درخت حوزه‌های تخصصی

بررسی و پایش میدان جابه جایی ناشی از تغییر شکل های سطح زمین از مطالعات مهم و کاربردی در مباحث مختلف ازجمله زمین شناسی، ژئومورفولوژی، ژئوفیزیکی است که در پیشگیری و رفتارشناسی سوانح طبیعی از قبیل زلزله، فرونشست و زمین-لغزش نقش به سزایی دارد. در این میان فرونشست زمین یکی از پدیده های مخرب ژئومورفولوژیکی است که می تواند خسارت-های جبران ناپذیر مالی و جانی به دنبال داشته باشد و به بسیاری از زیرساخت ها و سازه ها آسیب برساند. به همین سبب با توجه به پیامدهای مخرب این پدیده، مطالعه و بررسی و حتی ارائه مدلی برای تخمین و پیش بینی نرخ فرونشست های آینده برای مناطق مستعد فرونشست ضروری به نظر می رسد. بدین منظور روش های مختلفی برای پایش فرونشست وجود دارد که از میان آن ها تکنیک تداخل سنجی، یکی از تکنیک های مهم و قابل توجه تبدیل شده است. در این پژوهش کوشش بر این است که سری زمانی فرونشست زمین را در دشت کرمانشاه در بازه زمانی 2016(ژوئن)تا2021(ژانویه) با استفاده از36 تصویر ماهواره ای Sentinel-1 و 88 اینترفروگرام حاصل از آن ،با به کارگیری تکنیک تداخل سنجی راداری تحت رویکرد طول خط مبنای کوتاه(SBAS) برآورد شود. نتایج حاصل از تحلیل سری زمانی خط مبنای کوتاه نشان دهنده ی بیشینه10سانتی متر در بخش غربی دشت کرمانشاه می باشد. بررسی ارتباط بین افت سطح آب های زمینی و میزان بیشینه فرونشست در سطح دشت خطی نبودن این رابطه را نشان می دهد. که با بررسی جنس زمین در محدوده مطالعاتی به تاثیر همزمان ضخامت رسوبات ریزدانه و افت سطح آب زیر زمینی در منطقه بیشینه پی برده شد.

تغییرات پوشش و کاربری زمین در اثر فعالیت های انسانی تاثیرات نامطلوبی بر محیط زیست بر جای گذاشته است. مناطق شرقی استان اردبیل نمونه بارز این پدیده به شمار می آید. هدف از این تحقیق تجزیه و تحلیل تغییرات مکانی و زمانی در پوشش و کاربری زمین و اثرات آن بر دمای سطح زمین در دریاچه نئور می باشد. برای برآورد کاربری و پوشش زمین از مدل های جنگل تصادفی (RTC)، مدل حداکثر احتمال (MLC) و ماشین بردار پشتیبانی(SVM) استفاده شده و کارایی هر کدام توسط ضریب کاپا برآورد گردیده و مشاهده شد که مدل SVM از بیشترین میزان ضریب کاپا ( 87/0) برخوردار است.  برای استخراج شاخص LST نیز از باندهای 6 لندست 5 و 10 لندست 8 بهره گرفته شده و مشاهده شد که بخش غربی دریاچه با افزایش دمای سطح زمین مواجه گردیده است. در طول دوره زمانی 2002، 2013 و 2022 تغییرات قابل توجهی در پهنه آبی دریاچه نئور و پوشش های گیاهی مجاور آن مشاهده شد. زمین های بایر بیشترین وسعت را در تمام دوره های مورد مطالعه داشته است. پوشش گیاهی بر اساس مدل SVM حدود 04/1 کیلومتر مربع افزایش یافته است. مساحت سطح دریاچه بر اساس مدل MLC در سال 2002 معادل 19/3 کیلومتر مربع برآورد گردید. مساحت پهنه آبی در مدل MLC در بازه زمانی 2002 تا 2022 حدود 56/1 کیلومتر مربع کاهش یافته و این میزان کاهش برای مدل های RTC و SVM به ترتیب معادل 67/0 و 69/0 کیلومتر مربع می باشد.  

