درخت حوزه‌های تخصصی

در بین چالش های زیست محیطی که جامعه جهانی در حال حاضر با آن روبروست، بیابان زایی در صدر قرار دارد از سوی دیگر سایت های متشکل از اشکال بادی یکی از پرطرفدارترین ژئومورفوسایت ها هستند. این میراث عمدتاً برای اهداف توس عه علمی، آموزش ی و گردش گری مورد بهره برداری قرار می گیرند. میراث های زمین شناختی و ژئومورفولوژیکی اغلب به دلیل فعالیت های انسانی، بسیار مستعد تأثیرات منفی و مخرب هستند و به همین دلیل ژئوسایت ها و ژئومورفوسایت های به حفاظت جدی نیاز دارند. ریگ اکبرآباد محصورشده در حاشیه جنوبی دشت مختاران ضمن اینکه از گستره قابل ملاحظه ای برخوردار است به لحاظ ژئومورفولوژیکی از مهم ترین مظاهر فرسایش بادی در این دشت است. تشدید فعالیت های اقتصادی طی دهه های اخیر در نتیجه توسعه فعالیت های زراعی و ایجاد ساختارهای زیربنایی، ژئومورفوسایت ریگ اکبرآباد را در معرض تهدید قرار داده است. در این مقاله داده های ماهواره ای لندست به عنوان اساسی ترین منبع اطلاعاتی بافاصله زمانی 10 سال استفاده شده است. پس از انجام مراحل پیش پردازش در مراحل بعد پوشش طبیعی و کاربری اراضی به روش طبقه بندی نظارت شده و شاخص پوشش گیاهی نرمال شده محاسبه گردید. نهایتاً با انطباق کاربری های استخراج شده طی دوره بررسی میزان گسترش و وضعیت تغییرات انواع کاربری ها در محدوده این ژئومورفوسایت مورد تجزیه وتحلیل قرارگرفته است. بیلان تغییرات رخ داده در منطقه به نفع تغییرات افزایشی کاربری های زراعی است. کاهش معنی دار میانگین شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در طول دوره حاکی از افزایش خشک سالی در منطقه است. بااین حال مشاهدات انجام شده در خصوص روند تغییرات مکانی اراضی کشاورزی آبی و نیز وضعیت مکانی کنونی آن ها نشان می دهد که به تدریج این فعالیت ها به سمت حاشیه بیرونی دق گسترش یافته به طوری که در حال حاضر در بسیاری از مناطق دورتر و در قلمرو تپه های ماسه ای فعالیت های کشاورزی انجام می شود. نتایج حاصل شده نشان می دهند که 87/7 درصد از مساحت ریگ اکبرآباد تحت کاربری های زراعی به ویژه زراعت آبی قرارگرفته است. یافته ها، فشارهای فزاینده انسانی بر ژئومورفوسایت ماسه ای را برجسته کرده و بر نیاز مبرم به مدیریت پایدار زمین و استراتژی های حفاظتی در محیط های خشک تأکید می کند.

مناطق شهری به ویژه کلان شهرها با افزایش سطوح نفوذناپذیر، رواناب های ناشی از باران را با حجم زیاد به جای نفوذ در زیرزمین در سطح زمین جاری می سازند و باعث به وجودآمدن مخاطرات شهری از جمله سیلاب های شهری و پیامدهای منفی و جبران ناپذیر ناشی از آن  می شوند. در این بین زیرساخت های سبز شهری به دلیل کم هزینه بودن و ارائه خدمات تنظیمی اکوسیستمی نقش زیادی در کاهش ریسک سیلاب شهری ایفاء می کنند. ازاین رو هدف این پژوهش، ارزیابی خدمت اکوسیستمی کاهش ریسک سیلاب شهری تبریز با دوره بازگشت 25 ساله می باشد. در پژوهش حاضر از داده های مربوط به تصاویر ماهواره ای لندست، کاربری اراضی/پوشش اراضی، هواشناسی، جدول بیوفیزیکی، GIS و نرم افزار InVEST استفاده شده است. یافته ها نشان داد که در سال 1363 در طی بارندگی های 15، 30 و 45 دقیقه ای، حجم آب جذب و نگه داشته شده به ترتیب 77/6، 47/5 و 72/4 میلیون مترمکعب و میزان منفعت خدمت اکوسیستمی کاهش ریسک سیلاب شهری 19/17، 89/13 و 99/11 میلیون دلار، در سال 1381 در طی بارندگی های 15، 30 و 45 دقیقه ای، حجم آب جذب و نگه داشته شده، 7، 62/5 و 83/4 میلیون مترمکعب و میزان منفعت خدمت اکوسیستمی کاهش ریسک سیلاب شهری 08/32، 78/25 و 16/22 میلیون دلار و در سال 1401 در طی بارندگی های 15، 30 و 45 دقیقه ای، 85/7، 15/6 و 20/5 میلیون مترمکعب و میزان منفعت خدمت اکوسیستمی کاهش ریسک سیلاب شهری، 08/56، 96/43 و 14/37 میلیون دلار برای کل محدوده کلان شهر تبریز بوده است. نتایج نشان داد که در پتانسیل جذب و نگهداشت رواناب تبریز، کاربری اراضی/پوشش اراضی در مقایسه با سایر موارد از جمله گروه هیدرولوژیکی خاک نقش بیشتری را داشته است. در کلان شهر تبریز در طی هر سه دوره زمانی مذکور، به ترتیب کاربری های اراضی بایر، اراضی کشاورزی و تراکم مسکونی کم بیشترین میزان جذب و نگهداشت رواناب و کاربری های آب و مرتع کمترین میزان جذب و نگهداشت رواناب را داشته اند. همچنین نتایج نشان داد که در کلان شهر تبریز در طی هر سه دوره زمانی مذکور به ترتیب مناطق 6، 5 و 7 بیشترین میزان جذب و نگهداشت رواناب و مناطق 9 و 8 کمترین میزان جذب و نگهداشت رواناب را داشته اند

