درخت حوزه‌های تخصصی

مناطقی از زمین که توسط سازندهای آهکی پوشیده و توسط جریان های آبی انحلال یافته اند، مناطق کارستی نامیده می شوند. به دلیل اینکه اشکال کارستی نقش مهمی در منابع آب،گردشگری و فعالیّت های عمرانی دارند مطالعه ی آنها یک ضرورت محسوب می شود. حوضه ی آبریز درپرچین، یکی از زیرحوضه های رودخانه ی بیدواز در شمال شرقی ایران است که به دلیل سازندهای آهکی اشکال متنوع کارستی در آن شکل گرفته است. در این مقاله سعی بر این است تا عوامل مؤثر در کارست زایی این حوضه مطالعه و شناسایی شوند تا در فعالیّت های عمرانی و آمایش حوضه ای این عوامل تحت کنترل باشند. جهت رسیدن به این هدف، پس از مرزبندی این حوضه، با استفاده از روش های کتابخانه ای، مطالعات میدانی، نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای کارست های این حوضه شناسایی و مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات اولیه این فرض را در ذهن تداعی نمود که در شکل گیری کارست های این حوضه  عواملی چون لیتولوژی، هیدرولوژی، فعالیّت های تکتونیکی و آب و هوا نقش بیشتری داشته اند. پس از بررسی این عوامل مشخص گردید لیتولو ژی از طریق انحلال، تخلخل، شکستگی و نوع پوشش سنگ ها در شکل گیری اشکال این حوضه مؤثر بوده است. از نظر هیدرولوژی، توان بالای انحلال آب این حوضه و عدم انطباق شاخه های فرعی آن با ساختمان زمین شناسی  نقش خود را در این زمینه ایفا نموده است. همچنین رتبه بندی این حوضه مشخص نمود بیشترین و متنوع ترین اشکال کارستی این حوضه در رتبه های بالای آن شکل گرفته اند. از نظر تکتونیکی سه طرف این حوضه توسط گسل ها احاطه شده، گسل همه گجی در شمال و گسل اردغان در جنوب این حوضه با فعالیّت خود فرایند شکل گیری کارن های شیاری و چکشی را در این حوضه  تسهیل نموده  است. همچنین نیروی وارده ازسوی گسل ها، سنگ ها را   تخریب و با نفوذ آب مقدمات انحلال آنها را فراهم نموده و اشکال کارستی را به وجود آورده است. ازنظر تأثیرات آب و هوایی مشخص شد در بین عناصر آب و هوایی دما و بارش نقش مهمتری در این زمینه داشته اند. دما از طریق انواع هوازدگی و بارش از طریق تأثیر در شکل گیری کارن های لانه ی زنبوری و کارن های بارانی و پوشش گیاهی نقش خود را در این زمینه ایفا نموده است.

تأثیر تغییرات آب وهوایی بر تقاضای انرژی برای نیاز گرمایش ساختمان ها امری غیرقابل اجتناب خواهد بود؛ لذا بایسته است به پیش بینی آب وهوای آینده پرداخته شود تا زمینه توسعه، انطباق و استراتژی های مناسب انرژی فراهم گردد. در این پژوهش به منظور ارزیابی نقش توپوگرافی بر دورنمای نیاز گرمایشی ایران از داده های دمای روزانه مدل EH5OM موسسه ماکس پلانک طی دوره آماری (2050-2015 میلادی)، تحت سناریو A1B با تفکیک 75/1 درجه قوسی، برای گستره ایران بارگیری گردید. در گام بعدی داده های نامبرده با تفکیک مکانی 27/0× 27/0 قوسی توسط مدل (RegCM4) ریزمقیاس شدند. سپس با استفاده از روش زمین آمار کریجینگ داده های روزانه دمایی در پهنه ای به ابعاد 15×15 کیلومتر بر ایران گسترانیده شد که نتیجه آن ماتریسی به ابعاد 7200×13140 به دست آمده و نیاز گرمایشی کشور برای دوره آتی بر روی این ماتریس با استفاده از مدل UKMO محاسبه گردید. نتایج نشان داده است که نیاز گرمایشی در ایران دارای الگوی خوشه ای بالا می باشد. واسنجی مدل های رگرسیونی کلاسیک (OLS) و وزن دار جغرافیایی (GWR) نشان داد که در مناطق وسیعی که دارای افت وخیز ارتفاعی زیادی می باشند مدل های رگرسیونی کلاسیک نمی تواند روابط نیاز گرمایشی را با ارتفاع مدل سازی نماید. به طورکلی کشور از لحاظ دورنمای نیاز گرمایشی به سه بخش جلگه ها و سواحل جنوبی و پسکرانه ای، نوار کوهستانی و کوهپایه ای و بالاخره دشت ها و چاله های داخلی و بیرونی قابل پهنه بندی است و وردایی فضایی نیاز گرمایشی برآورد شده مبتنی بر ارتفاع نشان داده است که افزایش مقدار نیاز گرمایشی رابطه مستقیمی توپوگرافی پیچیده محلی دارد.