ژئودایورسیتی نقشی کلیدی در آمایش سرزمین و رویکردهای حفاظتی داشته و مفهوم آن توسط مجامع علمی در سطح جهانی پذیرفته شده است. تاکنون از روش های کیفی و کمی گوناگونی برای ارزیابی ژئودایورسیتی و دستیابی به شاخصی برای طبقه بندی نواحی استفاده شده است. در این پژوهش با بهره گیری از روش کمی تابع تراکم کرنل و استفاده از متغیرهای زمین شناسی، ژئومورفولوژی، خاک، گسل و هیدروگرافی، شاخص ژئودایورسیتی در حوضه قزل اوزن استان کردستان ارزیابی و محاسبه شده است. پس از آماده سازی لایه های اطلاعاتی مربوط به حوضه، طی مراحلی این لایه ها وارد ابزار تحلیل تراکم کرنل در نرم افزار ArcGIS نسخه 10.4.1 شدند. با تعریف پارامترهای مهم این ابزار، شامل اندازه سلول ، شعاع جستجو و واحد سطح به کیلومترمربع، نقشه شاخص ژئودایورسیتی حوضه تهیه شد. براساس ارزش های عددی، نقشه حاصل به روش شکست طبیعی که باعث برجسته شدن تفاوت بین طبقات می شود، به 5 طبقه تقسیم شد. دامنه اعداد هر طبقه بیانگر تعداد نقطه یا به عبارتی تعداد عارضه در کیلومتر مربع است. در نهایت، براساس شاخص عددی ژئودایورسیتی در هر طبقه، یک دامنه کیفی شامل تراکم خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد تهیه گردید. دامنه تنوع عوارض در سلول های نقشه خروجی بین صفر تا 166 متغیر است. بیشترین کانون های تراکم در غرب، محدوده های کوچکی در شمال، شرق و جنوب حوضه دیده می شود. مناطقی که دارای بیشترین ارزش از نظر شاخص ژئودایورسیتی هستند از مناطق مهم ژئوتوریستی استان کردستان محسوب می شوند. نهایتاً برای تعیین میزان تأثیر گذاری هر لایه در شاخص ژئودایورسیتی، با حذف هر یک از لایه ها، در پنج حالت دیگر نقشه شاخص ژئودایورسیتی حوضه تهیه شد. نتایج نشان داد که متغیر ژئومورفولوژی دارای بیشترین تأثیر در تعیین شاخص ژئودایورسیتی حوضه است و پس از آن به ترتیب متغیرهای هیدروگرافی، زمین شناسی، گسل و خاک شناسی در مراتب بعدی قرار دارند.

آئروسل ها تأثیر قابل توجهی بر شکل گیری و رفتار ابرها دارند و در نهایت بر الگوهای بارش تأثیر می گذارند. درک این رابطه برای پیش بینی و کاهش اثرات تغییرات آب و هوا بسیار مهم است. این ذرات نقش مهمی در رابطه پیچیده بین شرایط جوی و الگوهای بارش دارند. از این رو هدف از پژوهش حاضر، بررسی و تحلیل رابطه انواع آئروسل ها با بارش در جنوب شرق ایران است. برای این منظور از داده های بارش روزانه تعداد 43 ایستگاه هواشناسی در طی دوره آماری بین سال های 2022-2000 استفاده گردید و روزهای بارشی که در آن مقدار شاخص AOD بالای 3/0 بود جهت انجام تحلیل های رگرسیونی انتخاب شد. در این پژوهش به منظور آشکارسازی ارتباط فضایی بین انواع مختلف آئروسل ها با بارش در منطقه جنوبشرق ایران، در مرحله نخست از مدل رگرسیون موزون جغرافیایی استفاده شد و همبستگی میان شاخص AOD و بارش به صورت تحلیل یاخته ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد همبستگی بین آئروسل ها  با بارش در جنوب شرق ایران  به میزان حداقل 3/0 تا حداکثر 96/0وجود دارد. هم چنین مقایسه مقادیر بارش با شاخص AOD در روز بارشی نشان می دهد بیشترین فراوانی بارش های رخداده در تراکم هایی بخصوصی از آئروسل ها می باشد به نحوی که 61/84 درصد از بارش های یاخته های معنی دار در شاخص AOD با مقادیر بین 5/0 تا 8/0 اتفاق افتاده است و در مقادیر بالاتر از این مقدار فراوانی بارش ها  بطور قابل توجهی کم شده است. این موضوع می تواند نشان دهد افزایش شدت تراکم آئروسل ها از AOD 8/0 به بالا باعث کاهش فراوانی بارش در منطقه جنوب شرق ایران می شود.

