درخت حوزه‌های تخصصی

در سال های اخیر سطح تراز آب های زیرزمینی در اثر تغییرات اقلیمی و همچنین شیوه و میزان بهره برداری از آن ها، روند نزولی داشته است. با توجه به افزایش تقاضای آب و افت شدید آب های زیرزمینی، مدیریت پایدار این منابع از اهمیت شایانی برخوردار است. پیش بینی سطح ایستابی با استفاده از مدل های ریاضی و آماری می تواند کمک قابل توجهی به برنامه ریزی و تصمیم گیری های مناسب جهت تأمین آب در درازمدت، داشته باشد. در این مطالعه تلاش شده است تا سطح آب های زیرزمینی با استفاده از شبکه ی عصبی گرادیان دیسکنت و تابع انتقال Hyperbolic Tangent پیش بینی شود. مدل تابع انتقال Tanh با تعداد 40 نرون در لایه پنهان با ضریب همبستگی 99/0 و مجذور مربعات خطا 01/0 برای پیش بینی سطح ایستابی پیاده سازی شد. با تعمیم این مدل به ده چاه مشاهده ای و برون یابی در محیط سامانه ی اطلاعات جغرافیایی، مدل مکانی پیوسته سطح ایستابی در دشت سرخون برای سال 1400 تخمین زده شد. نتایج نشان داد که سطح ایستابی در قسمت های غربی دشت با مقدار 98/72 متر بیشترین و در بخش شرقی دشت با توجه به تراکم جمعیتی بیشتر مقدار با 72/18 متر کمترین سطح ایستابی را خواهند داشت. با توجه به میزان خطای پایین مدل، می توان نتیجه گرفت که با اجرای این مدل در دیگر حوزه ها می توان پیش بینی صحیحی از سطح آب های زیرزمینی به دست آورد و در برنامه ریزی و مدیریت پایدار آب های زیرزمینی از آن استفاده نمود

فرسایش خاک یک فرایند ژئومورفیک غالب است که امنیت غذایی را در بخش های وسیعی از کره زمین را تهدید می کند. ویژگی های ژئومورفیک حوضه در هیدرولوژی، فرسایش خاک و تولید رسوب نقش مهمی دارد و می تواند شاخصی از وضعیت فرسایش و رسوبگذاری حوضه باشد. بنابراین هدف از این پژوهش ارتباط شاخص های پوشش گیاهی و ژئومورفیک با مقادیر فرسایش و رسوب در حوضه آبریز کوزه توپراقی است که با بهره گیری از قابلیت های سیستم اطلاعات جغرافیایی جهت استخراج خصوصیات ژئومورفیک حوضه انجام شد. بدین منظور مقادیر فرسایش و رسوب با استفاده از مدل پسیاک اصلاح شده (MPSIAC)، محاسبه شد. هم چنین به منظور استخراج خصوصیات فیزیوگرافی و ژئومورفیک (شامل: رطوبت توپوگرافی TWI، قدرت جریان SPI، شیب SLOPE، انحناء دامنه، انحناء پروفیل و انحناء پلان) زیرحوضه ها، از مدل رقومی ارتفاع با دقت مکانی 30 متر و نیز سایر لایه های مورد استفاده در مدل MPSIAC شامل نقشه های توپوگرافی 1:25000، زمین شناسی 1:100000 و نیز نقشه های موضوعی: خاکشناسی، پوشش گیاهی و تصاویر ماهواره ای، آمار ایستگاه های هواشناسی، باران سنجی مناطق مجاور حوضه آبریز استفاده شد. نتایج نشان داد که که ارتباط میان مقادیر فرسایش و رسوب در زیرحوضه های مورد مطالعه معنی دار است. علاوه براین، مقدار فرسایس و رسوب با مقادیر شیب نیز دارای رابطه ی معکوس و معنی دار هستند. هم چنین میان شیب و نیز شاخص قدرت آبراهه رابطه ی مثبت و معنی دار از نظر آماری وجود دارد. شاخص های مرتبط با انحناء دارای تغییرات اندکی در منطقه مورد مطالعه هستند. اما به دلیل توپوگرافی متنوع منطقه، مقادیر شیب دارای تغییرات قابل توجهی در میان زیرحوزه ها است.

