درخت حوزه‌های تخصصی

تعیین جهات مناسب برای توسعه شهری از جمله دغدغه های برنامه ریزان شهری بوده است. ژئومورفولوژیست ها نیز یکی از راهکارها دخالت خود در برنامه ریزی شهری را تعیین جهات توسعه شهر بر اساس یافته های ژئومورفولوژیک می دانند. در این پژوهش سعی شده است که تاثیرات لندفرم های ژئومورفولوژیکی در جهات جغرافیایی گسترش فیزیکی شهر داراب مورد بررسی قرار گیرد. برای رسیدن به هدف پژوهش، داده های اولیه و ثانویه از محدوده مورد مطالعه تهیه و سپس از طریق نرم افزار تحلیل شده اند. تحلیل ها نشان می دهند که اگر چه زیربنای داراب و پیرامون را مخروط افکنه ها تشکیل می دهند، اما این اشکال از نظر مساحت، شیب، اندازه دانه رسوبی تشکیل دهنده ساختمان آنها مورفولوژی سطحی و توانمندی های کشاورزی با یکدیگر متفاوت است. همچنین با توجه به تاثیر لندفرم های ژئومورفولوژیکی، اولویت جهات گسترش شهر به ترتیب میزان اهمیت شامل: 1- جهت جغرافیایی جنوب شرقی (شیب مناسب زمین به منظور دفع آب های سطحی و فاضلاب شهری، عدم وجود فرایندهای دامنه ای فعال، قابلیت کنترل مخاطره سیلاب)؛ 2- جهت جغرافیایی غرب و جنوب غرب (دارا بودن حداقل درجه مخاطرات طبیعی، شیب مناسب)؛ 3- جهت جغرافیایی شمال غرب (تشدید حرکات توده ای و شیب)؛ 4- جهت جغرافیایی جنوب (وجود زمین های مرغوب کشاورزی، وجود دشت سیلابی و مشکل دفع فاضلاب و آب های سطحی مناسب) می باشد.

پیش بینی دما یکی از مهمترین پیش بینی های هواشناسی است. امروزه بخشهای کشاورزی و صنعت وابستگی زیادی به شرایط دمایی(آب و هوا)دارند. دما نیز در کنار بارش یکی از فراسنج های بسیار مهم آب و هوایی است و از عوامل اصلی در پهنه بندی و طبقه بندی آب و هوایی به حساب می آید. هدف از انجام این تحقیق پیش بینی میانگین دمای ماهانه ایستگاه های منتخب استان اصفهان میباشد که پس از تعیین موقعیت و بررسی دوره آماری موجود سه ایستگاه همدید ازن سنجی اصفهان، شرق اصفهان و کاشان انتخاب شدند. برای بررسی و پیش بینی دمای ماهانه از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. شبکه های عصبی مصنوعی توانایی زیادی در شبیه سازی و پیش بینی عناصر جوی وآب و هوایی دارند. شبکه عصبی مصنوعی یکی از قدرتمندترین مدلهایی است که قادر به دریافت و نمایش پیچیده روابط ورودی و خروجی داده ها می باشد. یکی از پرکاربردترین مدلهای شبکه عصبی مدل پرسپترون چند لایه(MLP) میباشد. برای تعیین بهترین ورودی های شبکه پس از سعی و خطای بسیار در نهایت ساختاری با استفاده از میانگین دمای 7 ماه قبل برای پیش بینی دمای ماه بعدی انتخاب گردید. بدین ترتیب دمای ماهانه برای 24 ماه آینده پیش بینی شد که در این حالت بهترین همبستگی را بین داده ها نشان داد .بدین منظور از نرم افزار مت لب 2013 استفاده شده و برنامه نویسی در این محیط صورت گرفت. در تمام ساختار های شبکه از یک لایه پنهان متشکل از 30 نرون استفاده شد. تمامی ایستگاه ها با یک لایه پنهان به جواب رسیدند و نیازی به افزایش تعداد لایه های پنهان تشخیص داده نشد. برای آموزش شبکه از الگوریتم مارکوارت –لونبرگ استفاده شد و تمامی شبکه ها با تابع محرک تانژانت هیپربولیک به جواب مطلوب رسیدند.در نتیجه میتوان گفت استفاده از این مدل در پیش بینی دمای ماهانه موفقیت آمیز بود.

وجود دانش فنی و نظری برای تشخیص خندق ها، به تمیز مناطق خندقی روی نقشه توپوگرافی و مدل رقومی آن کمک می کند. به هر حال، توانایی استفاده از نقشه ی توپوگرافی( مدل رقومی ارتفاعی) برای شناسایی موقعیت خندق ها نیازمند دانش لازم در مورد فرآیند خندق زایی و فراوانی خندق ها است. تحقیق حاضر به منظور مدل سازی مناطق مستعد خندق زایی در حوضه رودخانه دیره انجام شده است. مواد و روش های مورد استفاده در این تحقیق شامل استفاده از لایه های مدل رقومی ارتفاع (DEM) و لایه های ثانویه استخراج شده از آن، شاخص توان آبراهه ای ((SPI، کاربری اراضی، آبراهه ها، لیتولوژی و راههای موجود در حوضه و جمع آوری داده های میدانی بوده است. داده های مذکور در محیط ARC GIS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصل از آن توسط آزمون کای اسکویر بررسی شد. براساس نتایج به دست آمده از این تحقیق در حوضه ی آبریز دیره از مجمو ع 8 عامل بررسی شده، 5 عامل(شیب، انحنای افقی شیب، کاربری اراضی، فاصله از جاده ها، لیتولوژی) به عنوان عوامل مؤثر در تولید خندق شناسایی شدند. از میان این پنج عامل، کلاس شیب 0 تا 1/4 درجه که از مجموع مساحت حوضه دیره حدود 22/33 درصد آن در این فاصله قرارگرفته است بیشترین تأثیر تولید خندق را در این حوضه دارد.

