درخت حوزه‌های تخصصی

پایش تغییرات آبی در سکونتگاه های انسانی و به ویژه روستایی به دلیل اهمیت و نقش حیاتی آن در پایداری و همچنین اثرگذاری آن بر محیط طبیعی روستا امری حیاتی است. پژوهش حاضر با بهره گیری از تصاویر چندطیفی و حرارتی لندست-5 و لندست-8 به بررسی اثر تغییرات حاصل از خشک شدن رودخانه زاینده رود بر دمای سطح زمین و پوشش گیاهی را در سال های 1990 تا 2023 پرداخته است. بدین منظور از دو شاخص تفاضلی نرمال شده آب (NDWI) و تفاضلی نرمال شده گیاه (NDVI)، دمای سطح زمین (LST) و هات اسپات (Hot Spot) استفاده و تغییرات آنها در سه سطح حریم رودخانه، محدوده یک کیلومتری رودخانه و سکونتگاه های روستایی بررسی شد. بر اساس نتایج، دو سال 2000 و 2008 به عنوان سال هایی که جریان رودخانه در آنها خشک تر از بقیه سال ها بوده شناسایی و سال های 1990، 2013، 2018، 2022 و 2023 نیز بعنوان سال های با جریان آب بیشتر شناسایی شدند. نتایج نشان داد در سال های خشک مقادیر NDWI و NDVI میل به مقادیر مثبت کوچک و در سال های تر میل به مقادیر منفی کوچکتر داشتند. همچنین سال های خشک دارای LST بیشتر بوده و مساحت بیشتری از کلاس های گرم دمایی را به خود اختصاص داده بودند. سال های خشک همچنین نسبت به سال های تر، دارای تعداد بیشتری از نقاط داغ نسبت به نقاط سرد بودند. نتایج حاصل از همبستگی بین پارامترها همچنین بیانگر ارتباط منفی بین LST با NDVI و NDWI در همه سال ها و ارتباط مثبت NDVI و NDWI در سال های خشک تر بود. همچنین همبستگی فاصله از رودخانه صرفا در سال 1990 با LST مثبت و با NDWI منفی و در زیر 100 متر معنادار بود. نتایج مطالعه حاضر به منزله زنگ خطری برای برنامه ریزی و مدیریت صحیح منابع آبی و رودخانه های کشور مفید است.

فرسایش خاک از جمله تهدیدات زیست محیطی جدی است که می تواند بر جنبه های سیاسی، اجتماعی و اقتصادی کشورها تأثیر بگذارد. یکی از مدل های تجربی پرکاربرد برای تخمین میزان فرسایش خاک معادله جهانی فرسایش خاک اصلاح شده موسوم به مدل RUSLE می باشد. هدف از این پژوهش تجزیه و تحلیل و پهنه بندی میزان فرسایش خاک و ارتباط آن با شاخص های هیدروژئومورفیک و پوشش گیاهی حوضه آبریز خیاوچای مشکین شهر می باشد. فاکتورهای مدل RUSLE شامل فرسایندگی باران (R)، فرسایش پذیری خاک (K)، توپوگرافی (LS)، پوشش گیاهی (C) و عملیات حفاظتی (P) است که به ترتیب عامل فرسایندگی باران با استفاده از داده های بارندگی، لایه بافت خاک، مدل رقومی ارتفاعی و کاربری اراضی می باشد در محیط سامانه اطلاعات مکانی (GIS) تهیه شده اند و پس از روی هم گذاری لایه ها، مقدار فرسایش سالانه خاک بین 0 تا 54/150 تن بر هکتار در سال در سطح حوضه برآورد شد. در گام بعد شاخص های هیدروژئومورفیک و پوشش گیاهی که در رخداد فرسایش خاک موثر هستند شامل شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI)، شاخص توان آبراهه (SPI)، شاخص انحناء دامنه (Curvatore)، شاخص انحناء مقطع (Profil Curvatore)، شاخص انحناء سطح (Plan Curvatore) و شاخص پوشش گیاهی عادی (NDVI) در محیط ArcMap ایجاد و نقشه های پهنه بندی تهیه شدند. نتایج این پژوهش همچنین نشان داد عامل توپوگرافی با ضریب همبستگی 92/0 درصد بیش ترین تاثیر را در برآورد فرسایش سالانه خاک توسط مدل RUSLE داشته است. در بررسی دیگر ارتباط بین شاخص های هیدروژئومورفیک و پوشش گیاهی با میزان فرسایش سالانه خاک انجام گرفت و نتایج نشان داد که شاخص های تفاضل پوشش گیاهی نرمال شده و انحناء مقطع به ترتیب با ضریب همبستگی 57/0 و 05/0 نسبت به شاخص های دیگر به ترتیب بیش ترین و کم ترین تاثیرگذاری را دارا می باشند. نتایج این پژوهش امکان تلفیق شاخص های موثر هیدروژئومورفیک و پوشش گیاهی بر فرسایش و نیز امکان استفاده از سایر شاخص های موثر و قابلیت های RS و GIS را جهت تخمین کمی مقادیر فرسایش خاک را تایید می نماید.