در این پژوهش با استفاده از داده های ایستگاه گرگان بین سال های 2010-1980 روند بارش بررسی شد. به منظور استخراج روند بارش از آزمون های میانگین متحرک و من-کندال استفاده شد. هم چنین به وسیله شاخص SPI دوره های خشکسالی استخراج و احتمال رویداد هر یک از حالات مختلف ترسالی و خشکسالی با زنجیره مارکوف محاسبه شد. در ادامه به وسیله تصاویر NOAA-AVHRR نوسانات پوشش گیاهی تحت تأثیر روند بارش بررسی و به وسیله زنجیره مارکوف احتمال گذر هر یک از طبقات بررسی شد. نتایج نشان داد در میان سال های 2007-2001 و 1994-1990 دوره ترسالی و سال های 1986-1982 و 2010-2005 دوره خشکسالی رخ داده است. تحلیل شاخص خشکسالی روند بارش در این زمان را تأیید کرده و نشان داد سال های 2005-2001 شرایط مرطوب و از سال 2005 شرایط خشکی حاکم بوده است. با توجه به ماتریس احتمالاتی مارکوف احتمال گذر خشکسالی شدید به خشکسالی شدید 6/0 و احتمال گذر از خشکسالی شدید به خشکسالی متوسط 13/0می باشد. با همین روند پوشش گیاهی نیمه متراکم از سال 1985 به مقدار 494479 هکتار تا سال 2000 به 380120 هکتار کاهش داشته است که کمترین مقدار در طی سال های مورد مطالعه می باشد. از سال 2000 تا 2005 تراکم و مساحت پوشش گیاهی افزایش یافته، ولی تحت تأثیر خشکسالی اخیراٌ کاهش نشان می دهد و با احتمال 48/0 طبقه بدون پوشش گیاهی در شرایط خود باقی می ماند. احتمال تبدیل مربوط به پوشش گیاهی ضعیف به زمین فاقد پوشش به مقدار 41/0 می باشد. بر این اساس احتمالاً 214060  هکتار به زمین فاقد پوشش گیاهی تبدیل شود.

ارزیابی توان اکولوژیک فرایندی است که تلاش دارد از طریق تنظیم رابطه انسان با طبیعت، توسعه ای در خور و هماهنگ با طبیعت را فراهم سازد. منطقه حفاظت شده آق داغ به مساحت 93889 هکتار، در جنوب استان اردبیل (جنوب شهرستان خلخال) و شمال استان زنجان واقع گردیده است. هدف از این مطالعه ارزیابی توان اکولوژیک برای کاربری جنگل داری در منطقه حفاظت شده آق داغ و بررسی میزان انطباق کاربری فعلی جنگلداری با توان اکولوژیک منطقه برای کاربری مذکور می باشد. فرآیند ارزیابی توان اکولوژیکی در پژوهش حاضر شامل سه بخش اساسی است که پس از شناسایی منابع اکولوژیکی، تجزیه و تحلیل و جمع بندی داده ها، توان اکولوژیکی در محدوده ی مطالعاتی تعیین گردیده است. لایه های اطلاعاتی مورد استفاده در این مطالعه عبارتنداز: خاکشناسی، اقلیم، پوشش گیاهی، شکل زمین، هیدرولوژی و کاربری اراضی. بررسی ها نشان می دهد توان جنگلداری با مساحت کلی 5/11293 هکتار بوده که نتایج حاکی از عدم وجود طبقه 1، 2 و 7 جنگلداری به دلیل وضعیت بیوفیزیکی و به ویژه ارتفاعات و اقلیم منطقه می باشد، به طوری که تنها طبقات 3، 4، 5 و 6 جنگلداری در حوضه مورد مطالعه وجود دارد. الگوهای کاربری طبقات جنگلی شناسایی شده، با ارزیابی توان آن ها در منطقه منطبق بوده و در وضع موجود نیز دارای کاربری جنگلی می باشد ولی طبقه 6 جنگلی در حال حاضر دارای کاربری مرتعی می باشد و از چهار طبقه جنگل داری موجود در منطقه سهم طبقه شش جنگلی از همه بیشتر است. یافته ها حاکی از آن است که این منطقه محدودیت زیادی برای رشد جنگل تجاری دارد.

شناسائی و استخراج طول دوره های خشک در نواحی خشک و نیمه خشک از اهمیت خاصی برخوردار است، بنابراین استفاده از مدل های پیش یابی تغییرات اقلیمی برای بررسی رفتار پارامترهای اقلیمی در آینده امری اجتناب ناپذیر است. زیرا با شناخت رفتار زمانی- مکانی عناصر اقلیمی مانند بارش، قادر خواهیم بود شدت اثرات عوامل مخرب محیطی را کاهش دهیم. در این پژوهش عملکردمدل گردش عمومی جو - اقیانوس ( AOGCMs - AR 4 ) در شبیه سازی طول دوره های خشک در گستره ایران مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور مقادیر ماهانه بارش 15 مدل AOGCM که در نسخه 5مدل LARS - WG تعبیه شده تحت سناریوهای مختلف برای دهه های 2050 و 2080 بر روی 45 ایستگاه همدید واقع در گستره ایران زمین ریزمقیاس شدند. بعد از اعتبارسنجی و وزندهی به مدل ها با شاخص های آماری، مشخص شد که مدل Hadcm3 و GFDL-CM2.1 بهترین کارایی و عملکرد را در شبیه سازی طول دوره های خشک دارد. در مقابل خروجی مدل های NCPCM و INM-CM3.0 کمترین همبستگی را با داده های مشاهداتی دارا می باشند. مدل سازی دوره های خشک با محاسبه سناریوهای تغییر اقلیم و لحاظ نمودن منابع عدم قطعیت ها در خروجی مدل های( AOGCM) ، نشان داد که بر اساس بدترین سناریو( A2 ) ، و حدی ترین وضعیت(2080)، میانگین دمای کشور 2/7 درجه سلسیوس افزایش و میانگین بارش با وجود افزایش نقطه ای آن در برخی از ایستگاه ها، با کاهش 33 درصدی در کل کشور روبرو است. در خوشبینانه ترین سناریو( B1 )، نیز میانگین دمای کشور 1/4 درجه سلسیوس نسبت به دوره مشاهداتی افزایش و میانگین بارش نیز با کاهش 14 درصدی همراه است. نتایج حاصل از بررسی عدم قطعیت در بررسی دوره های خشک در ایران نشان داد که در هر دو دهه 2050 و 2080 و بر اساس هر سه سناریو (B1,A1B,A2) ، طول دوره های خشک در تمامی پهنه های ایران افزایش می یابد. بیشترین درصد تغییرات طول دوره های خشک مربوط به پهنه شمال غرب (ارومیه، خوی، کرمانشاه، همدان و لرستان) است.

