تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

بررسی روند بیابانزایی مستلزم درک پدیده هایی است که هم به طور منفرد و هم در کنش و واکنش بایکدیگر در یک ناحیه تغییراتی را به وجود آورده اند که این تغییرات منجر به بیابانزایی و تخریب اراضی شده است. به منظور بررسی اثر معیار خاک شناسی بر پتانسیل بیابانزایی مخروط افکنه ها در بخش جنوبی حوزه آبخیز رودخانه شور، نخست اقدام به تهیه ی نقشه ی طبقات شیب، کاربری اراضی و زمین شناسی کاربردی با هدف ایجاد واحدهای همگن و تعیین خصوصیات خاک شد ، به طوری که از طریق روی هم قرار دادن و تقاطع این نقشه ها با لایه شبکه ای ایجاد شده به وسیله برنامه جانبی ET GeoWizards در نرم افزار ArcGIS 10.3 ، نقشه ی واحدهای کاری حاصل شد. در این تحقیق سه شاخص حساسیت پذیری نسبت به فرسایش، شوری و نفوذپذیری خاک در نظر گرفته شد که در نهایت هر یک به صورت نقشه ای طبقه بندی شده مبتنی بر عبارت های زبانی در طیف هفت گانه، ارایه گردیدند. در این تحقیق از روش آزمون های ناپارامتریک فریدمن و رتبه های دبلیو کندال به منظور تعیین پتانسیل و اولویت بندی گزینه ها استفاده شد، به طوریکه پس از تعریف اعداد قطعی مربوط به عبارات زبانی در طیف هفت گانه، اقدام به محاسبه مقادیر میانگین رتبه گزینه ها گردید. در این تحقیق دامنه تغییرات مقادیر میانگین رتبه ها حاصل از آزمون های فریدمن و رتبه های دبلیو کندال از 00/7 تا 33/17 متغیر است. نتایج تحقیق مبتنی بر آزمون های ناپارامتریک نشان داد که 18/74 درصد (77/4245 هکتار) از منطقه دارای پتانسیل بیابانزایی متوسط و 82/25 درصد (67/1477 هکتار) دارای پتانسیل بیابانزایی خیلی زیاد است. همچنین نتایج تحقیق نشان داد که جوانترین و قدیمی ترین مخروط افکنه های منطقه به ترتیب دارای پتانسیل بیابانزایی خیلی زیاد (75/798 هکتار) و کم (23/152 هکتار) می باشند.

زلزله ازجمله مخاطرات طبیعی است که وقوع آن اغلب خسارات و تلفات زیادی برای انسان به دنبال داشته است. ایران کشوری زلزله خیز است و استان خراسان رضوی یکی از آسیب پذیرترین استان های کشور می باشد. به طوری که 71 درصد از مساحت این استان در پهنه های با خطر متوسط، زیاد و خیلی زیاد قرارگرفته است. یکی از بخش های مهمی که در اثر وقوع زلزله آسیب پذیری بالایی دارد، شبکه خطوط انتقال نیرو می باشد. در این تحقیق آسیب پذیری شبکه خطوط انتقال نیروی استان خراسان رضوی در برابر زلزله مورد ارزیابی قرار می گیرد . تحقیق حاضر ازنظر هدف کاربردی و روش تحقیق پژوهش توصیفی - تحلیلی است. پارامترهای مؤثر برای این تحقیق شامل نزدیکی به خط گسل ، ساختار زمین شناسی، شیب زمین، تراکم جمعیت مناطق شهری و روستایی، فاصله از خطوط ارتباطی انتخاب شدند. برای تهیه نقشه میزان آسیب پذیری ابتدا معیارهای شناسایی شده با استفاده از فرایند تحلیل سلسله مراتبی وزن دهی شدند سپس از روش فازی برای پهنه بندی آسیب پذیری زلزله استفاده شد . نتایج تحقیق حاکی از آن است که بیشترین آسیب پذیری استان خراسان رضوی در برابر زلزله در نواحی جنوب شرقی واقع شده است. بررسی وضعیت آسیب پذیری شبکه ی خطوط انتقال نیرو نشان می دهد که آسیب پذیری خطوط انتقال برق فشارقوی استان خراسان رضوی نسبتاً زیاد می باشد و بیشترین آسیب پذیری خطوط مذکور در نواحی جنوب شرقی استان قرار دارد. آسیب پذیری خطوط انتقال نفت نشان می دهد که 12.61 درصد این خطوط در پهنه ی با آسیب پذیری خیلی زیاد قرار دارند. در خطوط انتقال گاز نیز 64.62 درصد این خطوط در پهنه ی با آسیب پذیری کم و خیلی کم و آسیب پذیری متوسط قرار دارد. به طورکلی بیشترین میزان آسیب پذیری در خطوط برق فشارقوی قرار دارد و 44.47 درصد این خطوط در پهنه های با آسیب پذیری خیلی زیاد و آسیب پذیری زیاد قرار دارد.