در جلگه های ساحلی، رودخانه ها از عناصر ژئومورفولوژیکی بسیار مهم هستند و تغییرات مورفولوژی آن ها در دوره های زمانی مختلف بر سکونت گاه های انسانی تأثیرگذار است. هدف این مطالعه بررسی تغییرات مورفولوژی رودخانه چشمه کیله در بازه های زمانی مختلف بوده همچنین به درک جامع تری از پویایی رودخانه ها در مناطق ساحلی کمک می کند. حوضه رودخانه چشمه کیله در بخش غربی استان مازندران در حدفاصل عباس آباد تا رامسر قرار دارد. طول رودخانه 80 کیلومتر است که بعد از عبور از شهر تنکابن به دریای خزر می ریزد. در این مطالعه تغییرات کانال در حدفاصل سال های 2014 تا 2022 موردبررسی قرار گرفت. تحلیل کمی تغییرات کرانه های رودخانه در دوره های زمانی با استفاده از نرم افزار DSAS انجام گرفت. نتایج نشان داده است که با وجود تغییرات در ضریب خمیدگی در طول دوره موردمطالعه در بازه های مختلف، الگوی کلی رودخانه در مدت موردمطالعه تغییر نکرده است. همچنین در تمام بازه ها و در تمام بازه های زمانی در کرانه چپ پس روی و فرسایش کناره رودخانه رخ داده است. میانگین نرخ این تغییرات در طول رودخانه به تقریب 1 متر در سال بوده است. نتایج نشان داده است که میزان تغییرات کرانه در الگوی سینوسی بیشتر از الگوی مستقیم بوده است. بازه های واقع در بخش میانی و بالایی جلگه به دلیل شیب بیشتر شرایط مناسب تری جهت فرسایش کرانه و ناپایداری کانال را داشته اند.

تغییر کاربری اراضی و تأثیر پدیده ی تغییر اقلیم بر فرآیندهای هیدرولوژیکی و رواناب س طحی حوضه ی آبخیز م ی تواند به مدیریت چالش های منابع آب و برنامه ریزی صحیح و مدیریت حوضه های آبخیز کمک نماید. در این تحقیق به منظور بررسی اثر تغییر کاربری اراضی و تغییر اقلیم بر رواناب، مدل SWAT مورد استفاده قرار گرفت. ب رای پیش بینی کاربری اراضی حوضه ی آبخیز گرین از تصاویر ماهواره لندست سال های 1986، 2000، 2014، مدل مارکوف وCA  مارکوف استفاده و نقشه ی کاربری اراضی سال 2042 پیش بینی شد. ریزمقیاس نمایی داده های بارش و دما نیز توسط مدل SDSM انجام شد و خروجی های مدل HADCM3 جهت پیش بینی اقلیم آتی حوضه ی آبخیز گرین استفاده گردید. با توجه به ضریب نش ساتکلیف و ضریب تعیین به دست آمده در مرحله ی واسنجی (به ترتیب برابر با 59/0 و60/0) و مرحله اعتبار سنجی (به ترتیب برابر با 66/0 و 67/0) این مدل دارای کارایی قابل قبولی در پیش بینی متغیرهای مورد بررسی در حوضه ی آبخیز مورد مطالعه است. نتایج به دست آمده نشان می دهد با ثابت ماندن روند تغییرات دوره ی پایه در سال های 1986 تا 2014 این منطقه شاهد افزایش 28/2 درصدی مساحت جنگل و کاهش 07/2 درصدی مساحت مرتع تا سال 2042 نسبت به سال 2014 خواهد بود و همچنین مشاهده می شود که در اکثر ماه های سال در دوره آتی میانگین بارش ماهانه دارای روند کاهشی و میانگین دما دارای روند افزایشی خواهد بود. نتایج بیانگر این موضوع است که تغییر کاربری اراضی در دوره ی آتی با کاهش مساحت مرتع و اراضی بدون پوشش و افزایش مساحت اراضی جنگلی و همچنین تغییر اقلیم تحت سناریوهای A2 و B2 موجب کاهش میزان رواناب می گردد. در نهایت نتایج نشان  داد کاهش میزان رواناب در دوره 2042 تا 2050 نسبت به دوره ی 2000 تا 2010 در اثر تغییر اقلیم (بارش و دما) بیشتر از میزان کاهشی است که در اثر تغییر کاربری اراضی ایجاد می شود. 

به دلیل ناپیوستگی در برداشت نمونه ها و نداشتن دسترسی به اطلاعات کافی در ارتباط با شناخت ویژگی های مناطق و نیز، صرف هزینه و زمان زیاد جهت برآورد آب قابل دسترس خاک و تغییرات مکانی آن، استفاده از تصاویر ماهواره ای به صرفه است. "مدل ذوزنقه ای حرارتی- مرئی" بر اساس تفسیر توزیع پیکسل در فضای LST-VI، است که فضای LST-VI برای تخمین رطوبت سطحی خاک یا تبخیر-تعرق واقعی استفاده می شود. هدف از این مطالعه برآورد رطوبت خاک با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 در سال های ک 2015، 2016 و 2017 و با استفاده از توزیع پیکسل در فضای LST-VI(TOTRAM) و STR-VI (OPTRAM) می باشد. بر اساس رابطه ی رگرسیونی برازش شده برای دو مدل، بیشترین ضریب تعیین به دست آمده برای مدل TOTRAM در سال 2015 و 2017 برابر با 99/0 می باشد و برای مدل OPTRAM در سال 2017 برابر با 97/0 می باشد که نشان دهنده ی برازش و پراکنش دقیق داده ها در فضای LST-VI و STR-VI توسط مدل های مورد نظر می باشد. در حالت کلی می توان نتیجه گرفت که مدل OPTRAM بهتر و دقیق تر از مدل TOTRAM توانسته است رطوبت خاک را پیش بینی کند. چون ضرایب رگرسیونی به دست آمده برای OPTRAM مثبت و برای TOTRAM منفی است؛ یعنی STR-VI در محدوده ی طول موج مرئی نسبت به LST-VI در محدوه ی طول موج حرارتی، دقیق ترین برآورد از رطوبت خاک را در نواحی فاقد داده های کنترل زمینی می تواند داشته باشد.

