درخت حوزه‌های تخصصی

رودخانه ها تحت تأثیر پدیده فرسایش و رسوب گذاری دست خوش تغییرات گوناگونی می شوند؛ از آن جمله می توان اشاره کرد به: تغییر راستا؛ جابه جایی های عرضی و طولی؛ تغییر تراز بستر؛ تغییر دانه بندی؛ و دگرگونی ویژگی های هندسی مسیر. هدف از این مطالعه تعیین محدوده فرسایش و رسوب گذاری در ارتباط با سرعت جریان و پخش آلودگی در ساحل اروندرود با استفاده از مدل کوهیرنس و GIS است. در این تحقیق از مدل سه بُعدی و هیدرودینامیکی کوهیرنس برای شبیه سازی سرعت جریان استفاده شده است که معادله پیوستگی، معادلات ناویراستوکس در سه بُعد، و معادله های انتقال شوری و دما به روش جداسازی حل می شوند. شرایط مرزی اعمال شده شامل تغییرات دما، شوری، و دبی برای مرز باز رودخانه و تغییرات دما و شوری و اعمال مؤلفه های جزرومدی M2، S2، O1، و K1 برای مرز باز دریا در مدل به کار گرفته می شود. با توجه به مقاطع عرضی و خروجی سرعت جریان از مدل کوهیرنس، پهنه تحت پوشش بیشترین آلودگی منطبق با سرعت جریان آب کمتر و رسوب گذاری بیشتر است. همچنین، در مقطع دهانه رودخانه میانگین سرعت در وسط رودخانه بیشتر و در دو طرف ساحل رودخانه کمتر است؛ در نتیجه، در دو ساحل ایران و عراق رسوب گذاری بیشتر و فرسایش کمتری انجام گرفته است.

هدف از این پژوهش پایشِ دمایِ هوا با رهیافتی آماری بر اساس برون داد پایگاه داده بازواکاوی شده (ECMWF) نسخه ERA Interim برای دوره زمانی 1979 2015 با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه قوسی و هم سنجی آن با پایگاه ملی اسفزاری و پیمونگاه های همدید کشور است. از سنجه های RMSE و R2 برای اعتبارسنجی نتایج و از بُعد فرکتالی برای دگردیسی زمانی استفاده شد. نتایج اعتبارسنجی پایگاه ECMWF نشان دهنده توانایی و دقت زیاد آن در برآورد دمای هوا بوده است. هم سنجی پایگاه ECMWF با پایگاه ملی اسفزاری و پیمونگاه های همدید از نتایج مطلوبی برخوردار است؛ این نتایج در شش ماهه دوم یا نیمه گرم سال، به سبب تباین کمتر دمایی، از نتایج بسیار مطلوب تری برخوردار است. بُعد فرکتالی دما در دوره گرم سال (دارای دگرگونی کوتاه مدت) افزایش یافته و در دوره سرد سال (دارای دگرگونی بلندمدت) کاهش یافته است. توزیع فضایی دمای هوا نشان داد در ایجاد الگوی دمای هوا در بام ایران عامل عرض جغرافیایی بیشترین نقش را ایفا می کند. کانون گرم ترین نواحی در مناطقِ کویر لوت، جنوب شرق، و نوار جنوب کشور است. مناطق خنک و سرد نیز منطبق بر نواحی مرتفع و پیکر بندی ناهمواری های بام ایران است.

برای مطالعه اثرات اقلیم و تغییرات آن بر تولید محصولات کشاورزی، از تلفیق مدل های گردش عمومی جو و مدل های آب و هوا-محصول استفاده می شود. در این پژوهش ضرایب مدل APSIM برای شبیه سازی عملکرد و مراحل فنولوژی کلزا واسنجی شد و به منظور بررسی اثرات تغییر اقلیم از فراسنج های اقلیمی ریز مقیاس شده مدل دینامیکی NOAA-GFDL استفاده شد. نتایج نشان دهنده آن است که با سناریوی RCP8.5 مدت زمان مراحل فنولوژیکی سبزکردن، گُل دهی، غلاف بندی، و رسیدن و با سناریوی RCP4.5 مراحل گُل دهی و غلاف بندی کاهش خواهد داشت و بیشترین میزان کاهش در دوره گُل دهی با سناریوی RCP8.5 دیده می شود. با این سناریو دوره رزت 10 روز و با سناریوی RCP4.5 این دوره 9 روز طولانی تر خواهد شد. پیش بینی می شود میانگین عملکرد کلزا با هر دو سناریوی مورد مطالعه تا 6/18درصد افزایش یابد. چشم انداز افزایش عملکرد کلزا در استان چهارمحال و بختیاری بیانگر آن است که این منطقه تا افق 2030 از استعداد مطلوبی در کشت و توسعه این محصول برخوردار خواهد بود.

