پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

یکی از مناطقی که پتانسیل بالایی در زمینه توسعه ژئوتوریسم و صنعت گردشگری دارد، مناطق کارستیک است. شهرستان کامیاران یکی از مناطقی است که در سازندهای کارستیک قرار گرفته است و همین عامل سبب شده تا این شهرستان دارای انواع مناظر کارستیک باشد. با توجه به موارد مذکور، در این تحقیق به تحلیل عوامل موثر در توسعه لندفرم های کارستیک و همچنین تاثیر نقش لندفرم های کارستیک در توسعه ژئوتوریسم شهرستان کامیاران پرداخته شده است. این تحقیق بر مبنای روش های توصیفی و تحلیلی می باشد. داده های تحقیق شامل نقشه های زمین شناسی 1:100000، نقشه های توپوگرافی 1:250000، مدل رقومی ارتفاعی 30 متر و همچنین اطلاعات کتابخانه ای و اطلاعات حاصله از بازدیدهای میدانی می باشد. این تحقیق از دو مرحله انجام شده است که در مرحله اول با استفاده از روش کوبالیکوا و بومی به شناسایی و ارزیابی ژئوسایت ها پرداخته شده و در مرحله دوم نیز با استفاده از مدل تلفیقی منطق فازی و ANP مناطق کارستیک توسعه یافته شناسایی شده است. نتایج حاصله از ارزیابی ژئوسایت ها بیانگر این است که مناطق غربی و جنوب غربی شهرستان کامیاران دارای بیش ترین تعداد ژئوسایت ها هستند و ژئوسایت های این مناطق از جمله دره پالنگان دارای بالاترین امتیاز هستند. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده، بخش زیادی از شهرستان کامیاران، خصوصا مناطق غرب و جنوب غربی این شهرستان را مناطق کارستیک توسعه یافته دربرگرفته است. با توجه به موارد مذکور، یکی از دلایل توان توریستی بالای شهرستان کامیاران، وجود منابع کارستیک توسعه یافته است.

تحقیقات انجام شده در جهان بیانگر رابطه نزدیکی بین رفتار پدیده های جهان طبیعی با الگوهای هندسی یا بعد فراکتال آن ها است. هدف از این پژوهش بررسی ارتباط ابعاد فراکتال با شاخص هایی نظیر دبی سیل و دبی رسوب و حساسیت واحدهای سنگ شناسی در محدوده های حوزه های آبخیز استان ایلام می-باشد. جهت دستیابی به نتایج بهتر به منظور یکسان سازی شرایط محیطی و مقایسه آماری از مقادیر ویژه دبی آب و رسوب استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که بین بعد فراکتال سازندها و مقاومت آن ها به فرسایش ارتباط معنادار و معکوس برقرار می باشد و با افزایش مقاومت سازند تراکم آبراهه در واحد سطح و بعد فراکتال آن کاهش می یابد، بین بعد فراکتال حوزه های آبخیز موردمطالعه با دبی ویژه آب ارتباط معنی داری وجود ندارد؛ ولی بین عدد فراکتال و دبی رسوب ویژه ارتباط معنادار و مستقیم در سطح ۵ درصد وجود دارد، به نحوی که با افزایش تراکم آبراهه در واحد سطح دبی رسوب ویژه افزایش می یابد. بیشترین مقادیر بعد فراکتال مربوط به حوزه هایی است که ازنظر سنگ شناسی بسیار حساس تا حساس هستند، (نظرآباد معادل 48/1، دویرج معادل 49/1) و کمترین مقدار آن مربوط به حوزه هایی است که ازنظر سازندهای زمین شناسی مقاوم تا نیمه مقاوم هستند، (کلم معادل 14/1 و چم گز 11/1). با توجه به نتایج به دست آمده و همبستگی آماری بیش از 95% بین بعد فراکتال و دبی رسوب می توان در سایر حوزه-های فاقد آمار با محاسبه بعد فراکتال، دبی ویژه رسوب را برآورد نمود ولی این پیش بینی برای دبی ویژه آب مقدور نمی باشد.

هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی بازه زمانی عقب نشینی آب از پهنه های سیلابی مربوط به سیلاب سال 1398 استان گلستان با استفاده از تصاویر سنتینل و همچنین مدلسازی پاسخ مناطق مستعد به سیلاب به تغییرات دبی رودخانه در بخشی از گرگانرود با استفاده از مدل هیدرولیکی HEC-RAS می باشد. با استفاده از تصاویر Sentinel-1 در بازه های قبل، حین و بعد از سیلاب، تغییر جریانات سطحی و روند آب گرفتگی بررسی شده است. در مرحله بعد به کمک داده هایی نظیر ضریب مانینگ و مقادیر دبی پیک سیلاب برای دوره های بازگشت 25، 50 و 100 ساله از نرم افزار HEC-RAS استفاده شده است. مقایسه تصاویر سه ماه بعد از وقوع سیلاب با تصاویر یک ماه بعد از وقوع نشان می دهد که کانال ها و مجاری، مزارع و دشت های سیلابی واقع در نواحی مرکزی دشت گرگان بین یک تا سه ماه بعد از اتمام سیل همچنان تحت آب گرفتگی قرار داشتند. نتایج مدل نیز نشان داده است سرعت جریان در دشت های سیلابی سمت راست که میزان شیب آن ها از دشت های سیلابی سمت چپ بیشتر بوده، افزایش داشته است. همچنین در دوره های بازگشت 25 و 50 ساله، اگر بستر کانال رودخانه به طور مرتب لایروبی شود و رسوبات تجمعی از کف آن حذف شوند، حجم سیلاب از بستر اصلی رودخانه تجاوز نمی کند، و فقط در دوره بازگشت 100 ساله و بالاتر از آن شاهد آب گرفتگی محدوده های خارج از بستر رودخانه خواهیم بود. به کارگیری دو تکنیک سنجش از دور و مدلسازی هیدرولیکی می تواند در جهت انجام اقدامات بازدارنده و کاهش شدت سیلاب راه گشا باشد.

 از پدیده های مهم و قابل توجه در امر زمین شناسی میتوان به تشکیلات تبخیری از جمله گنبدهای نمکی اشاره کرد. تشکیلات تبخیری از جمله سازندهای زمین شناسی هستند که از نظر جغرافیایی دارای گسترش چشمگیری میباشند. گنبدهای نمکی و رسوبات مجاور آن نمونه ای از یک محیط زمین شناسی پیچیده است. مطالعه آنها به خاطر ویژگیهای منحصر به فرد نمک از لحاظ تکتونیکی و سنگ شناسی، برهم کنش های قوی میان جریان های حرکتی و حرارتی، وجود منابع مهم از لحاظ جنبه اقتصادی و تأثیرگذاری این حوزه های تبخیری در کیفیت منابع مناطق پیرامون گنبد های نمکی از اهمیت شایانی در زمین شناسی، مدیریت و برنامه ریزی منابع انسانی برخوردار است. فناوری سنجش از دور در سالهای اخیر نقش پررنگی در کسب اطلاعات از این پدیده های منحصر به فرد بر عهده دارد. هدف از پژوهش استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی و تحلیل مؤلفه های اصلی(PCA) برای طبقه بندی و تهیه نقشه گنبد نمکی جهانی و مناطق متأثر از گنبد نمکی با استفاده از تصاویر سنجنده های OLI ماهواره لندست8، جهت تحلیل و بررسی از لحاظ پوشش و نوع کانی های تشکیل دهنده آن می باشد. نتایج در هشت کلاس مجزا طبقه بندی شده نشان داده شد که کلاس ماسه-نمک با 100 درصد صحت، رس، 05/96 درصد، گچ- نمک 03/99 درصد، سنگ آهک 100 درصد، گیاهان 73/96 درصد، ماسه سنگ 67/94 درصد، صخره های نمکی 09/96 درصد، خاک های گچی 58/93 درصد، شیل 73/86 طبقه بندی شدند. در این پژوهش روش شبکه عصبی به ترتیب با صحت کل 3501/95 درصد و ضریب کاپا 37/94 درصد عملکرد مناسبی در طبقه بندی، تهیه نقشه محدوده مورد مطالعه داشته است.