افزایش قدرت تفکیک مکانی به منظور افزایش میزان اطلاعات در مدل رقومی ارتفاع (DEM) از جمله مهمترین موضوعات در ژئومورفولوژی کمی محسوب می شود. تاکنون مدل های مختلفی به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی ارائه شده است که از بین مدل ها، مدل جاذبه به عنوان جدیدترین مدل، دارای دقت بسیار بالایی می باشد. این مدل برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی بر روی تصاویر ماهواره ای استفاده شده است. در این تحقیق از مدل جاذبه برای اولین بار به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی DEM استفاده شد. در بررسی حاضر، از دو مدل همسایگی پیکسل های مماس (Touching) و مدل همسایگی چهارگانه (Quadrant) به منظور تخمین مقادیر زیر پیکسل ها استفاده گردید. در مدل جاذبه احتیاجی به کالیبره کردن و آموزش الگوریتم همانند الگوریتم های یادگیری ماشین نیست، این امر موجب می شود که زمان محاسبات برای اجرای الگوریتم کم شود. پس از تولید تصاویر خروجی برای زیر پیکسل ها، در مقیاس های 2، 3 و4 با همسایگی های متفاوت، بهترین مقیاس با مناسب ترین نوع همسایگی با استفاده از نقاط کنترل زمینی تعیین شد و مقادیر RMSE برای آن ها محاسبه شد. تعداد کل نقاط کنترل زمین مستخرج از عملیات نقشه برداری، 2118 نقطه بود. مقدار RMSE برای هر DEM به صورت جداگانه محاسبه شد. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل جاذبه صحت تصاویر خروجی بهبود بخشیده شده و همچنین قدرت تفکیک مکانی آن ها نیز افزایش پیدا کرده است. بر اساس نتایج از بین مقیاس ها با همسایگی های مختلف، مقیاس 3 و مدل همسایگی چهارگانه نسبت به سایر روش ها دارای بیشترین دقت با کمترین میزان RMSE (54/5) برای DEM 30 متر و DEM  90 متر (13/9) می باشد.

صاعقه یا آذرخش یکی از مهم ترین پدیده های همراه با توفان های تندری است که سالانه جان بیش از دو هزار نفر را در جهان می گیرد. فعالیت های رعدوبرقی تا حدی به فعالیت های همرفتی محلی بستگی دارند ازاین رو در مقیاس های زمانی و مکانی خیلی متغیر هستند. از طرفی داده های رعدوبرق در ایستگاه های زمینی ثبت نمی شوند و محاسبه دقیق فراوانی و پراکنش فعالیت های رعدوبرقی با داده های سینوپتیک امکان پذیر نیست. ازاین رو در این پژوهش برای تعیین توزیع زمانی و مکانی رعدوبرق ها بر روی ایران از داده های سنجنده LIS ماهواره TRMM در دوره ۱۹۹۸ تا ۲۰۱۳ استفاده شده است. ابتدا فراوانی ماهانه و ساعتی توزیع داده ها محاسبه و با استفاده از تابع تراکم کرنل در نرم افزارGIS مناطق دارای بیشینه تراکم رعدوبرق ها برای مقیاس های سالانه و ماهانه محاسبه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که ماه های می و آوریل دارای بیشترین و ماه های ژانویه و سپتامبر دارای کمترین فراوانی رعدوبرق ها هستند. همچنین بیشینه فراوانی رعدوبرق ها بین ساعات ۱۲:۳۰ تا ۲۰:۳۰ و کمینه فراوانی آن بین ساعات ۳:۳۰ تا ۹:۳۰ رخ می دهد. تابع تراکم کرنل هم نشان داده که بیشینه تراکم داده های سالانه رعدوبرق در شمال استان خوزستان و جنوب استان لرستان قرار دارد. دامنه های غربی رشته کوه های زاگرس، البرز مرکزی، کوه های جنوب کرمان، ناهمواری های جنوب سیستان و بلوچستان و بخش هایی از استان های خراسان رضوی و خراسان جنوبی دارای فراوانی بیشتر رعدوبرقی هستند. مناطق مرکزی و عموماً هموار داخلی نیز دارای کمترین فراوانی پدیده رعدوبرق در ایران هستند.