سیستم آب های زیرزمینی به میزان زیادی تحت تأثیر فرایندهای محیطی به خصوص ژئومورفولوژی سطح زمین می باشند و استفاده از متغیرهای ژئومورفولوژی رهیافت جدیدی را درزمینه شناسایی پتانسیل آب های زیرزمینی در اختیار برنامه ریزان سرزمین قرار می دهد. مخروط افکنه ها به عنوان یکی از تیپ های مهم ژئومورفولوژی ایران، با ساختار منحصربه فرد خود، محیط مناسبی را برای ذخیره سازی آب زیرزمینی به خصوص در فلات ایران فراهم آورده است. در این پژوهش سعی شده است تا نقش پارامترهای ژئومورفیک مخروط افکنه ها بر تغییرات آب زیرزمینی در نواحی شرقی و مرکزی استان گیلان موردبررسی قرار گیرد. از این طریق می توان الگویی مناسب و مبتنی بر پارامترهای ژئومورفیک را برای پتانسیل یابی آب های زیرزمینی ارائه داد. بر این اساس ابتدا مرز 28 مخروط افکنه با استفاده از تصاویر ماهواره ای و نقشه های توپوگرافی ترسیم شد و 11 پارامتر شامل مساحت، زاویه جاروب، شیب، تقعر، حجم، ارتفاع رأس و قاعده، طول، طول قاعده، اختلاف ارتفاع و شعاع مخروط افکنه استخراج گردید و ارتباط این پارامترها با عمق سطح ایستابی، دبی چاه و میزان هدایت الکتریکی آب زیرزمینی در 23559حلقه چاه آب با استفاده از روش های آماری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییرات دبی، هدایت الکتریکی و عمق سطح ایستابی به ترتیب با میزان 82% ، 45 % و 45% تحت تأثیر مورفومتری مخروط افکنه ها قرار دارد. با افزایش میزان مساحت، طول و حجم مخروط افکنه ها میزان دبی و هدایت الکتریکی آب زیرزمینی افزایش پیدا می کند و این ارتباط به خصوص در خوشه سوم که منطبق بر مخروط افکنه های غربی منطقه موردمطالعه است بیشتر به چشم می خورد. یافته های این پژوهش نشان داده که شاخص های ژئمورفولوژیکی مخروط افکنه ها می تواند به عنوان الگویی در ارزیابی تغییرات ویژگی های هیدرولوژیکی آب های زیرزمینی در منطقه موردمطالعه و سایر مناطق مورداستفاده قرار گیرد.

سیرک های یخچالی، حفره هایی با حجم متغیر و اغلب نیمه مدور هستند که با توجه به اندازه و ویژگی شکل ناهمواری ها، نمونه های مختلفی دارند. سیرک ها هم از نظر میراث طبیعی یخچال ها که در گذشته فعال بوده اند و هم از نظر فرآیندهای یخچالی که در زمان حال رخ می دهد، به عنوان شاخص ترین لندفرم حاصل از فرسایش یخچالی، حائز اهمیت می باشند. این لند فرم ها با توجه به مورفولوژی که دارند در مشاهدات عینی و همچنین در تصاویر ماهواره ای و نقشه های توپوگرافی شاخصه ی مناسبی برای تعیین محدوده ی فعالیت های یخچالی و برف مرزها و دنباله های زبانه ی یخچالی در یک منطقه می باشند، چرا که این اشکال با تأمین شرایط لازم، زمینه را برای ذخیره و شکل گیری برفچال ها و یخچال ها در خود فراهم می کنند. در این پژوهش، سیرک های یخچالی منطقه ی اشترانکوه با توجه به روند شمال غربی-جنوب شرقی آن به دو دسته ی سیرک های دامنه ی شمال شرقی و سیرک های دامنه ی جنوب-غربی تقسیم و توسط شاخص پوشش برف سطح نرمال شده (NDSI) و با استفاده از شکل خطوط منحنی میزان نقشه ی توپوگرافی منطقه تعیین شدند. پس از مشخص شدن سیرک های یخچالی منطقه، مورفومتری سیرک ها در هر دامنه تعیین و با یکدیگر مقایسه شد. در نتیجه ی این مقایسه مشخص شد که سیرک های دامنه ی شمال شرقی با توجه به تابش دریافتی کمتر و تأثیرپذیری کمتر از فرآیندهای مختلف شکل زا  مانند هوازدگی و رواناب ناشی از ذوب، کمتر از دامنه ی مقابل دستخوش تغییر شده اند و از سیرک های مشخص و تیپ یک تری با توجه به تعریف ایوانس برخوردار است.

