5/2 درجه از مجموعه داده های بازسازی شده NCEP استخراج شد. محدوده انتخاب شده شامل 608 نقطه از عرض 10 تا 60 درجه شمالی و از 10 تا 80 درجه عرض شرقی را پوشش می دهد. با استفاده از روش مولفه های اصل نقاط وابسته به هم ادغام و ابعاد ماتریس کاهش داده شد. به طوری که 13 مولفه اصلی باقی ماند که مجموعاً 93 درصد کل واریانس را شامل می شود. در این تحقیق از آرایه S و چرخش واریماکس برای شناسایی تیپ های هوا و برای طبقه بندی تیپ های هوای روزانه، از روش خوشه بندی K-Means استفاده گردید و در نهایت ماتریسی به ابعاد 608 × 118 برای 118 روز بارش مشترک بین ایستگاه ها ترسیم شد. همه روزها (118 روز) به چهار گروه تقسیم بندی شدند که ارائه دهنده متداول ترین الگوهای گردش جوی در ناحیه مورد مطالعه می باشند و در نهایت نقشه های ترکیبی فشار سطح دریا و تراز 500 هکتوپاسکال برای هر یک از تیپ های هوا ترسیم گردید.

قرار گرفتن کشور ایران در کمربند بیابانی سبب افزایش فرکانس رخداد طوفان های گرد و غبار بخصوص در نواحی شرقی و جنوبی آن و تاثیرات نامطلوب محیط زیستی شده است. هدف این تحقیق کاربرد مدل جفت شده پیش بینی عددی وضع هوا-شیمی) WRF-(Chem.3.6.1، برای شبیه سازی رخداد طوفان گرد و غبار (شرق ایران) و دستیابی به روشی جهت پایش، پیش بینی و هشدار وضعیت رخداد طوفان است. علاوه بر اجرای مدل با استفاده از داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، داده های سرعت و جهت باد سازمان هواشناسی و تصاویر ماهواره ای MODIS امکان تعیین مسیر حرکت ذرات و هشدار و ارائه پیش بینی بهتر بررسی شده است. نتایج مدل نشان داد که منطقه سیستان بخصوص بستر خشک تالاب هامون، چشمه اصلی طوفان گرد و غبار بوده است. هم چنین در طول رخداد، با همگرا شدن جریانات شمالی-جنوبی بر روی شرق ایران، ایجاد بادهای شدید در ترازهای زیرین جو، انتشار و افزایش غلظت گرد و غبار و انتقال آنها به نواحی جنوبی تا دریای عمان را در پی داشته است. مقایسه ها نشان داد که مدل WRF-Chem از نظر مقیاس زمانی، تا حدودی برآورد منطقی از گرد و غبار در محدوده مطالعاتی به دست می دهد. به دلیل استفاده از داده های پیش بینی جهانی بعنوان ورودی مدل وقوع خطا در برآورد غلظت امری بدیهی است. اجرای مدل با قدرت های تفکیک 10 و 30 کیلومتری بیانگر این واقعیت است که شکل گیری طوفان های منطقه سیستان بشدت از ویژگی های جغرافیایی محلی، بویژه توپوگرافی متأثر می گردد.