سیستم های ارزیابی آسیب پذیری آب های زیرزمینی برای دستیابی به روشی مناسب برای حفاظت از این منابع در برابر آلاینده ها توسعه یافته اند. یکی از روش های شناخته شده برای تعیین حساسیت آب های زیرزمینی، روش DRASTIC است. از آنجایی که ارزیابی آلودگی آب های زیرزمینی اغلب با عدم قطعیت همراه است، مطالعه حاضر از مفهوم اعداد Z به عنوان نسل جدیدی از منطق فازی برای تخمین آسیب پذیری ویژه آبخوان ها استفاده کرده است. در این مطالعه، از پارامترهای مدل DRASTIC (ورودی ها) و مقادیر غلظت نیترات (خروجی) در دو سناریو برای برآورد آسیب پذیری ویژه آبخوان های دشت های اردبیل و قروه- دهگلان استفاده شد و نتایج به دست آمده با نتایج مدل DRASTIC به عنوان مدل معیار مقایسه شد. تجزیه وتحلیل نتایج نشان داد که مدل سازی مبتنی بر اعداد Z به دلیل درنظرگرفتن قابلیت اطمینان داده ها و تخصیص وزن مناسب به قوانین، کیفیت نتایج را نسبت به منطق فازی کلاسیک به میزان 53 درصد (برای سناریوی اول)، 184 درصد (برای سناریوی دوم) در دشت اردبیل و 127 درصد (برای سناریوی اول)، 311 درصد (برای سناریوی دوم) در دشت قروه_دهگلان بهبود بخشید. همچنین بر اساس نتایج، ممکن است کیفیت قوانین استخراج شده برای مدل مبتنی بر اعداد Z در دشت هایی با ضریب تغییرات داده بالاتر، پایین باشد (برای مثال ضریب تغییرات داده بالای دشت اردبیل نسبت به دشت قروه_دهگلان در این مطالعه)، بنابراین در این شرایط، نتایج مدل مبتنی بر اعداد Z ممکن است بهبود قابل توجهی نسبت به نتایج منطق فازی مرسوم نداشته باشد. روش پیشنهادی در این مطالعه به دلیل قابلیت بالای آن می تواند برای طراحی کنترل کننده های هوشمند مدیریت آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گیرد.

افزایش نیاز به آب و تغییر الگوهای اقلیمی باعث تشدید ساخت سازه های ذخیره آبی برای تأمین تقاضا در بسیاری از مناطق جهان شده است، لذا رژیم های هیدرولوژیکی رودخانه ها بر اثر فعالیت های انسانی و احداث سدها تغییر کرده اند. برهمین اساس درک اثرات سدها بر رژیم هیدرولوژیکی رودخانه ها به منظور مدیریت جریان رودخانه، تامین نیاز آبی و حفظ ارزش های اکولوژیکی رودخانه ضروری است. در پژوهش حاضر، تغییرات سلامت هیدرولوژیک جریان رودخانه شهرچای ارومیه در سه دوره قبل از احداث سد، دوره ساخت سد و دوره بهره برداری از سد شهرچای در بازه زمانی 1951 الی 2017 ارزیابی شده است. نتایج پژوهش نشان داد میزان انحراف همه زیرشاخص های هیدرولوژیک در دوره بعد از احداث سد بیش تر از دوره قبل از احداث سد است. در همین راستا میزان انحراف زیرشاخص های سلامت هیدرولوژیک جریان از شرایط طبیعی تا سال 1998 غالباً در محدوده خیلی کم تا متوسط و از سال 1998 به بعد در محدوده خیلی کم تا خیلی زیاد بوده است. هم چنین، بر اساس نتایج، بیش ترین میزان انحراف در زیرشاخص ها در دوره های مرجع و بهره برداری از سد مربوط به شاخص وقوع جریان های سیلابی و در دوره ساخت سد مربوط به جریان حداقل ماهانه بود. هم چنین نتایچ حاکی از آن بود که سلامت هیدرولوژیک جریان رودخانه شهرچای در دوره های ساخت و بهره برداری از سد شهرچای به ترتیب در حدود 16 و 45 درصد در مقایسه با دوره مرجع کاهش داشته است. یافته های پژوهش حاضر می تواند در درک تغییرات رژیم تنظیمی جریان رودخانه، مدیریت و تنظیم پایدار رژیم جریان رودخانه شهرچای استفاده شود.