امروزه مطالعه گل فشان ها بعنوان یکی از عوارض ناشناخته و متحصر بفرد زمین مورد توجه متخصصان علوم مختلف قرار گرفته است. گل فشان درابول غربی در شرق روستای ریمدان و در فاصله 5 کیلومتری شمال غربی کوه های درابول مرز مشترک ایران و پاکستان قرار دارد و گل فشان درابول شرقی دقیقاَ در یک کیلومتری شرق گل فشان درابول غربی قرار دارد. در گام نخست، با حضور در منطقه، مطالعات میدانی مستقیم انجام گردید و کلیه پارامترهای ژئومورفولوژیکی گل فشان ها ثبت شد و نمونه های گل و آب جهت بررسی و آنالیز شیمیایی XRD و XRF به آزمایشگاه ارسال گردید. نتایج این پژوهش نشان می دهد که گل فشان درابول غربی بدلیل خروج روانه های گلی با غلظت بالاتر و گرانروی کمتر مرتفع تر شده و در دامنه ها دارای شیب بیشتری نیز می باشد اما گل فشان درابول شرقی بدلیل رقیق تر بودن روانه های خروجی آن دارای ارتفاع کمتر و قطر قاعده، مساحت و محیط بیشتری است. همچنین وجود صدفها، دوکفه ایها و گاستروپودها در روانه های گلی، نشان از عمق پایین هر دو گل فشان دارد. در نتایج بدست آمده از آنالیز شیمیایی به روش XRD، هر دو گل فشان دارای فاز اصلی شامل، کوارتز، شاموزیت، ایلیت و آلبیت و فاز فرعی شامل کلسیت هستند. در آنالیز شیمیایی به روش XRF عناصر (Sio2) دی اکسید سیلیسیوم یا کوارتز، (Al2o3) اکسید آلومینیوم، (Na2o) دی اکسید سدیم، (Mgo) اکسید منیزیم، (K2o) دی اکسید پتاسیم، (Tio2) دی اکسید تیتانیوم، (Mno) اکسید منگنز یا منگنزیت، (Cao) اکسید کلسیم، (P2o5) دی اکسید فسفر، (Fe2o3) هماتیت، (So3) تری اکسید سولفور و (LOI) مواد آلی وجود دارد که در میزان آن درصدی کمی با هم تفاوت دارند.

دو پارامتر مهم در هیدرولوژی و منابع آب، دما و بارش هستند. تأثیر تغییر اقلیم بر روی این دو پارامتر موضوع بسیاری از مطالعات بوده است که مدل های گردش عمومی جو یکی از بهترین روش ها برای برآورد این تأثیرات به شمار می روند. در مطالعات تغییر اقلیم لحاظ نکردن عدم قطعیت های موجود در مراحل مختلف ارزیابی اثرات تغییراقلیم سبب کاهش قطعیت و اطمینان به خروجی های نهایی سیستم خواهد شد. در این مطالعه به منظور بررسی و تحلیل اثرات تغییر اقلیم بر روی دما و بارش حوضه ی شهرچای ارومیه و همچنین لحاظ کردن عدم قطعیت مربوط به مدل های گردش عمومی جو و سناریوهای موجود ابتدا خروجی شش مدل گردش عمومی جو تحت سه سناریوی A2, A1B و B1 با مدل آماری LARS-WG ریزمقیاس شدند، سپس برای بررسی عدم قطعیت مدل ها و سناریوها، از طریق مقایسه ی خروجی مدل ها در دوره ی آتی با دوره ی پایه به صورت ماهانه توسط شاخص های آماری ضریب تعیین (R2) و خطای جذر میانگین مربعات (RMSE)، بهترین مدل و سناریو برای تولید داده های دما و بارش دوره 2030-2011 انتخاب شد. در نتیجه برای تولید بارش از مدل HADCM3، تحت سناریوی A1B و برای تولید دما نیز از مدل MPEH5 ، تحت سناریوی A2 استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که بارش دوره ی آتی 9 میلی مترکاهش خواهد یافت و این در حالی است که دمای حداقل 05/1 و دمای حداکثر 87/0 درجه ی سانتی گراد افزایش خواهد یافت. نکته ی قابل توجه بر هم خوردن توزیع زمانی بارش و افزایش دما است که احتمالاً تبعات منفی آن بیش از کاهش بارش خواهد بود.

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.