نظریه آشوب ابزاری مناسب برای تحلیل داده های دبی جریان رودخانه ها درنظر گرفته می شود. به دلیل ماهیت دینامیک و غیرخطی جریان رودخانه ها، یکی از چالش های مهمْ تشخیص رفتار جریان در مقیاس های زمانی مختلف است. در تحقیق حاضر، به منظور بررسی آشوب پذیری دبی جریان رودخانه کارون در سه مقیاس زمانی روزانه، ماهانه، و فصلی، از آمار 45ساله (1346- 1390) ایستگاه هیدرومتری ملّاثانی استفاده شده است. برای تعیین آشوبناکی جریان، سه روش 1. بازسازی فضای فاز؛ 2. بُعد همبستگی؛ 3. بزرگ ترین نمای لیاپانوف به کار رفته است. به منظور برآورد دو پارامتر زمان تأخیر و بُعد محاط، از روش میانگین اطلاعات متقابل و روش نزدیک ترین همسایه کاذب استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که در مقیاس ماهانه، به دلیل بُعد همبستگی غیرصحیح (704/2)، دبی جریان رودخانه آشوبناک و پیش بینی شدنی است. مقادیر بزرگ ترین نمای لیاپانوف برای مقیاس های روزانه، ماهانه، و فصلی به ترتیب 0017/0، 0093/0، و 0334/0 به دست آمده است. مثبت بودن این مقادیر نیز نشان دهنده آشوب و حساسیت نسبت به شرایط اولیه سیستم است. در مقیاس های روزانه و فصلی، روند تغییرات بُعد همبستگی در برابر بُعد محاط نشان داد که رفتار جریان تصادفی است و بنابراین جریان رودخانه پیش بینی نشدنی است.

توفان های تندری از فراوان ترین و شدیدترین مخاطرات آب و هوایی هستند که به دلیل همراهی با رعد و برق، باد شدید، و تگرگ و بارش های شدید موجب خسارات زیادی در سراسر دنیا می شوند؛ بنابراین، شناخت فراوانی، احتمال وقوع، و دوره بازگشت این توفان ها می تواند کمک فراوانی در جهت کاهش خسارات کند. هدف از این پژوهش مدل سازی فضایی- زمانی احتمال وقوع روزهای همراه با رعد و برق در شمال غرب ایران در ماه های آوریل، می، ژوئن، و ژوئیه با استفاده از مدل زنجیره مارکف است. بدین منظور، از کُدهای مربوط به توفان تندری (95 99) در 19 ایستگاه سینوپتیک منطقه در دوره آماری شانزده ساله (2000 2015) استفاده شد. ماتریس فراوانی، ماتریس احتمال انتقال، و ماتریس پایا محاسبه شد و در نهایت توزیع فضایی احتمال وقوع و دوره بازگشت رعد و برق ها ترسیم شد. نتایج نشان می دهد احتمال وقوع رعد و برق های دو و سه روزه در شمال شرقی و جنوب منطقه مورد مطالعه کم است؛ ولی در بخش های مرکزی و شمال غربی بیشتر است. به ازای افزایش طول دوره رعد و برقی، دوره بازگشت آن به صورت تصاعدی افزایش می یابد. توزیع فضایی ماتریس پایا نیز نشان می دهد که احتمال وقوع رعد و برق در مناطق جنوبی و شمال شرقی کمتر است و مناطق مرکزی، شمالی، و شمال غربی بیشترین احتمال وقوع رعد و برق در بلندمدت را دارند.

