مخاطرات محیط طبیعی

استفاده از سنجش از دور به دلیل پوشش وسیع مکانی و فراهم کردن اطلاعات در زمان های مختلف، در شناسایی مناطق آتش گرفته اهمیت ویژه ای دارد. امروزه از محصولات آتش مادیس به صورت گسترده ای برای این امر استفاده می شود. هدف از این تحقیق ارزیابی قابلیت محصولات آتش سنجنده مادیس MOD14, MOD14A2 (Terra) و MYD14, MYD14A2 (Aqua) و شناسایی مناطق آتش سوزی در استان گلستان است. ابتدا نقشه ی نقطه ای مربوط به تمامی تصاویر تولید شد سپس جهت ارزیابی صحت محصولات آتش، نقشه ی نقطه ای تهیه شده برای محصولات با داده های واقعیت زمینی مقایسه شد. در صورت انطباق موقعیت مکانی هرکدام از آتش های گزارش شده با آتش های شناسایی شده به وسیله ی محصولات، آن موقعیت به عنوان آتش شناسایی شده به صورت صحیح در نظر گرفته شد. جهت ارزیابی دقت تصاویر مادیس از تصاویر لندست به عنوان نقشه ی صحت زمینی استفاده شد. نتایج ارزیابی صحت محصولات نشان داد که شش منطقه ی آتش سوزی شده توسط محصولات آتش فعال سطح  دو روزانه و هشت منطقه توسط محصولات سطح سه هشت روزه شناسایی شدند. نتایج ارزیابی دقت تصاویر ضریب R^2 برابر 0.94 و ضریب RMSE برابر 426.12 هکتار را نشان می دهد. بررسی های صورت گرفته در این تحقیق نشان می دهد به منظور کارایی بهتر الگوریتم متنی کشف آتش، پیشنهاد می شود این الگوریتم برای جنگل های استان گلستان و متناسب با شرایط و ویژگی های منطقه ی آتش سوزی، شدت و مساحت آن توسعه داده شود تا نتایج بهتری را ارائه دهد.

پیش بینی از وقوع فرسایش خندقی با استفاده از مدل های مناسب و تهیه نقشه های پهنه بندی خطر، مناسب ترین راهکار برای برنامه ریزی مدیریت زمین در حوضه های آبخیز است. در این مطالعه از روش شبکه عصبی مصنوعی با ساختار چند لایه پرسپترون و با استفاده از متغیرهای شیب، جهت شیب، نقشه ارتفاع رقومی ( DEM )، واحدهای اراضی، کاربری اراضی، فاصله از آبراهه، زمین شناسی  و فاصله از راه برای حساسیت پهنه بندی فرسایش خندقی  در حوضه آبخیز قویجق استان گلستان استفاده شده است. برای انجام شبکه عصبی از نرم افزار SPSS modeler و از روش MLP استفاده شده است. استفاده از لایه ها در روش MLP 1-8-9 بود.  یعنی شامل 9 لایه ورودی،8 لایه پنهان و 1 لایه خروجی یا هدف بود. نتایج به دست آمده نشان داد که 20، 30، 24، 16، 10 درصد از منطقه مورد مطالعه در مناطق با خطر بسیار زیاد ، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم قرارگرفته است که بیشتر منطبق بر آبراهه ها و راه های ارتباطی و زمین شناسی بود. نقشه های حساسیت به فرسایش خندقی تهیه شده می تواند برای تصمیم گیری در مورد برنامه ریزی و مدیریت خاک و آب و در نهایت توسعه پایدار در حوزه آبخیز قویجق مفید باشد.