فرسایش خاک ممکن است به از بین رفتن کیفیت خاک و در نتیجه، کاهش بهره وری خاک منجر شود. یکی از راه کارهای اساسی برای مهار و کاهش اثرات مخرب فرسایش، شناسایی مناطق مستعد فرسایش در مناطق است. به همین دلیل تعیین مناطق مستعد به فرسایش نقش مهمی در مدیریت فرسایش در منابع طبیعی دارد. تحقیق حاضر درصدد است تا با استفاده از دو روش یادگیری ماشینی جنگل تصادفی و ماشین بردار پشتیبان و 3327 نقطه وقوع فرسایش، مناطق مستعد به فرسایش را در استان اصفهان را تعیین نماید. عوامل محیطی در چهار گروه اصلی شامل عوامل توپوگرافی، عوامل اقلیمی، عوامل زیستی و عوامل انسان ساخت تهیه شدند. بررسی شاخص AUC نشان داد که هر دو مدل دارای دقت مناسبی بوده هرچند مدل جنگل تصادفی (AUC = 0.97) دارای دقت بالاتری نسبت به مدل ماشین بردار پشتیبان (AUC = 0.86) بود. بر اساس نتایج مدل ماشین بردار پشتیبان، حدود 6/11 درصد در کلاس پرخطر و حدود 6/68 درصد در کلاس خطر کم فرسایش قرار دارد. همچنین در مدل جنگل تصادفی حدود 1/20 درصد در کلاس پرخطر و حدود 2/49 درصد در کلاس خطر کم قرار دارد. در این زمینه، نتایج به دست آمده می تواند با ارائه گستره ای از مناطق استان اصفهان و بهره گیری از این دو مدل، به تصمیم گیران و برنامه ریزان در تدوین برنامه ای مدیریتی و نیز اتخاذ اقداماتی راهبردی در جهت کنترل فرسایش کمک کند.

در این پژوهش، مورفولوژی و تغییرات جانبی بازه ای از مجرای رودخانه قره سو (از پل سامیان تا سد سبلان) با چهار شاخص ضریب خمیدگی، زاویه مرکزی کورنیس، نرخ مهاجرت مجرا و روش ترانسکت طی دوره های زمانی 2000، 2010 و 2019 میلادی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از چهار شاخص ارزیابی شده، نشان می دهد که رودخانه قره سو در بازه مطالعاتی در بیشتر قسمت ها دارای الگوی مئاندری توسعه یافته می باشد. مئاندرهای منطبق بر دشت های منطقه عمدتاً از نوع مئاندرهای آزاد هستند و از پتانسیل زیادی برای توسعه و جابجایی برخوردار می باشند؛ در حالی که مئاندرهای بازه های کوهستانی از نوع محصور بوده و زاویه مرکزی این مئاندرها در طی دوره های زمانی مطالعاتی تقریباً ثابت باقی مانده است. همچنین نتایج تحقیق نشان داد که در طی 19 سال گذشته در مجموع 45/22 هکتار از اراضی حاشیه رودخانه قره سو در بازه مطالعاتی در نتیجه فرآیندهای فرسایشی از دست رفته اند. میانگین نرخ جابجایی طی سال های 2000 تا 2010 در حدود 5/0 متر در سال بوده است. مقدار این شاخص برای دوره زمانی 2010 تا 2019 به حدود 3/0 متر در سال کاهش یافته است. با توجه به محاسبات صورت گرفته، مقدار این شاخص در طی 19 سال گذشته (از سال 2000 تا 2019 میلادی) در حدود 4/0 متر در سال بالغ می شود. بنابراین پیشنهاد می شود اقدامات سازه ای و غیر سازه ای در نواحی مشخص شده در این تحقیق برای کاهش فرآیندهای فرسایشی و از بین رفتن اراضی طرفین رودخانه که عمدتا اراضی کشاورزی هستند، صورت گیرد.

تغییرات میزان فرسایش و رسوب حوضه یکی از مهمترین عواملی است که بر بخشهای مختلف زیست انسانی و حیات طبیعی تأثیر میگذارد و پیشبینی این تغییرات بصورت کمی، که عمدتاً تحت نوسانات دمایی و تغییر اقلیم در مناطق مختلف صورت میگیرد، جهت کنترل میزان فرسایش و رسوب در دورهی آتی ضروری هست. در تحقیق حاضر به بررسیو پیش بینی تغییرات فرسایش و رسوب در حوضه آبریز حاجیلر با استفاده از مدلهایGeoWEPP وSWAT اقدام گردید بر این اساس ابتدا با استفاده از دادههای وضع موجود ایستگاه سینوپتیک اهر و بهرهگیری از مدل SDSM به بررسیتغییرات دورهی آماری2424-2404 در سه سناریوی 6.RCP2-5.RCP4-5.RCP8 اقدام گردید، سپس شبیهسازی و پیشبینی تغییرات فرسایش و رسوب تحت تأثیر تغییرات اقلیمی با استفاده از مدلهای مطرح صورت گرفت. خروجیمدل SDSM حاکی از افزایش دما و کاهش بارندگی برای حوضه در افق 2404 اشد و بررسی نتایج شبیهسازی میزان رسوب مدلها نشان داد که در حوضه مورد مطالعه مدل GeoWEPP با انتخاب روش دامنه دارای سطح مناسبی در برآورد میزان رسوب نسبت به آمار مشاهدهای میباشد که مدل نهایی جهت پیشبینی میزان رسوب در دورهی مذکور حوضه انتخاب گردید. با استفاده از نتایج ریز مقیاس شده مدل گردش عمومی جو ، تغییرات رسوب در دورهیآماری2424-2404 تحت سه سناریو مطرح فوق، به ترتیب 21/1 ،05/0 ،20/2 -نسبت به دوره مشاهدهای برآورد گردید. آگاهی از روند تغییرات فرسایش و رسوب در حوضه آبریز حاجیلر منجر به کنترل مناسب رسوب و ایجاد اقدامات از پیش تعیین شده جهت حفاظت و بهرهبرداری از منابع طبیعی در دورههای آینده گردد.