در این پژوهش،حساسیت زمین لغزش با استفاده از مدل های آماری درحوضه آبریز سد کردستان پهنه بندی و مناسب ترین مدل معرفی شد.ابتدا محدوده مورد مطالعه تعیین موقعیت و با مشاهدات میدانی تعداد9 لغزش ثبت و نقشه پراکنش زمین لغزش تهیه گردید.در مرحله بعد عوامل مؤثر بر رخداد زمین لغزش شامل زمین شناسی، بارش، کاربری اراضی، فاصله از رودخانه، فاصله از گسل، شیب و ارتفاع شناسایی و سپس نقشه این عوامل تهیه شدبرای تعیین نرخ هر یک از عوامل مؤثردروقوع زمین لغزش، نقشه هریک از لایه های اطلاعاتی عوامل مؤثر با نقشه پراکنش زمین لغزش ادغام و با استفاده از مدل های آماری AHP، BWM و FUCOM لایه های اطلاعاتی جداگانه وزن دهی و با همپوشانی لایه های مختلف، نقشه های نهایی پهنه بندی خطر زمین لغزش تهیه و مقایسه شدند.نتایج نشان داد که کاربری اراضی در روش هایAHP و BWM و خطوط همباران بعلاوه کاربری اراضی در روش FUCOM بیشترین تأثیر و معیارهای ارتفاع، فاصله از گسل و شیب به ترتیب در سه روش AHP، BWM و FUCOM کمترین تأثیر را در وقوع زمین لغزش دارند.نتایج بررسی نقشه های پهنه بندی نشان دادکه بیشترین لغزش ها در نیمه شمالی منطقه و اغلب در اراضی مرتعی و در شیب های بیش از 20 درصد و در نزدیکی گسل ها رخ داده است.همچنین نتایج نشان داد که متغیر سنگ شناسی بر وقوع زمین لغزش در منطقه مورد مطالعه نقش زیادی دارد.به طور کلی نتایج نشان داد که در روش های AHP و BWM تعداد مقایسه های جفتی مورد نیاز به طور چشمگیری با تعداد پارامترهای مورد مقایسه افزایش و در این حالت، عدم اطمینان نظرات افزایش می یابد، که برتری روش FUCOM را نسبت به سایر روش ها را به خوبی نشان می دهد.

امروزه فرسایش خاک از معضلات مهم در حوضه های آبریز، دریاچه های پشت سد، فعالیت های کشاورزی و منابع طبیعی محسوب می شود که هم ساله باعث تخریب اراضی، کاهش حاصلخیزی خاک و پر شدن مخازن سدها می گردد. به دلیل شرایط اقلیمی فرایندهای فرسایشی در کشور ایران توجه بیشتری را می طلبد زیرا در این کشور، تشکیل خاک در زمان طولانی و تخریب آن در کوتاه مدت انجام می شود. بهترین مکان برای کنترل فرسایش خاک، حوضه های آبریز می باشد. توجه به حوضه های آبریز در فرایند فرسایش به خصوص حوضه هایی که رودهای آنها به دریاچه های پشت سدها می ریزند و یا نقش مهمی در تهیه آب آشامیدنی یک شهر دارند ضروری تر است. در این تحقیق با استفاده از مدل هیدرو فیزیکی ، پتانسیل رسوب دهی حوضه دامغان رود دردامنه های جنوبی البرز در استان سمنان و شهرستان دامغان محاسبه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد هر چند کل این حوضه از نظر فرسایش و رسوب دهی در ردیف حوضه های با فرسایش زیاد قرار می گیرد اما این شرایط در تمامی زیر حوضه های آن یکسان نیست. از این نظر زیر حوضه نمکه بیشترین و زیر حوضه دیباج کمترین درصد پتانسیل رسوبدهی را در این حوضه دارند. زیر حوضه کلاته رودبار نیز در شرایط متوسطی قرار دارد. بنابراین زیرحوضه نمکه نسبت دو زیر حوضه دیگر نسبت به فرایند های فرسایش آسیب پذیرتر بوده و باید با اجرای طرح های حفاظت از خاک و مدیریت مناسب فرایند فرسایش در این حوضه به درستی مدیریت گردد.

سیلاب ها نقش اساسی در جریان رودخانه ها دارند بنابراین بررسی و تحلیل آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مطالعه دینامیک سیلاب و آب تخلیه شده آن به دریا (پلوم) در زمینه های شیلات، رسوب گذاری، حمل و نقل و محیط زیست اهمیت بسیاری دارد. در این پژوهش به بررسی گسترش پلوم وارده از رودخانه بابل رود به دریای کاسپین در جریان سیلاب بهار سال ۱۳۹۸ پرداخته شده است. با توجه به اینکه این سیلاب از لحاظ بزرگی شدید ترین سیلاب رخ داده در ۵۰ سال اخیر است، برآورد میزان نفوذ پلوم سیلابی به دریا میتواند حداکثر میزان نفوذ پلوم رودخانه بابلرود به دریا و درنتیجه انتقال رسوبات و آلاینده ها را مشخص سازد. بدین منظور ابتدا تصاویر سنجنده sentinel-2، اخذ گردید سپس پیش پردازش های مورد نیاز شامل تصحیح هندسی و رادیومتریکی انجام شد. با استفاده از ویژگی رفتار طیفی آب های گل آلود و شفاف و همچنین شاخص بهینه (OIF)، بهترین ترکیب رنگی با بیشترین حجم اطلاعات، با فاکتور شاخص بهینه 0.19، ترکیب باندی ۳ و ۴ و ۸ تشخیص داده شد. برای تفکیک بهتر آب های کدر و شفاف، بر روی شاخص های NDVI، NDFI و MNDWI، آستانه هایی اعمال شد. درنهایت با رسم درخت تصمیم گیری و برآیند همه این شاخص ها و اعمال آستانه ها، میزان پلوم حاصل از سیلاب آشکار شد. براساس نتایج بدست آمده، مساحتی در حدود ۹ کیلومتر مربع از زبانه پلوم وارد شده در اثر سیلاب به دریای کاسپین قابل شناسایی است. از طرفی نتایج نشان می دهد این زبانه نیز به سمت شرق گسترش یافته است.