وجود منابع مهم آلاینده های انتشاری و نقطه ای ناشی از فعالیت های انسانی در سطح زمین و نفوذ این آلاینده ها به آبخوان ها، سبب کاهش کیفیت آب زیرزمینی می شود، بنابراین در مدیریت منابع آب زیرزمینی، جلوگیری از آلودگی این آب ها ضروری است. آب های زیرزمینی شهرستان کارون در استان خوزستان، به علت رونق فعالیت های کشاورزی و صنعتی در آن منطقه، همواره در معرض آلودگی هستند. لذا هدف این مطالعه، ارزیابی و پهنه بندی آسیب پذیری آبخوان منطقه با استفاده از مدل های دراستیک و سینتکس می باشد. با نقشه سازی و تلفیق پارامترهای هیدروژئولوژیکی مؤثر در انتقال آلودگی به آبخوان، نقشه های آسیب پذیری دو مدل مذکور در محیط نرم افزار GIS تهیه شدند. جهت صحت سنجی مدل های به کاربرده شده از مقادیر اندازه گیری شده نیترات موجود در چاه های منطقه استفاده شده و ضریب همبستگی پیرسون بین مدل ها و لایه نیترات، محاسبه و مشخص شد. نتایج نشان داد که شاخص آسیب پذیری مدل دراستیک، بین 68 تا 215 و شاخص آسیب پذیری مدل سینتکس بین 52 تا 195 متغیر است. در روش دراستیک، 2/485 هکتار از منطقه بدون خطر آلودگی، 6/751 هکتار با آسیب پذیری خیلی کم، 5/3305 هکتار با آسیب پذیری کم، 7/12411 هکتار با آسیب پذیری متوسط، 2/11191 هکتار با آسیب پذیری متوسط تا زیاد،  3/9427 هکتار با آسیب پذیری زیاد، 1/5861 هکتار با آسیب پذیری خیلی زیاد و 5/478 هکتار کاملاً مستعد آلودگی می باشد. در روش سینتکس، 4/455 هکتار از منطقه بدون خطر آلودگی، 1/789 هکتار با آسیب پذیری خیلی کم، 5/3281 هکتار با آسیب پذیری کم، 7/12426 هکتار با آسیب پذیری متوسط، 4/11169 هکتار با آسیب پذیری متوسط تا زیاد، 3/9449 هکتار با آسیب پذیری زیاد، 2/5844 هکتار با آسیب پذیری خیلی زیاد و 7/495 هکتار کاملاً مستعد آلودگی می باشد. همچنین، میزان همبستگی نقشه نیترات آب زیرزمینی با مدل های دراستیک و سینتکس به ترتیب 68/0 و 51/0 بوده که بیانگر قابلیت بالاتر مدل دراستیک نسبت به مدل سینتکس برای آبخوان منطقه موردمطالعه دارد.

مدل اوکه یکی از موفق ترین مدل ها ی ارائه شده در زمینه شبیه سازی بیشینه شدت جزیره گرمایی شبانه شهری بر اساس پارامتر نسبت منظر درکانیون های شهری است. این پارامتر به عنوان یکی از شاخص های هندسه شهری شناخته می شود. از آنجا که این شبیه سازی به تحلیل های مکانی و توصیفی گوناگون (به خصوص تحلیل های توپولوژیکی) نیازمند  است، لذا استفاده از سیستم های اطلاعات جغرافیایی امری اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه، کارآیی مدل اوکه  با استفاده از تحلیل رگرسیون و دمای سطح زمین محاسبه شده از داده های سنجنده استر و الگوریتم تک کاناله مورد ارزیابی قرار گرفته و یک مدل محلی برای شبیه سازی بیشینه شدت جزیره گرمایی شبانه کانیون ها  در منطقه مورد مطالعه ارائه شده است. ضرایب تشخیص و همبستگی حاصل از تحلیل رگرسیون مدل محلی در کانیون های شهری به ترتیب 0.74 و0.86 محاسبه شد که نشان دهنده وجود یک رابطه خطی نسبتاً شدید میان شاخص هندسه شهری و بیشینه شدت جزیره گرمایی و تأثیر قابل توجه هندسه شهری بر آن پدیده است. مقادیر خطای جذر میانگین مربعات و خطای متوسط حسابی  حاصل از نتایج مدل محلی ارائه شده در منطقه مورد مطالعه به ترتیب 0.80 ± و 0.67 محاسبه شد که نشان دهنده دقت قابل قبول آن در شبیه سازی بیشینه شدت جزایر گرمایی شبانه شهری است. نتایج حاصل از تحلیل رگرسیون دو متغیره داده ها نشان می دهد ارتفاع متوسط ساختمان ها ( با ضریب 1.43) در مقایسه با عرض متوسط معابر (با ضریب 0.35-)، تأثیر بیشتری را بر تغییرات شدت جزایر گرمایی شبانه شهری دارد. علامت ضرایب مذکور نشان می دهد این تأثیر در خصوص ارتفاع ساختمان ها افزایشی و در خصوص عرض معابر، کاهشی است.