برای شناسایی گونه هواهای جزیره ابوموسی، داده های روزانه 69 متغیر اقلیمی(سمت باد،تندی باد، دمای خشک، دمای تر، دمای کمینه و بیشینه، میانگین دمای روزانه، بارش، نم نسبی، فشار تراز ایستگاه، ابرناکی، دیدافقی، فشار بخارآب و ...) این ایستگاه در طول سال های 1362تا 1388 بررسی شد. ابتدا پایگاه داده ای از متغیرهای مورد بررسی در نرم افزار متلب ایجاد شد. این پایگاه داده شامل رخدادهایی بود که مقدار متغیرهای مورد بررسی به طور کامل در آن ثبت شده بودند. در مرحله بعد روی آرایه داده های استاندارد شده (69*9311) که سطرهای آن معرف تعداد روزها و ستون های آن عناصر اقلیمی می باشند یک تحلیل خوشه ای (CA) به روش ادغام «وارد» صورت گرفت و شش گونه هوا برای ایستگاه ابوموسی به دست آمد و در نهایت برای هر کدام از گونه ها یک روز به عنوان روز نماینده انتخاب و ویژگی های پیایی، رخداد و فراوانی سالانه و ماهانه آن ها محاسبه و مشخص گردید . بر این اساس گونه هوای گرم و مرطوب و شرجی به عنوان غالب ترین، همگن ترین و با ثبات ترین گونه شناخته شد.

ناپایداری دامنه ها و ریزش ها از خطرات اصلی در مناطق کوهستانی است. حوضه آبخیز آق لاقان چای با داشتن چهره کوهستانی و با توجه به وضعیت زمین شناسی، لیتولوژی و اقلیمی، عمده شرایط لازم جهت شکل گیری حرکات ریزشی را دارد. این پدیده همه ساله موجب به مناطق مسکونی، تخریب راه ارتباطی و رسوب زایی گسترده و پر شدن مخزن سد یامچی و بستر رودخانه از رسوب می شود. بنابراین هدف تحقیق حاضر تهیه نقشه پهنه بندی خطر ریزش است. در این مطالعه ابتدا با بررسی های میدانی و مطالعه منابع، دوازده عامل به عنوان عوامل مؤثر برای ایجاد ریزش در منطقه شناسایی شدند. این عوامل شامل شیب، جهت شیب، لیتولوژی، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، فاصله از گسل، فاصله از آبادی، بارش، تعداد روز های یخبندان، نوسان دما، کاربری اراضی و خاک است. سپس لایه ها اطلاعاتی توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش ویکور به عنوان یکی از روش های تحلیل تصمیم گیری چند معیاره، انجام شد. در نهایت نقشه پهنه بندی در پنج طبقه با خطربسیار کم تا بسیار زیاد تهیه شد. طبق نتایج به دست آمده 12 درصد از مساحت حوضه در طبقه بسیار پرخطر و 48 درصد در طبقه پرخطر قرار دارد. طبقه بسیار پرخطر و پرخطر درمنطقه کوهستانی قسمت شمالی و جنوب غربی حوضه مورد مطالعه قرار دارد. این مناطق خطراغلب دارای شیب های بالای 40 درصد، دیواره های عمودی و پرتگاهی و سنگ های آتش فشانی و آذرین هستند. به طور کلی نتایج مطالعه نشان می دهد که حوضه آق لاقان چای دارای توان بسیار بالا از لحاظ رخداد حرکات ریزشی است. لذا انجام اقدامات حفاظتی، آبخیزداری و مدیریتی در حوضه مطالعاتی ضروری به نظر می رسد.

مدیریت و برنامه ریزی در مناطق حفاظت شده ایران، مستلزم داشتن اطلاعات کافی از تغییرات آب و هوا، منابع آب و خاک و شرایط رشد و توسعه اکوسیستم ها و زیستگاه های حیات وحش در آینده است. اقلیم یکی از ستون های شکل گیری و اساس تغییرات این زیست بوم ها محسوب می شود. در پژوهش حاضر، داده های HadCM3 با استفاده از مدل LARS-WG و تحت سه سناریوی B1، A2 و A1B در منطقه حفاظت شده لشکردر ملایر در استان همدان ریز مقیاس نمایی شد. سپس تغییرات پارامترهای بارش، کمینه دما، بیشینه دما و تابش در سال های 2011 تا 2039 برای فصول مختلف پیش بینی گردید. نتایج نشان داد که بیشترین تغییرات بارش در فصول بهار و زمستان و بیشترین تغییرات مربوط به دما در فصول تابستان و بهار رخ می دهد. بیشترین تغییرات ساعات آفتابی در فصل تابستان و کمترین تغییرات در فصل پاییز و زمستان رخ خواهد داد. بارش در اکثر ماه ها روند افزایشی داشته که بیشترین آن در ماه های مارس، آوریل و دسامبر و کمترین آن مربوط به ماه های می و ژانویه است. پارامترهای هواشناسی دمای کمینه و دمای بیشینه در تمام ماه ها روند افزایشی خواهند داشت. تغییرات ساعت آفتابی در ماه های آوریل، اوت، سپتامبر و دسامبرکاهشی و در بقیه ماه ها افزایشی است. به طور کلی نتایج نشان می دهد با تغییر سناریوهای اقلیمی که ریشه در مدیریت انسانی دارد پارامترهای هواشناسی در فصل زمستان روند کاهشی بیشتری نسبت به سایر فصول خواهند داشت. این درحالی است که فصل تابستان همواره دارای روند افزایشی در این پارامترهاست. بنابراین شرایط رشد و نمو و فنولوژی گیاهان، حاصلخیری ماهیانه و سالیانه، متابولیسم میکروبی خاک و شرایط رطوبتی زیست بوم تغییر یافته، بنابراین لزوم تغییر برنامه های مدیریتی در 30 سال آینده این منطقه حفاظت شده ضرورت می یابد.

