عیسی جوکارسرهنگی

ارزیابی و پهنه بندی فرسایش خاک با استفاده از مدل هایی که دقت بیشتری داشته باشند، به اجرای فعالیت های حفاظتی و کنترل فرسایش خاک در داخل حوضه و کاهش میزان رسوب در خارج از آن کمک می کند. هدف از این پژوهش پهنه بندی شدت فرسایش خاک حوضه بلده با استفاده از مدل های RUSLE و ICONA و بررسی میزان دقت آنها با مشاهدات و مقادیر واقعیت زمینی است. فاکتورهای مدل RUSLE شامل فرسایندگی باران ( R )، فرسایش پذیری خاک ( K )، توپوگرافی ( LS )، پوشش گیاهی ( C ) و عملیات حفاظتی ( P ) به ترتیب از داده های بارندگی منطقه، نقشه خاک، مدل رقومی ارتفاع و تکنیک های سنجش از دور محاسبه شده اند. براساس مدل ICONA درابتدا از هم پوشانی دو لایه شیب و سنگ شناسی، نقشه فرسایش پذیری خاک به دست آمد. سپس برای تهیه نقشه حفاظت خاک، لایه های شاخص پوشش گیاهی و کاربری اراضی منطقه همپوشانی شدند و در مرحله آخر با استفاده از لایه های فرسایش پذیری و حفاظت خاک، نقشه پهنه بندی فرسایش با این مدل نیز تهیه گردید. برای ارزیابی دقت این مدل ها از شاخص های آماری و روش BLM که تمامی عوامل آن طی مشاهدات میدانی به دست آمد، استفاده شده است. برای این منظور، یک نقشه با 2500 نقطه به صورت شبکه بندی منظم جهت نمونه برداری از نقشه های حاصل از مدل ها تهیه گردید و بر این اساس آماره های RMSE   (جذر میانگین مربعات خطا)،   MAE (میانگین خطای مطلق)، MSE (میانگین مربعات خطا) و NSEC (ضریب کارایی ناش و ساتکلیف) محاسبه شد. نتایج شاخص های آماری مذکور و خطاهای مدل ها نشان می دهند که مدل های مذکور در حوضه بلده کفایت بالایی ندارند، اما کارایی و میزان تطابق طبقات فرسایش مدل ICONA با خروجی BLM به عنوان نقشه مرجع اندکی بیشتر است، چرا که مقدار RMSE ، MAE و MSE آن کمتر و NSEC آن به عدد یک نزدیک تر است.

از مهمترین مباحث علم ژئومورفولوژی و مدیریت رودخانه، موضوع مورفولوژی کانال های رودخانه ای است که به کمک آن می توان به مجموعه اطلاعات مفیدی درباره ی شکل هندسی، فرم بستر، پروفیل طولی، مقاطع عرضی، تغییر شکل و مکان آبراهه ها در طول زمان دست یافت. اندازه این شاخص ها نشان دهنده عملکرد واقعی مجرای رودخانه هاست. در این تحقیق میزان تغییرات و جابجایی پیچان رودهای رودخانه چهل چای- نرماب در دوره زمانی از سال 1345 تا سال 1392 با استفاده از عکس های هوایی و تصاویر گوگل ارث و به منظور تحلیل وضعیت کنونی و پیش بینی حرکت و جابجایی پیچان رودهای این رودخانه در آینده مورد مطالعه قرار گرفت. برای دستیابی به این هدف، وضعیت پلان رودخانه و شاخص های مورفومتری نظیر طول کانال، تعداد پیچان رود، ضریب سینوسی، زاویه مرکزی، شعاع انحنای پیچان رودها و عرض کانال در محیط نرم افزار GIS و Auto Cad در چهار بازه جداگانه، اندازه گیری و با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج نشان داد که میانگین بیشتر پارامتر های مورفومتری رودخانه چهل چای- نرماب در طول دوره مورد بررسی تغییر یافته است، به طوری که پارامتر طول کانال این رودخانه 6200 متر، سینوزیته 3/0، تعداد پیچان رود 31 حلقه، میانگین زاویه مرکزی 4/1 درجه و میانگین عرض کانال آن 9 متر نسبت به سال 1345 کاهش یافته است. هم چنین بررسی روند تغییرات در بازه های چهارگانه نشان داد که میزان تغییرات و روند آن در بازه های مختلف با یکدیگر متفاوت است. در بازه 1 تا بازه 3 مقادیر اغلب پارامترهای مورفومتری از سال 1345 تا سال 1392کاهش یافته، در حالیکه در بازه 4 این مقادیر در این دوره افزایش داشته است. عوامل تاثیر گذار در این تغییرات شامل میزان دبی، شیب، بافت خاک و انواع کاربری اراضی در حاشیه رودخانه می باشند. با توجه به وجود بیشترین تعداد پیچان رودهای بیش ازحد توسعه یافته در بازه 4 و در مجاورت شهر گنبد کاووس، بیشترین مناطق خطر نیز در این بازه قرار گرفته است.