تغییر نمایه های اقلیمی به خصوص بارش، شناخت مفیدی از روند تغییر شرایط اقلیمی به دست می دهد. منطقه زاگرس جنوبی، با ویژگی های کوهستانی_دشتی و وابستگی بالای فعالیت های کشاورزی و منابع آبی آن به بارش، به طور ویژه نیازمند درک رژیم بارشی و روند تغییرات آن است. این پژوهش با هدف درک روند تغییر بارش با استفاده از هشت نمایه بارش سالانه در 61 ایستگاه با دوره آماری 1978 تا 2020 انجام شد. روند تغییرات با بهره گیری از آزمون ناپارامتری من–کندال استخراج و جهت ارزیابی تغییرات بارش مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد، که در منطقه زاگرس جنوبی، روند تغییرات بارش به ویژه در نمایه تعداد روز بارشی و بدون بارش، اغلب به سمت کاهش بارش و افزایش خشکی است. چنانکه 89 درصد از ایستگاه ها، افزایش در تعداد روز بدون بارش، را نشان داده اند که از این میان 37 درصد از آن ها از نظر آماری معنادار بوده است. همچنین، در بیش از 90 درصد از ایستگاه ها، روند کاهشی در تعداد روزهای بارشی بیش از 0.1 میلی متر مشاهده شد که این روند نیز در 42 درصد از ایستگاه ها معناداری بوده است. بارش های سبک (0.1 تا 10 میلی متر) و متوسط (10 تا 20 میلی متر) در بیشتر نقاط روندی کاهشی دارند. در تعدادی از ایستگاه ها روند افزایشی غیر معنی دار بارش های سنگین و فوق سنگین مشاهده شد، که می تواند بیانگر افزایش رویداد بارشی کوتاه مدت و شدید باشد. درکل می توان گفت ، روند کلی بارش سالانه در بیشتر ایستگاه ها کاهشی بوده و کاهش در بیشینه بارش 24 ساعته نیز در 80 درصد ایستگاه ها مشاهده شد. این نتایج حاکی از تغییرات جدی در الگوی بارش منطقه و افزایش احتمال بروز خشکسالی و سیلاب ناگهانی است که مدیریت مؤثر منابع آبی به هدف کاهش خسارات محتمل در این منطقه را ضروری می سازد.

پوشش گیاهی به عنوان شاخصی حساس از سلامت اکوسیستم های کوهستانی، مستلزم پایش دقیق با رویکردهای چندبعدی است و به همین دلیل، بررسی پوشش گیاهی استان آذرب ایجان شرقی به دلیل قرارگیری در گره گاه کوهستانی شمال غرب کشور از اهمیت بسزایی برخودار است. لذا در پژوهش حاضر، روند زمانی- مکانی پوشش گیاهی استان آذربایجان شرقی در بازه زمانی 24 ساله از 2000 تا 2024 میلادی با استفاده از یک چارچوب ترکیبی مبتنی بر داده های ماهواره ای MODIS و چهار روش آماری-فضایی تحلیل شد که عبارتند از: (1) شاخص NDVI به عنوان معیار کمّی پوشش گیاهی، (2) رگرسیون وزنی جغرافیایی (GWR) برای مدل سازی رابطه غیریکنواخت ارتفاع و پوشش گیاهی، (3) تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA) برای شناسایی الگوهای زمانی ماهانه و (4) آزمون کولموگروف-اسمیرنف (K-S) برای ارزیابی نرمال بودن توزیع NDVI. یافته ها نشان داد که بیشترین تراکم پوشش گیاهی در مناطق شمالی استان در منطقه ارسباران، ارس، ورزقان، کوه های قازان داغی و قندرات باشی واقع شده است و کمترین تراکم آن نیز در بخش های غربی و مرکزی استان متمرکز شده است. همچنین مدل رگرسیون وزن دار جغرافیایی با ضریب تعیین 76 درصد، کفایت و دقت بالای مدل در پیش بینی پوشش گیاهی استان را تایید و ناهمگونی رابطه ارتفاع-پوشش گیاهی را در سطح استان آشکار ساخت. نتایج تحلیل مولفه اصلی نشان داد که مدل های برآوردی با 49/93 درصد از واریانس کل، 3 گروه اکولوژیک از پوشش گیاهی در طی سال بازشناسایی کردند که عبارتند از: ماه های ژوئن، جولای، آگوست و سپتامبر(تراکم بالای پوشش گیاهی)؛ ماه های ژانویه، فوریه، مارس و می(تراکم متوسط) و ماه های اکتبر، نوامبر و دسامبر(تراکم اندک و ضعیف). در این میان، ماه ژوئن بیش ترین تراکم پوشش گیاهی را به دلیل اوج گستره پوشش گیاهی در باغات و مزارع استان و افزایش کشت بهاره به خود اختصاص داده است. همچنین نتایج آزمون کولموگروف- اسمیرنف حاکی از این است که در ماه های ژوئن، جولای و آگوست پوشش گیاهی استان آذربایجان شرقی دارای توزیع نرمال و در ماه سپتامبر، پوشش گیاهی دارای توزیع غیرنرمال می باشد.