حوادثی که به طور ناگهانی روی می دهند و موجب وارد آمدن خسارت به انسان و محیط می شوند، به عنوان مخاطرات طبیعی شناخته می شوند. این مخاطرات به دلیل ماهیت غیر منتظره ی خود، در بیشتر موارد خسارت مالی و جانی بسیاری بر جایی می گذارند. در بین مخاطرات طبیعی، زلزله و سیل جزو ویران گرترین مخاطرات به شمار می آیند. این مخاطرات در جوامع روستایی به دلیل ارتباط تنگاتنگ با محیط طبیعی و توان محدود در مقابله با این گونه تهدیدات، دارای شدت و قدرت آسیب رسانی بیشتری می باشند. لذا شناسایی مناطقی که دارای آسیب پذیری بیشتری از مخاطرات طبیعی هستند، می تواند در جهت برنامه ریزی برای مقابله با کاهش اثرات این حوادث موثر باشد. پژوهش حاضر با هدف پهنه بندی آسیب پذیری مخاطرات طبیعی سیل و زلزله به بررسی تاثیر عوامل ژئومورفولوژیکی بر رخداد مخاطرات طبیعی پرداخته است. تحقیق کاربردی و روش انجام آن توصیفی _ تحلیلی می باشد؛ آمار و اطلاعات مورد نیاز از طریق مطالعات کتابخانه ای و داده های سنجش از دور جمع آوری گردیده است. برای پهنه بندی آسیب پذیری مخاطرات طبیعی سیل و زلزله، محاسبه نقش هرکدام از فاکتورهای ژئومورفولوژیکی تاثیرگذار در وقوع این مخاطرات طبیعی از روشAHP استفاده شده است. سپس با استفاده از قابلیت های تحلیل مکانیGIS لایه های نهایی پهنه بندی خطر زلزله و سیل تهیه گردیده است. یافته های تحقیق نشان می دهد از کل روستاهای موجود در شهرستان سقز 145 روستا در پهنه با خطر نسبتاً بالا و 135 روستا در پهنه باخطر نسبتاً متوسط زلزله قرار گرفته اند. همچنین پهنه بندی روستاها بر اساس احتمال وقوع زمین لرزه نشان داد 240روستا در پهنه با احتمال وقوع کم و 40 روستا نیز درپهنه با احتمال وقوع متوسط قرار دارند، سایر روستاها در پهنه با احتمال ضعیف خطر وقوع زلزله قرار دارند. 

هدف از انجام این پژوهش ارائه روش ترکیبی بیزین رگرسیون لجستیک و مقایسه کارایی آن با روش رگرسیون لجستیک به منظور تهیه نقشه پیش بینی مکانی وقوع حرکت های توده ای در استان کردستان می باشد. در ابتدا، بر اساس مرور منابع 18 عامل تأثیرگذار بر وقوع حرکت های توده ای شامل: درجه شیب، جهت شیب، ارتفاع، انحنای معمولی شیب، انحنای عرضی شیب، انحنای طولی شیب، شاخص توان حمل جریان، شاخص نمناکی توپوگرافی، شاخص طول و زاویه شیب، لیتولوژی، بارش، کاربری ارضی، فاصله از گسل، تراکم گسل، فاصله از رودخانه، تراکم رودخانه، فاصله از جاده و تراکم جاده انتخاب شدند. سپس، در روش رگرسیون لجستیک (LR) بر اساس سطح معنی داری آماری 7 عامل و در روش بیزین لجستیک رگرسیون (BLR) بر اساس شاخصInformation Gain Ratio، 11 عامل به عنوان عوامل مؤثر انتخاب و جهتمدل سازی به کار گرفته شدند. ارزیابی مدل ها (داده های تعلیمی و داده های تست) توسط معیارهایSpecificity،Sensitivity،Accuracy، درصد مساحت زیر منحنیROC و ریشه میانگین مربعات خطا انجام شدند. نتایج ارزیابی مدل های مورد استفاده در این تحقیق نشان داد که اختلاف معنی داری در سطح 95 درصد بین کارایی و نقشه های پیش بینی مکانی تهیه شده برای مناطق حساس به وقوع حرکت های توده ای خاک با روش هایBLR وLR مشاهده نشد و می توان از مدلBLR نیز به مانند مدلLR به عنوان یک مدل معیار استفاده نمود. لذا با روشLR حدود 26 درصد از مساحت استان کردستان در معرض حساسیت زیاد و خیلی زیاد به وقوع حرکت های توده ای(54 درصد مجموع حرکتهای توده ای) قرار دارد و با روشBLR حدود 33 درصد از مساحت استان کردستان در معرض حساسیت زیاد و خیلی زیاد به وقوع حرکت های توده ای (64 درصد مجموع حرکتهای توده ای) قرار دارد که نواحی غرب استان دارای پتانسیل بیشتری هستند.