هدف این تحقیق تحلیل عوامل موثر بر شکل گیری الگو و دینامیک مجرا در محدوده مورد مطالعه رودخانه کلقان چای و ارزیابی قدرت رودخانه و اثرات آن بر مورفولوژی مجرا تحت تاثیر عوامل و اقدامات انسانی در تغییر شکل مجرا می باشد. تصاویر ماهواره ای، نفشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، داده های هیدرولوژیکی جریان، داده های مستخرج از مدل رقومی ارتفاع و داده های مطالعات صحرایی داده های تحقیق را تشکیل می دهند، جهت رسیدن به هدف تحقیق، از روشهای تحلیل قدرت رودخانه، قدرت مخصوص رودخانه، شاخص های ضریب خمیدگی، زاویه مرکزی و تحلیل سینوسی مسیر برای تحلیل دینامیک و الگوی مجرا استفاده شده است. نتایج روشهای مختلف نشان داد که شکل گیری الگو و دینامیک مجرا در محدوده مورد مطالعه تحت تاثیر ویژگیهای فرایندهای هیدرولوژیکی ناشی از فرایند تدارک دبی و دبی رسوبی، مقاومت لیتولوژیکی بستر و کنارهای های رودخانه می باشد و نقش عوامل انسانی به صورت تصرف و اشغال بستر رودخانه به شکل ایجاد باغات و مزارع و همچنین برداشت منابع شن و ماسه از بستر رودخانه می باشد. نتایج تحلیل قدرت سیلابی و قدرت مخصوص رودخانه نشان داد که با کاهش عرض معبر رودخانه، قدرت رودخانه افزایش می یابد، و قدرت سیلابی رودخانه به ویژگیهای مورفولوژیکی رودخانه بستگی دارد. نتایج این تحقیق می تواند در شناسایی بازه های حداکثر توان رودخانه و بازه های تحت تاثیر فرسایش رودخانه ای استفاده شود.

با توجه به روند تغییرات اقلیم و کاهش بارندگی در دهه اخیر، خشکسالی به یک مشکل بزرگ در جهان و بالاخص در مناطق خشک و نیمه خشک از قبیل ایران تبدیل شده است. از این رو پایش و مدیریت آن امری مهم می باشد. در مقابل روش های سنتی که مبتنی بر مشاهدات ایستگاه های هواشناسی هستند و بیشتر به بررسی خشکسالی هواشناسی می پردازند، استفاده از تکنیک سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای به عنوان یک ابزار مفید جهت پایش مکانی و زمانی خشکسالی کشاورزی مورد توجه محققین واقع شده است. اما استفاده از این تکنیک و نتایج حاصل از آن همچنان نیاز به ارزیابی و واسنجی برای مناطق مختلف دارد. هدف از این مطالعه بررسی الگوهای مکانی و زمانی خشکسالی با استفاده از داده های ماهواره ای سنجنده مادیس بین سال های 2013-2000 می باشد. بدین منظور شاخص های خشکسالی بر مبنای داده های ماهواره ای شامل: شاخص اختلاف نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI)، شاخص وضعیت دما (TCI)، شاخص خشکی (TDVI) و شاخص رطوبت خاک (SWI) از روی تصاویر مادیس برای دوره زمانی مورد نظر و در مقیاس های زمانی فصلی، شش ماهه و سالانه استخراج گردید و نتایج حاصل از این شاخص ها با مقادیر شاخص بارش استاندارد (SPI) مقایسه گردید. نتایج نشان می دهد که محدوده مطالعاتی به طور کلی از پوشش گیاهی متوسط تا کم برخوردار است. برمبنای محاسبه های انجام شده شرایط اقلیمی محدوده با نتایج حاصل از شاخص گیاهی VCI در مقیاس فصلی، تطابق بیشتری دارد. در نتیجه شاخص VCI به عنوان بهترین شاخص جهت پایش خشکسالی کشاورزی استان مرکزی انتخاب گردید. همچنین نتایج به دست آمده از به کار گیری شاخص گیاهی VCI، نشان دهنده وضعیت خشکسالی در سال های 2000 و 2008 و وضعیت ترسالی در سال های 2009 و 2010 نسبت به دوره مطالعاتی در منطقه می باشد.