خشکسالی یکی از مهم ترین مخاطرات اقلیمی با اثرات گسترده بر منابع آب، کشاورزی و معیشت جوامع است. درک الگوی زمانی و فصلی آن در مناطق حساس، به ویژه در اقلیم های ناپایدار، از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف این پژوهش، بررسی و مقایسه روند ماهانه، فصلی و سالانه شاخص های خشکسالی SPI و SPEI در استان گلستان طی بازه بلندمدت ۱۹۵۰ تا ۲۰۲۴ و تحلیل تفاوت های ساختاری آن ها در بازتاب شرایط رطوبتی منطقه می باشد. در این مطالعه، داده های بارش و تبخیر و تعرق پتانسیل با تفکیک مکانی 0.1×0.1 درجه از پایگاه ERA5 اخذ و سپس روند و نوسانات ماهانه، فصلی و سالاته این شاخص ها با روش درون یابی IDW و Hotspot با Arcmap برآورد، ترسیم و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که شاخص SPI در فصل بهار و اوایل تابستان با کاهش چشمگیری مواجه شده و مقادیر آن در برخی ماه ها به کمتر از ۳- رسیده است. در مقابل، شاخص SPEI نوسانات متعادل تری حول مقدار صفر نشان داده است. این تفاوت حاکی از آن است که شاخص SPEI با در نظر گرفتن مؤلفه های حرارتی، تحلیل دقیق تری از وضعیت رطوبتی منطقه ارائه می دهد. یافته ها بیانگر آن است که استفاده توأم از شاخص های SPI و SPEI می تواند در پایش و تحلیل جامع تر خشکسالی مؤثر واقع شود. همچنین پیشنهاد می گردد بررسی این شاخص ها در مقیاس های محلی و با در نظر گرفتن سایر عوامل محیطی پیگیری شود.

آسایش حرارتی از مؤلفه های کلیدی در ارتقاء کیفیت زندگی، بهره وری انسانی و برنامه ریزی های محیطی و شهری است. در این پژوهش، کارایی داده های بازتحلیل ERA5-Land در شناسایی تنش های حرارتی با داده های مشاهداتی ایستگاه های همدید طی دوره 1991 تا 2020 مقایسه شد. برای این منظور، داده های روزانه دما، رطوبت و باد از هر دو منبع استخراج و شاخص های دمای مؤثر و بیکر محاسبه گردید. نتایج کلی نشان داد ERA5-Land در بازنمایی الگوهای فضایی و زمانی شاخص های حرارتی ایران، به ویژه در بهار و تابستان، تطابق قابل قبولی با مشاهدات دارد (ضریب همبستگی 0.80، p<0.005) در زمستان، هر دو منبع وجود تنش سرمایی گسترده را تأیید کردند؛ بر اساس مشاهدات، 79٪ و طبق ERA5-Land حدود 95٪ مساحت کشور در معرض سرمای خفیف تا متوسط قرار داشت. در منطقه سرد و خشک، مشاهدات کاهش روزهای «خیلی سرد» از حدود 100 به کمتر از 10 روز و افزایش روزهای «بدون تنش» از 50 به بیش از 150 روز را ثبت کردند، درحالی که ERA5-Land فراوانی روزهای «خیلی سرد» را تقریباً ثابت و در محدوده 80 تا 100 روز گزارش نمود. در تابستان، مشاهدات بیش از 62٪ و ERA5-Land حدود 43٪ مساحت کشور را با گرمایش خفیف تا متوسط گزارش کردند. در منطقه گرم و مرطوب، بر اساس مشاهدات، تعداد روزهای «خیلی گرم» از کمتر از 50 روز در سال 2000 به بیش از 350 روز افزایش یافت، اما  ERA5-Land این تغییر را کمتر (حدود 150 روز) بازتاب داد. این یافته ها بیانگر توان نسبی ERA5-Land در شناسایی الگوهای کلی تنش حرارتی است، هرچند در ثبت تغییرات شدید اقلیمی محلی، دقت آن کاهش می یابد.

لندفرم ها بیانگر فرآیندهای تأثیرگذار بر عوارض سطح زمین درگذشته و حال هستند و اطلاعات مهمی در مورد ویژگی ها و پتانسیل های زمین فراهم می کنند پژوهش حاضر با هدف استخراج و تحلیل لندفرم های ژئومورفولوژیکی دامنه جنوبی توده کوهستان سهند، از شاخص موقعیت توپوگرافی (TPI) و سه الگوریتم پیشرفته MLMSR، CMLSR و SPSR بهره گرفته است. منطقه مورد مطالعه شامل حوضه های قلعه چای، صوفی چای، مردق چای، لیلان چای و بخشی از قرنقو است که به جز حوضه قرنقو بقیه حوضه ها از زیرحوضه های دریاچه ارومیه محسوب می شوند. در این مطالعه، مدل رقومی ارتفاع (DEM) با قدرت تفکیک ۳۰ متر برای تحلیل ویژگی های توپوگرافی منطقه به کار گرفته شد و بر این اساس، ۱۰ نوع لندفرم شناسایی گردید. نتایج نشان داد که توزیع لندفرم ها در منطقه متأثر از عوامل زمین شناسی، فرسایشی و تکتونیکی است. در مناطق کوهستانی، دره های باریک و زهکش های مرتفع گستردگی بیشتری دارند، درحالی که در مناطق هموارتر، دشت ها و تپه ها غالب هستند. مقایسه روش های مورد استفاده نشان داد که الگوریتم MLMSR در تشخیص اشکال پیچیده مانند دامنه های شیب دار و آبراهه ها کارایی بهتری دارد، درحالی که CMLSR در شناسایی نواحی مرتفع، قله ها و خط الرأس ها دقت بالاتری نشان داد. همچنین، SPSR در تفکیک مناطق مرتفع و دشت ها عملکرد مناسبی داشته، اما در شناسایی جزئیات شیب ها ضعیف تر از سایر الگوریتم ها بوده است. به طور کلی، این مطالعه نشان داد که ترکیب شاخص TPI با الگوریتم های MLMSR، CMLSR و SPSR می تواند رویکردی کارآمد برای استخراج و تحلیل لندفرم ها ارائه دهد و از این داده ها می توان برای مدیریت منابع طبیعی، برنامه ریزی منطقه ای، ژئوتوریسم و کاهش مخاطرات طبیعی استفاده کرد.