دو مشخصه بارز اقلیم آینده تغییر در میانگین و مقادیر حدی متغیرهای هیدرواقلیمی می باشد، از این رو شبیه سازی رفتار اقلیم حوضه آبریز شاندیز که یک منطقه گردشگری مهم در شمال شرق کشور است در دهه های آینده نقش مهمی در شناخت وضعیت اقلیم و آسیب پذیری احتمالی این مناطقه از تغییر اقلیم دارد. هدف از این پژوهش شناسایی مقادیر حدی دما، بارش و تغییرات رواناب حوضه آبریز شاندیز و مقایسه شرایط پایه و آینده است. برای نیل به این هدف از آمار روزانه دما و بارش روزانه 30 سال آماری (از 1990-1961) ایستگاه سینوپتیک مشهد استفاده شده است. همچنین برای پیش بینی بارش، دمای حداقل و حداکثر در آینده از داده های مدل گردش کلی CanESM2 تحت سه سناریوی انتشار RCP2 .6 ، RCP4.5 و RCP8.5 برای دوره 2100-2041 استفاده شده است. برای ریزگردانی خروجی مدل CanESM2 از روش آماری SDSM و برای استخراج مقادیر حدی بارش از نرم افزار RClimDex استفاده شده است. نتایج نشان داد که در دوره آینده نه تنها در مقدار بارش ایستگاه مشهد بلکه در الگوی بارش نیز تغییراتی رخ خواهد داد. بر اساس نتایج بدست آمده، بارش سالانه در دهه ی 2070-2041، بین 37 تا 54 درصد نسبت به دوره ی دیدبانی افزایش می یابد، و میزان افزایش بارش دهه ی 2100-2071 بین 52 تا 66 درصد افزایش می یابد. تعداد رخداد بارش های روزانه با شدت های 10، 20 و 30 میلیمتر در روز، بارش های با آستانه های صدک 95 و 99 دوره های آتی در تمامی فصول ایستگاه مشهد نسبت به دوره مشاهداتی (1990-1961) افزایش خواهند یافت. در دهه های آینده میانگین دمای حداکثر مشهد نسبت به دوره مشاهداتی بین 4/6 – 6/0 درجه سلسیوس و میانگین دمای حداقل بین 5/1 تا 2/4 درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت. از مدل SWAT جهت ارزیابی اثرات تغییراقلیم بر میزان رواناب حوضه استفاده گردید. بدین منظور ابتدا این مدل با استفاده از دبی ایستگاه هیدرومتری شاندیز برای دوره 2012-2003، واسنجی و اعتبارسنجی شد که مقادیر R 2 به ترتیب 65/0 و 52/0 بدست آمد. در ادامه با بکارگیری داده های ریزمقیاس شده مدل CanESM2 در مدل SWAT ، تغییرات رواناب خروجی از حوضه طی دوره های 2070-2041 و 2100-2071 شبیه سازی گردید. اعمال نتایج تغییرات بارش و دمای حوضه در دهه های آینده بر مدل SWAT نشان داد که دبی حوضه شاندیز در دهه های آینده بین 2 تا 104 درصد افزایش خواهد یافت.