با توجه به این که تعیین مقدار دق یق توان سرزمین برای کاربری های مختلف غیرعملی است، با به کارگیری منطق فازی به عنوان منطق مدل سازی ریاضی فرآیندهای غیردقیق و مبهم، می توان زمینه ای برای مدل سازی فرایندهای مطرح در تعیین توان اکولوژیکی فراهم ساخت. برای این منظور، در این تحقیق مدل اکولوژیکی توسعه شهری ایران به عنوان مبنا مدنظر قرار گرفت و با استفاده از منطق فازی برای استان آذربایجان غربی اجرا شد. فازی سازی نقشه های منابع اکولوژیکی، در واقع کاربرد سیستم استنتاج گر فازی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به منظور تعیین درجه عضویت و همپوشانی فازی لایه های مختلف برای توسعه شهری است. نتایج ارزیابی توان اکولوژیکی برای توسعه شهری و تحلیل نقاط قوت و ضعف منطق فازی در مقایسه با پیاده سازی مدل مبتنی بر مدل مخدوم (ایران) نشان داد که با به کارگیری موتور استنتاج گر فازی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی ارزیابی توان اکولوژیکی به خصوص در کناره های مرز یگان های تشکیل دهنده نقشه های منابع اکولوژیکی، نزدیک تر به واقعیت انجام می گیرد. در نهایت به منظور تخصیص سرزمین به کاربری های مختلف در استان، به مطالعات اقتصادی و اجتماعی و مدل سازی های بیش تری نیاز است.

این تحقیق با هدف تبیین تحولات 40 ساله در جمعیت این شهرها بویژه شهرهایی که از رشد نامتعادل تری برخوردار بودند صورت گرفته است. رویکرد این مطالعه از نوع تحلیلی- تکوینی بوده و بر پایه داده­های اسنادی- کتابخانه­ای و نتایج سرشماری سال­های 1345 تا 1385 استوار است. شهرها براساس نرخ رشد متوسط 40 سال اخیر در چهار گروه تقسیم­بندی شدند. نتایج حاصله بیانگر آن است که 80 شهر بالای صدهزار نفری ایران 70 درصد جمعیت شهری را تشکیل می­دهند این شهرها از نظر تعداد و سهم جمعیتی همواره رو به افزایش بوده و از نظر میزان رشد اکثراً تا سال 1365 سیری صعودی و پس از آن به تدریج روند نزولی را آغاز نمودند. برخلاف سده­های گذشته که عوامل طبیعی تأثیر تعیین­کننده­ای در رشد و پراکنش جمعیت شهری ایران داشته، امروزه عوامل انسانی نظیر سیاست­های اقتصادی و جمعیتی دولت نقش مهمی را در این خصوص ایفا نموده­اند. پس از اسلامشهر با 91/12 درصد رشد متوسط در طول p دوره مورد مطالعه، شهرهای اقماری تهران مانند قدس، ملارد، قرچک و پاکدشت با جذب سرریز جمعیتی تهران بیشترین رشد را داشته­اند. برخی شهرها مانند مسجدسلیمان و آبادان نیز از رشدی بسیار ضعیف وگاه منفی برخوردار بودند.

یکی از انواع حرکات دامنه ای که در مناطق کوهستانی خسارت های جانی و مالی فراوانی وارد می کند، ریزش های سنگی است. شناخت نواحی حساس به ریزش با بهره گیری از روش های دقیق و مناسب برای تردد جاده ای و همچنین ساکنان منطقه، اهمیت زیادی دارد. هدف از این پژوهش بررسی عوامل مؤثر در وقوع ریزش و تهیه نقشه پهنه بندی خطر آن در دره هراز، واقع در استان مازندران است. برای این کار، نخست با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بررسی های میدانی، نقشه پراکنش ریزش های منطقه تهیه شد. سپس نقشه های عوامل مؤثر به منزله لایه های اطلاعاتی در محیط GIS وارد شدند. پس از محاسبه فراوانی ریزش های موجود در هر طبقه از عوامل و وزن دهی به آنها، با استفاده از مدل ارزش اطلاعات، لایه های ساخته شده در محیط ArcGIS با هم تلفیق و از جمع جبری نقشه های وزنی، نقشه پهنه بندی خطر ریزش در منطقه تهیه شد. برای تهیه نقشه پهنه بندی با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی، وزن هر عامل از ماتریس وزن دهی به دست آمد. نتایج بیانگر آن است که به ترتیب عوامل شیب، جنس سنگ، پوشش و کاربری زمین، جاده، آبراهه، گسل، ارتفاع و جهت دامنه، بیشترین نقش را در وقوع ریزش در منطقه دارند. ارزیابی مدل ها نشان داد که مدل های ارزش اطلاعات و تحلیل سلسله مراتبی، به ترتیب با احتمال تجربی 737/0 و 842/0 برای پهنه بندی در منطقه مناسب هستند؛ اما در مقایسه، وزن دهی عوامل با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی موجب افزایش دقت کار شده است.