داده های دبی روزانه جریان از پیش نیازهای مدیریت منابع آب هستند، اما امکان اندازه گیری آن در بسیاری از آبخیزهای بالادست وجود ندارد. بر این اساس، مدل سازی هیدرولوژیکی یکی از ابزارهای مهم در برآورد خصوصیات جریان در آبخیزهای بدون آمار است. تخمین پارامتر های ورودی مدل های هیدرولوژیکی در اغلب موارد نیازمند بهینه سازی است. هدف این پژوهش، ارزیابی روش های بهینه سازی و واسنجی خودکار مدل بارش-رواناب SIMHYD در حوزه آبخیز کوزه تپراقی با مساحت 805 کیلومترمربع در استان اردبیل است. داده های دبی، بارش روزانه، تبخیر و تعرق به عنوان ورودی های مدل از سال 2002-2011 برای واسنجی و از سال 2009-2011 برای صحت سنجی در امر شبیه سازی استفاده شدند. روش های واسنجی شامل الگوریتم ژنتیک، تکامل رقابتی جامع، الگوی جستجو، الگوی جستجوی چند شروعه، نمونه گیری تصادفی یکنواخت، روزنبروک، بهینه سازی روزنبروک چند شروعه براساس معیارهای کارایی آماری ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که تغییر الگوریتم های بهینه سازی در دقت واسنجی مدل تاثیر قابل توجهی دارد. به طوری که مقدار تابع نش-ساتکلیف برای الگوریتم های مورداستفاده به ترتیب 42/0، 31/0، 55/8-، 38/0، 56/0، 23/0، 24/0 به دست آمد. الگوریتم روزنبروک در مقایسه با سایر الگوریتم های مورد استفاده، از دقت بالایی در واسنجی مدل هیدرولوژیک SIMHYD برخوردار است.

در این بررسی به پایش تغییرات کیفی منابع آب سطحی شهرستان های سرپل ذهاب-ازگله، در اثر رخداد زلزله 21 ابان 1396پرداخته شده است. در تحقیق حاضر جهت نیل به هدف فوق با استفاده از داده های متنوع ماهواره های سنیتنل 1S_1A-IW-SLC)، با بیس لاین مکانی 100 متر)، داده های اپتیکی لندست8 (OLI)، و تصاویر ماهواره ای مودیس، محصولات تصحیح شدهMOD09))، داده ها به گونه ای تصحیح گردیدند که بتوانند در کنار همدیگر در قالب یک دیتاست برای پردازش ها مورداستفاده قرار گیرند. در این پژوهش با استفاده از روش ترکیب تصاویر ماهواره ای(راداری و اپتیک)، الگوریتم استرفام، امضای طیفی داده های سنتینل 1 و بهره گیری از شاخص های سنجش از دوری (MNDWI, NDVI)، منابع آبی شناسایی و سپس تغییرات کیفی منابع آب سطحی متأثر از زلزله در محیط نرم افزار ARC GIS و SNAP SANTINEL به دست آمده است. بررسی نتایج تغییرات کیفی منابع آب های سطحی نشان می دهد رخداد زلزله با ایجاد لرزه ها و پس لرزه ها باعث تکان خوردن و جابجایی لایه های سطحی و زیرسطحی زمین شده و با توجه به موقعیت کارستیکی، زمین شناختی و گسلی منطقه باعث افزایش غلظت محلول آنیون ها و کاتیون های منابع آب شده و تا چندین روز بعد از رخداد زلزله امکان استفاده از منابع آب وجود نداشته است. از دیگر نتایج این تحقیق می توان به نقش عوامل زمین شناختی اشاره داشت که در منطقه مورد مطالعه نقش گسل ها بسیار بارز است به گونه ای که بیشترین تغییرات منابع اّب در مسیر اصلی گسل های قرار داشته و از خطوط گسلی پیروی می کند. همچنین از لحاظ زمین شناسی بیشترین تغییرات منابع آب اتفاق افتاده در سطح منطقه بروی سازند آهک آسماری بوده است.

منطقه مورد مطالعه در مسیر جاده هراز از پلدختر تا وانا، با آب و هوای سرد کوهستانی البرز مرکزی برای وقوع بهمن مستعد است. هدف از این پژوهش تعیین مهم ترین عوامل موثر در وقوع بهمن و پهنه بندی خطر آن با استفاده از مدل های آنتروپی شانون و LNRF است. برای این منظور از معیارهای پوشش برف، ارتفاع، شیب، جهت دامنه، انحنای دامنه، کاربری اراضی و فاصله از جاده استفاده شده است. نتایج تعیین مهم ترین عوامل موثر در وقوع بهمن منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل آنتروپی شانون نشان داد که به ترتیب جهت دامنه، کاربری اراضی، فاصله از جاده و پوشش برف با وزن های 541/0، 143/0، 129/0 و 083/0 اهمیت بیشتری دارند. نقشه های پهنه بندی خطر بهمن نشان می دهند که بیشترین خطر بهمن در قسمت های جنوبی و جنوب غربی منطقه قرار دارد که به دلیل قرار گرفتن این مناطق در ارتفاعات 2700-2100 متر و شیب 60-30 درجه با جهت دامنه های شمال شرقی و شمالی می باشد. ارزیابی نقشه های پهنه بندی خطر بهمن با استفاده از شاخص احتمال تجربی (P) حاکی از مناسب بودن مدل های آنتروپی شانون و LNRF در منطقه است، اما کاربرد آنتروپی شانون منجر به افزایش دقت نقشه تا 97 درصد شده است.