شناخت الگوهای فضایی در آسیب پذیری نگاه جامعی به نقاط آسیب پذیر را شامل می شود و قدرت تحلیل را برای مسئولین محیا می کند. لذا ضرورت دارد که الگوهای آسیب پذیری را شناخته تا با توجه به آن ها در مواقع بروز بحران، میزان آسیب را به حداقل رساند. شهر تهران به عنوان مرکز سیاسی – اداری کشور، با توجه به بار جمعیتی و توسعه فیزیکی – کالبدی با مخاطرات متنوعی روبروی می باشد. در این پژوهش سعی شده تا الگوی توزیع فضایی آسیب پذیری شهری در برابر مخاطرات طبیعی در ابعاد اجتماعی و کالبدی در منطقه 7 تهران تحلیل شود. روش این پژوهش توصیفی-تحلیلی و مدل مورداستفاده منطق فازی مثلثاتی می باشد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که: طبق امتیاز z مقادیر مثبت 1.96 به بالا ، که در پهنه جنوب شرقی منطقه خوشه هایی با لکه های داغ را تشکیل داده اند. نشان از آسیب پذیری بیشتر در این قسمت هاست. همچنین مقادیر منفی 1.96- و کمتر که از نظر آماری معنی دار بوده و به رنگ آبی هستند لکه های سرد را تشکیل داده اند، و این گونه تفسیر می شود که نواحی دارای آسیب پذیری کم نیز در فضا خوشه بندی شده و عمدتاً در پهنه شمال غربی قرارگرفته اند. بنابراین هر چه دامنه رنگ موردنظر در ناحیه های قرمز و آبی کاسته شود دارای معناداری آماری کمتر بوده تا جایی که این امتیاز مثبت منفی 1.65 برسد که در این وضعیت رفتار فضایی آسیب پذیری از نظر خوشه بندی های داغ یا سرد با مقادیر بالا و پایین و خودهمبستگی فضایی غیر معنی دار تلقی می شوند که بر روی نقشه نیز با رنگ زرد نمایش داده شده است.

عواقب و آثار فعالیت های انسانی در چند دهه اخیر گاه چنان مخرب و غیرقابل بازگشت به حالت اولیه بوده که توجه همه اقشار را به خود جلب کرده است. یکی از این اثرات، فروچاله هایی است که در بخش های مختلف سیاره زمین و ازجمله ایران، استان همدان و به صورت متمرکز در دشت کبودر آهنگ-فامنین اتفاق افتاده است. دراین ارتباط، پژوهشگران معتقدند که مهم ترین پیامد های برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی، حفر چاه های غیرمجاز و فعالیت نیروگاه حرارتی شهید مفتح، تغییر پارامترهای خاکی و پیدایش فروچاله های منطقه است. بدین منظور کلیه اطلاعات زمین شناسی، گسل، هیدرولوژیکی، ارتفاعی، شیب، جهت شیب، کاربری اراضی و راه های منطقه با استفاده از نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی، مدل رقومی ارتفاعی و تصاویر Google Earth استخراج و جهت بررسی روند فروچاله ها با توجه به تعداد و تراکم آن ها در نرم افزار GIS وزن دهی گردید. نتایج نشان می دهد که تراز آب های زیرزمینی، زمین شناسی، کاربری اراضی و دامنه ارتفاعی از مهم ترین عوامل اثرگذار در ایجاد فروچاله است؛ اما نقش عوامل خارج از منطقه و در بخشی دورتر از فروچاله ها که باعث افت شدید آب های زیرزمینی شده است، در یک دید فضایی اهمیت بیشتری دارد. احداث سد اکباتان بر روی مهم ترین رودخانه تأمین کننده آب دشت های موردمطالعه، گسترش شهر همدان و تغییر کاربری اراضی اطراف آن ازجمله در شهر بهار به کشاورزی، مانع از رسیدن آب به دشت های کبودرآهنگ و فامنین همانند سابق شده و افزایش تقاضای آب در پایین دست به همراه شرایط مساعد محیا شده از قبل (انحلال آهک) باعث ایجاد فروچاله های متعدد شده است.