وصول مقاله: 05/06/1397تأیید نهایی مقاله: 26/12/1397تغییرات پوشش گیاهی و کاربری اراضی در اثر فعالیت های انسانی یکی از موضوعات مهم در برنامه ریزی های منطقه ای و توسعه ای می باشد. با توجه به مزیت ها و قابلیت هایی که داده های ماهواره ای دارند، این تکنولوژی می تواند کمک شایانی به شناسایی و کشف این تغییرات نماید. در این تحقیق جهت بررسی تغییرات مساحت پوشش زمین حوضه ی آبخیز دریاچه ی ارومیه از محصولات پوشش زمین سالانه مودیس (MCD12Q1) با فرمت HDF  و قدرت تفکیک مکانی 500 متر استفاده گردید. این تصاویر بر اساس طبقه بندی نوع یک دارای 17 کلاس پوشش زمین می باشند. سپس تصویر هر سال (2005 تا 2016) توسط مرز منطقه ی ماسک و با تبدیل به سیستم UTM مورد تصحیح هندسی قرار گرفت. با واردکردن جداول اطلاعات توصیفی هر سال به نرم افزار اکسل روند تغییرات مساحت پوشش های زمین در فاصله ی سال های 2005 تا 2016 تخمین زده شد. نتایج نشان داد که در فاصله سال های 2005 تا 2016 یشترین افزایش مساحت کاربری به ترتیب مربوط به زمین های کشاورزی و زمین ها ی بایر و یا پوشیده از پوشش تنک به ترتیب با افزایش 1648و 837 و بیشترین کاهش مساحت کاربری به ترتیب مربوط به پهنه های آبی و پوشش بیابانی با کاهش 1383 و 1159 کیلومتر مربع است. نسبت مساحت زمین های کشاورزی و پهنه های آبی در سال 2016 نسبت به سال 2005 به ترتیب برابر39/1و 69/0 می باشد. مساحت اراضی زراعی آبی و باغی در نقشه ی استخراجی از محصول مودیس 5860 کیلومترمربع می باشد.

بار رسوبی معلق یکی از مهم ترین عناصر رودخانه ای است که علاوه بر تاثیر بر کیفیت آب، نقش موثری در مدیریت منابع آبی و سازه های احداثی بر روی این منابع دارد. پارامترهای فیزیوگرافی که بیانگر ویژگی های فیزیکی حوضه آبریز هستند می تواند به عنوان یک فاکتور تعیین کننده در میزان رسوب زایی حوضه آبریز مطرح گردد. روش های متعددی به منظور برآورد بار معلق رودخانه ها وجود دارد. از جمله این روش ها استفاده از مدل های داده کاوی می باشد که در حل مسایل هیدرولوژی رسوب بسیار پرکاربرد می باشد. لذا در این پژوهش با تلفیق مدل های داده کاوی و پارامترهای فیزیوگرافی، بار رسوب 30 حوضه آبریز در استان لرستان با دوره آماری 33 ساله برآورد گردید. به منظور بررسی اثر شاخص های مختلف فیزیوگرافی بر میزان برآورد رسوب در گام نخست دبی جریان به عنوان تنها ورودی مدل ها و در گام بعدی شاخص های مختلف فیزیوگرافی حوضه به عنوان ورودی های مدل های مختلف داده کاوی انتخاب گردید. در این مطالعه از پنج مدل داده کاوی از جمله شبکه عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان تکاملی، درخت تصمیم، فرآیند گوسی و رگرسیون استفاده شد. نتایج نشان داد تمامی مدل ها از دقت قابل قبولی برخوردار بودند. در هر دو مجموعه داده، مدل ماشین بردار پشتیبان تکاملی دارای بهترین دقت بود. با به کارگیری شاخص های مورد اشاره دقت در تمامی مدل ها افزایش یافت به طوریکه در مدل ماشین بردار پشتیبان تکاملی میزان میانگین مربعات خطا از 74/6 به 3 کاهش یافت و ضریب همبستگی از 994/0 به 999/0 افزایش یافت. وزن دهی پارامترها نیز نشان داد که بیشترین وکمترین وزن به ترتیب مزبوط به شاخص زبری و نسبت کشیدگی بوده است.