با توجه به نقش اساسی تبخیر- تعرق در بیلان آب، برآورد دقیق آن در بسیاری از پروژه ها و مطالعات علمی در زمینه هیدرولوژی، کشاورزی، صنعت، مهندسی آب و سایر علوم وابسته، برای مدیریت کارآمد منابع آبی و طراحی سازه های هیدرولیکی مورد نیاز است. روش های سنتی برآورد تبخیر-تعرق واقعی که عمدتاً متکی بر لایسیمترها می باشد علاوه بر مشکلات خاص نگهداری و ثبت داده ها، فقط به صورت نقطه ای استخراج می گردند و با توجه به نیاز مبرم برای محاسبات در سطح، تعمیم دادن آن به ویژه در مناطق کوهستانی نادرست است. در سال های اخیر با گسترش کاربرد تصاویر ماهواره ای در برآورد تبخیر- تعرق واقعی، روش هایی ابداع شده است که از جمله آن ها می توان به روش سبال[1] اشاره نمود. در تحقیق انجام یافته مدل سبال برای برآورد تبخیر- تعرق واقعی در منطقه مورد مطالعه (شهرستان مشگین شهر) انتخاب گردید. این مدل در بسیاری از کشورها اجرا شده و نتایج قابل قبولی از آن به دست آمده است. این مدل عموماً برای مناطق مسطح طراحی شده و تأثیر عوامل ارتفاع، شیب و جهت شیب در محاسبه نادیده گرفته شده است. در این تحقیق با دخالت دادن عوامل مذکور در مدل، نوع جدیدی از این مدل به نام «سبال کوهستانی» معرفی گردیده است. منطقه مشگین شهر در شمال غربی ایران با توجه به داشتن خصوصیات مناسب برای اجرای این مدل، انتخاب و با انجام محاسبات بر روی ورودی های این مدل که عبارتند از: لایه DEM، شیب، جهت شیب، کسینوس زاویه فرودی خورشید، رادیانس طیفی، انعکاس طیفی، آلبیدوی سطحی، تابش فرودی، شاخص پوشش گیاهی به هنجار شده، گسیلمندی سطحی، دمای سطح، تابش موج بلند خروجی، تابش موج بلند فرودی، شار گرمای خاک، شار گرمای محسوس و شار گرما نهان موفق به محاسبه تبخیر- تعرق واقعی لحظه ای در منطقه مورد مطالعه شده ایم. با مقایسه دمای سطح و شاخص پوشش گیاهی به هنجار شده (NDVI) همبستگی 969/0- بین آن ها مشاهده گردید. هم چنین مقایسه بین تبخیر-تعرق واقعی محاسبه شده و شاخص پوشش گیاهی، نشانگر انطباق این دو عامل با یکدیگر بوده است (همبستگی مثبت 81/0) به طوری که مناطق با تراکم پوشش گیاهی با مناطق با تبخیر- تعرق واقعی بالا منطبق هستند. از طرف دیگر مقایسه تصاویر دمای سطح و تبخیر- تعرق واقعی نیز عدم انطباق آن ها را تأئید می کند به طوری که مناطق با دمای سطح بالا از میزان تبخیر- تعرق پائین برخوردار هستند.