آتش سوزی در عرصه های منابع طبیعی یکی از بحران هایی است که هر ساله خسارت های غیر قابل جبرانی بر اکوسیستم ها و محیط زیست وارد می سازد . هدف از این تحقیق تلاش جهت بررسی مناطق حساس به خطرآتش سوزی و تهیه نقشه منطقه خطر آتش سوزی جنگل ، بوسیله ادغام داده های توپوگرافی و سایر اطلاعات اضافی از یک سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) برای استان گلستان است. برای انجام این تحقیق ابتدا بااستخراج اطلاعات ثبت شده مربوط به موقعیت آتش سوزی های رخداده شده درسالهای 1388 و1389 حوزه ی ادار ه کل منابع طبیعی استان گلستان انجام گرفته است. جهت شناسایی مناطقی با پتانسیل بالای آتش سوزی ازپارامترهای استاتیکی مؤثردرآتش سوزی جنگل های منطقه (ارتفاع،شیب،جهت شیب ،کاربری زمین/پوشش زمین،،میزان تبخیر)استفاده گردید.بدین صورتکه ، هر کدام از پارامترهای استاتیکی به کلاس های مختلف تقسیم شده و به هر کلاس با استفاده از دانش کارشناسی و مرور تحقیقات انجام شده، داده های زمینی و نتایج حاصل از بررسی های فوق، وزنی از یک تا ده اختصاص داده شده است. در ادامه با استفاده از همپوشانی لایه های مذکور با وزنهای متفاوت، مناطق با پتانسیل بالای آتش سوزی برای جنگل های استان گلستان شناسایی شده است، در نهایت کلیه وزنها با هم جمع شده که مقدار وزن نهایی بدست آمدو نقشه خطر آتش سوزی تهیه گردید. . برای تولیدنقشه خطر آتش سوزی،ازنرم افزار Arc GIS9.2 استفاده گردیده است. همچنین باروش شاخص خطرآتش سوزی ( FRSI )،وشاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی ( NDVI )، و باکمک نقشه پهنه بندی،ریسک آتش سوزی درپنج رده خطر (بسیارکم تا بسیارزیاد) تهیه گردید . .نتایج نشان داد بیشتر آتش سوزی ها در مناطق جنگلی با تاج و پوشش انبوه و همچنین در مناطق جنگلی با تاج و پوشش متوسط و در مرحله بعد در مناطق بیشه زار و بوته زار ها اتفاق افتاده است . دربررسی محاسبه تراکم آتش سوزی در پهنه های ارتفاعی ، نتایج نشان داد ، تقریبا 90 درصد آتش سوزی ها در پهنه های ارتفاعی متوسط بین 700 تا 1 5 00 متر رخ داده اند. در کل یافته های تحقیق نشان داده است، 90 درصدآتش سوزی های بوقوع پیوسته درمناطق باخطرزیادآتش سوزی،30 درصددرمناطق خطرناک و 60 درصددرمناطق پرخطرواقع شده اند، ،به طوریکه مناطق گالیکش، مینودشت، آزاد شهر ،از درجه ریسک وقوع آتش سوزی بالا برخوردار بوده اند.