در این پژوهش مناطق مستعد خطر زمین لغزش در حوضه آبریز آبگلال با استفاده از مدل منطق فازی مورد ارزیابی قرار گرفت. با استفاده از مطالعات میدانی، نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی و با مرور مطالعات صورت گرفته در این زمینه و همچنین بررسی شرایط موجود در منطقه هشت عامل طبقات ارتفاعی، شیب، جهت شیب، لیتولوژی، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، کاربری اراضی و بارش به عنوان عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش مورد بررسی قرار گرفت و بعد از مرحله فازی سازی، نقشه های پهنه بندی زمین لغزش با استفاده از عملگر گامای فازی با مقادیر 0/7، 0/8، 0/9 تهیه شد. نتایج حاصل از جمع کیفی نشان داد که عملگر گامای 0/9 فازی در مقایسه با دیگر عملگرها ی فازی مناسبتر است. در نهایت نقشه بدست آمده با 5 کلاس بسیار زیاد، زیاد، متوسط، کم و بسیارکم طبقه بندی شد. نتایج تحقیق نشان داد که 0/016 از مساحت منطقه در پهنه با خطر بسیار زیاد و 94 درصد از مساحت منطقه در پهنه با خطر بسیار کم قرار گرفته است. نتایج به دست آمده بیانگر این است که منطقه مورد مطالعه به دلیل وجود شبکه رودخانه، بارش، کاربری مرتعی، محدوده شهری و لیتولوژی ضعیف داری پتانسیل بالایی در جهت وقوع لغزش هستند. همچنین بخش های عمده ای از مناطق جنوب منطقه نیز پتانسیل بالایی جهت حرکات لغزشی دارند.

هدف از این پژوهش، ارزیابی و پهنه بندی محدوده های سیل خیز در حوضه گرگانرود است. بدین منظور معیارهایی همچون شیب، جهت شیب، ارتفاع، زمین شناسی، بارندگی، فاصله از آبراهه و رودخانه، فاصله از راه ها، فاصله از مناطق مسکونی، تراکم زهکشی، شاخص NDVI (تراکم پوشش گیاهی) و ضریب رواناب (شامل کاربری اراضی، بافت خاک، گروه هبدرولوژیک خاک، شماره منحنی، نگهداشت سطحی و ارتفاع رواناب سالانه) انتخاب گردید. از سیستم اطلاعات مکانی و تصاویر ماهواره ای برای تولید لایه های معیارها استفاده شد. سپس با اتکا به نظرهای کارشناسی و شناخت منطقه، وزن دهی نهایی لایه ها به روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی به وسیله نرم افزارExpert choice انجام گردید و نقشه پهنه بندی سیلاب در محدوده حوضه آبخیز گرگانرود ارائه شد. در نهایت نقشه پهنه بندی نهایی با همپوشانی نقشه های وزندهی شده برای هر معیار در سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه شد. بررسی و تحلیل نهایی نقشه به دست آمده بیانگر آن است که نواحی شمال و شمال غرب دارای بیشترین ظرفیت در برابر خطر سیل هستند. همچنین نتایج نشان داد که از کل مساحت منطقه، 19.97 درصد دارای وضعیت با خطر خیلی زیاد، 19.98 درصد دارای وضعیت با خطر زیاد، 19.98 درصد دارای وضعیت با خطر متوسط، 20.07 درصد دارای وضعیت با خطر کم، 20 درصد دارای وضعیت خطر خیلی کم در برابر سیل قرار دارند. در این پژوهش، از بین عوامل طبیعی موثر بر وقوع سیلاب، عامل بارش بیشترین تاثیر را در وقوع سیلاب در حوضه آبریز مورد مطالعه دارد.