ناپایداری های دامنه ای ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که زندگی انسان ها را مورد تهدید قرار می دهند. بسیاری از محققین ناپایداری های دامنه ای را مطالعه نموده اند، اما جریانات واریزه ای به عنوان مخاطره ای طبیعی، جدا از لغزش دامنه ای و سیلاب، کمتر موردتوجه قرارگرفته است. ریزش های سنگی، جریان های واریزه ای و جریانات بهمن برفی تهدیدکننده خطوط ارتباطی، مناطق مسکونی و مراکز خدماتی و نیمه صنعتی در واحد کوهستانی شهرستان پاوه در استان کرمانشاه می باشند. این پژوهش به منظور ارزیابی و تحلیل مخروط های واریزه ای در ایجاد مخاطرات محیطی منطقه و تهیه نقشه خطر جریانات واریزه ای صورت گرفته است. مواد مورداستفاده در این تحقیق مدل رقومی ارتفاعی 30 متر منطقه، نقشه های زمین شناسی، نقشه های توپوگرافی و داده ها و تصاویر ماهواره ای لندست، عکس های هوایی و تصاویر Google Earth Pro و همچنین وسایل موردنیاز در مطالعات میدانی بوده است. مدل های ثانویه ( شیب، جهت دامنه، انحناء) نیز از مدل رقومی ارتفاعی اولیه استخراج گردیدند. در مرحله اول مخروط های واریزه ای با استفاده از عکس های هوایی و نرم افزارهای سنجش ازدور شناسایی شدند و بر روی نقشه مشخص گردیدند. سپس میزان جابه جایی واریزه ها و خصوصیات ژئومورفولوژیکی آن ها طی مطالعات میدانی بررسی گردید. در مرحله دوم لایه های اطلاعاتی مؤثر در ایجاد و جابه جایی مخروط های واریزه ای تهیه شد. سپس به منظور درک روابط لایه جریانات واریزه ای بر روی هرکدام از لایه های اطلاعاتی هم پوشانی گردید. در مرحله سوم بر اساس وزن هرکدام از فاکتورهای دخیل نقشه پهنه بندی خطر جریانات واریزه ای منطقه در پنج کلاس در محیط نرم افزارهای GIS تهیه شد. بر اساس نقشه پهنه بندی خطر: پهنه خطر خیلی زیاد 38/5 درصد، پهنه خطر زیاد 14/15، پهنه خطر متوسط 66/24، پهنه خطر کم 28/19و پهنه خطر خیلی کم 54/35 درصد منطقه را در برگرفته اند. در پهنه بندی وقوع حرکت واریزه ها از مدل رگرسیون لجستیک استفاده شد. برای شناسایی عوامل مؤثر در وقوع جریانات واریزه ای و تعیین ضرایب آن ها، فاکتورهای شناسایی شده منطقه در نرم افزارSPSS 19 تجزیه وتحلیل شدند و خروجی مدل عوامل مؤثر و ضرایب آن ها را مشخص نمود. پس ازآن لایه ها در محیط نرم افزارهای GIS فراخوانی شدند. ضرایب هر یک از لایه ها اعمال شد و با قراردادن لایه ها و ضرایب در معادله رگرسیون لجستیک، نقشه پهنه بندی خطر جریان واریزه ای ترسیم گردید. صحت مدل برای پیش بینی با استفاده از شاخص ROC و جدول طبقه بندی بررسی شد و صحت نقشه تولیدشده به روش همپوشانی نقاط و روش تصادفی انتخاب واریزه ها در هر طبقه ارزیابی گردید. بر اساس نتایج به دست آمده جریانات واریزه ای در منطقه، نیازمند انجام مطالعات جامع و تفصیلی تر است. نتیجه گیری می شود به دلیل حساسیت و ناپایداری های دامنه ای این منطقه، لازم است مکان یابی دقیق برای اجرای پروژه های عمرانی و کشاورزی صورت گیرد و در صورت ضرورت دخالت در دامنه ها باید بامطالعه دقیق و حساسیت ویژه عمل کرد.

روابط موجود در درون سیستم در قالب مدل های متعددی جمع بندی می شوند که این مدل ها ابزاری مهم جهت تبیین پدیده هایی هستند که در سیستم ها دیده می شوند. ازاین رو مدل سازی به عنوان ابزاری جهت درک ارتباطات اکوژئومورفولوژیکی پیچیده که در سیر تکامل ناهمواری و پوشش گیاهی حاکم می باشد می تواند در مدیریت تغییرات محیطی یا انسانی در سیستم های مناطق خشک و نیمه خشک مؤثر واقع شود. چشم اندازهای نبکایی ازجمله سیستم های اکوژئومورفیک پیچیده در مناطق بیابانی هستند که در اثر تجمع رسوبات بادی در اطراف گیاهان شکل می گیرند. هدف این پژوهش مدل سازی حجم رسوبات نبکا با روش های آماری و شبکه عصبی است. بدین منظور خصوصیات مورفومتری نبکاها و مورفولوژی گیاهی شامل، ارتفاع نبکا، قطر قاعده نبکا، حجم نبکا، قطر تاج پوشش و ارتفاع گیاه به روش طولی اندازه گیری گردید. سپس از بین روش های ساده رگرسیونی روش توانی به دلیل برخورداری از R² بالاتر انتخاب گردید. همچنین شبکه مورداستفاده جهت مدل سازی از نوع شبکه های پیش خور با الگوریتم آموزشی پس انتشار خطا می باشد. تابع آموزشی استفاده شده در شبکه Trainlm و تابع انتقال از نوع log sig می باشد. جهت آموزش شبکه از 75% داده ها و جهت آزمون شبکه از 35% داده ها استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که مدل شبکه عصبی مصنوعی با ضریب تبیین 926/0 و میزان خطای 16/1 نسبت به مدل رگرسیونی با ضریب تبیین 868/0 و میزان خطای 3/3 از برتری بیشتری جهت برآورد حجم رسوبات نبکاهای مطالعاتی برخوردار است.

منطقه ارسباران یکی از مناطق مهم اقتصادی، کشاورزی و توریستی شمال غرب ایران می باشد که معمولا بیشترین بارش سالانه را در فصل بهار دریافت می نماید. به منظور شناسایی الگوهای همدیدی تراز میانی جو در بهار های پر بارش این منطقه، داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال برای مختصات صفر تا 70 درجه طول شرقی و 15 تا 65 درجه شمالی در دوره های مرطوب بهار سالهای (1972،1976،1979،1981،1986،1992) از پایگاه داده های اقلیمیNCEP/NCAR استخراج گردید. برای انتخاب مهمترین مؤلفه ها با استفاده از روش تحلیل مؤلفه های اصلی(PCA)،از ماتریسی به ابعاد 386×610(610 یاخته × 386 روز) با آرایه S بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که با سیزده مولفه حدود 92 درصد از کل تغییرات تراز میانی جو قابل توجیه است. با انجام روش خوشه بندی تفکیکی بر روی این سیزده مولفه و دوره های مرطوب یاد شده، شش الگوی گردشی بدست آمد که در 5 مورد از الگوهای استخراج شده، وجود یک مرکز پرارتفاع در شرق مدیترانه تا جنوب شرق اروپا از مهم ترین عوامل وقوع دوره های مرطوب بهاره تشخیص داده شد. از عوامل اصلی دیگر می توان به امواج کوتاه تراز میانی جو اشاره نمود که در این موقع از سال معمولا مابین دریای خزر و دریای سیاه فعال بوده و دوره های مرطوب بهاره این منطقه را موجب می شوند. این سامانه ها در ارتباط با مراکز فعال ناوه ای مستقر در آسیای مرکزی و ارسال امواج کوتاه آنها، ناپایداری و وقوع بارش را در فصل بهار برای این منطقه به ارمغان می آورند.