پژوهش حاضر با هدف شناسایی و تحلیل الگوهای همدیدی مؤثر بر شکل گیری امواج گرمایی در شهرهای منتخب استان اردبیل طی ماه های گرم سال در بازه زمانی ۱۹۸۰ تا ۲۰۲۰ انجام شد. بدین منظور داده های روزانه دمای حداکثر ایستگاه های سینوپتیک اردبیل، پارس آباد و مشکین شهر به کار گرفته شد. امواج گرمایی بر اساس شاخص صدک ۹۵ام دمای حداکثر و با شرط حداقل سه روز تداوم شناسایی گردیدند. برای بررسی شرایط جوی مؤثر، از داده های بازتحلیل فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز ۵۰۰ هکتوپاسکال پایگاه NCEP/NCAR استفاده و الگوهای غالب با روش خوشه بندی سلسله مراتبی Ward دسته بندی شدند. نتایج نشان داد که در دوره مورد مطالعه، بیشترین تعداد امواج گرمایی در ایستگاه پارس آباد (۴۱ موج) رخ داده است؛ در حالی که تعداد این امواج در اردبیل ۲۴ و در مشکین شهر ۲۳ موج بود. همچنین طول دوره تداوم امواج گرمایی در ایستگاه های اردبیل (۳ تا ۵ روز)، مشکین شهر (۳ تا ۶ روز) و پارس آباد (۳ تا ۷ روز) متغیر بوده و بدین ترتیب ایستگاه پارس آباد بیشترین فراوانی و طولانی ترین تداوم امواج گرمایی را تجربه کرده است. پس از انتخاب امواج با تداوم حداقل پنج روزه، تحلیل همدیدی برای دو نمونه شاخص انجام گرفت: الگوی نخست (۱ تا ۵ اوت ۲۰۱۵) که با استقرار پرفشار سطح زمین و پرارتفاع ۵۰۰ هکتوپاسکالی بر فراز منطقه همراه بود و الگوی دوم (۸ تا ۱۲ اکتبر ۲۰۰۲) که در آن اردبیل در غرب یک بلوکینگ اُمگایی در غرب روسیه واقع شده بود. وجه مشترک این الگوها، افزایش ضخامت جو، جریانات نزولی و گرمایش هوا در طول رخداد موج گرمایی بود. نتایج این پژوهش نشان می دهد که تحلیل الگوهای همدیدی می تواند در بهبود پیش بینی و صدور هشدارهای زودهنگام امواج گرمایی نقش مؤثری ایفا کند.

رودخانه خرم رود در طی چند دهه گذشته به طور چشمگیری تحت تأثیر تغییرات اساسی هم در سطح حوضه و هم در داخل کانال قرار گرفته است. این رودخانه به دلیل واقع شدن در منطقه پرجمعیت خرم آباد و همجواری روستایی زیادی با این جریان، تغییرات در آن می تواند منجر به از دست دادن زمین های کشاورزی، آسیب پذیری زیرساخت ها و ساختمان های مجاور آن شود. در واقع اثرات فرایندهای ژئومورفیک (رسوبگذاری در بستر، گسترش کانال، فرسایش کرانه ها و...) این رودخانه به دلیل قرارگیری در منطقه کوهستانی می تواند از طغیان های آن مهمتر باشد. شناخت وضعیت مورفولوژیکی این رودخانه می تواند باعث افزایش آگاهی نسبت به احیاء آن شود. این تحقیق به منظور ارزیابی کیفیت مورفولوژی خرم رود با استفاده از روش rMQI در طی دوره زمانی 2025-2006 انجام شد. نتایج نشان داد که کیفیت رودخانه خرم رود در بخش اول(95/63درصد) و بخش جنوبی(65/57 درصد) کیفیت مورفولوژیکی ضعیفی دارد. علاوه براین نتایج نشان داد، در بخش اول از 6 بازه مورد مطالعه بازه های 1-3 و 4 در کلاس ضعیف و بازه های 5 و6 در کلاس خیلی ضعیف قرار دارند. نتایج حاصل از ارزیابی 7 بازه مورد بررسی در بخش دوم نشان داد که تنها بازه 4 کیفیت متوسطی دارد و بازه های دیگر(1-2-3-5-6-7) در کلاس کیفیت مورفولوژی ضعیف قرار دارند. همچنین نتایج پژوهش نشان داد که رودخانه خرم رود دچار شرایط شکننده ای شده و به نظر می رسد با توجه به تداوم این شرایط و در برخی از موارد با تشدید شاخص های فشار وضعیت این رودخانه را حادتر کند.