پراکندگی مکانی روزهای ابرناکی و روند تغییرات آنها، به ویژه در دوره سرد سال، در برنامه ریزی و تصمیم گیری های محیطی و منابع آبی مناطق خشک و نیمه خشک از اهمیت ویژه ای برخوردار است. ابرها به عنوان یکی از عناصر کلیدی چرخه آب، نقش مهمی در تنظیم رژیم بارش، دما و تبخیر و تعرق ایفا می کنند. هدف این پژوهش، بررسی روند تغییرات پوشش ابر در فصل زمستان و شناسایی عوامل مؤثر بر آن در منطقه جنوب شرق ایران است. در این مطالعه، از داده های 23 ایستگاه سینوپتیک و داده های بازکاوی مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت (ERA5) در بازه زمانی 1989 تا 2022 استفاده شده است. تحلیل های آماری شامل بررسی پراکندگی زمانی-مکانی پوشش ابر (LCC)، آزمون روند من-کندال و نیز برازش مدل رگرسیون خطی برای ارزیابی تغییرات بلندمدت است.  نتایج نشان می دهد که توزیع مکانی پوشش ابر در منطقه مورد مطالعه تحت تأثیر عوامل جغرافیایی مانند عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی، ارتفاع و نیز الگوهای جوی قرار دارد. همچنین تحلیل روند تغییرات پوشش ابر با استفاده از روش های آماری من-کندال و رگرسیون بر روی داده های مشاهداتی و بازکاوی ERA5 نشان می دهد که پوشش ابر در ماه های دی، بهمن و اسفند روند کاهشی داشته است. بیشترین کاهش ابرناکی در ماه دی مشاهده شده است. یافته های این پژوهش می تواند در درک بهتر تغییرات اقلیمی منطقه و بهبود مدل های پیش بینی اقلیمی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین، نتایج این مطالعه می تواند در مدیریت منابع آب و برنامه ریزی های مرتبط با کشاورزی و انرژی در منطقه جنوب شرق ایران کمک کننده باشد.

پژوهش حاضر با هدف بررسی ارتباط بین سنجه های سیمای سرزمین و الگوی فرسایش خاک در حوزه آبخیز شریف بیگلو استان اردبیل برنامه ریزی شد. ابتدا با استفاده از نرم افزار Fragstats 4.2.1، 9 سنجه سیمای سرزمین شامل تراکم لکه، شاخص بزرگ ترین لکه، حاشیه کل، تراکم حاشیه، شاخص شکل لکه، میانگین اندازه لکه، میانگین فاصله نزدیک ترین همسایه اقلیدسی، شاخص گسستگی سیما و شاخص تکه شدگی مورد محاسبه قرار گرفت. سپس شدت فرسایش خاک منطقه با استفاده از مدل پتانسیل فرسایش (EPM) با عملکرد قابل قبول بر اساس مطالعات پیشین برآورد شد. در ادامه نتایج حاصل از محاسبه ی سنجه ها و شدت فرسایش خاک وارد نرم افزار SPSS شده و رابطه معنی داری حاکم بر آن ها تعیین شد. نتایج نشان داد که در حوضه مورد مطالعه کاربری کشاورزی دارای فرسایش زیاد، کاربری های مرتع و باغ فرسایش متوسط، مسکونی فرسایش کم و بدنه آبی دارای فرسایش جزئی می باشد. در سطح سیما، برای حوضه شریف بیگلو میزان تعداد لکه 49، تراکم لکه 15/1، شاخص بزرگترین لکه 64/80، حاشیه کل 008/75508، تراکم حاشیه 75/17، شاخص شکل لکه 56/4، میانگین اندازه لکه 79/86، گسستگی سیما 34/0 و تکه شدگی 52/1 محاسبه شد. در سطح کلاس، میزان تکه تکه شدگی در بدنه آبی بالا ترین مقدار است. می توان نتیجه گرفت ارتباط آن با مجموعه هایشان قطع شده است که در نهایت با دخالت تغییرات سنجه های سیمای سرزمین، مطالعه فرسایش خاک نیز به شکل بهتری به انجام رسید به طوری که نقشه پتانسیل فرسایش نشان داد که مناطق با شدت فرسایش بالا متأثر از شاخص های سنجه به کار رفته و خصوصیات هیدروژئومورفولوژی به کار گرفته شده می باشد.