فرسایش خندقی یکی از مخرب ترین و پیچیده ترین نوع فرسایش آبی می باشد. برای مبارزه با این فرسایش باید عوامل مؤثر در توسعه خندق ها شناخته شوند. در این تحقیق تعداد 36 خندق در پهنه فرسایشی شهرستان دره شهر در شرق استان ایلام انتخاب شدند. این تحقیق باهدف تعیین میزان گسترش طولی خندق و حجم خاک فرسایش یافته در منطقه در دو دوره بین سال-های 1392-1381 انجام گرفت. بدین منظور با استفاده از ارتوفتو نمودن عکس های هوایی این دو دوره به کمک نرم افزار PCI Geomatica خندق ها مشخص گردیدند، سپس عوامل زمین محیطی مؤثر بر توسعه خندق ها با استفاده از نرم افزار SPSS تعیین گردیدند. بر این اساس میانگین رشد طولی خندق ها در طول دوره مطالعه، 85/0 متر در سال و متوسط حجم خاک فرسایش یافته 84/18مترمکعب در طول دوره و 88/1 مترمکعب در سال محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که گسترش طولی خندق تابعی از طول خندق، نسبت جذب سدیم، درصد شن و میزان انحنای دامنه بوده و گسترش حجمی خندق تابعی از سطح مقطع خندق، درصد آهک و ضریب کشیدگی حوضه آبخیز بالادست خندق می باشد. ضریب تبیین(R2) این مدل ها به ترتیب 736/0 و 634/0 ارزیابی شد. اعتبارسنجی مدل ها نیز با استفاده از میانگین خطای نسبی(MRE)، میانگین توان دوم خطا(MSE) و جذر میانگین توان دوم خطا(RMSE) موردبررسی قرار گرفت که مقدار آن ها به ترتیب برای مدل گسترش طولی خندق 64/8، 008/0و 89/0 و برای مدل گسترش حجمی خندق 49/9، 024/0و115/0 به دست آمد. نتایج نشان داد مدل ها از اعتبار خوبی برخوردار هستند و می توان از آن ها برای پیش بینی میزان پیشرفت طولی و حجمی خندق برای مناطقی با شرایط مشابه منطقه موردمطالعه بهره گرفت.

امروزه سیل یکی از رایج ترین و پرهزینه ترین بلایای طبیعی جهان است. برای پیشگیری و کاهش اثرات سیل اجتناب از قرار گرفتن در معرض این مخاطرات و توانایی کنترل و مهار سطح آب و عملیات مربوط به آن از اهمیت زیادی برخوردار می باشند. منطقه موردمطالعه در این پژوهش حوضه آبخیز نمرود به وسعت 7/812 کیلومترمربع می باشد. هدف اصلی این پژوهش تعیین پهنه های سیل خیز و سیل گیر، حوضه رودخانه با استفاده از منطق فازی است. جهت اجرای مدل در منطقه از داده های مختلفی همچون بارش، کاربری زمین، خصوصیات مورفولوژیک دامنه ها مثل تحدب و تعقر(profile curvature) همگرایی و واگرایی دامنه ها (plan curvature)، شیب دامنه ها، شاخص پوشش گیاهی(NDVI)، فاصله از رودخانه های اصلی و تراکم شبکه زهکشی استفاده شده است. از بین پارامترها 9 پارامتر در پهنه بندی سیل خیزی و 5 پارامتر در پهنه بندی سیل گیری حوضه بکار رفته اند. با آماده سازی لایه ها و اجرای توابع عضویت هر یک از آن ها، با استفاده از عملگر گاما عمل روی هم گذاری لایه ها صورت گرفت و نقشه پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی و سیل گیری در 5 کلاس پتانسیل بدست آمد. با توجه به نقشه پهنه بندی سیل خیزی، پهنه های با خطر بسیار زیاد در نیمه شمالی و غربی حوضه واقع گردیده اند، اغلب این مناطق از لحاظ تراکم پوشش گیاهی در سطح پایینی قرار داشته و از لحاظ کاربری زمین از نوع مرتع متوسط و فقیر و نیز زمین های با کاربری کشاورزی، تراکم شبکه زهکشی بالا به ویژه در بخش های غربی، دامنه های واگرا با پروفیل محدب و مناطقی با بارش زیاد را تشکیل می دهند. در نقشه پهنه بندی پتانسیل سیل گیری، بیشتر مناطق شرقی و جنوب شرقی حوضه را مناطقی با پتانسیل سیل گیری زیاد و خیلی زیاد در برگرفته اند که درمجموع 4/24 درصد از حوضه را شامل می شود. بررسی الگوی کلی مناطق سیل گیر نشان می دهد که لایه فاصله از رودخانه و ارتفاع بیشترین تأثیر را برای سیل گیری دارند. این مناطق اغلب نواحی کم شیب، سطوح همگرا با پروفیل مقعر، نواحی پست و حاشیه رودخانه ها را تشکیل می دهند.