جنگل های مانگرو همواره در معرض صدمات بسیاری ناشی از مخاطرات طبیعی و انسانی مختلف قرار دارند، به همین سبب برنامه ریزی به منظور فراهم آوردن ابزارهای مناسب برای جلوگیری یا کاهش آثار این مخاطرات ضروری به نظر می رسد. بنابراین در این مطالعه تهدیدات طبیعی و انسانی موجود و پیش روی جنگل های مانگرو در محدوده ی استان هرمزگان با هدف شناسایی و معرفی آن به بخش های مدیریتی در جهت کاهش خطرات و پیشگیری عوامل تهدید، انجام گرفت. شناسایی فهرست اولیه تهدیدات با استفاده از مرور منابع داخلی و خارجی و مصاحبه با کارشناسان خبره و حاضر در منطقه انجام و تعداد 34 عامل تهدید شناسایی شد. بر اساس تهدیدات شناسایی شده، پرسشنامه ای تهیه و روایی کیفی و کمی آن تعیین شد. براساس روش نسبی روایی محتوا تعداد 8 معیار (سرشاخه زنی؛ کاهش حق آبه زیست محیطی حوضه؛ نشت مواد نفتی شناورها؛ توسعه بندر و سازه های دریایی؛ فرسایش کرانه؛ تعلیف شترهای سرگردان؛ تغییرات الگوی بارش و تغییر الگوی شوری آب) دارای حداقل مقدار روایی بود. فهرست نهایی تهدیدات به روش دلفی و تعیین وزن هر یک از آن ها با روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) انجام شد. نتایج اولویت بندی تهدیدات نشان داد سرشاخه زنی، نشت مواد نفتی شناورها و فرسایش کرانه از مهم ترین تهدیدات جنگل های مانگرو در استان هرمزگان هستند.

با توجه به کاهش بارندگی در دو دهه اخیر، خشک سالی به یک مشکل بزرگ در جهان و مخصوصاً در مناطق خشک و نیمه خشک از قبیل ایران تبدیل شده است، ازاین رو پایش و مدیریت آن حائز اهمیت می باشد. سنجش از دور و سامانه اطلاعات مکانی توانایی بررسی شاخص هایی متنوعی جهت ارزیابی انواع خشک سالی ها را فراهم می کند، بنابراین در مطالعه حاضر، خشک سالی کشور ایران با استفاده از چندین شاخص سنجش از دوری شامل شاخص شرایط بارش (PCI)، شاخص شرایط دما (TCI)، شاخص شرایط پوشش گیاهی (VCI) و شاخص تلفیقی تحت عنوان SDCI در طول دوره آماری 2000 تا 2018 مورد ارزیابی و بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی صحت نتایج به دست آمده، این نتایج با شاخص SPEI بررسی و مقایسه گردید. نتایج این مطالعه نشان داد سه شاخص PCI، VCI و TCI تطابق خوبی با هم دارند. همچنین نتایج شاخص ترکیبی SDCI نشان می دهد که در سال های 2000، 2008 و 2017 خشک سالی های شدیدی اتفاق افتاده است که با مقایسه نتایج این شاخص با شاخص هواشناسی استاندارد تبخیر و تعرق بارندگی(SPEI)، مطابقت زیادی وجود دارد. لازم به ذکر است که اختلافات جزئی بین این دو شاخص را می توان این گونه توجیه نمود که شاخص SPEI یک شاخص اقلیمی بوده که دو پارامتر دما و بارش را برای ارزیابی خشک سالی در نظر می گیرد، درحالی که شاخص سنجش از دوری SDCI علاوه بر دما و بارش، خشک سالی کشاورزی را نیز در نظر گرفته و با دید وسیع تری وضعیت خشک سالی را ارزیابی می کند. بر مبنای محاسبه های انجام شده شاخص ترکیبی SDCI با توجه به اینکه جنبه های مختلف خشک سالی را در نظر گرفته است یک ارزیابی جامع و مناسب نسبت به سایر شاخص ها از وضعیت خشک سالی کشور ارائه داده است.