شناسایی فروچاله ها از دید زمینریخت شناسی و آبشناسی دارای اهمیت بسزایی است. فضاهای زیرزمینی و مناطق امید به وجود منابع آب کارستی کم ژرفا، گستره هایی هستند که در آنها احتمال فروریزش مواد پوشاننده ی سازندهای انحلال پذیر و پیدایش فروچاله وجود دارد. جستجوها بر پایه نقشه مناطق امید به وجود منابع آب کارستی کم ژرفا، برای شکل گیری فروچاله ها انجام گرفت و با دخالت دادن نقش عوامل تاثیر گذار، مانند دما، بارش و تمرکز جریان سطحی آب و فشردگی خطواره های زمین شناسی، مناطق دارای توان پیدایش فروچاله ها بر فراز مناطق امید، شناسایی شدند. برای انجام این پژوهش از لایه های اطلاعاتی مناطق امید به وجود منابع آب کارستی کم ژرفا، نقشه گسل ها و خطواره های زمین شناسی، نقشه های پهنه های اقلیمی و همدمای تهیه شده توسط اداره کل هواشناسی استان، تصاویر لندست سنجنده ETM+ و نقشه تمرکز جریان سطحی آب بهره گیری شد. در این پژوهش، از روش تلفیق لایه های اطلاعاتی با بهره گیری از معیارهای تصمیم گیری، استفاده شد. برای این کار، لایه های پهنه های اقلیمی و پهنه های هم دما و لایه های فشردگی خطواره ها و تمرکز جریان، دو به دو و نتایج به دست آمده باهم قطع داده شدند. به هریک از حالتهای پیش آمده ناشی از قطع لایه های اطلاعاتی، در قالب جداول دو بعدی، متناسب با ماهیت و اثرگذاری هریک از اجزای آنها بر انحلال سنگهای کربناته، وزن متناسب اختصاص داده شد. انطباق نسبی مناطق دارای توان پیدایش فروچاله ها با برداشت های میدانی و نقشه فروچاله های محاسبه شده از طریق مدل رقومی ارتفاع، درستی یافته ها را ثابت نمود.

زمین لغزش می تواند به سبب فعالیت های انسانی و عوامل محیطی رخ دهد که اثرات مخربی در پی دارد. رسیدن به یک پهنه بندی از خطر وقوع این پدیده می تواند به اتخاذ تصمیم هایی در جهت کاهش تلفات و خسارات ناشی از این پدیده کمک کند. در این مطالعه با هدف تهیه یک نقشه خطرپذیری رخداد زمین لغزش، عوامل طبیعی مختلفی شامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، بارش، جنس خاک، فاصله از آبراهه و فاصله از گسل به کار گرفته شده اند. همچنین از اطلاعات تاریخی رخداد زلزله به منظور برآورد میزان اثر هر معیار و زیر معیار استفاده شده است که به این منظور با به کارگیری روش نسبت فراوانی (FR)، میزان اثر زیرمعیارها و با استفاده از روش آنتروپی شانون، وزن هر معیار محاسبه شده است. همچنین پس از محاسبه وزن معیارها و زیرمعیارها از روش های ویکور (VIKOR) و میانگین وزنی مرتب شده (OWA) برای تهیه نقشه خطرپذیری استفاده شده است. بر اساس نتایج به دست آمده، معیار جنس خاک با مقدار وزن 33/0 دارای بیشترین وزن مؤثر بوده است. برای مقایسه روش های مختلف از معیار FR استفاده شده است که بر اساس نتایج به دست آمده روش OWA به ازای مقادیر α برابر با 10 و 2 نتایج بهتری داشته است.

این مطالعه روش استفاده از مدل CA-Markov را برای پیش بینی استفاده از زمین توزیع شده در حوضه رودخانه گرگان رود در سال 2040 بر اساس تکامل تاریخی توصیف می کند. تغییرات کاربری اراضی آتی برای سال 2040 با استفاده از مدل یکپارچه CA-Markov با توجه به سناریوی تداوم فرآیند مدیریت فعلی شبیه سازی شده است. این روش به عنوان ابزاری، برای مدیریت خطرات سیل، و طراحی هیدروگراف دوره های بازگشت مورد استفاده قرار گرفت. منحنی های شدت-مدت(IDF) در سه دوره زمانی به صورت دوره تاریخی(1980-1999در)، دوره اخیر(2000-2020) و دوره آینده (2021-2040) تحت شرایط تغییر اقلیم، استخراج و تغییرات آنها مورد بررسی قرار گرفت. برای شرایط آینده از مدل CAMS-CSM1-0 از مجموعه مدل های CMIP6 برای دو سناریو خوشبینانه (SSP2-4-5) و بدبینانه (SSP-5-8.5) استفاده شده است. سپس مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای بررسی تأثیر تغییر کاربری زمین بر پاسخ های هیدرولوژیکی حوضه زهکشی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج پیش بینی مدل CA-Markov حاکی از کاهش 13/89% اراضی جنگلی از سال 2020 تا سال 2040 می باشد. حجم سیلاب 53/88%، نسبت به سال 2020 افرایش خواهد داشت. افزایش بیشتر شهرنشینی و تخریب اراضی جنگلی منجر به تغییر بیشتر اوج سیل و تغییر حجم می شود. با بررسی هیدروگراف دبی در دوره بازگشت های مختلف، برای سه سناریو بارشی مشخص شد بارش و تغییرات کاربری نقش موثری در افزایش دبی اوج و حجم سیلاب داشته استه با توجه به کاهش 24 درصدی بارندگی در سناریو سوم(2021-2040) نسیت به ستاریو اول، دبی اوج در این سناریو برای دوره بازگشت 100 ساله به میزان 96/.3%، نسبت به سناریو اول افزایش داشته است.