نحوه استفاده و نوع کاربری اراضی از عوامل تاثیرگذار بر افزایش میزان فرسایش خاک و کاهش درآمدهای حاصل از اراضی است و با تعیین کاربری مناسب برای اراضی می توان به توسعه پایدار دست یافت. تحقیق حاضر با هدف بهینه سازی کاربری اراضی حوضه زارم رود در مازندران و به منظور کاهش میزان فرسایش خاک صورت گرفته است. برای برآورد میزان فرسایش در سطح حوضه از مدل EPM در محیط GIS استفاده شده است. در این مدل با امتیازدهی به عوامل لیتولوژی، شیب زمین، کاربری اراضی و وضعیت فرسایش، شرایط حوضه شبیه سازی می شود. بنابراین، در صورت تغییر کاربری اراضی، تنها امتیاز عامل کاربری در مدل تغییر خواهد کرد و در نتیجه می توان تاثیر تغییر کاربری اراضی را در میزان فرسایش و رسوب بررسی نمود. سه مدل EPM برای حوضه زارم رود تنها با اختلاف در امتیاز کاربری اراضی برای مزارع و باغ ها (مکان های با امکان تغییر کاربری و نوع کشت) در محیط GIS تهیه و نحوه فرسایش به صورت کیفی و کمی برای این سه مدل مقایسه شد. نتایج حاصله بیانگر آن است که با تغییر کاربری اراضی، بخصوص دیمزارها و باغ ها می توان شدت فرسایش و میزان آن را به طور قابل ملاحظه ای کاهش داد. از طرفی، درآمدها و هزینه های هر یک از کاربری های موجود در سطح حوضه بررسی و کاربری با حداکثر درآمد و حداقل فرسایش، انتخاب گردید.

شناسایی مکان های با پتانسیل بالای وقوع زمین لغزش ها برای مقابله با آن، از اهمیت زیادی برخوردار است. در مطالعه موردی حوضه صفارود، تعداد 33 لغزش مشاهده شده که هدف این تحقیق، شناخت عوامل و پهنه بندی مکان های مستعد وقوع لغزش ها می باشد. پارامترهای خاص موضوع این تحقیق شامل؛ سنگ شناسی، گسل، ارتفاع، شیب، جهت دامنه، بارش، آبراهه، خاک، پوشش گیاهی، راه ارتباطی و آبادی های حوضه بوده و از GIS برای تهیه لایه های اطلاعاتی و ارزشیابی هر یک از عوامل، تلفیق آنها از طریق الگوی وزنی و سرانجام تهیه نقشه قابلیت وقوع لغزش ها، استفاده گردید. برای وزن دهی به معیارها از روش شاخص آماری AHP استفاده شده است. معیار وزن دهی عناصر موجود در هر لایه بر اساس بیشترین نقشی بوده که در داخل آن لایه و در زمین لغزش موثر می باشد. پس از ترکیب لایه های مختلف عوامل اثرگذار در وقوع لغزش ها در محیط GIS، نقشه پهنه بندی خطر لغزش ها در چهار پهنه با خطر بسیار زیاد، زیاد، متوسط و کم به دست آمد و مشخص شد که حدود 31 درصد از سطح حوضه با خطر بسیار زیاد و خطر زیاد لغزش ها روبرو است. بر اساس الگو و پهنه بندی مذکور، 94 درصد از موارد مشاهده شده لغزش ها در پهنه خطر بسیار زیاد و زیاد قرار گرفته که نشان دهنده دقت بالای روش مورد استفاده است.

حوضه های آبخیز در ایران از نظر زمین شناسی ، ناهمواری ، اقلیم و سایر عوامل مؤثر در امر فرسایش بسیار متفاوت هستند ؛ بطوریکه ارزیابی فرسایش و اولویت بندی اراضی در روش استفاده از واحدهای هیدرولوژیکی را با مشکل مواجه می سازند . تحقیق حاضر ، شناخت ویژگی واحدهای ژئومرفولوژی را جهت ارزیابی میزان فرسایش و رسوب ضروری می داند ؛ بطوریکه بتوان از آن بعنوان مدل و پلان کار استفاده نمود. دراین روش ، ابتدا با استفاده از ملاکهای جنس سنگ و عوامل توپوگرافی یعنی ارتفاع ، شیب و جهت دامنه ها می توان واحدهای ژئومرفولوژی یک منطقه را تعیین نمود . سپس برای تخمین مقدار فرسایش در این واحدها و طبقه بندی اراضی بر اساس معیارهای کمّی ، با یک دید همه جانبه از کلیه عوامل مؤثر ، از روش پسیاک استفاده نمود . ارزیابی فرسایش با روش مذکور در واحدهای ژئوفرمولوژی ثابت می کند که فرضیات تحقیق درباره سرعت ، دقت عمل بیشتر ، تشخیص مهمترین عوامل فرسایش و بحرانی ترین نواحی از نظر تولید رسوب ، تعیین روابط و نحوه توزیع مکانی فرسایش و بحرانی ترین نواحی از نظر تولید رسوب ، تعیین روابط و نحوه توزیع مکانی فرسایش خاک در سطح منطقه صحیح می باشد .