تعادل بوم شناسی طبیعت وابسته به سلامتی بوم سازگان های جنگلی است. آتش سوزی تأثیرات جبران ناپذیری بر کارکردهای بوم شناسی بوم سازگان جنگلی می گذارد، بطوری که سبب اختلال در تولید اکسیژن و ترسیب کربن، کاهش تنوع زیستی، گسترش آفات و بیماری ها و درنهایت برهم خوردن تعادل طبیعت می شود که نقش بی همتایی بو م سازگان جنگلی دارد. تحقیق حاضر با هدف پهنه بندی خطر آتشسوزی در جنگل های شهرستان سردشت در استان آذربایجان غربی با وسعت 8/1784 هکتار برای دستیابی به راهکارهای مدیریتی جهت  مقابله با آن انجام شد. به این منظور پس از گردآوری داده های مورد نیاز، اقدام به تهیه لایه های اطلاعاتی شامل ارتفاع، شیب، جهت دامنه، متوسط بارندگی سالانه، متوسط دمای ماهانه، کربن آلی، بافت خاک و تراکم پوشش گیاهی گردید. در مرحله بعد، اولویت بندی و ارزیابی معیارها و تعیین وزن لایه ها توسط فرایند تحلیل سلسله مراتبی انجام شد. با اختصاص وزن های حاصل به لایه های رستری، عوامل تاثیرگذار و روی هم گذاری لایه های اطلاعاتی در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی نقشه امکان وقوع آتش سوزی در جنگل های منطقه تهیه گردید. نتایج نشان داد که 7/12 درصد منطقه در محدوده خطر آتش سوزی زیاد، 9/39 درصد در محدوده متوسط، 9/31 درصد در طبقه با خطر کم و 5/15 درصد منطقه نیز در محدوده بی خطر واقع شده است. همچنین، بیشترین تهدید آتش سوزی،  در نواحی شمال شرق منطقه مورد مطالعه و کمترین خطر آتش سوزی نیز، در شمال، بخش هایی  در جنوب و نوار باریکی در نواحی مرکزی منطقه مورد مطالعه مشاهده شد. مقدار شاخص آنگستروم نیز نشان داد که بیشترین احتمال رخداد آتش سوزی ها در فاصله زمانی خرداد تا شهریور است.

تحلیل الگوهای فضایی تاب آوری و بررسی روابط فضایی بین تاب آوری و عوامل تأثیرگذار از جمله عدالت توزیعی بسیار ضروری خواهد بود، زیرا باعث درک بهتر وضعیت تاب آوری و مدیریت بهینه خدمات توزیعی خواهد شد. لذا، هدف از مطالعه حاضر، که از نوع توصیفی تحلیل است، بررسی عدالت توزیعی و تأثیر آن بر سطح تاب آوری روستاهای غرب دریاچه ارومیه در زمینه خشکسالی است. جامعه آماری مطالعه حاضر تمامی روستاهای واقع در محدوده 10 کیلومتری از ساحل دریاچه ارومیه بوده، که جهت مطالعه 53 روستا و در نهایت با استفاده از فرمول کوکران و به روش نمونه گیری طبقه ای چند مرحله ای تصادفی 380 خانوار جهت مطالعه انتخاب شد. ابزار جمع آوری پرسشنامه محقق ساخته ای بود که روایی آن به صورت صوری و پایایی آن با استفاده از ضریب آلفای کرونباخ مورد تأیید قرار گرفت. در این پژوهش، عوامل تأثیرگذار (شاخص های عدالت توزیعی) بر سطح تاب آوری روستاهای مورد مطالعه با روش رگرسیون وزنی جغرافیایی ( GWR ) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج رگرسیون GWR نشان داد که متغیرهای وارد شده به مدل 8/47 درصد متغیر وابسته را تبیین می کنند. همچنین، نتایج مدل رگرسیون ( OLS ) نشان داد که شاخص های زیربنایی، بازرگانی خدماتی و اقتصادی دارای بیشترین تأثیرگذاری بر سطح تاب آوری در روستاهای مورد مطالعه در زمینه خشکسالی هستند.