جزیره گرمایی شهری به عنوان یکی از مخاطرات محیطی نو ظهور شرایط زیست محیطی دشواری را برای ساکنان شهرها به وجود آورده. هدف این مطالعه ارزیابی تغییر پذیری فضایی و مکانی جزیره گرمایی شهر اصفهان با توجه به نقش کاربری اراضی می باشد. میکروکلیمای پژوهش حاضر 2/190 کیلومتر مربع از شهر اصفهان است که برای تحلیل رابطه بین تغییرات کاربری و پوشش زمین بر جزیره گرمایی شهر اصفهان از تصاویر لندست 7 (سنجنده TM و ETM+ ) و لندست 8 ( سنجنده OLI/TIRS ) در تاریخ 20 جولای 1989، 17 آگوست 2005، 18 آگوست 2014، استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که نواحی شهری دارای 31 درصد تغییرات در جهت مثبت بوده این در حالی است که مساحت اراضی کشاورزی و فضای سبز با 25 درصد کاهش مواجه شده است. بررسی شدت جزیره ی گرمایی نشان می دهد هسته های پر حرارت متعلق به اراضی نامرغوب و اراضی بایر با میانگین 33/37 و 5/36 بوده است همچنین بیشترین مساحت طبقه دمایی در سال 1989 و 2005 مربوط به طبقه دمایی گرم بوده این در حالی است که در سال 2014 درصد طبقات دمایی متوسط 8/63 درصد را به خود اختصاص داده است .توزیع تغییرات مکانی جزیره گرمایی در شهر اصفهان نیز نشان می دهد که جزایر گرمایی به مرور زمان تغییر مکانی داشته است به طوری که در سال 2014 به لکه هایی در اطراف شهرک های جنوبی شهر، مناطق نظامی و اراضی بایر در نیمه جنوبی، قسمت هایی در شمال غرب و شمال شرق و لکه های کوچکی در شرق اصفهان محدود شده است. به عبارتی نتایج این پژوهش نشان داد که گسترش شهر عامل اصلی افزایش دمای سطح و گسترش جزیره گرمایی نمی تواند باشد بلکه نوع کاربری سایر اراضی در افزایش یا کاهش دما نیز موثر بوده است.

گردوغبار به عنوان یکی از مخاطرات محیطی مناطق خشک و ازجمله ایران مرکزی باعث ایجاد معضلات زیست محیطی بسیار شده است که لزوم مطالعه و مدیریت بحران آن را در مجامع علمی و اجرایی تایید می کند. پژوهش حاضر سعی دارد تأثیرسنجی عناصر اقلیمی دما، بارش، رطوبت نسبی، تبخیروتعرق و همچنین پوشش گیاهی را بر فراوانی وقوع گردوغبارهای استان یزد در دوره 5 ساله (2009 تا 2014) ارزیابی کند. لذا پس از تعیین ایستگاه های سینوپتیک، اقدام به استخراج داده های گردوغبار براساس کد پدیده های هوای حاضر و مقادیر عناصر اقلیمی نمود و در گام بعد مبادرت به پهنه بندی فضایی آنها ازطریق روش های زمین آمار کرد. سپس داده های نمایه EVI از تصاویر MODIS با رعایت اصل تطابق زمانی استخراج گردید. نهایتاً جهت تخمین احتمال وقوع گردوغبار، انواع روش های رگرسیون ساده و چندگانه برازش داده شد و مناسبترین روابط با ارزش رجحانی بالاتر گزارش گردید. نتایج نشان داد بیشترین رابطه معنی دار بین فراوانی کل گردوغبار با تبخیروتعرق و رطوبت نسبی با ضریب تبیین 973/0 و 614/0 و انحراف برآورد 104/24 و 477/92 در سطح 99 و 95 درصد وجود دارد. همچنین حداکثر رابطه معنی دار گردوغبارهای خارجی با تبخیروتعرق و رطوبت نسبی با ضریب تبیین 968/0 و 621/0 و خطای برآورد 173/0 و 427/75 در سطح 99 و 95 مشاهده شد. گردوغبارهای داخلی با تبخیروتعرق و حداکثر دما با ضریب تبیین 770/0 و 371/0 و خطای برآورد 751/15 و 642/0 در سطح 95 درصد رابطه معنی دار دارد. نتایج رابطه سنجی گردوغبارهای کل، خارج و داخلی با عناصر اقلیمی و پوشش گیاهی براساس روش اینتر حاکی از ارتباط معنی دار آنها به ترتیب با ضریب تبیین 994/0، 985/0 و 956/0 و خطای برآورد 13713/18، 55551/24 و 49989/10 در سطح 99 و 95 درصد می باشد که نشان از عملکرد سیستماتیک عناصر اقلیمی و پوشش گیاهی در وقوع گردوغبار است.