از مهمترین عوامل تصمیم گیری و مورد بحث در احداث سازه های رودخانه ای، مکان یابی و احداث پل ها، آگاهی از میزان دبی های حداکثر لحظه ای، شبیه سازی و تحلیل آن ها با استفاده از داده های ثبت شده در ایستگاه های هیدرومتری است. این تحقیق با رویکردی توصیفی--تحلیلی، با هدف شبیه سازی و تحلیل دبی های حداکثر لحظه ای و به کارگیری تکنیک شبکه عصبی مصنوعی در راستای پل سازی و نگهداری بهینه آن ها، با استفاده از داده های دبی ایستگاه های هیدرومتری هفت حوض، سولقان، قلاک و مقصودبیک در کلان شهر تهران انجام گرفته است. در ابتدا با استفاده از نرم افزار Excel نمودار دبی های حداکثر لحظه ای هرکدام از ایستگاه های هیدرومتری ترسیم گردید. سپس برای ساختن شبکه عصبی در نرم افزارNeroSlution5، از پیش فرض پرسپترون چند لایه(MLPS) جهت شبیه سازی و تحلیل داده های دبی حداکثر لحظه ای ایستگاه های مورد مطالعه، استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که در همه ایستگاه های مورد بررسی، استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در شبیه سازی دبی های حداکثر لحظه ای با استفاده از داده های دبی حداکثر روزانه و ماهانه از کارایی بالایی برخوردار است. مقادیرشبیه سازی شده نسبت به مقادیر واقعی(اندازه گیری شده) تقریباً مطلوب بوده و ضریب همبستگی آنها دارای مقدار مناسب(R=0.66) می باشد. همچنین باتوجه نوسان زیاد دبی حداکثر لحظه ای در ایستگاه های هفت حوض(درکه) و قلاک(دارآباد) می توان استنباط کرد که پل های ساخته شده بر روی این رودخانه ها و مسیل ها دارای ریسک سیلاب و احتمالاً ناپایدارند. بنابراین در مکان یابی، احداث و نگهداری چنین سازه هایی، تمهیدات لازم باید اندیشده شود و ضمن توجه به ویژگی های هیدروژئومورفولوژیک حوضه های بالادست، دوره های بازگشت سیلاب، مورد توجه قرار گیرد.

مدل های رقومی ارتفاعی به عنوان یکی از مهم ترین داده ها در جهت استخراج عوارض مختلف و تحلیل های رقومی عوارض سطح زمین می باشند. پردازش رقومی این اطلاعات بر مبنای انجام محاسبات ریاضی و اعمال معادلات عددی بر روی مدل رقومی ارتفاعی می باشد. ساختار ماتریسی این مدل ها امکان شبیه سازی اشکال هندسی مختلف را با استفاده از این داده ها فراهم می آورد که در علوم مختلف، ازجمله هیدرولوژی کاربرد دارند. شبکه آبراهه ها، یکی از مهم ترین عناصر مطالعات هیدرولوژی می باشد. استخراج شبکه آبراهه ها از منابع مختلفی همچون عکس های هوایی، تصاویرماهواره ای و نقشه های توپوگرافی امکان پذیر است. هدف از این مطالعه امکان سنجی استفاده از شاخص های ژئومورفومتری در جهت استخراج خودکار آبراهه ها می باشد. در این مطالعه از انواع مدل های رقومی ارتفاعی موجود شامل داده های SRTM، مدل های رقومی ارتفاعی مستخرج از تصاویر ماهواره ای ASTER و مدل های رقومی مستخرج از نقشه توپوگرافی 25000، استفاده و شبکه آبراهه حاصل از آن با شبکه آبراهه مبنا که از تکمیل و تدقیق شبکه ی آبراهه ی موجود در نقشه توپوگرافی 25000 به دست آمد، مقایسه شد. کانال، به عنوان یکی از اجزای ژئومورفومتری می باشد. اجزای مختلف ژئومورفومتری شامل چاله، مسیر عبور، قله، خط الرأس، کانال و سطح صاف و پارامترهای مختلف ژئومورفومتری شامل انحنای سطح، انحنای طول، انحنای متقاطع، انحنای مقطع، تانژانت انحنا، انحنای کل و انحنای عمومی می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد؛ استخراج کانال ها با استفاده از مشتقات جزئی بر روی مدل رقومی ارتفاع با پیکسل سایز 10 متر، دارای بیشترین تشابه با نقشه های واقعیت زمینی آبراهه ها می باشد. در این مطالعه فرض بر این بود که با توجه به اینکه برخی از پارامترهای ژئومورفومتری بیانگر مقادیر انحنا می باشد، این مقادیر انحنا می تواند مشابه عارضه دره بوده و مرکز این عوارض به عنوان آبراهه در نظر گرفته شود؛ که نتایج به دست آمده، تحقیق این فرض را تائید نکرد. ولی در بین اجزای ژئومورفومتری، پارامتر کانال و نقشه پارامتر مذکور، با ابعاد پیکسل 10 متری، بیشترین تشابه را با شبکه آبراهه منطقه دارد.