هدف از این مطالعه تحلیل تغییرات درون دهه ای روند و الگوی فضایی بارش های سالانه و فصلی نیمه غربی ایران است. به این منظور داده های روزانه بارش دوره 2015-1986 (طی سه دهه) مورد بررسی قرار گرفت. برای واکاوی تغییرات درون دهه ای بارش از تحلیل الگوی خودهمبستگی فضایی آماره عمومی G* و به منظور بررسی روند تغییرات از تحلیل رگرسیون، آزمون من کندال استفاده شده است. در انجام محاسبات از امکانات برنامه نویسی Matlab و برای عملیات ترسیمی از نرم افزارهای Surfer و GIS بهره گرفته شد. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر این است که الگوهای خوشه ای مثبت بارش در مقیاس سالانه بیشتر در امتداد کوههای زاگرس و بخش هایی از غرب منطقه مورد مطالعه می باشد. در مقیاس فصلی الگوی خودهمبستگی فضایی بارش در فصل پاییز و زمستان تقریبا از الگوی سالانه پیروی کرده، در حالی که در فصل بهار الگوی فضایی مثبت بارش بیشتر در بخش های شمالی منطقه مورد مطالعه مشاهده شده است. نتایج حاصل از تغییرات درون دهه ای الگوهای خودهمبستگی فضایی مثبت بارش نیمه غربی ایران نشان می دهد به سمت دوره های اخیر به استثنای فصل زمستان که روند افزایشی نامحسوسی تجربه کرده، در مقیاس سالانه، فصل بهار و پاییز از گستره مکانی الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت بارش کاسته شده است. درحالیکه الگوهای خودهمبستگی فضایی منفی بارش در مقیاس سالانه و فصلی روند کاهشی را تجربه کرده است. با این وجود به جز دوره ی دوم، الگوی فضایی بارش در منطقه مورد مطالعه تغییرات مکانی قابل توجهی نداشته است. نتایج حاصل از تحلیل روند بیانگر این است که در مقیاس سالانه و فصل زمستان اکثر مناطق نیمه غربی کشور از روند کاهشی برخوردار بوده است. در فصل بهار و پاییز با وجود اینکه در منطقه روند افزایشی بارش مشاهده شده ، اما در سطح 95 درصد اطمینان معنی دار نبوده است.

مطالعه و تجزیه و تحلیل کمی آب های زیرزمینی به دلیل پیچیدگی فرآیندهای حاکم بر این منابع، دشوار و وقت گیر می باشد. مدل سازی به عنوان روشی کارآمد با کم ترین هزینه، امکان مطالعه پیچیدگی جریان آب زیرزمینی را برای مدیران فراهم می نماید. هدف این تحقیق مقایسه مدل عددی، روش های هوشمند عصبی و زمین آمار در مدل سازی تغییرات سطح آب زیرزمینی می باشد. بدین منظور اطلاعات آبخوان دشت همدان – بهار به عنوان یکی از مهم ترین منابع تامین آب منطقه، مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش از کد عددی MODFLOW در نرم افزار GMS، شبکه عصبی مصنوعی و روش عصبی - فازی در نرم افزارNeuroSolution ، روش عصبی – موجک در نرم افزار MATLAB و روش زمین آمار در نرم افزار ArcGIS استفاده گردید. مقایسه نتایج نشان داد که دقت روش های برآورد سطح آب زیرزمینی بر حسب کم ترین آماره مجذور میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE)، به ترتیب به روش عصبی - موجک، عصبی – فازی، زمین آمار، شبکه عصبی مصنوعی و مدل عددی تعلق داشت. به طوری که مقدار آماره NRMSE در روش عصبی - موجک به عنوان روش بهینه، برابر 0/11 درصد و در روش مدل عددی برابر 2/2 درصد بدست آمد. مقدار ضریب همسبتگی روش های فوق به ترتیب 0/998 و 0/904 بود. بنابراین می توان کاربرد روش های عصبی ترکیبی به ویژه نظریه موجک را در برآورد سطح آب زیرزمینی مناسب تر از روش زمین آمار و مدل عددی دانست. ضمن آن که در روش های هوشمند عصبی از متغیرهای زودیافت طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا به عنوان بردار اطلاعات ورودی استفاده شده بود.