یکی از مسائل اساسی شهر های کشورهای در حال توسعه، مسئله رشد سریع جمعیت و گسترش کالبدی است. برای تعیین جهات بهینه گسترش کالبدی- فیزیکی شهر ها، لازم است تا شناخت و تحلیل دقیقی از خصوصیات زمین و تناسب آن در دسترس برنامه ریزان و مدیران شهری باشد. مسئله اصلی این پژوهش، پدیده فرسایش خندقی و اثر گذاری آن بر روند گسترش کالبدی شهر مُهر در جنوب استان فارس می باشد. بر همین مبنا هدف از انجام پژوهش حاضر، شناخت پدیده ها و فرآیند های ژئومورفولوژیکی موثر بر گسترش کالبدی شهر با تاکید بر فرسایش خندقی و محدودیت هایی است که این عوامل برای توسعه شهری فراهم می کنند، می باشد. مواد مورد استفاده در این پژوهش شامل نقشه های توپوگرافی با مقیاس 1:25000، زمین شناسی، داده های کاربری زمین و عکس های هوایی مربوط به سال های 1335 ، 1373 و 1392 می باشد. پس از تهیه کلیه داده ها، از روش AHP جهت پهنه بندی خطر فرسایش خندقی منطقه مورد مطالعه استفاده شده است. نتیجه بررسی ها نشان داد که شهر مُهر برای گسترش فیزیکی- کالبدی در تمامی جهات با محدودیت های ژئومورفولوژیکی مواجه است. اما فرآیندهای مربوط به فرسایش خندقی و شیب مهمترین فرآیند محدود کننده توسعه شهری می باشند. بیشترین این محدودیت ها در شمال، شمال غرب، شمال شرق و جنوب شهر مورد مطالعه وجود دارد. همچنین نتایج پهنه بندی فرسایش خندقی نشان داد سنگ شناسی، کاربری زمین، فاصله از آبراهه، شیب و فاصله از جاده به ترتیب دارای بیشترین تا کمترین ارزش از نظر خطر فرسایش خندقی در منطقه مورد مطالعه بوده و محدوده شهر مُهر، در پهنه با خطر زیاد و خیلی زیاد قرار دارد. با توجه به اینکه این نوع از فرسایش دارای پیچیدگی های خاص خود است، به نظر می رسد مهم ترین راهکار برای جلوگیری از رشد و گسترش فرسایش خندقی در محدوده شهر مورد مطالعه،انجام روش های مهندسی برای کنترل آبراهه ها در کوتاه مدت و اقدامات آبخیز داری به منظور کنترل رواناب در بلند مدت، همراه با اجرای برنامه های مدیریتی در زمینه اصلاح خاک می باشد.

برآورد صحیح رواناب حوضه نقش بسیار مهمی در مدیریت آن دارد. تا به حال محققین زیادی از مدل های یکپارچه، توزیعی و هم چنین از روش های هوشمند مصنوعی به منظور برآورد رواناب حوضه استفاده نمودند. در تحقیق حاضر برای برآورد آبدهی حوضه بار اریه با مساحتی معادل با 112 کیلومتر مربع و متوسط بارش سالانه 72/306 میلی متر از دو مدل توزیعی WetSpa و مدل هوشمند شبکه عصبی مصنوعی ANN استفاده گردید. به منظور اجرای مدل WetSpa از دو دسته اطلاعات شامل نقشه های رستری و اطلاعات هواشناسی و برای مدل شبکه عصبی مصنوعی تنها از اطلاعات هواشناسی استفاده گردید. اجرای مدل های مذکور در دوره ی 5 ساله صورت پذیرفت. به منظور مقایسه نتایج مدل ها، از معیارهای ارزیابی ضریب همبستگی R 2، مجذور میانگین خطای استاندارد RMSE و میانگین قدر مطلق خطا MAE استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد مدل WetSpa با R 2و RMSE برابر با  m 3/s920/0 وm 3/s  346/0 و هم چنین مدل شبکه عصبی مصنوعی با   R 2و RMSE برابر با m 3/s 959/0 و m 3/s 310/0 توانایی شبیه سازی جریان رودخانه بار اریه را دارند. هم چنین استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی موجب کاهش خطای برآورد رواناب حوضه به مقدار 6/11 درصد در مقایسه با مدل WetSpa شده است.

اجرای پروژه های عمرانی متعدد مانند طرح های سدسازی، راه سازی و ساختمان سازی باعث تشدید نیاز به مصالح کاربردی شن و ماسه در کشور شده است. در این بین، صرفه اقتصادی، سهل الوصول بودن و کیفیت بالای مصالح رودخانه ای موجب استفاده بیش از حد ظرفیت آورد رسوبی آنها جهت تامین مصالح در پروژه های عمرانی شده است. چنانچه برداشت شن و ماسه تحت اصول فنی مناسب از محل های مناسب و نیز تحت مدیریت صحیح صورت گیرد، نه تنها تبعات منفی آن به حداقل می رسد بلکه عملکرد رودخانه و پایداری آن نیز افزایش می یابد. در این مقاله ابتدا تعدادی سناریو برای برداشت شن و ماسه از بستر رودخانه سرباز طرح ریزی و اثرات آن بر روی سیستم جریان رودخانه با استفاده از مدل یک بعدی شبیه سازی جریان و رسوب ارزیابی و تحلیل شده است. سپس نسبت به ایجاد یک گودال مصنوعی در مسیر رودخانه و اندازه گیری مشخصات هندسی آن در مدت زمانی یک ماه اقدام شده است. هم زمان نیز شبیه سازی عددی پاسخ سیستم رودخانه با استفاده از مدل های یک بعدی و دو بعدی مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج این تحقیق در وهله اول نشان داد که تاثیر الگوی تعمیق در بالادست محل برداشت شن و ماسه بیشتر از تاثیر تعریض رودخانه می باشد. یعنی تعریض 80 متری تنها باعث گودافتادگی 5/108 سانتیمتری بستر می شود و درمقابل تعمیق یک متری آن موجب گودافتادگی 120 سانتیمتری بستر می شود. لذا برداشت مصالح از بستر رودخانه در اعماق زیاد، تغییر تراز بستر رودخانه را شدیدتر خواهد کرد. ثانیاً نتایج شبیه سازی عددی نشان داد که مدل دو بعدی بکار رفته در شرایط یکسان از نظر خصوصیات جریان، مصالح و دانه بندی بستر، توابع انتقال رسوب و دیگر پارامترها، نتایج قابل اعتمادتری را بدست خواهد داد. نتایج این تحقیق نشان داد که می توان با مدلسازی عددی گودال های برداشت شن و ماسه، با دقت مناسبی پیامدهای آنرا تحلیل و نسبت به انتخاب الگوی مناسب برداشت مصالح اقدام نمود.