بازسازی شرایط اقلیمی گذشته با توجه به پدیده های فرمی یخچالی و ارتباط آنها با ارتفاع خط تعادل آب و یخ صورت می-پذیرد. بازسازی ارتفاع خط تعادل یخچال های عهد حاضر و دیرینه از جمله پارامتری است که از آن به عنوان یک شاخص تغییر اقلیم استفاده می شود. هدف اصلی این پژوهش؛ بازسازی ارتفاع خط تعادل آب و یخ (ELA) در ارتفاعات ایران مرکزی در استان کرمان بر اساس شواهد ژئومورفیک یخچالی و با استفاده از روش لویز، هوفر و کف سیرک پورتر است. برای این کار با استفاده از بازدید میدانی مورن های پایانی در امتداد دره های اصلی شناسایی و ارتفاع آنها با استفاده از GPS اندازه گیری شد. پس از تهیه لایه های مختلف مورد نیاز در نهایت نقشه ژئومورفولوژی منطقه ترسیم و مکان دقیق مورن ها بر روی آن مشخص گردید. نتایج نشان می دهد که ارتفاع بالاترین و پاینترین ELA در هفت واحد مطالعاتی بر مبنای روش های فوق به ترتیب عبارتند از: بالاترین مقدار ELA بر اساس روش لویز 4063 متر در ارتفاعات هزار و کمترین آن 2858 متر در ارتفاعات جوپار است. همچنین بالاترین مقدار ELA بر اساس روش هوفر 3875 متر در ارتفاعات هزار و کمترین آن 2682 متر در ارتفاعات جوپار است. در حال حاضر مقدار ELA منطقه مطالعاتی بر اساس آمار اقلیمی 4629 متر است. بالاترین مقدار ELA بر اساس روش کف سیرک (پورتر) در ارتفاعات هزار 3518 متر و پایین ترین آن در ارتفاعات جبال بارز با ارتفاع 2953 متر بوده است. ارتفاع ناهمواری ها و برفگیر بودن آنها علت اصلی تفاوت ELA در این واحدهای کوهستانی است.

در کشور ما شرایط اقلیمی به گونه ای است که در 65 درصد آن متوسط بارندگی سالیانه کمتر از 130 میلی متر است.. بنابراین شناخت عوامل تأثیرگذار بر کیفیت منابع آبی این مناطق برای حفاظت در جهت کاهش آسیب پذیری این منابع، از اهمیت شایانی برخوردار است. در این تحقیق جهت بررسی عوارض ژئومورفولوژیکی در شناسایی سرچشمه های شوری منابع آب زیرزمینی در پلایای ایزدخواست و ارائه شاخصی مطمئن جهت مدل سازی مکانی از مدل رگرسیون وزنی جغرافیایی (GWR) استفاده شده است. نتایج نشان داد که از بین 5 شاخص انتخاب شده ، شاخص بافت زهکشی نسبت به شاخص-های دیگر کارایی بهتر و مناسب تری داشت بطوری که نتایج مدل GWR با لندفرمهای منطقه رابطه مستقیی را نشان داد. در اغلب پارامترهای کیفی بیشترین میزان همبستگی مربوط به غرب حوضه می باشد که نشان دهنده تأثیر بالای دیاپیر نمکی موجود در غرب حوضه بر منابع آبی می باشد همچنین مقاومت کم و فرسایش رسوبات تبخیری نیز بر این موضوع دامن زده است. علاوه بر این در این تحقیق سازندهای مخرب در مرکز، شمال، شمال شرق و شمال غرب منطقه به صورت تپه ماهور و بدلند رخنمون دارند. علاوه بر این با استفاده از شاخص بافت زهکشی به طور کامل مقاومت لیتولوژی های مختلف در زیرحوضه ها مشخص شد. که نتایج نشان می دهد در نبود نقشه های زمین شناسی با مقیاس قابل قبول می توان جهت تشخیص نوع مقاومت سنگ ها از نقشه های توپوگرافی با مقیاس های موجود و حتی برای تعیین جنس لیتولوژی ها با استفاده از نقشه های توپوگرافی بزرگ مقیاس تر با استخراج شبکه زهکشی به عنوان لندفرم از شاخص بافت زهکشی استفاده نمود.