شکل زمین نقش اساسی در فرایند رخداد زمین لغزش ایفا می کند. هدف اصلی از این پژوهش، ارزیابی و مقایسه دو مدل احتمالاتی دمپسترشفر و وزن شاهد با تأکید بر شاخص های مورفومتری در پهنه بندی حساسیت نسبت به زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه فهلیان است. بدین منظور، هجده عامل مؤثر در وقوع زمین لغزش شناسایی و ارزیابی شد. سپس، نقشه های این عوامل در محیط GIS تهیه و با لایه پراکنش زمین لغزش های منطقه همپو شانی و بر اساس دو مدل فوق وزن دهی شد . نقشه های پهنه بندی حساسیت براساس دو مدل تهیه شد. نتایج نشان داد که در هر دو مدل شیب های بیش از 40درصد و شاخص ناهمواری زمین بیش از 14 بیشترین وزن را به خود اختصاص داده و مهم ترین نقش را در وقوع زمین لغزش های منطقه داشته اند. به منظور ارزیابی دقت و صحّت مدل ها، از منحنی ویژگی عملگر نسبی (ROC) استفاده شد. نتایج اعتبار سنجی حاصل از سطح زیر منحنی برای مدل دمپسترشفر و وزن شاهد به ترتیب 79/0 و 76/0 به دست آمد. بنابراین، اعتبار هر دو مدل خوب برآورد شد. همچنین، نتایج حاصل از محاسبه نسبت FR و شاخص SCAI مبیّن طبقه بندی مناسب در پنج طبقه حساسیت است. با توجه به نتایج کمّی اعتبار سنجی، مدل دمپسترشفر، با بهره گیری از شاخص های مورفومتریک، مدل مناسبی برای پهنه بندی حساسیت نسبت به زمین لغزش معرفی می شود.

آمایش سرزمین پایدار سازوکارِ تنظیم سیاست های کاربری اراضی و بهبود شرایط فیزیکی و مکانی است و می تواند برای استفاده بهینه و حفاظت بلندمدت منابع طبیعی نقش ایفا کند. از طرفی، به کارگیری مدل های بهینه سازی امری ضروری است؛ زیرا دارای تعامل با اهداف چندگانه، حالت فضایی، منطقه تحقیقاتی بزرگ، الزامات کارایی و تأثیرات آن هاست. بنابراین، الگوریتم های فراابتکاری ابزار کارآمدی برای حل مشکلات پیچیده فضایی شناخته شده است و قابلیت ارائه فناوری بالا و قابل اعتماد برای حل مسائل بهینه سازی غیرخطی را داراست. در این پژوهش، از الگوریتم جست وجوی گرانشی (GSA) به منظور به گزینی کاربری کشاورزی در حوضه آبخیز بیرجند استفاده شده است. در این الگوریتم، بر اساس توابع برازش، اهدافی نظیر بیشینه کردن تناسب محیطی، بوم شناختی، فشردگی و سیمای سرزمین، و کمینه کردن تغییرات کاربری با قیودی مانند محدودیت توسعه فضایی و میزان تقاضا مناسب ترین مکان ها انتخاب شد. همچنین، به منظور ارزیابی کارایی الگوریتم GSA  در به گزینی اراضی کشاورزی آینده، نتایج حاصل با الگوریتم تخصیص چندهدفه سرزمین (MOLA) مقایسه شد. یافته های حاصل از مقایسه بصری، پارامترهای آماری، و تحلیل سنجه های سیمای سرزمین حاکی از کارایی و برتری نسبی نتایج الگوریتم GSA نسبت به MOLA است، که این مناطق بیشتر در حال حاضر دارای کاربری مرتع کم تراکم و اراضی دیم هستند.