منطقه جنوب سیستان و بلوچستان بدلیل وجود تناوب لایه های مقاوم و نامقاوم، فرسایش پذیر هستند. وزش بادهای۱۲۰ روزه ذرات ناشی از فرسایش را جابجا که با کاهش انرژی، این ذرات رسوب می شوند . هدف اصلی در این تحقیق مطالعه رسوب شناسی تپه های ماسه ای در نوار ساحلی و تاثیر آنها در تغییر چهره مورفولوژیکی محیط حاشیه دریای عمان است. در این تحقیق روش کار به اینگونه بوده است که ابتدا تعداد 15 نمونه رسوبی از  سه نقطه پشت به باد، رو به باد و از راس تپه های ماسه ای مناطق ساحلی نمونه برداری شد. نتایج حاصل از آنالیز دانه سنجی نشان داد میانگین قطر ذرات بین 2 تا 3 فی و رده رسوبی از نوع ماسه ای و ماسه سیلتی با کج شدگی منفی و جورشدگی خوب (0.5 فی) است (یک محیط پر انرژی). تشکیل این تپه های ماسه ای اینگونه است که با توجه به اینکه تاثیر تکتونیک و فرایندهای هوازدگی و فرسایش سازندها تخریب و در سواحل انباشته می شوند. این ذرات توسط نیروی باد جابجا و با کاهش انرژی باد، رسوب نموده و تشکیل تپه های ماسه ای را می دهند. حرکت تپه های ماسه ای در نوار ساحلی دریای عمان، چهره ژئومورفولوژی محیط را تغییر می دهند.

مدیریت و برنامه ریزی آب شهری، به ویژه در کلان شهر ها، اهمیت بسیار زیادی دارد. توسعة مناطق شهری، تبدیل شهرها به کلان شهر و افزایش پیچیدگی عوامل تأثیرگذار در مصرف آب در شهر ها سبب دشواری مدیریت مصرف، تأمین و توزیع آب شده است. بنابراین، استخراج قوانین نقش مهمی در کشف الگو های حاکم بر مجموعة داده و کاهش پیچیدگی ها دارد. اصل نظریة مجموعه های راف، که پائولاک در دهة 80 مطرح کرد، روشی توانمند و انعطاف پذیر در پردازش داده های دارای عدم قطعیت شمرده می شود و در این تحقیق، به منظور استخراج قوانین حاکم بر مصرف آب، به کار رفته است. در این تحقیق، از روش ترکیب الگوریتم های مجموعه های راف و ژنتیک از روش های داده کاوی، برای بهبود استخراج قوانین و طبقه بندی داده های آب مصرفی، با کاربری مسکونی در شهر تهران به منزلة منطقة مورد مطالعه استفاده شده است. داده های مورد استفاده در این تحقیق شامل داده های اجتماعی اقتصادی، محیطی، اقلیمی و فنی مدیریتی می شوند. این داده ها به دو زیرمجموعه، شامل 60 %با هدف آموزش و 40 %به قصد ارزیابی نتایج، تقسیم شدند. نتایج نشان می دهند که تلفیق الگوریتم های ژنتیک و مجموعه های راف کارآیی بالاتری برای استخراج مؤثر قوانین از داده های مصرف آب شهر تهران را دارند. دقت طبقه بندی مجموعه دادة آزمون، ازطریق قوانین استخراج شده از مجموعه های راف، 77 %بود. پس از بهینه سازی قوانین با استفاده از الگوریتم ژنتیک در مجموعه های راف، دقت طبقه بندی در نسل ششم، با سرعت همگرایی متوسط، به 88 %و در نسل دهم، به 92 %افزایش یافت. براساس قوانین استخراج شده، عوامل مؤثر در مصرف سالیانة آب به ترتیب میزان تأثیرگذاری، جمعیت ساکن، آب بها، تراکم جمعیت در واحد سطح، بعد خانوار، موقعیت مکانی (عرض جغرافیایی)، تحصیلات ساکنان و سرانة فضای سبز به شمار می روند.