در این تحقیق از روش مبتنی بر شی گرا در تهیه ی نقشه کاربری اراضی حوضه آبریز دره رود با استفاده از تصاویر لندست 5 با سنجنده TM و لندست 8 با سنجده OLI در یک بازه زمانی 30 ساله، از سال 1990 تا 2019 و تاثیرات آن بر تغییرات دبی رودخانه دره رود مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر ماهواره ای در چهارده کلاس طبقه بندی شد که کلاس های کشت آبی، زراعت دیم، مناطق سنگی، مناطق مسکونی، باغات و دریاچه دارای افزایش مساحت و زمین های بایر، مراتع، اراضی جنگلی و بستر رودخانه دارای کاهش مساحت بوده اند برای پی بردن به تغییرات روند جریانی رودخانه ، از روش SCS در مدل HEC_HMS استفاده شد و به صورت چهار زیر حوضه مشیران، هوراند، سمبور و بوران تقسیم شده و با توجه به کاربری اراضی شماره منحنی CN و زمان تاخیر رواناب زیرحوضه ها به همراه ضریب K و X به مدل معرفی شد و اجرا گردید. نتایج نشان داد که اوج رواناب در زیرحوضه مشیران با کاهش 7 مترمکعب و کاهش 5/8 میلیمتر حجم رواناب و در زیرحوضه هوراند با کاهش 6/8 متر مکعب اوج رواناب و کاهش 12 میلیمتر حجم رواناب و زیر حوضه سمبور با کاهش 2/2 متر مکعب اوج رواناب و کاهش 12 میلیمتر حجم رواناب همراه بوده است در حالی که در زیر حوضه بوران بر خلاف سه زیر حوضه قبلی افزایش اوج رواناب به میزان 10 متر مکعب در ثانیه و افزایش حجم رواناب به میزان 6/9 میلیمتر برآورد شده است.

یکی از مخاطرات پیش روی دشت های کشور، مخاطره فرونشست است. قرار گیری دشت همدان-بهار در منطقه نیمه خشک سبب شده تا این دشت در معرض مخاطره فرونشست باشد. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به بررسی این مخاطره پرداخته شده است. در این تحقیق به منظور دستیابی به اهداف مورد نظر از روش های توصیفی-تحلیلی استفاده شده است. داده های تحقیق شامل تصاویر راداری سنتنیل 1 (73 تصویر راداری در طی بازه زمانی ۱۶/۰۱/۲۰۱۵ تا ۱۴/۰۱/۲۰۲۰)، تصویر ماهواره ای لندست 8 (مربوط به تاریخ 13/06/ 2020 به منظور تهیه نقشه کاربری اراضی منطقه)، مدل رقومی ارتفاعی 30 متر SRTM، نقشه زمین شناسی 1:100000 و همچنین اطلاعات مربوط به چاه های پیزومتری منطقه است. ابزارهای تحقیق نیز شامل GMT، ENVI، ARCGIS و expert choice می باشد. بر اساس نتایج بدست آمده، این دشت در طی دوره زمانی ۵ سال (از تاریخ ۱۶/۰۱/۲۰۱۵ تا ۱۴/۰۱/۲۰۲۰)، با ۲۸۱ میلی متر فرونشست مواجه شده است که بر اساس آن می توان گفت منطقه مورد مطالعه دارای میانگین ۵۶ میلی متر فرونشست سالانه است. همچنین نتایج پتانسیل سنجی مناطق مستعد وقوع فرونشست بیانگر این است که مناطق میانی محدوده مطالعاتی، شامل محدوده های شهری همدان، بهار، لالجین و صالح آباد به دلیل نوع کاربری، نوع لیتولوژی، شیب کم، قرار گرفتن در واحد دشت و مخروطه افکنه و همچنین افت زیاد منابع آب زیرزمینی در این مناطق، پتانسیل بالایی جهت وقوع و تشدید فرونشست در آینده دارد. با توجه به اینکه این مناطق در محاسبه فرونشست منطقه، دارای بالاترین میزان فرونشست بوده اند، بنابراین بین نتایج حاصله از تصاویر راداری و پهنه بندی، انطباق وجود دارد.