زمین لغزش ها باعث از دست رفتن جان انسان ها، خسارت مالی و تخریب زیرساخت ها می شوند. توسعه منطقه مسکونی تهران بر روی شیب های تند شمال شهر تهران خطراتی مانند زمین لغزش را افزایش داده است. هدف این تحقیق تهیه نقشه حساسیت پذیری زمین لغزش با استفاده از رگرسیون لجستیک در شمال شهر تهران است. ابتدا نقشه زمین لغزش های منطقه تهیه شد. بعد از طبقه بندی، نقشه های عوامل موثر و نقشه زمین لغزش ها در محیط GIS روی هم انداخته شده و تراکم زمین لغزش ها در هر یک از طبقات محاسبه شد. مدل رگرسیون لجیستیک برای تهیه نقشه حساسیت پذیری زمین لغزش استفاده شد. با استفاده از این مدل وزن نقشه ها محاسبه شد و با جمع نقشه های وزنی نقشه نهایی حساسیت به دست آمد. منحنی ROC و سطح زیر این منحنی برای ارزیابی دقت مدل استفاده شد. میزان سطح زیرمنحنی برای رگرسیون لجیستیک 819/0 به دست آمد که با توجه به استاندارد ارائه شده این مدل در طبقه خیلی خوب قرار می گیرد. نتایج نشان داد حدود 27 درصد از مساحت منطقه در طبقه حساسیت زیاد و خیلی زیاد قرار دارد که نشان می دهد که این منطقه به شدت در معرض خطر زمین لغزش است و توجه به این پدیده ضروری است. نتیجه این تحقیق می تواند ابزاری برای توسعه زیرساخت ها، برنامه ریزی استفاده از زمین و ساخت جاده باشد. توصیه می شود سازمان هایی مانند منابع طبیعی، محیط زیست و راه و شهرسازی در صورت نیاز به هرگونه توسعه در منطقه، این نقشه را به عنوان یکی از نقشه های پایه در بحث ناپایداری دامنه در نظر بگیرند تا از افزایش بیشتر زمین لغزش در این منطقه جلوگیری شود.

در این پژوهش، با هدف بهبود دقت شبیه سازی رواناب روزانه در حوضه ی قره سو واقع در استان کرمانشاه، یک چارچوب مدل سازی ترکیبی مبتنی بر تلفیق مدل مفهومی IHACRES و الگوریتم های پیشرفته یادگیری ماشین توسعه داده شد. داده های مورد استفاده شامل بارش، دمای حداقل، حداکثر و میانگین و دبی رودخانه از ایستگاه های هیدرومتری پل کهنه و قورباغستان در بازه ی زمانی ۱۹۹۵ تا ۲۰۲۳ می باشند. در مرحله نخست، مدل نیمه توزیعی IHACRES جهت شبیه سازی فرآیند بارش–رواناب پیاده سازی گردید و با بهره گیری از الگوریتم ژنتیک،پارامترهای آن بهینه سازی شد. به منظور حذف نوسانات کوتاه مدت، یک فیلتر میانگین متحرک سه روزه بر خروجی مدل اعمال شد. سپس،با استفاده از خروجی IHACRES و مجموعه ای از متغیرهای مشتق شده شامل ویژگی های تأخیری، آماره های بارش و دما، شاخص های زمانی و خشکسالی، یک مدل یادگیری ماشین نوع XGBoost طراحی گردید. عملکرد مدل ها با شاخص های آماری RMSE و NSE در دو دوره آموزش و آزمون مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل پایه ی IHACRES عملکردی در حد قابل قبول داشت (NSE≈0.44)، اما با اعمال فیلتر میانگین متحرک و بهینه سازی پارامترها، دقت آن به طور متوسط تا ۳۰٪ افزایش یافت. در نهایت، مدل ترکیبی IHACRES–XGBoost با دستیابی به مقدار NSE بیش از ۰.۹۷ و RMSE کمتر از ۱۰، بالاترین دقت را ارائه کرد. این یافته ها نشان دهنده ی کارایی بالا و پتانسیل بالای مدل های ترکیبی در ارتقاء پیش بینی رواناب روزانه می باشد.

ژئودایورسیتی توصیف تنوع طبیعی عناصر غیر زیستی در یک مکان است. هدف از این پژوهش تفسیر و ارزیابی ژئودایورسیتی با تاکید بر اشکال کارستی در منطقه جنوب غرب لرستان است. این منطقه حوضه شهرستان های کوهدشت، رومشکان، پلدختر، و معمولان را شامل می شود. ارزیابی ژئودایورسیتی کارست در محدوده مورد مطالعه با استفاده از مدل بنیتو کالوو (2009) شامل شاخص های ژئودایورسیتی از قبیل تراکم ناهمواری هر قطعه (PRD)، ضریب ناهمواری سیمپسون(SIEI)، ضریب ناهمواری شانون(SHEI)، ضریب دایورسیتی شانون(SHDI)، ضریب دایورسیتی سیمپسون(SIDI) انجام گرفته است. نتایج شاخص های پنجگانه تمام ژئوکارست منطقه نشان داد که بالاترین ارزش مربوط به حوضه معمولان است. در این حوضه میزان شاخص های ناهمواری سیمپسون و شانون برای تیپ های ژئومورفیک به ترتیب 0/977 و 0/751 تعیین گردید و تحلیل اعداد نشان می دهد که هتروژنی توپوگرافیک خیلی بالا و ترکیب کلاس های ناهمواری هم زیادند و تقریبا یکنواخت توزیع شده اند. هم چنین میزان دایورسیتی سیمپسون و شانون برای تیپ های ژئومورفیک به ترتیب 0/973 و 4/125 مشخص شد که در این تفسیر از دید سیمپسون، غلبه یک تیپ خاص نداریم چون تنوع بالاست. عدد موثر شانون با تنوع زیاد، ولی معقول تر سازگار است. در رتبه دوم این ارزیابی، حوضه پلدختر قرار دارد. نتایج کلی نشان داد که سهم عوامل زمین شناسی بیشتر از عوامل مورفومتری و اقلیمی بوده است.