افزایش تولید پسماندها ناشی از رشد جمعیت و دفن غیراصولی در خاکچال ها، یکی از مهمترین مشکلات ایجاد شده در جوامع شهری می باشد. ارزیابی اثرات محیط زیستی از ابزارهایی بوده که جهت پیش بینی و کاهش اثرات مخرب و زیان بار پروژه های عمرانی مورد استقبال قرار گرفته است. از این رو در پژوهش حاضر در نظر است با استفاده از گزارشات و تصاویر موجود، مطالعات میدانی، ماتریس ایرانی و در نظر گیری فاکتورهای تاثیرگذار ژئوتکنیک زیست محیطی، آثار بهره برداری غیر اصولی از خاکچال شهرستان قوچان بر محیط زیست بررسی گردد. با تجزیه و تحلیل ماتریس ایرانی مشخص گردید که تعداد اثرات و پیامد های میانگین جبری منفی به ترتیب برابر با ارزش 3 و 5 است. در این میان اثر و پیامد منفی کم تر از 1/3- در ستون و سطر به ترتیب مربوط به تسطیح و آماده سازی زمین، گسیختگی بستر و پایداری دیواره است. با توجه به بررسی های ژئوتکنیکی، فاکتور پایداری دیواره های خاکچال نیاز به بهسازی دارد. در خاکچال قوچان در صورت خاکبرداری با شیب کمتر از 35 درجه و ارتفاع خاکبرداری حدود 4 متر ترانشه های موجود دچار لغزش نمی گردد. از اینرو اصلاح و بهسازی لازم در جهت پایداری دیواره ضروری بوده و نتایج و راه کارهای مناسب جهت بهبود شرایط ارائه شده است.

برای اجرای مدیریت صحیح پس از تهیه نقشه بیابان زایی شناخت واحدهای مشابه بسیار ضروری است. چرا که دو واحد ژئومورفولوژیک یا دو واحد کاری که از نظر شدت بیابان زایی یکسان می باشند، الزاماً مدیریت یکسانی نیاز ندارند. در این مطالعه برای شناسایی واحدهای مشابه که مدیریت یکسانی نیاز دارند ابتدا شدت بیابان زائی با توجه به 4 معیار مهم اثر گزار در منطقه (معیارهای اقلیم، خاک، پوشش گیاهی و فرسایش بادی) بر اساس مدل IMDPA مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس با کمک روش تجزیه خوشه ای واحدهای مشابه شناسایی و طبقه بندی گردید. نتایج حاصل از ارزیابی مدل بیابان زائی نشان داد که 32/59 درصد از کل مساحت واحدهای کاری در کلاس شدید و 68/40 درصد مساحت مناطق مورد مطالعه در کلاس متوسط از نظر شدت بیابان زائی قرار گرفته است. همچنین نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای برای شناسائی واحدهای مشابه نشان داد که کل واحدهای ژئومورفولوژیکی در شش خوشه متفاوت قرار گرفته است. بر اساس نتایج مشاهده شد که الزاماً دو واحد کاری که شدت بیابان زائی یکسانی دارند در یک خوشه قرار ندارند و واحدهای کاری با شدت یکسان در خوشه های متفاوتی قرار می گیرند. لذا می توان گفت که استفاده از روش خوشه بندی به همراه مدل های بیابان زائی جهت شناسایی واحدهای مشابه برای برنامه ریزی و اجرای برنامه های مدیریتی از کارائی مناسبی برخوردار می باشد.