سیرک های یخچالی نشان دهنده خصوصیات یخچالها و اقلیمهای گذشته می باشند. در این تحقیق به تحلیل 39 سیرک یخچالی در حوضه آبریز رودخانه جاجرود پرداخته شد. برای بررسی مورفومتری سیرکها از پارامترهای طول، عرض، ارتفاع راس سیرک، ارتفاع کف سیرک، مساحت، محیط، نسبت طول به عرض، نسبت طول به ارتفاع کف و نسبت پهنا به ارتفاع کف استفاده شد. برای هر یک از پارامترهای مورفومتریک، فاکتورهای آماری ضریب تغییرات، انحراف معیار، میانگین، ماکزیمم و مینیمم در Excel محاسبه و برآورد شد. سپس مقادیر ضریب تعیین برای هر یک از پارامترها برآورد شده و نمودار پراکنش ترسیم شد. در نهایت ماتریس همبستگی با بهره گیری از ضریب همبستگی پیرسون برای تمامی فاکتورها برآورد شد. بیشترین میزان فراوانی سیرک در جهت جنوب غربی واقع شده است. حداکثر ارتفاع سیرک ها به میزان 3800 متر نیز متعلق به جهت جغرافیایی جنوب می باشد. بیشترین همبستگی ها بین پارامتر طول و عرض به میزان 9936/0 مشاهده شد. این امر نشان دهنده تغذیه بالای این سیرک ها و حجم قابل توجه آنها در دوره پلیستوسن می باشد. بررسی ها نشان داد که سیرک های تکامل یافته تر نسبت به سیرک های کمتر توسعه یافته از مساحت بیشتر، ارتفاع کمتر و نسبت طول به عرض کمتری برخوردار هستند.

کیفیت پایدار آب رودخانه ها به یکی از نگرانی های اصلی در کشورهای در حال توسعه تبدیل شده است، لذا پایش کیفیت آب این منابع برای مصارف مختلف برای تدوین خط مشی مدیریت سلامت عمومی و محیط زیست بسیار ضروری است. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی کیفیت آب سیستم رودخانه کارون و دز در استان خوزستان و بررسی مناسب بودن کیفیت آب آنها برای مصارف شرب و کشاورزی است. بدین منظور، از تکنیک ها و شاخص های مختلف و نیز آنالیزهای آماری برای ارزیابی تغییرات مکانی-زمانی در تفسیر مجموعه داده های بزرگ و پیچیده 12 پارامتر کیفیت آب گردآوری شده از حوضه رودخانه کارون و دز در بازه زمانی 17 ساله (1398-1382) استفاده شد. ارزیابی روند تغییرات کیفیت آب در بازه زمانی مطالعاتی نیز نشان داد که براساس WQI، کیفیت آب رودخانه کارون و دز از سال 1382 تا 1386 به ترتیب در طبقه "بسیار ضعیف" و "ضعیف" و از سال 1387 تا 1397 در طبقه"نامناسب" و "بسیار ضعیف" است. در خصوص پارامترهای آبیاری نیز نبود روند مشخصی در مقادیر آنها می تواند بیانگر عدم تأثیر کیفیت آب رودخانه ها از عوامل طبیعی و تبعیت آن ها از عوامل انسانی باشد. به طورکلی، این مطالعه اهمیت استفاده از شاخص های کیفیت آب را بیان می کند که تفسیر ساده ای از داده های پایش را برای کمک به جوامع محلی در بهبود کیفیت آب ارائه می دهد، چرا که براساس این شاخص ها و PCA، می توان نتیجه گرفت که فعالیت های انسانی مرتبط در امتداد ساحل رودخانه های کارون و دز به ویژه در سال های اخیر بر کیفیت آب آنها تأثیر گذار است.