پیش بینی دقیق جریان رودخانه نقش مهمی در مدیریت منابع آب، به ویژه برای کاهش مخاطرات ناشی از سیل، هشدار خشکسالی و بهره برداری از مخازن سدها ایفا می کند. در این پژوهش از آمار 20 ساله ( از سال 1380 لغایت 1400) بارش، دبی رودخانه و دمای میانگین در مقیاس روزانه در حوضه آبریز دهگلان استان کردستان استفاده گردید. برای انتخاب ترکیب بهینه و سناریوهای مدل از مقادیر بارش (Pt)، دمای میانگین (Tt) و دبی از یک تا سه روز تاخیر (Qt-1 تا Qt-3) با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. جهت انجام مدل سازی و پیش بینی جریان رودخانه نیز از مدل های هیبریدی شبکه عصبی مصنوعی-شیطان تاسمانی (ANN-TDO)، ماشین بردار پشتیبان رگرسیونی- شاهین دم قرمز (SVR-RTH) و مدل یادگیری عمیق حافظه طولانی کوتاه مدت - شکارچیان دریایی (LSTM-MPA) استفاده گردد. سپس نتایج مدل سازی بر اساس معیارهای ارزیابی (R2-MAE-RMSE-KGE) مورد سنجش قرار گرفت. یافته های این پژوهش نشان داد که مدل های هیبردی تا حد بسیار خوبی دقت مدل های منفرد را بهبود بخشیدند. همچنین نتایج نشان داد که عملکرد مدل ها بسیاز نزدیک است اما مدل ANN-TDO نسب به سایر مدل ها عملکرد بهتری داشته است. همچنین این مدل در فاز آموزش توانست در سناریوهای یک تا پنج (M1 تا M5) به ترتیب 10.66، 40.25، 39.19، 79.45 و 82.44 درصد عملکرد مدل منفرد ANN را بهبود بخشد.

مکان یابی احداث سازه های آبخیزداری به صورت سنتی و بر مبنای بازدیدهای صحرایی، مستلزم صرف هزینه و زمان زیاد است. در این پژوهش، جهت شناسایی مکان های مناسب اجرای اقدامات سازه ای آبخیزداری، از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شد. جهت انجام تحقیق سه حوضه آبریز آق اولر تالش، ماسوله فومن و توتکابن رودبار استان گیلان انتخاب شدند. سپس با بهره گیری از نظرات کارشناسی، 21 معیار تاثیرگذار بر مکان یابی اقدامات سازه ای آبخیزداری در 8 دسته کلی مشخص و به صورت دودویی مقایسه شده و نقشه های نهایی با سه طبقه بدون پتانسیل، پتانسیل متوسط و پتانسیل بالا جهت احداث سازه تهیه شد. نتایج نشان داد که معیارهای دبی، بارش، ارتفاع رواناب و شیب، اهمیت بالایی در مکان یابی مناطق مناسب احداث سازه دارند. صحت عملکرد این روش با استفاده از منحنی مشخصه عملکرد (ROC) تعیین و سطح زیر منحنی (AUC) برای حوضه های آق اولر، ماسوله و توتکابن به ترتیب برابر 945/0، 958/0 و 788/0 بدست آمد. مقایسه مکان سازه ها با نتایج تحقیق نشان داد که به ترتیب 90 و 5/99 درصد سازه های سنگی–ملاتی و گابیونی در طبقه با پتاسیل متوسط و بالای نقشه های حاصل شده از این روش قرار گرفتند که موید دقت عملکرد این روش در تعیین مکان مناسب احداث سازه های آبخیزداری است. بنابراین توصیه می شود سازمان منابع طبیعی و آبخیزداری کشور از این مدل به صورت سیستماتیک در طرح های مکان یابی سازه ها استفاده نماید.

مورفولوژی رودخانه در چند دهه اخیر به طور مکرر به دلیل تغییرات آب و هوا و عوامل انسانی تغییر کرده است. در ایران رودخانه ها به واسطه ی مداخلات گسترده انسانی نظیر برداشت شن و ماسه، ساخت سدها، تغییرات مسیر، تثبیت سواحل و بهره برداری از منابع آب، تحت فشارهای شدید قرار گرفته اند. یکی از ابزارهای مهم در این حوزه، شاخص کیفیت مورفولوژیکی اصلاح شده (rMQI) است که با هدف تحلیل دقیق تر فرآیندهای فیزیکی رودخانه ها توسعه یافته است. هدف این مطالعه درک فرآیندهای پویا شکل دهنده کانال و تغییرات مورفولوژی رودخانه های واز، حاجی ماهرود، حبله رود و شاهرود در طول زمان است. در این پژوهش از روش شاخص کیفیت مورفولوژیک بازبینی شده(rMQI) به منظور ارزیابی از کیفیت مورفولوژیکی رودخانه های مورد مطالعه استفاده گردید. این روش با به کارگیری شاخص های فشار(PI) و تعدیل کانال و عملکرد کانال (AI) به بررسی وضعیت کیفی رودخانه می پردازد. بررسی کیفیت مورفولوژیکی رودخانه های مورد مطالعه با استفاده از روش rMQIنشان داد که بازه های مورد مطالعه در رودخانه واز و حاجی ماهرود دارای کیفیت متوسط است. این وضعیت نتیجه وجود سه فشار شدید و یک فشار متوسط انسانی همچنین شرایط نامناسب در تغییرات مورفولوژیک و عملکرد کانال است. در بازه های مورد مطالعه در رودخانه حبله رود نیز شرایط مشابه رودخانه واز حاکم بوده و باعث شده این بازه ها در وضعیت کیفیت مورفولوژیک متوسط باشند. بازه های مورد مطالعه در رودخانه شاهرود به دلیل وجود فشارهای انسانی جزئی و شرایط مناسب در عملکرد و تغییرات پلانفرم کانال در طول زمان دارای کیفیت مورفولوژیک خوب است. نتایج بررسی رودخانه های واز، حبله رود و شاهرود نشان داد که مداخلات انسانی مانند برداشت شن و ماسه، دیوار کشی و برداشت های نامناسب آب تاثیرات منفی زیادی بر وضعیت هیدورژئومورفولوژیکی رودخانه ها برجای می گذارد.