با رشد شهرنشینی، افزایش جمعیت و تغییر کاربری ها در قرن اخیر، دمای شهرها نسبت به حومه افزایش داشته و جزایر حرارتی شهر شکل می گیرد. شهر مشهد نیز، یکی از کلان شهرهای ایران، این بحران نوین شهرنشینی را تجربه می کند. در این پژوهش با استفاده از تصاویر باند ۶ سنجنده TM ماهواره لندست، موقعیت جزایر گرمایی شهر مشهد در ۴ سال مختلف (۱۳۷۱-۱۳۹۰) برای تیرماه و مردادماه شناسایی شد. به این منظور، از تصاویر دردسترس ماهواره لندست از مرکز مطالعات زمین شناسی آمریکا و داده های ساعتی هواشناسی مشهد استفاده شد. با استفاده از روش کین، الگوریتم و مدل مناسب و نیز نقشه حرارتی سطح زمین، شاخص پوشش گیاهی و جزایر حرارتی شهر مشهد تهیه شد. نتایج نشان داد مکان های عاری از پوشش گیاهی و دارای رطوبت پایین با قالب فضاهای باز، فاقد کاربری یا کاربری حمل و نقل از جنس خاک و سنگ مانند منطقه ثامن و منطقه ۱۲ شهری، دمای سطح زمین بالا بوده و جزیره های گرمایی شهر را شکل می دهند و منطقه پارک ملت، باغ ملک آباد و باغ های آستان قدس رضوی با شاخص پوشش گیاهی درختزار و رطوبت بالا، محدوده های سرد شهر هستند. اولین مرکز تشکیل جزیره گرمایی در طی چهار سال مورد مطالعه به خصوص در ۲ سال آخر (۱۳۸۸و۱۳۹۰)، منطقه ۱۲ شهری با نبود پوشش گیاهی و کاربری مسکونی با فضای باز خالی است. دومین مرکز جزیره گرمایی در منطقه ۸ شهری به دلیل وجود بزرگراه شهید کلانتری از لحاظ پوشش سطح آسفالت و حجم ترافیک و وجود دو منطقه نظامی با زمین های بایر بدون پوشش گیاهی و رطوبت است. بنابراین با گسترش فیزیکی شهر، وسعت و تعداد جزیره های گرمایی افزوده می گردد.

هدف پژوهش این است که با ارائه الگوی طراحی آموزشی محیط زیست بر اساس مدل ADDIE ، تأثیر اجرای برنامه های آموزش محیط زیست را بر رفتارهای زیست محیطی گردشگران در پارک جنگلی سرخه حصار بسنجد. مسئله اصلی این تحقیق رفتارهای اجتماعی زیست محیطی گردشگران در محدوده پارک جنگلی سرخه حصار است. این پارک دارای تنوع زیستی غنی و منابع طبیعی است اما به دلیل عدم بهره مندی آگاهانه با مشکل مواجه است. بر این اساس جامعه تحلیلی مورد مطالعه، شهروندان منطقه 13 تهران با جمعیتی بالغ بر 284074 نفر، در نظر گرفته شد که نهایتاً با توجه به داده های موجود و فرمول کوکران حجم نمونه برابر 308 نفر می باشد. مناسب بودن و اثرگذاری الگوی طراحی آموزشی سیستمی در پارک جنگلی سرخه حصار توسط آزمون مقایسه میانگین با عدد ثابت و داده های مربوط به اثرگذاری دوره از طریق پیش آزمون پس آزمون گردآوری شد، به منظور مقایسه میانگین آزمون پیش آزمون پس آزمون، از آزمون ناپارامتری من ویتنی استفاده شده است. نتایج نشان داد که میزان رضایت افراد از دوره مطلوب می باشد که خود مشخص کننده مناسب بودن الگوی طراحی است و به دلیل یکسان نبودن میانگین متغیرها در پس آزمون و پیش آزمون، نشان دهنده تأثیرگذاری دوره بر متغیرهای مورد بررسی می باشد.

هدف این پژوهش برآورد مدت زمان انتظار رخداد یخبندان در ایران زمین است. بدین منظور از داده های دمای کمینه ی روزانه ی 663 پیمونگاه همدید و اقلیمی طی بازه ی زمانی 1/1/1340 تا 11/10/1383 استفاده شد. داده ها به کمک روش کریگینگ در ابعاد 15*15 کیلومتر بر روی پهنه ی ایران درون یابی شدند. ماتریسی با ابعاد 7187*15992 حاصل شد که بر روی سطرها روز و بر روی ستون ها یاخته ها قرار گرفت . به کمک آزمون t در سطح اطمینان 95 درصد میانگین فاصله ای مدت زمان انتظار رخداد یخبندان برای تک تک یاخته ها در برجهای مختلف و بصورت سالانه برآورد شد. نتایج نشان داد که مدت زمان انتظار رخداد یخبندان بر روی پهنه ی ایران در برجهای مختلف سال با هم متفاوت است. در برج دی مدت زمان انتظار بسیار کوتاه است. در این برج از سال بر روی ارتفاعات زاگرس و شمال شرق کشور مدت زمان انتظار 1 الی 3 روز است. در برجهای دیگر سال مدت زمان انتظار افزایش می یابد. باریکه ی سواحل جنوبی کشور در تمام برجهای سال بدون یخبندان است و مدت انتظار بی معنی است. تغییرات مدت زمان انتظار رخداد یخبندان در مناطقی که مدت زمان انتظار طولانی بوده، بسیار زیاد است. بر روی اردبیل، مناطق بین سنندج-همدان، تهران-سمنان و شهرکرد نسبت به سایر مناطق کشور فاصله زمانی بین رخداد دو یخبندان متوالی بسیار کوتاه است.