ارتفاعات چهل چشمه (چل چه مه) در دیواندره استان کردستان تعداد زیادی از شواهد یخچالی شامل سیرک های یخچالی و یخرفت های دوره ی پلیئستوسن را در خود جای داده است. میزان ارتفاع خط تعادل در ارتفاعات چهل چشمه به منظور بازسازی محیط و آب و هوای دیرینه در طول آخرین دوره ی حداکثر گسترش یخچالی با استفاده از بررسی های میدانی ، تهیه ی نقشه های ژئومورفولوژی بر مبنای نقشه ی توپوگرافی 1:50000، استفاده از مدل رقومی ارتفاعی 5/12 متری و به کارگیری روش های نسبت مساحت انباشتگی به مساحت کل، متوسط ارتفاع یخچال ها (کروسکی) و روش نسبت تعادل مساحت – ارتفاع محاسبه گردید. میزان ارتفاع خط تعادل در طول آخرین دوره حداکثر گسترش یخچالی در ارتفاعات چهل چشمه حدود 2905 متر از سطح دریا برآورده شد. میزان ارتفاع خط تعادل کنونی با استفاده از روش لای و همکاران و استفاده از داده های هواشناسی 4683 متر از سطح دریا برآورد گردید. با در نظر گرفتن میزان پایین آمدگی ارتفاع خط تعادل به میزان 1778 متر میزان متوسط کاهش دمای سالیانه در طول دوره ی حداکثر گسترش یخچالی ° 5/11 بوده است. با مقایسه ی میزان پایین آمدگی ارتفاع خط تعادل و میزان کاهش دمای محاسبه شده با دیگر مطالعات انجام شده در ایران و جهان حداکثر گسترش یخچال ها در ارتفاعات چهل چشمه منطبق با آخرین دوره ی حداکثر گسترش یخچالی در حدود 5/26 الی 19 هزار سال قبل و تحت تاثیر شرایط آب و هوای سرد و خشک بوده است، همچنین در مقایسه با مطالعات رایت و همکاران در یخچال های ارتفاعات کردستان میزان کاهش دما حدود 12 درجه سانتی گراد و میزان پایین آمدگی ارتفاع خط بین 1200 - 1800 متر بوده است.

خشکسالی یکی از پدیده های آب و هوایی است که در همه ی شرایط اقلیمی و در همه ی مناطق کره ی زمین به وقوع می پیوندد. پیش بینی خشک سالی نقش مهمی در طراحی و مدیریت منابع طبیعی، سیستم های منابع آب، تعیین نیاز آبی گیاه  ایفا می نماید. در این پژوهش جهت تخمین شاخص بارش استاندارد 12 ماهه ی چهار ایستگاه باران سنجی دلفان، سلسله، دورود و بروجرد واقع در استان لرستان از مدل شبکه ی عصبی موجک استفاده شد و نتایج آن با سایر روش های هوشمند از جمله شبکه ی عصبی مصنوعی مقایسه گردید. برای این منظور از پارامتر بارش در مقیاس زمانی ماهانه در طی دوره ی آماری (1372-1392) به عنوان ورودی و شاخص بارش استاندارد به عنوان پارامتر خروجی مدل ها انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه ی میانگین مربعات خطا و میانگین قدر مطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد هر دو مدل قابلیت خوبی در تخمین شاخص بارش استاندارد دارند، لیکن از لحاظ دقت، مدل شبکه ی عصبی موجک عملکرد بهتری نسبت به شبکه ی عصبی مصنوعی از خود نشان داده است. در مجموع نتایج نشان داد استفاده از مدل شبکه ی عصبی موجک می تواند در زمینه تخمین خشکسالی موثر باشد.