گردوغبار از مهم ترین چالش های زیست محیطی استان کردستان است و تأثیر گسترده ای بر کیفیت هوا و سلامت دارد. این پژوهش با استفاده از داده های ماهواره ای MODIS و Sentinel-5P و شاخص های AOD، AAI، AOD-Sum و DECM در دوره ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۴ انجام شد. داده ها در GEE پردازش و مسیرهای انتقال گردوغبار با مدل HYSPLIT شبیه سازی گردید. از داده های سرعت باد مدل ECMWF برای بررسی نقش باد در پراکنش گردوغبار استفاده شد. میانگین AOD بین 25/0 تا 31/0 متغیر بوده و بیشینه آن در سال های ۲۰۱۸ و ۲۰۲۲ به ترتیب 31/0 و 29/0 ثبت شد. شاخص AAI از 01/0 در ۲۰۲۰ به 67/0 در ۲۰۲۲ افزایش و در ۲۰۲۴ به 41/0 کاهش یافت. شاخص AOD-Sum بیش از ۷۰ روز گردوغبار را در ۲۰۱۸ و 128 روز را در ۲۰۲۲ نشان داد. شاخص DECM نیز از کمتر از ۵۰ روز در ۲۰۱۸ به بیش از ۱۵۰ روز در ۲۰۲۲ رسید و در ۲۰۲۴ به ۶۵ روز کاهش یافت. تحلیل مدل HYSPLIT نشان داد که منشأ اصلی گردوغبار ورودی از بیابان های الانبار عراق، نفوذ عربستان و بیابان سوخنه سوریه است و ذرات گردوغبار در ارتفاع ۱۰۰۰ تا ۲۵۰۰ متر شکل گرفته و با کاهش ارتفاع تا زیر ۵۰۰ متر وارد کردستان شدند. بیش از ۹۰ درصد مسیرها از مرز ایران و عراق عبور کرده و مرزهای کردستان و ایلام به عنوان مسیرهای اصلی ورود شناسایی شدند. بررسی سرعت باد نشان داد که باد در شرق استان 2/3 تا 4/3 متر بر ثانیه و در غرب کمتر از 1/1 متر بر ثانیه است و اوج گردوغبار سال ۲۰۲۲ با باد 4/3 متر بر ثانیه همزمان شد که نقش مستقیم باد قوی در تشدید گردوغبار را تأیید می کند. همچنین فرسایش خاک، کاهش پوشش گیاهی و توپوگرافی شرق استان در تشدید گردوغبار مؤثر بوده اند و نشان می دهد که علاوه برمنابع خارجی، منابع محلی نیز نقش مهمی در گردوغبار دارند.

آلودگی هوا و جزیره گرمایی شهری (UHI) متأثر از رشد سریع جمعیت و گسترش شهرها در شهرهایی مانند تهران تشدید شده است. این مطالعه رابطه بین ویژگی های شهریِ مناطق ساخته شده، ارتفاع ساختمان و پوشش گیاهی و شدت UHI و غلظت دی اکسید نیتروژن (NO2) را به عنوان یک آلاینده کلیدی شهری بررسی می کند. مناطق ساخته شده و ارتفاع ساختمان از داده های GHSL و پوشش گیاهی با استفاده از شاخص NDVI از طریق تصاویر Sentinel-2 استخراج شدند. محصول MOD11A2 برای شب (22:30) باقدرت تفکیک 1000 متر به منظور اندازه گیری اثر UHI در سال های 2018 تا 2022 استفاده شد و غلظت NO₂ از سنجنده TROPOMI در ماهواره Sentinel-5 برای سال های 2019 تا 2024 به دست آمد. پردازش و تجزیه وتحلیل داده ها از طریق سامانه Google Earth Engine همچنین با بهره گیری از ضریب همبستگی پیرسون انجام شد. نتایج نشان داد هر یک از ویژگی های مناطق ساخته شده و ارتفاع ساختمان ها با ضریب (45/0 و 18/0)R² رابطه ای مستقیم و معناداری با غلظت NO₂ دارند و توسعه شهری، افزایش قابل توجهی در انتشار NO₂ خواهد داشت. همبستگی مستقیمی بین پوشش گیاهی و NO₂ با ضریب (097/0)R² مشاهده شد که به توپوگرافی تهران و تجمع آلاینده در مناطق با پوشش گیاهی زیاد نسبت داده شد. همچنین نتایج این پژوهش آشکار کرد که، ارتباط مستقیم و معناداری بین مناطق ساخته شده و ارتفاع ساختمان ها با UHI با ضریب (45/0 و 18/0)R² در تهران وجود دارد که نقش این ویژگی ها را در شکل گیری و تشدید پدیده جزیره گرمایی برجسته می کند. همچنین، این مطالعه نشان داد که رابطه معکوس (اگرچه از نظر آماری معنادار نیست) بین تراکم پوشش گیاهی و اثر جزیره گرمایی وجود دارد که نشان می دهد پوشش گیاهی می تواند نقش تعدیل کننده ای در کاهش شدت جزیره گرمایی ایفا کند..