در تحقیقات منابع آب، تعیین دبی سیلاب حوضههای مختلف اهمیت بسیار زیادی دارد. بنابراین، این مطالعه با هدف تعیین حداکثر سیلاب با دوره بازگشت های 10، 25، 50 و 100 سال با استفاده از مدل رگرسیونی و خصوصیات فیزیوگرافی زیرحوضههای حوضه درهرود با مساحت 12900 کیلومتر مربع در استان اردبیل، انجام شده است. در این پژوهش، داده های دبی 16 ایستگاه هیدرومتری جمع آوری و تکمیل گردید و سیلاب با دوره بازگشتهای مختلف محاسبه گردید. سپس با استفاده از نرم افزارهای ArcGIS و WMS مشخصات فیزیوگرافی زیرحوضه ها، شامل مساحت، شیب، ضریب شکل و ارتفاع متوسط، زمان تمرکز و شماره منحنی زیرحوضه ها استخراج گردید و مدل رگرسیونی سیلاب ها محاسبه گردید. نتایج کالیبراسیون مدل نشان داد که میزان حداکثر دبی سیلاب برآورد شده توسط مدل رگرسیونی برای دوره بازگشت های مختلف به خوبی با سیلاب مشاهده شده مطابقت دارد. به طوریکه میزان ضرییب تبیین در دوره بازگشت های 10، 25، 50 و 100 سال به ترتیب برابر97، 6/96، 8/95 و 7/94 درصد برآورد گردید. نتایج نشان داد مدل رگرسیون خطی با دقت بسیار خوبی قادر به پیشبینی میزان سیلاب زیرحوضههای درهرود با استفاده از پارامترهای فیزیوگرافی حوضه میباشد و با افزایش دوره بازگشت به میزان جزئی از دقت مدل کاسته میشود. همچنین نمودارهای پراکندگی نشان داد که کلیه مدل ها بسیار جزئی از حالت کم برآورد برخوردار بودند و پراکندگی نقاط حول محور یک به یک برای تمام دوره بازگشت ها، بسیار مناسب بود.

فرسایش خاک یکی از مهم ترین مخاطرات طبیعی در هر کشور بشمار می آید که پیامدهایی چون کاهش حاصلخیزی، کاهش محصول و بیابان زایی به ویژه در مناطق خشک را به همراه دارد. هدف این تحقیق، مقایسه رسوب معلق در حوضه های آبخیز دریای خزر با اقلیم مرطوب و ایران مرکزی با اقلیم خشک کشور است. جهت انجام پژوهش از داده های باران سنجی، دبی سنجی و رسوب سنجی به همراه شیب، توپوگرافی، کاربری اراضی و سنگ شناسی استفاده شده است. برای تحلیل داده ها از روش های تحلیل آماری در نرم افزاSPSS  استفاده شده است. نتایج حاصل از آزمون همبستگی نشان داد که رابطه و همبستگی قوی بین دو پارامتر بارش و رسوب وجود دارد. با توجه به نتایج حاصله از مدل رگرسیون چندمتغیره، بین متغیر های بارش، دبی و رسوب سالانه در حوضه های مورد مطالعه رابطه ی معنادار و مستقیم وجود داشته و مدل های نسبتاً خوبی از روابط متغیر های بارش، دبی و رسوب معلق به دست آمد. بر اساس توزیع فضایی رسوب، در حوضه ی آبخیز ایران مرکزی بیشترین میزان رسوب در غرب حوضه در ایستگاه های قلعه ی شاهرخ و چمریز و کمترین میزان رسوب در شمال و جنوب حوضه مشاهده می شود. در حوضه ی آبخیز خزر، بیشترین میزان بار رسوبی در حوضه ی آبخیز قره سو و ران در ایستگاه قزاقلی سپس در حوضه ی سفیدرود در ایستگاه قره گونی مشاهده می گردد. کمترین میزان بار رسوبی نیز مربوط به حوضه ی آبخیز خزر در حوضه ی تالش و ایستگاه های جنوبی خزر است.

امروزه بررسی و پیش بینی اثر تغییرات اقلیمی جهت برنامه ریزی های کلان کشور در رابطه با مدیریت منابع آب در دوره های آتی مورد توجه قرار گرفته است . هدف از این تحقیق ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر رواناب حوضه آبخیز رحیم آباد- سیلاخور لرستان در دوره های آتی است. ابتدا داده های مدل گردش عمومی جو HADCM3 با بکار گیری دو مدل ریز -مقیاس نمایی آماری LARS-WG و SDSM طبق سه سناریو A2، B2 و B1 برای حوضه ریز مقیاس و سپس پارامترهای اقلیمی دوره پایه (2014-1990)، مورد ارزیابی و سپس پارامترهای اقلیمی برای دوره 2065-2046 شبیه سازی شدند. همچنین به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر رواناب در منطقه مورد مطالعه، از مدل SIMHYD استفاده شد. بررسی ها نشان می دهد که کارایی مدل با مقادیر ضریب تغذیه ، ضریب نفوذ و ظرفیت ذخیره رطوبت خاک رابطه مستقیم دارد . همچنین مدل SIMHYD، بیشترین حساسیت را نسبت به پارامتر های ضریب جریان پایه و ظرفیت ذخیره باران و کمترین میزان حساسیت پذیری را نسبت به آستانه نفوذپذیری دارد . بطوری که با افزایش مقدار پارامتر ضریب جریان پایه تا بیش از 057/0شاهد روند افزایشی در مقدار ضریب کارایی مدل و پس از آن این مقدار کاهش می یابد. با توجه به افزایش دما و کاهش دبی و مولفه های رواناب کل، بهتر است راهکارهایی جهت برنامه ریزی و مدیریت منابع آب حوضه آبخیز سیلاخور- رحیم آباد در پیش گرفته شود .