رطوبت خاک در فرایندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. در سه دهة گذشته، محققان بسیاری به تعیین رطوبت خاک، با استفاده از داده های سنجش از دوری، توجه داشته اند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای از روش های سنجش از دوری اند که با ترکیب داده های حرارتی و مرئی، شاخصی برای میزان رطوبت را تعیین می کنند. یکی از مهم ترین موارد تأثیرگذار در دقت این روش ها، دقت تعیین لبه های خشک و مرطوب در نمودار پراکندگی دما/ پوشش گیاهی است. درنتیجه، ناتوانی در تعیین لبه های مذکور، در برخی روزها و شرایط، امکان استفاده از این روش ها را محدود می کند. هدف این مطالعه مطرح کردن روشی برای تعیین دقیق لبه های خشک و اشباع، در تمامی روزها و شرایط، با استفاده از تلفیق داده های سری زمانی دما و پوشش گیاهی است. به منظور تحقق این هدف، خطوط هم رطوبت به منزلة خطوطی معرفی می شوند که رطوبت در امتداد آن ها مقدار ثابتی است و برای تعیین لبه های خشک و مرطوب در هر روز به کار رفته اند. شاخص میزان رطوبت خاک پیشنهادی برای 28 روز در سال 2014، در منطقه ای از شهر مونیتوبا در کشور کانادا، با استفاده از ویژگی های دو خط انتخاب شده از میان خطوط هم رطوبت به دست آمده ازطریق داده های دمای سطح، دمای هوا و شاخص پوشش گیاهی سنجندة MODIS، محاسبه و با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های رطوبت سنجی شبکة RISMA واقع در این منطقه، ارزیابی شده است. در تمامی 28 روز، تصویر شاخص پیشنهادی که معرف میزان رطوبت خاک است، به منزلة خروجی روش پیشنهادی به دست آمد. ضریب همبستگی شاخص به دست آمده با میزان رطوبت خاک در روزهای بدون پوشش گیاهی به 92/0 رسیده و این مقدار ضریب همبستگی، در روزهای با پوشش گیاهی انبوه، کمتر بوده است.

این تحقیق در مزارع ذرت و گندم منطقة ارزوئیة استان کرمان انجام شده است. در این مطالعه، توانایی تصاویر سنجندة لندست برای پایش مزارعی که در آن ها بقایای گیاهی آتش زده شده، با استفاده از شاخص های طیفی و آنالیز جداسازی طیفی خطی، ارزیابی شد. بدین منظور، چهار وضعیت سطح خاک شامل زمینِ خاک ورزی نشده، زمین با بقایای گیاهی، زمین با پوشش گیاهی سبز، و زمین با بقایای گیاهی سوزانده شده درنظر گرفته شد و چهار شاخص طیفی NDVI، BAI، NBR، و NBRT برای قطعات آزمایشی ایجاد شد. نتایج نشان داد شاخص BAI قادر است، بهتر از سایر شاخص های مورد بررسی، مزارعی را که در آن ها بقایای گیاهی آتش زده شده از سایر عوارض موجود در سطح زمین جدا کند. مساحت مزارع آزمایشیِ آتش زده شده در تصاویر ماهواره ای، که به وسیلة شاخص BAI محاسبه شده بود، با مساحت واقعی مزارع آزمایشی همبستگی بسیاری (95 /0R 2=) داشت. بنابراین، برای تمایز قائل شدن بین مزارع سوخته و سایر عوارض، می توان از شاخص BAI استفاده کرد. همچنین، سطح مزارع سوخته، که با آنالیز جداسازی طیفی خطی تخمین زده شده بود، با داده های به دست آمده از روش زمینی همبستگی مناسبی (89 /0R 2=) داشت.

هدف از این پژوهش ارزیابی مقدار درصد ابرپوش در ایران است. درصد ابرپوش یکی از پارامتر های مهم اقلیمی و هواشناسی است که بیانگر میزان ابرناکی است. برای دست یابی به هدف، از پارامتر درصد ابرپوش فرآورده ابر سنجنده مودیس ماهواره تررا استفاده شده است و نتایج آن شامل توزیع مکانی، میانگین فصلی و سالانه ابرناکی در کشور است. یافته های این پژوهش نشان داد که بیشینه سالانه توزیع مکانی ابرناکی در سواحل دریای خزر و کمینه آن در جنوب شرق کشور دیده می شود. در مقیاس فصلی، بیشینه ابرناکی در بیشتر فصول در سواحل جنوبی دریای خزر دیده می شود؛ اما در فصل زمستان بر روی مناطق کوهستانی رشته کوه البرز و شمال غرب کشور است و کمینه فصلی آن در بیشتر فصول در مناطق جنوب و جنوب شرقی کشور دیده می شود؛ اما در فصل تابستان در مناطق غربی و شرقی کشور دیده می شود. میانگین ابرناکی سالانه کل کشور 5/27 درصد است که در هنگام صبح و عصر به ترتیب 3/25 درصد و 7/29 درصد است. در مقیاس فصلی، بیشترین و کمترین مقدار ابرناکی به ترتیب در فصل زمستان (1/46 درصد) و تابستان (9/9 درصد) رخ می دهد. در مجموع، در مقیاس فصلی و سالانه، تغییرات مکانی و زمانی ابرناکی در کشور ناهمگن است.