شناخت الگوی پراکنش گیاهان دارویی برای درک نقش متغیرهای اقلیمی و محیطی ضروری است. در این پژوهش، پراکنش گونه گون گزی (Astragalus adscendens) به عنوان یکی از گونه های بومی استان لرستان با استفاده از مدل حداکثر آنتروپی (MaxEnt) بررسی شد. داده های حضور گونه از طریق نمونه برداری میدانی در مناطق الیگودرز، ازنا، الشتر و نورآباد طی بهار و تابستان ۱۴۰۴ جمع آوری گردید. نتایج نشان داد بارش فصل سرد (Bio19) با اهمیت جایگشتی%4/49 و سهم نسبی %6/26، مهم ترین عامل پراکنش است و بیشترین احتمال حضور در محدوده بارش ۱۰۰ تا ۱۴۰ میلی متر مشاهده شد. شیب زمین با اهمیت جایگشتی %8/31 دومین عامل مؤثر بود؛ شیب های متوسط (۳۰–۴۰ درصد) و دامنه های شمالی بیشترین شرایط مطلوب را داشتند. دمای بهینه حضور گونه حدود ۱۳–۱۴ درجه سلسیوس و دامنه ارتفاعی مناسب ۲۴۰۰–۲۷۰۰ متر تعیین شد. خاک های لومی نیز شرایط مطلوبی برای استقرار گونه فراهم کردند. به طورکلی، متغیرهایی چون ارتفاع، کاربری اراضی و بافت خاک نقش مکمل داشته و پراکنش گونه عمدتاً تحت تأثیر دما، بارش زمستانی و ارتفاعات شیب دار و برف گیر است. تنها ۲۷/۲ کیلومترمربع از اراضی استان، عمدتاً در شرق و جنوب شرق، دارای تناسب متوسط تا بسیار زیاد بوده و زیستگاه های بسیار مطلوب در ارتفاعات قالی کوه، تمندر و اشترانکوه قرار دارند

به دلیل اهمیت محققان سعی کرده اندپژوهش های خود را به این محدوده ها متمرکز کنند. در سطح دنیا بعضی ازکشورها درگیر تغییرات محیطی شدی هستند ومحدوده های تحت بیابانی شدن تقریباً 35 % از سطح زمین و 32 % ازکل جمعیت انسانی را تحت تأثیر قرار می دهد.کشور عراق در بین سایر کشورهای خاورمیانه امروزه به لحاظ تغییرات محیطی و بیابانی شدن ،به عمده ترین محدوده زایش گردو غبار تبدیل شده است که دربخشی ازسال، کشور ایران نیز از آن بی بهره نمی ماند.با عنایت به اهمیت توجه به موضوع بیابانی شدن در کشورعراق،در پژوهش حاضر با هدف پایش محدوده های تحت بیابان زائی در استان الواسط از شاخص بیابان زائی Albedo و TGSI مستخرج از پروداکت های سنجنده مودیس برای سال های 1384 تا 1402 ( 2005 تا 2023 )استفاده شده و با مدل آریما در تحلیل سری زمانی برای سال 1402( 2023)روندیابی شد. در محیط گوگل ارث انجین شاخص های بکارگرفته شده برای دوره زمانی 1384 تا 1402(2005 تا 2023) با کد نویسی دربرنامه های کامپیوتری تولید شدند. پس از بی مقیاس سازی فازی شاخص ها و با جمع جبری شاخص های پژوهش، شاخص بیابان زائی(DI) تولید شد. برای تحلیل سری زمانی بر روی لایه های رستری از کتابخانه های مربوط به تحلیل سری زمانی و تحلیل رستری در محیط نرم افزاری R استفاده شد.بررسی یافته های پژوهش نشان می دهد که در سال های مختلف گستره محدوده های تحت بیابان زایی تغییر یافته و در استان مورد مطالعه گسترش قابل ملاحظه بوده است و با توجه به روند فعلی بیابان زائی، درصورتیکه مدیریت و کنترل بعمل نیاید،ادامه خواهد داشت. بخش های مهمی از مناطق شمالی، شمال شرقی و مرکزی استان الواسط درگیر پدیده بیابان زائی هستند.تشدید این روند اثرات و پیامدهای مختلفی مثل ریزگردها را در پی داشته باشد.

این پژوهش به بررسی الگوهای گسیختگی سطحی در منطقه تکتونیکی فعال کپه داغ در امتداد مرز ایران و ترکمنستان می پردازد و با بهره گیری از الگوریتم های پیشرفته یادگیری ماشینی، دقت تحلیل های ژئومورفومتری را برای مدیریت بهینه منابع آب و برنامه ریزی کاربری پایدار زمین ارتقا می بخشد. روش مورداستفاده در این تحقیق با تلفیق مدل های رقومی ارتفاعی (DEM) با تفکیک مکانی بالا، ابزارهای تحلیلی پایتون و روش های آماری پیشرفته، ویژگی های کلیدی زمین چهر مانند شیب، جهت و خطواره ها را استخراج کرده است. الگوریتم های یادگیری ماشینی شامل جنگل تصادفی و رگرسیون چند متغیره برای مدل سازی الگوهای گسیختگی سطحی به کار گرفته شدند که به ترتیب دقت هایی معادل ۸۵٪ و ۷۸٪ را ارائه کردند. نتایج نشان داد، گسیختگی های سطحی عمدتاً در مناطقی با تراکم بالای خطواره ها رخ داده است که 51/49% از سطح منطقه را در برمی گیرند و تحت تأثیر عواملی مانند شیب، تراکم شکستگی و الگوهای جریان آب سطحی شکل گرفته اند. مدل جنگل تصادفی، شیب و تراکم شکستگی را به عنوان مهم ترین متغیرهای پیش بینی کننده شناسایی کرد که مؤید کارایی ترکیب روش های نوین یادگیری ماشینی با تحلیل های کلاسیک ژئومورفومتری است. این تحقیق چارچوبی نوآورانه برای شناخت پویایی های آب های سطحی در مناطق تکتونیکی فراهم می آورد و روش کاربردی ارزشمندی را در اختیار مدیران منابع آب و برنامه ریزان کاربری زمین قرار می دهد. یافته ها همچنین در گسترش مرزهای دانش در زمینه تشخیص و پایش فرایندهای ژئومورفولوژیکی و تکتونیکی در محیط های کوهستانی نیمه خشک نقش بسزایی ایفا می کنند و به تدوین راهبردهای پایدار در مدیریت منابع آب یاری می رسانند.