بی توجهی نسبت به فرسایش ساحلی موجب وقوع مخاطره می شود. این مخاطره به طور مستقیم و غیرمستقیم بر جوامع انسانی و تأسیسات ساحلی تأثیرگذار است. پژوهش های دیرینه شناسی مؤید افت وخیز تراز آبی دریای خزر در قالب ارقام متفاوتی تا چند ده متر است. سواحل دریای خزر دارای توپوگرافی و کاربری اراضی متفاوتی ازجمله اراضی پست مرتبط با مصب رودخانه ها، خورها و یا پیشرفتگی های آب دریا در خشکی و سواحل نسبتاً بلندتر ماسه ای و شنی است. در این پژوهش با استفاده از تحلیل زمانی – مکانی تغییرات کاربری اراضی در طول 45 سال به تحلیل تغییرات ساحل ماسه ای و انطباق آن در ساحل موردمطالعه در قالب سلول های ساحلی پرداخته شده است. برای این منظور با استفاده از نرم افزارهای SAGA و ENVI داده های کاربری اراضی سال های 1975 و 2020 و سپس با نرم افزار IDRISI تغییرات کاربری اراضی استخراج شدند. نتیجه پژوهش حاکی از آن است که 9 /68 کیلومتر از بازه ساحلی موردمطالعه، سواحل ناپایداری بوده اند که بیشترین نواحی ساحلی فرسایش از نوع انسانی (تغییرات کاربری اراضی) داشته اند، که شامل سلول های 10 و 3 می باشند. همچنین فرسایش سلول های ناپایدار 5، 6 و 1 از نوع فرسایش طبیعی (تغییرات ائوستاتیک دریا) و فرسایش سلول های ناپایدار 9 و 2 از نوع فرسایش طبیعی – انسانی می باشند. 24 کیلومتر باقیمانده بازه ساحلی موردمطالعه، سواحل پایداری بوده اند. در این میان، بیشترین بخش های ساحلی، فرسایش از نوع طبیعی (تغییرات ائوستاتیک دریا) داشته اند. این بخش ها عمدتاً دو سلول 7 و 8 را دربر می گیرند. همین طور سلول 4 نیز در گروه سواحل پایدار با فرسایش از نوع طبیعی – انسانی قرار می گیرد.

پادگانه ها آرشیوهای مهمی برای دیرینه شناسی به شمار می روند. در این پژوهش، تغییرات دمای دیرینه و تناوب دبی حوضه جاجرود در شمال شرق تهران بر اساس ویژگی های رسوب شناسی و ژئوشیمی پادگانه ها بررسی شده است. ابتدا با تکنیک های کلسیمتری، EC، XRF و PH نمونه های رسوبی آنالیز و سپس این داده ها با اندیس های میزان شوری، هوازدگی شیمیایی، اسیدیته و بلوغ لایه های رسوبی پادگانه ها ارتباط داده شده اند. نتایج نمایانگر سه دوره تغییرات دبی، طی تناوب دوره های سرد و گرم رود داده است. یکی در اوج دوره یخچالی که انباشت برف و یخ در بخش کوهستانی کاهش دبی را به همراه داشته است(قبل از هولوسن). در مرحله دوم، با گذر از دوره یخچالی به گرم (11 تا 8 هزار سال قبل) جاجرود بیشترین دبی خود را تجربه کرده است. زیرا ذوب یخچال ها با دبی بارش توأم بوده است. وجود لایه بندی بسیار درشت بافت در پادگانه های اوایل هولوسن نشانگر وقوع سیلابهای در این دوره است. در مرحله سوم، تسلط شرایط گرم و خشک اخیر(8 هزار سال پیش تاکنون) و فقدان ذخایر یخچالی، منجر به کاهش دبی رودها شده است. زیرا امروزه دبی جاجرود صرفاً از بارش تأمین می شود و وقوع سیلاب های دوره ای نیز نتیجه مستقیم خروج از آستانه های شدت و مدت بارش ها است. بر این اساس، مطالعات ژئوشیمی پادگانه ها می تواند داده های ارزشمندی را برای بازیابی تغییرات دینامیکی جریان و دبی، طی دوره کواترنری فراهم کرده و قابل تعمیم به سایر حوضه های مشابه است.

سیلاب یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی و تأثیرگذار بر هدررفت خاک و آسیب به زیرساخت های انسانی است. هدف پژوهش حاضر، برآورد ارتفاع رواناب تولیدی حاصل از بارش مازاد و تحلیل تغییرات مکانی مقادیر ارتفاع رواناب و حجم رواناب در حوضه آبخیز شارقنج بیرجند است. در این پژوهش میزان رواناب تولیدی ناشی از حداکثر بارش 24 ساعته در دوره های بازگشت مختلف با استفاده از روش SCS برآورد شده است. برای این کار حداکثر بارش 24 ساعته ایستگاه های اطراف منطقه با روش عکس مجذور فاصله (IDW) میان یابی شد. در ادامه پس از تهیه نقشه شماره منحنی، برای تخمین رواناب نیز از روش SCS استفاده و حجم رواناب محاسبه شد. نتایج نشان داد از غرب به شرق شماره منحنی به دلیل وجود باغ های زرشک و اراضی زراعی آبی کاهش می یابد. براساس نقشه همبستگی مکانی مقادیر ارتفاع رواناب، خوشه های زیاد-زیاد (HL) در بخش های بالادست حوزه تشکیل شده است. هم چنین خوشه های کم-کم (LL) در بخش های پایین دست شکل گرفته که ناشی از مقادیر بالای بارش در بخش بالادست و شیب بالای زیرآبخیزها مرتبط دانست. مقادیر همبستگی مکانی حجم رواناب نشان داد که تجمع حجم رواناب در زیرآبخیزهای واقع در پایین دست منطقه موردمطالعه بیش تر است و تشکیل خوشه های زیاد-کم (HL) کم داده است. به عبارتی در زیرآبخیزهای پایین دست و مجاور خروجی منطقه میزان حجم سیلاب بیش تر شده است. براساس نتایج عوامل مختلف از جمله شیب، کاربری اراضی، شماره منحنی و گروه هیدرولوژیکی خاک بر آن تأثیرگذار است که بر تغییرات مکانی مولفه های ارتفاع و حجم رواناب موثر بوده و رفتار هیدرولوژیک سیلاب را تعیین می کند.