امروزه مطالعه تأثیر وضعیت جوی و اقلیمی بر روی زندگی، سلامتی،آسایش و اعمال و رفتار انسان ها در قالب یکی از شاخه های علمی تحت نام (زیست شناسی انسانی) مورد مطالعه و بررسی قرار می گیرد. با توجه به تفاوت فراوانی افراد با یکدیگر، احساس هرکسی از یک وضعیت جوی و اقلیمی می تواند متفاوت از دیگری باشد ازاین رو است که نمی توان هیچ اقلیمی را کاملاً نامطلوب دانست و نه یک اقلیم را برای همه افراد کاملاً مطلوب به حساب آورد، لذا می توان گفت که تقریباً کلیه عناصر جوی بر احساس آسایش انسان مؤثر می باشند ولی تأثیر بعضی از آن ها کاملاً مشخص و برجسته وتأثیر بعضی دیگر خفیف و گاهی ناپیداست. بیشترین تأثیر را عناصر دما، بارش، رطوبت و تابش خورشید بر احساس آرامش یا عدم آرامش می توانند داشته باشند. هدف از این مطالعه بررسی و شناسایی ناحیه خطر آسایش اقلیم می باشد. برای این منظور داده های دما، بارش و رطوبت برای استان خوزستان از پایگاه داده ای اسفزاری استخراج گردیده است.دراین رویه ابتدا براساس توزیع احتمالا شرطی حالات های مختلف دما، بارش و رطوبت برای ناحیه با عدم آسایش اقلیمی طرح شده است در این مطالعه به شناسایی نواحی خطرآسایش اقلیمی استان خوزستان به کمک تحلیل های چند متغیره (تحلیل خوشه ای و تحلیل ممیزی) و الگوی خودهمبستگی فضایی (شاخص فضایی هات اسپات و شاخص فضایی موران) با تاکید بر معماری پرداخته شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که براساس تحلیل چند متغیره (خوشه ای و تحلیل ممیزی) و تحلیل های فضایی (تحلیل هات اسپات و تحلیل موران) ناحیه خطر آسایش اقلیم بیشتر بخش های غربی استان خوزستان یعنی نواحی مرزی با عراق و همچنین بخش های از جنوب استان را شامل می شود. از طرفی دیگر تحلیل روند گستره نواحی عدم آسایش اقلیم بیانگر این است که به سمت دوره های اخیر روند افزایش قابل توجهی داشته است. همچنین نتایج نشان داد که توزیع مکانی بارش در همه دوره ها در نواحی عدم آسایش اقلیمی از ضریب تغییرات بالای برخوردار بوده است.

بررسی پتانسیل لرزه ای گسل های تهران به عنوان پایتخت ایران امری ضروری است. گذرگاه ها یا مسیرهای تنش (Stress Trajectories) برای این برآورد کارگشا هستند، زیرا تجمع آن ها در اطراف یک گسل می تواند نشانه پتانسیل لرزه زایی آن باشد. در این پژوهش، از داده های خش لغز گسلی برای تحلیل تنش دیرین استفاده شد. بر این پایه، منطقه به شش محدوده پایدار تنشی تفکیک شده و میانگین تنش دیرین در هر یک از این محدوده ها به دست آمد. در گام بعد بر پایه میدان تنش میانگین به دست آمده از هر محدوده و چرخش داده های گسلی بر اساس تئوری آندرسن برای رژیم تنشی فشاری، نقشه گذرگاه های تنش برای میدان تنش میانگین حاکم بر منطقه در طول زمان زمین شناسی رسم شد. آرایش گذرگاه های تنش بیشینه و همگرایی ضعیف آن ها در محل تلاقی گسل ها، نشانگر تبعیت آن ها از رژیم تنش کلی حاکم بر منطقه است و افزایش میزان تنش و پتانسیل لرزه ای در محل تلاقی گسل های بزرگ، بسیار محدود است.