برای انجام این پژوهش داده های روزانه بارش 162 پیمونگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی بر روی پهنه استان کردستان و 26 پیمونگاه همدید، اقلیمی و بارانسنجی خارج از مرز استان مربوط به تحقیقات آب و سازمان هواشناسی طی بازه زمانی 1/1/1340 تا  11/10/1391(21/3/1961 تا31/12/2012) استفاده شد. به کمک روش زمین آماری کریگینگ مقادیر بارش روزانه بر روی یاخته های6×6 کیلومتر میان یابی و برای هر روز یک نقشه رقومی ایجاد شد. سپس داده های روزانه مربوط به 811 یاخته که کل استان را پوشش می دادند از نقشه ها استخراج شد. یک پایگاه داده (گاه جای) در ابعاد 811×18914 ایجاد شد که بر روی سطرها روز (زمان) و بر روی ستون ها یاخته ها (مکان) قرار داشت. برای هر ماه از سال بر روی هر یاخته میانگین، آستانه بالا، آستانه پایین و انحراف معیار مدت زمان انتظار رخداد بارش محاسبه شد. برای شناسایی آستانه ها از آزمون t-studentبهره گرفته شد. مقادیر آستانه ها در سطح اطمینان 99 درصد برآورد شد. یافته های این پژوهش نشان داد که پیکربندی ناهمواری ها نقش مهمی در پراکنش مدت زمان انتظار رخداد بارش استان کردستان دارند. مدت زمان انتظار رخداد بارش طی ماه های مختلف سال بر روی پهنه استان کردستان متفاوت است. پراکنش مدت زمان انتظار رخداد بارش طی فصل های مختلف سال به نوعی مسیر عبور سامانه های بارش زا را بر روی استان کردستان نشان می دهند. به طور کلی به لحاظ مکانی هسته های کمینه مدت زمان انتظار رخداد بارش در فصل بهار بر روی شمال غرب، در فصل تابستان بر روی شمال و شمال شرق، در فصل پاییز و زمستان بر روی شمال غرب و غرب استان قرار دارند. طولانی ترین و کوتاهترین مدت زمان انتظار رخداد بارش به ترتیب مربوط به ماه های شهریور و بهمن است. در بهمن ماه بر روی بخش های غربی و شمال غرب استان کردستان مدت زمان انتظار رخداد بارش حدود 3 روز است. درحالیکه در شهریور ماه بر روی مناطق یاد شده مدت زمان انتظار رخداد بارش به بیش از 60 روز می رسد.

سرما و یخبندان در منطقه ی شمال غرب کشور، همه ساله خسارت های جبران ناپذیری بر بخش های حمل و نقل، تصادف های جاده ای، باغ ها و محصول های کشاورزی وارد نموده و زندگی عادی مردم را در شهر و روستاها فلج می نماید. به منظور تبیین و تحلیل همدید امواج فراگیر سرما در شمال غرب ایران ابتدا روزهای بسیار سرد 18 ایستگاه مورد مطالعه در دوره آماری 23ساله استخراج شد. سپس از بین این آمار 43 موج شدید و فراگیر انتخاب گردید. برای تحلیل سینوپتیکی امواج سرما در نهایت دو موج نماینده بهمن 1370 و دیماه 1386 تعیین شدند. نقشه های فشار سطح زمین و سطح 500 هکتوپاسکال این یخبندان ها از سایت NCEP استخراج شده و تحلیل گردید. نتایج تحقیق نشان داد که علت بیش تر یخبندان های شدید سطح بالا ناشی از استقرار یک فرود عمیق در غرب ایران بوده که هوای سرد مناطق قطبی را به ایران هدایت می کند. استقرار فراز مانع در شرق این فرود سبب ایستایی نسبی این فرود شده و تداوم سرما را در منطقه تشدید می کند. در سطح زمین هم اکثرا پرفشارهای مهاجر غربی و گسترش زبانه پرفشار سیبری بر شدت سرمای هوای سطح 500 هکتوپاسکال می افزاید. بر این اساس می توان حداقل از 5 روز قبل با استقرار این سیستم ها در همسایگی های منطقه مورد مطالعه شرایط سرمایی را پیش بینی کرده ومدیران و کشاورزان را برای مقابله با سرما آماده نمود.

سیلاب ها یکی از شدیدترین و مخرب ترین مخاطرات جوی می باشند که همه ساله خسارت جانی و مالی شدیدی را متحمل جوامع در جای جای نقاط مختلف دنیا می کنند. پژوهش پیش رو به دنبال آشکارسازی ویژگی های همدیدی و هیدرومتئورولوژیکی رخداد سیلاب در هروچای به انجام رسیده است. جهت انجام این پژوهش از داده های روزانه بارش ایستگاه های خلخال، خانقاه، آرپاچایی و لمبر و داده های ایستگاه هیدرومتری رودخانه کیوی چای جهت شناسایی بارش رخ داده و سیلاب اتفاق افتاده و برای بررسی همدید این پدیده از داده های تراز سطح زمین (فشار سطح زمین)، داده های سطوح فوقانی جو از قبیل ارتفاع ژئوپتانسیل، امگا، بادمداری، باد نصف النهاری و رطوبت نسبی در ترازهای 500 تا 1000 هکتوپاسکال استفاده به عمل آمد. نتایج به دست آمده بیانگر این می باشد که قرارگیری سیستم کم فشار در سطح زمین، وقوع بلوکینگ و قرارگیری منطقه مورد مطالعه در شرق ناوه در سطوح فوقانی، منفی بودن پیچانه های جوی و امگا در ترازهای مختلف، همراه با تغذیه رطوبتی دریای سیاه و مدیترانه در ترازهای 500 تا 700 هکتوپاسکال، دریای سرخ و خلیج فارس و دریای عمان در ترازهای 850 و دریای خزر در ترازهای 925 و 1000 هکتوپاسکال شرایط لازم جهت تولید ناپایداری بر بالای جو منطقه مورد مطالعه را فراهم کرده است. این شرایط باعث ایجاد رگبار شدید و شدت یافتن دبی رودخانه هروچای گشته و منجر به تولید سیلاب در این منطقه شده است.