فروچاله های کارستی به عنوان یکی از مهم ترین لندفرم های کارستیک نقش بسیار مهمی در تغذیه ابخوان های کارستی دارند. عوامل متعددی در سرعت تشکیل و توسعه این اشکال انحلالی دخیل هستند. در این پژوهش به منظور شناسایی نقش عوامل مهم در توسعه فروچاله های کارستی، دو توده کارستی پرآو-بیستون (زاگرس مرتفع) و کبیرکوه (زاگرس چین خورده) مورد مقایسه قرار گرفته اند. به منظور تعیین وزن هر لایه مورد مطالعه در پتانسیل توسعه فروچاله های کارستی از روش AHP اصلاح شده استفاده شده است. نتایج بررسی پتانسیل توسعه فروچاله های کارستی نشان می دهد که 35/68 درصد از توده پرآو-بیستون و 33/53 درصد از توده کبیرکوه دارای پتانسیل متوسط به بالا از نظر توسعه یافتگی فروچاله-ها هستند. نتایج نشان می دهد که توده پرآو-بیستون و کبیرکوه از نظر عوامل بارش، ارتفاع، شیب، سنگ-شناسی و جهت شیب وضعیت تقریبا مشابهی دارند. بیشترین امتیاز برای لایه سنگ شناسی، طبقه حاوی آهک ضخیم لایه در هر دو توده می باشد. بررسی وضعیت لایه های دما، تراکم گسل و پوشش گیاهی بیانگر تفاوت بارز این لایه ها است به طوری که توده پرآو-بیستون از نظر دما وضعیت مناسب تری برای توسعه فروچاله کارستی دارد. ارتباط مکانی گسل ها و پهنه های توسعه فروچاله های کارستی در توده پرآو-بیستون، بسیاز زیاد ولی در توده کبیرکوه، بسیار ضعیف است. پوشش گیاهی در توده کبیرکوه نقش بیشتری در توسعه فروچاله های کارستی دارد. در مجموع می توان گفت که توده پرآو-بیستون به عنوان بخشی از زاگرس مرتفع، پتانسیل بالاتری در توسعه فروچاله های کارستی دارد که مربوط به تراکم بالای گسل و شکستگی آن نسبت به توده کبیرکوه است.

یکی از خطراتی که سکونتگاه ها و مخصوصاً شهرها را تهدید می کند، وقوع زلزله است. در این پژوهش ابتدا نقشه آسیب پذیری بلوک های ساختمانی کلان شهر کرمانشاه تهیه و تعداد افراد آسیب پذیر در زمان وقوع زلزله برآورد شده و سپس سایت های مناسب برای اسکان جمعیت آسیب پذیر شناسایی گردیده است. برای اجرای بخش اول با استفاده از لایه های اطلاعاتی گسل ها، عمر سازه، استحکام بلوک های ساختمانی و مساحت زیربنای بلوک ها و بهره گیری از یک سیستم استنتاج فازی نقشه آسیب پذیری آماده شده و با حد آستانه گذاری بر روی نقشه، بلوک های با ریسک بالا شناسایی و مجموع جمعیت ساکن در آن بلوک ها به دست آمده است. برای بخش دوم این پژوهش نیز از لایه های اطلاعاتی فاصله از رودخانه ها، گسل ها، خطوط برق فشارقوی، پست برق، جایگاه های سوخت، راه ها، بیمارستان ها، ایستگاه های آتش نشانی و پلیس استفاده شده است. سپس نقشه های تولیدشده فازی سازی شده و وزن معیارها با فرآیند تحلیل سلسه مراتبی فازی (FAHP) برآورد گردیده است. پس ازآن با اعمال وزن هر معیار به نقشه مربوط به آن معیار و ادغام نقشه ها، نقشه های شایستگی مکانی برای اسکان جمعیت آسیب پذیر در زلزله به دست آمده است. در نهایت بهترین سایت های پیشنهادی داخل شهری و برون شهری برای اسکان مردم در زمان وقوع زلزله انتخاب شده است. علاوه بر آن، مکان های اسکان داخل سایت های پیشنهادی و ظرفیت آن ها برای اسکان موردبررسی قرار گرفت. بررسی میدانی نشان داد که سایت های انتخاب شده دارای شرایط موردنظر برای اسکان در زمان بحران زلزله می باشند