یکی از مهمترین منابع طبیعی هر کشوری خاک است. خاک یک منبع زنده، پویا، تجدید پذیر در طول عمر انسان است که برای تولید غذا و همچنین توازن اکوسیستم ها ضروری و حیاتی به نظر می رسد. منابع آب و خاک از نظر اقتصادی و اکولوژی به عنوان ارکان اصلی منابع طبیعی و توسعه فعالیت های کشاورزی شناخته شده و در واقع منشا تولید مایحتاج اولیه بشر و تامین کننده نیازهای طبیعی گیاهان و موجودات زنده دراکوسیستم می باشد. بنابراین در حوضه های آبریز نیاز به بررسی و کنترل فرسایش رسوب وجود دارد. و برای حفاظت از هدر رفت رسوب باید تمهبدات ویزه ای متناسب با هر حوضه اتخاذ شود.در حوضه کال اسماعیل دره با استفاده مطالعات کتابخانه ای، مشاهدات میدانی، تصاویر هوایی و نقشه های GIS، فاکتور-های مدلی جهانی تجدید نظر شده فرسایش خاک(RUSLE) شامل: فرسایش پذیری باران، فرسایش پذیری خاک، طول شیب، درجه شیب، پوشش گیاهی مورد ارزیابی قرار گرفت وهمچنین عوامل 9 گانه مدل پسیاک محاسبه شد.باستفاده از نقشه های GIS و فرمول های مربوطه در مدل جهانی تجدید نظر شده فرسایش خاک، میزان فرسایش رسوب در منطقه مورد مطالعه 17.197 تن در هکتار برآورد شده و براساس مدل پسیاک نیز میزان برداشت رسوب 3.54 تن در هکتار محاسبه گردید. بنابراین از نظر شدت رسوب دهی، منطقه درکلاسI و دارای فرسایش خیلی کم می باشد.

در تحقیق حاضر متغیرهای اقلیمی دما و بارش حوضه آبریز دریاچه ارومیه با استفاده از مدل های CMIP6 تحت دو سناریوی SSP1-2.6 و SSP5-8.5 در بازه های زمانی آینده (2055-2031 و 2095-2071) مورد پیش نگری و ارزیابی قرار گرفتند. ابتدا دقت مدل ها برای دوره پایه (2014-1990) پس از ریزمقیاس نمایی با روش های مختلف نگاشت چندک با استفاده از نمودار تیلور و شاخص های RMSE و NRMSE مورد ارزیابی قرار گرفت و از بین مدل ها، مدل MRI-ESM2-0 برای دما و مدل INM-CM5-0 برای بارش با روش ریزمقیاس نمایی SSPLIN جهت پیش نگری اقلیم آینده انتخاب شدند، سپس داده های دما و بارش آینده تولید گردیدند. نتایج مقایسه دما و بارش دوره های آینده با دوره پایه نشان دادند که دمای متوسط سالانه حوضه تحت همه سناریوها افزایش خواهد داشت. میزان افزایش دمای متوسط سالانه حوضه در آینده نزدیک در سناریوهای خوش بینانه و بدبینانه به ترتیب 5/1 و 8/1 درجه سلسیوس و در آینده دور به ترتیب 4/1 و 4 درجه سلسیوس خواهد بود. بارش متوسط سالانه در تمامی سناریوها کاهش خواهد یافت، در آینده نزدیک در سناریوهای خوش بینانه و بدبینانه به ترتیب 9/19 و 6/21 درصد و در آینده دور به ترتیب 12 و 6/28 درصد کاهش خواهد یافت. بر اساس توزیع مکانی تغییرات دما و بارش در دوره های آتی بیشترین افزایش دما و بیشترین کاهش بارش در مناطق شمالی حوضه اتفاق خواهد افتاد.  