اقلیم تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسان ساز در سطح جهانی و منطقه ای در حال تغییر است. امروزه، مدل های سری CMIP، منابع داده ای چند مدلی را به منظور بهبود پژوهش های علمی در راستای شناخت تغییر اقلیم و خطرپذیری اقلیم آینده در مقیاس منطقه ای یا محلی و توسعه رهیافت هایی برای سازگاری با اقلیم ارایه می دهند. با این وجود، ثابت شده است که این مدل ها قادر به حل جزئیات ویژگی های تغییر اقلیم در مقیاس های مذکور نیستند. به منظور پرکردن این خلا، روش های مقیاس کاهی ( دینامیکی و آماری)، به عنوان راه های چند روشی به منظور بدست آوردن پیش نگری های با قدرت تفکیک مناسب از مدل های جهانی اقلیمی بکار می روند. ارائه اطلاعات مطمئن تر اقلیمی به صورت چند مدل، چند روش و چند مقیاس (M5S) می تواند به تصمیم گیران بخش-های مختلف همچون آب و کشاورزی در پاسخ به تغییرات اقلیم کمک نماید. در این راستا، در این پژوهش با هدف ارایه سناریوهای آتی اقلیمی دما و بارش در حوضه کشف رود (دشت مشهد) از دو روش مقیاس کاهی آماری (SDSM و BCSD) و یک مدل منطقه ای اقلیم (RegCM) استفاده شده است. برونداد مدل اقلیمی CanESM2 برای دوره حاضر (2005-1984) و دوره آینده نزدیک (2050-2021) با سه روش مذکور، مقیاس کاهی شد. نتایج نشان داد میانگین دما در حوضه کشف رود در تمام فصل ها افزایش می یابد (با سه روش). تغییرات بارش دارای نوسانات زیادی است. در دوره آتی، بارش تا 4 و 9 درصد تحت این سناریوی با دو روش SDSM و RegCM کاهش می یابد که از لحاظ آماری معنی دار نیست در حالیکه با استفاده از روش مقیاس کاهی BCSD، بارش به طور معنی داری تا 24 درصد در ایستگاه مشهد افزایش خواهد یافت.

توفان های گرد و غبار یکی از مخاطرات طبیعی است که آسیب هنگفت اجتماعی و اقتصادی را بر سیستان تحمیل می نمایند. از آنجایی-که بررسی پیامدهای این توفان ها و آسیب های ناشی از آنها در بخش های مختلف دشوار است در این مطالعه تنها بخشی از پیامدها و آسیب های ناشی از این توفان ها در سیستان طی سال های 1398-1396 مورد بررسی قرار گرفته است. آسیب وارده بر راه های ارتباطی شامل آسیب وارده به بدنه راه، آسیب وارده به تاسیسات و تجهیزات و آسیب ناشی از نگهداری راه می باشد. به منظور برآورد آسیب ها و دریافت اطلاعات مورد نیاز جداولی تهیه شد و با مراجعه به اداره راهداری و حمل و نقل راه های شهرهای زابل، زهک و هیرمند تکمیل شدند. تحلیل توفان های گرد و غبار با استفاده از داده های سرعت باد و دید افقی ثبت شده در ایستگاه هواشناسی زابل انجام گرفت. نتایج نشان داد که توفان های گرد و غبار به تابلوها و تأسیسات و آسفالت راه ها آسیب هایی را وارد نموده بطوری که هزینه نگهداری و بازسازی آنها را افزایش داده است. بین فراوانی ماهانه و سالانه توفان های گرد و غبار و مقادیر ماهانه و سالانه رسوبات انباشته شده در سطح راه ها انطباق مناسبی وجود داشت. بیشینه تجمع ماسه در نیمه اول سال و ماه تیر و در سال 1397 مشاهده شده که منطبق با بیشینه فراوانی توفان های گرد و غبار می باشد. مقدار آسیب های وارده از توفان های گرد و غبار بر راه های ارتباطی سیستان 5/32 میلیارد تومان طی سه سال مورد بررسی برآورد شد.