در این مطالعه به منظور شناسایی الگوهای همدید موجد بارش های ابرسنگین استان آذربایجان شرقی از رویکرد محیطی به گردشی بهره گرفته شد. بدین منظور نخست با استفاد از روش آماری حد نهای تیپ یک با دوره بازگشت ده هزار ساله، شاخص بارش برای 9 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی واقع در سطح استان تعیین و با در نظرگیری شرط فراگیر بودن این بارش ها، 25 روز تحت عنوان روزهای همراه با بارش فراگیر ابرسنگین برای استان آذربایجان شرقی مشخص شد. سپس با اعمال خوشه بندی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 1000 هکتوپاسکال روزهای مذکور، سه الگوی چرخند بهاره، گردنه هم فشار و چرخند زمستانه تحت عنوان الگوهای موجد این بارش ها شناسایی گردید. تحلیل همدید این الگوها نشان داد که در تمامی آن ها، کم فشار قطبی و پرفشار جنب حار ه ای ضمن انحراف از موقعیت به هنجار و بلند مدت خود، زبانه های آن ها بر روی منطقه مدیترانه خاورمیانه گسترش می یابد. لذا، این شرایط به وجود آمده در مراکز ذی ربط، باعث افزایش شیو مداری دما فشار و برقراری گردش نصف النهاری و ایجاد سردچاله ها و سامانه مانع، در منطقه مدیترانه خاورمیانه و به تبع در منطقه مورد تحقیق شده بود. بنابراین استان آذربایجان شرقی به طور همزمان تحت تأثیر سامانه های عرض های بالا و پایین قرار می گیرد. تحلیل ترمودینامیک با استفاده از داده های ایستگاه رادیو گمانه تبریز نشان داد که شرایط ناپایداری بالقوه در هنگام رخداد بارش ابرسنگین بر نیمرخ قائم جو مستولی گشته بود. در واقع چون در این دوره ها منطقه مورد مطالعه، تحت نفوذ سامانه های عرض های پایین و بالا قرار داشت و این سامانه ها در ترازهای مختلف ارتفاعی، از بُعد دمایی رطوبتی اختلاف شایانی با هم دارند، یک اشکوب بندی دمایی رطوبتی در جو شکل گرفته و سبب ایجاد ناپایداری بالقوه در نیمرخ قائم جو شده بود.

خشکسالی یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی در جوامع بشری محسوب می شود که می تواند تاثیرات جبران ناپذیر کشاورزی، زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی به همراه داشته باشد. بنابراین آگاهی از وقوع خشکسالی می تواند در کاهش خسارات موثر باشد. در این پژوهش، به منظور مدلسازی و شبیه سازی شدت خشکسالی در طول یک دوره آماری 37 ساله (1350- 1386) در 21 ایستگاه بارانسنجی واقع در ناحیه نیمه خشک سرد شمال غربی ایران از شبکه عصبی مصنوعی بهره گرفته شد. داده های ورودی به شبکه شامل میانگین بارش سالیانه و نیز شاخص دهک بارش سالیانه برای تمامی ایستگاه ها بوده که 80% داده ها برای آموزش شبکه (1350-1379) و20% باقیمانده برای تست و اعتبار سنجی شبکه (1380-1386) انتخاب گردید. سپس عمل پیش بینی خشکسالی توسط الگوریتم آموزش دیده شده توسط شبکه عصبی مصنوعی و بدون استفاده از داده های واقعی و مشاهداتی، برای سال های 1387 تا 1391صورت گرفت. معماری مطلوب شبکه به صورت مدل پرسپترون با سه لایه پنهان، الگوی پس انتشار خطا و تابع محرک سیگموئید به همراه 10 نرون در لایه میانی انتخاب گردید. نتایج حاصله نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی به خوبی قادر به پیش بینی روابط غیر خطی بارش و خشکسالی بوده بطوریکه با همبستگی بیشتر از 97% و خطای کمتر از 5% مقادیر شاخص دهک بارش را پیش بینی نموده و نتایج حاصل از این پیش بینی بطور زیادی منطبق با مقادیر واقعی می باشد. از این رو با استفاده از این روش می توان وضعیت خشکسالی را در سال های آتی پیش بینی کرده و در مدیریت و بهره وری منابع آب و نیز مدیریت خشکسالی و تغییرات اقلیمی از این روش بهره جست.

پهنه بندی آب وهوایی و شناخت نواحی همگن اقلیمی امری ضروری جهت آمایش سرزمین و برنامه ریزی های منطقه ای می باشد. هدف از این مطالعه مقایسه تفاوت های اقلیمی سه منطقه جغرافیایی ایران، ناحیه ساحلی خزر، ناحیه کوهستانی و ناحیه خشک داخلی که در محدوده استان های مازندران، سمنان، تهران، قزوین، قم و مرکزی جای می گیرد است. روش کار در این تحقیق، بررسی داده های آب و هوایی 56 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی و 19 عنصر اقلیمی با استفاده از مدل های خوشه بندی و تحلیل عاملی است. بدین منظور یک ماتریس با ابعاد 19*56 و با آرایش R تشکیل و به عنوان پایگاه داده برای ناحیه بندی مورد استفاه قرار گرفت. با اعمال تحلیل عاملی بر مبنای تحلیل مولفه های اصلی و با چرخش متعامد واریماکس مشخص شد که در اقلیم این سه منطقه، چهار عامل رطوبتی، دمایی، غباری و تندری موثر می باشند که در مجموع بیش از 85 درصد از واریانس اقلیم منطقه را تبیین می کنند. با انجام تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی و با روش ادغام وارد بر روی ماتریس نمرات عامل ها، چهار ناحیه اصلی و چندین خرده ناحیه شناسایی شدند. نواحی اصلی عبارتند از ناحیه گرم و خشک بیابانی، ناحیه کم بارش دامنه ای، ناحیه سرد و نیمه پربارش کوهستانی و در نهایت ناحیه معتدل و پر بارش. بررسی نواحی چهارگانه با شرایط محلی و منطقه ای نشان می دهد که همسایگی با منابع رطوبتی مانند دریای خزر و پیکربندی ناهمواری ها مانند ارتفاعات رشته کوه البرز نقش تعیین کننده ای در شکل گیری خرده نواحی شمال ایران دارند.