مناطق کارستیک به عنوان یکی از منابع مهم آبی پتانسیل آسیب پذیری بالایی دارند. یکی از مناطقی که در معرض آسیب پذیری قرار دارد، توده کارستیک خورین در شمال استان کرمانشاه است، به همین در این تحقیق به شناسایی مناطق آسیب پذیر آن پرداخته شده است. این تحقیق در ۳ مرحله انجام شده است، در مرحله اول با استفاده از ۸ فاکتور (لیتولوژی، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، اقلیم، ارتفاع، شیب، جهت شیب، کاربری اراضی) و مدل تلفیقی WLC و ANP به شناسایی مناطق مستعد توسعه کارست در محدوده مطالعاتی پرداخته شده است. در مرحله دوم، با استفاده از مدل Paprika به شناسایی مناطق آسیب پذیر در محدوده مطالعاتی پرداخته شده است. در مرحله سوم بر مبنای نتایج حاصله از دو مرحله اول، مناطقی که بیش تر در معرض آسیب قرار دارند، شناسایی شده است. ارزیابی نتایج حاصله از طریق مدل تلفیقی WLC و ANP بیانگر این است که مناطق مرکزی محدوده مطالعاتی با ۶/۶۸ کیلومترمربع، به دلیل نوع لیتولوژی، ارتفاع زیاد، نوع پوشش و میزان شیب، پتانسیل زیادی جهت توسعه منابع کارستیک دارد. همچنین نتایج حاصل از ارزیابی میزان آسیب پذیری با استفاده از مدل Paprika نیز بیانگر این است که مناطق میانی محدوده با ۳/۳۵ کیلومترمربع، بیش ترین پتانسیل آسیب پذیری را دارد. در این تحقیق به منظور شناسایی مناطق آسیب پذیر در برابر آلودگی، طبقات مستعد توسعه کارست که معرض آسیب پذیری خیلی زیادی قرار دارند، به عنوان مناطق آسیب پذیر شناسایی شده است که این مناطق دارای ۷/۲۲ کیلومترمربع وسعت هستند.

میراث ژئومورفولوژیکی شهری مستعد تخریب ناشی از فعالیت های انسانی مرتبط با توسعه شهری و ایجاد ساختارهای زیربنایی است. برای درک اثر توسعه شهری بر میراث ژئومورفولوژیکی و ضرورت حفاظت از این میراث ارزشمند، پژوهش حاضر به صورت موردی در شهر خرم آباد انجام شده است. داده های تحقیق از طریق کارهای میدانی، نقشه های موضوعی و منابع تصویری موجود به دست آمده است. این تحقیق با یک رویکرد نوآورانه از طریق تلفیق کارهای میدانی، روش های سنجش از دور و ارزیابی کمی انجام شده است. بدین صورت که ابتدا میراث ژئومورفولوژیکی محدوده شهری خرم آباد طی چندین مرحله کار میدانی فهرست برداری و تحلیل اهمیت شده است. در مرحله بعد میزان توسعه شهری خرم آباد طی سه دهه اخیر از طریق تصاویر ماهواره ای استخراج شده و اثرات آن بر میراث ژئومورفولوژیکی مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت میزان خطر تخریب هرکدام از میراث های ژئومورفولوژیکی شهر خرم آباد بر اساس شاخص خطر تخریب بریلها (2016) مشخص گردیده است. نتایج نشان داد که منطقه شهری خرم آباد طی دوره 1990 تا 2018 حدود سه برابر افزایش یافته و در این زمان بسیاری از آثار میراث ژئومورفولوژیکی مورد تخریب واقع شده و یا ارزش های عمده آن (زیبایی شناسی، علمی، آموزشی، گردشگری و ...) از بین رفته اند. نتایج ارزیابی خطر تخریب نیز نشان داد که ژئومورفوسایت های مخملکوه، آبشار طلایی و همین طور غار کنجی به علت گسترش سریع مناطق مسکونی، کنترل نشده و حتی غیرقانونی، در معرض بیشترین تخریب ناشی از فعالیت های انسانی از جمله ساخت وساز، تسطیح و جاده سازی، رها سازی زباله، استفاده و بهره برداری خصوصی و غیره قرار دارند.