ژئودایورسیتی (تنوع زمینی) گوناگونی محیط غیرزنده زمین است که پایه اغلب فعالیت های انسانی و حیات اکوسیستم محسوب می شود. گسترش فعالیت های انسانی و تخریب این محیط بی جان مهم ترین عوامل تهدیدکننده ژئوسیستم و اکوسیستم محسوب می شود. هدف این تحقیق ارزیابی کمی ژئودایورسیتی و تعیین حساسیت پذیری آن بوده است که به صورت نمونه در حوضه آبریز بابل رود در استان مازندران موردمطالعه قرار گرفته است. برای ارزیابی کمی ژئودایورسیتی از چهار شاخص اصلی زمین شناسی، ژئومورفولوژی، خاک شناسی و هیدروگرافی استفاده شد و تعداد عناصر در شبکه های مربعی 5/1 * 5/1 کیلومتری شمارش شدند. سپس شاخص تهدید با استفاده از نقشه کاربری اراضی و روش هِمِروبی طبقه بندی شد. با ترکیب این دو عامل نقشه نهایی حساسیت ژئودایورسیتی حاصل شد. 23 درصد از مساحت حوضه در طبقات تنوع زمینی بسیار زیاد و زیاد قرار گرفته اند. نیمه جنوبی حوضه خصوصاً جنوب شرقی حوضه بیشترین تنوع زمینی را داشته است. از میان شاخص ها در نقشه ژئودایورسیتی، شاخص ژئومورفولوژی با مقدار میانگین 5/44 درصد بیشترین تأثیر را نسبت به سایر شاخص ها دارا بوده است. در نقشه حساسیت ژئودایورسیتی، قسمت های جنوبی و شرقی حوضه با تنوع زمینی بالا و به ترتیب با کاربری های مرتع و دریاچه سد البرز در طبقه بیشترین حساسیت قرار گرفته اند. تلفیق دو نقشه ژئودایورسیتی و شاخص تهدید می تواند اطلاعات بسیار مفیدی را به صورت یکپارچه فراهم نماید تا برای مدیریت سرزمینی، برنامه ریزی و حفاظت مورداستفاده قرار گیرد.

امروزه فرونشسست به عنوان عامل مهمی در از بین رفتن منابع آب و خاک هم از لحاظ کمی و هم از لحاظ کیفی به شمار می رود. پیشتر این رویداد در مناطق خشک و نیمه خشک به علت برداشت آب زیرزمینی و تغذیه ناکافی منابع زیرسطحی، امری عادی بود. اما در حال حاضر این رویداد در دشت-های مناطق معتدل، با ورودی آب تغذیه ای مناسب اتفاق می افتد. دشت خانمیرزا از جمله دشت های مناطق سرد و معتدل ایران است که با میانگین بارش 500 میلیمتر در سال و تغذیه کافی از لحاظ وجود منابع سطحی، رویداد فرونشست هم اکنون در آن با روند سریعی در حال اتفاق است. بدین منظور با هدف ارزیابی فعالیت تکتونیکی منطقه در ایجاد پدیده فرونشست از برخی شاخص های ژئومورفیک مانند شاخص شکل حوضه(BS)، گرادیان طولی رودخانه(SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی(AF)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(T)، شاخص انتگرل هیپسومتری(H) فرونشست منطقه از لحاظ تکتونیکی مورد مطالعه قرار گرفت. همین طور با استفاده از تداخل سنجی راداری نرخ فرونشست مشخص شد. بررسی این شاخص ها نشان داد که شاخص های، شکل حوضه(BS)، گرادیان طولی رودخانه(SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی(AF)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(T) ، بیانگر تکتونیک فعال در منطقه است. فعالیت های زمین ساخت باعث کشیدگی دشت و نامتقارن شدن دو طرف رود اصلی شده است. همین طور نتایج مربوط به تداخل سنجی راداری در بازه دوساله بیانگر این است که به موازات فرونشست( با نرخ 9 سانتیمتر) در بخش هایی از دشت، بخش های دیگر با بالاآمدگی( با نرخ 21 سانتیمتر) مواجه است.

ابعاد فراکتالی شبکه زهکشی ، معرف میزان تشابه ژئومورفولوژیکی در بین آن ها و تابعی از عوامل ساختمانی ، لیتولوژی و توپوگرافی میباشد. لذا هدف از این پژوهش تعیین بعدفراکتال شبکه زهکشی و بررسی ارتباط آن با میزان حساسیت سازندهای زمین شناسی به فرسایش در دامنه های شمالی الوند همدان است . ابتدا چهار سازند شامل ، گرانیت ، هورنفلس کلریت دار، سنگ آهک مارنی و شیست، از طریق تصاویر گوگل ارث و نقشه زمین شناسی منطقه ا نتخاب شد . سپس در هر واحد زمین شناسی تعداد 2 پلات 22 کیلومتر تعیین و با استفاده ازنرم افزار Fractalyse ابعاد فراکتال آنها محاسبه شد نتایج نشان داد که بشترین مقدار بعد فراکتال به ترتیب مربوط به سازند هورنفلس کلریت دار با مقدار 33/1، سنگ آهک مارنی 31/1، شیست استرولیت دار 27/1 و گرانیت الوند 22/1 است نتایج تحلیل آماری مقادیر RMSE و R2 نشان می دهد که در پلات های 1 و 3 با کمترین خطا و در پلات های 4 و 6 و 7 دارای تطابق نسبتاً خوب و در پلات های 2 و 5 و 8 با بیشترین خطا کمترین تطابق وجود دارد. بنتایج بررسی آزمون پیرسون و مقدار همبستگی نشان می دهد که بین مقاومت سازند ها و بعد فراکتال آن ها ارتباط معنی دار و معکوس وجود دارد و با افزایش مقاومت سازندها به فرسایش بعد فراکتال آن ها کاهش می یابد و تراکم زهکشی هم پایین است . با توجه به نتایج حاصله و قابل قبول می توان با استفاده از تکنیک بعد فراکتال شبکه زهکشی ، نوع سازندها و حساسیت آن ها به فرسایش را با صرف هزینه کم و سریع تر تفکیک و بررسی نمود .