هدف این پژوهش، ارزیابی تغییرات زمانی-مکانی شاخص های تغییرپذیری دبی جریان رودخانه در حوضه های آبخیز استان اردبیل است. مقادیر شاخص های تغییرپذیری دبی ماهانه ی رودخانه ی شامل شانون، بریلویین، سیمپسون، مک اینتاش، برگر-پارکر، شاخص تغییرپذیری، شاخص ناهمسانی دبی و شاخص تغییرپذیری دبی محاسبه شدند. ضمن ارزیابی تغییرات مکانی، از نمودار سه متغیره برای تعیین ارتباط بین تغییرات دبی سالانه استفاده شد. براساس نتایج میزان تغییرپذیری شاخص ها در مناطق بالادست بیش تر است که با شرایط طبیعی جریان رودخانه و سرعت عکس العمل هیدرولوژیک در بالادست مرتبط است. نتایج نمودار سه متغیره نشان داد که میزان تغییرپذیری شاخص ها در دبی های پایین بیش تر است. همبستگی میان شاخص های تغییرپذیری دبی در نرم افزار R نشان داد که بین شاخص بریلویین و شاخص تغییرپذیری همبستگی (42/0-) وجود دارد و میان شاخص برگر-پارکر و شاخص تغییرپذیری همبستگی مستقیم (91/0) دارند. هم چنین بین شاخص ناهمسان دبی مثبت و شاخص ناهمسان دبی منفی هم همبستگی مستقیم معنی دار (62/0) وجود دارد و ارتباط بین شاخص ناهمسان دبی منفی و شاخص تغییرپذیری دبی همبستگی مستقیم معنی دار (64/0) می باشد. به طور کلی شاخص شانون و سیمپسون، به ترتیب از دسته ابزارهای نظریه ی اطلاعات و چیرگی، نتایج متفاوتی با شاخص های دیگر ارائه داده است.

هدف از تحقیق حاضر نیز ارزیابی پروژه های آبخیزداری بیولوژیک، مدیریتی و سازه ای و تأثیر آن بر روی میزان کاهش فرسایش، رسوب و پارامترهای پوشش حفاظتی زمین در فاصله ی سال های اجرای 1380-1389 در حوضه ی آبخیز شهری خرمبید از سرشاخه های سد سیوند در استان فارس است. بدین منظور امتیاز عامل های مدل تجربی MPSIAC اصلاح شده به کمک نرم افزار GIS برای شرایط قبل و بعد از عملیات آبخیزداری بر روی دامنه و برداشت مستقیم رسوب پشت سازه ها تعیین شد. سپس با مقایسه ی تغییر امتیاز عامل ها، اثرگذارترین برنامه های آبخیزداری مشخص گردید. همچنین با مقایسه ی تغییر مساحت کلاس های رسوب دهی، ارزیابی تغییر کلاس ها نیز انجام شده است. نتایج تحقیق نشان داد امتیاز عامل فرسایش رودخانه ای و فرسایش سطحی به ترتیب 77/30 و 51/30 درصد بیشترین تأثیر و عامل پوشش زمین با 05/15 درصد کمترین تأثیر را در کاهش 97/21 درصدی رسوبدهی داشته است. همچنین مساحت کلاس درجه ی رسوبدهی 75-100، 1375 هکتار که معادل 78/15 درصد از مساحت حوضه می باشد و از نظر توزیع مکانی در خروجی حوضه واقع شده که به کلاس 50-75 تغییر کرده است. کلاس درجه ی رسوبدهی 50-75، 7339 هکتار 22/84 درصد بوده است که با 09/28 درصد کاهش داشته و به کلاس پایین تر 25-50 تغییر پیدا کرده است. با توجه به معنی دار بودن تغییرات رسوبدهی زیرحوضه ها در سطح 05/، نتایج حاکی از کارا بودن پروژه های آبخیزداری در کاهش رسوبدهی است. به منظور مدیریت منابع آب و خاک و اثرگذاری بیشتر عملیات آبخیزداری در کاهش فرسایش و رسوب و افزایش لایه ی پوششی زمین در حوضه ی آبخیز خرمبید، از تلفیق برنامه های بیولوژیک و سازه ای و علاج بخشی عملیات سازه ای اجراء شده در حوضه اقدام گردد.

بارش متغیری است که مقدار، شدت و نوع آن، در ابعاد زمانی و مکانی تغییر می کند. وقوع بارش های سنگین نمودی از این تغییرات است که عاملی مخاطره آمیز در بروز حوادث طبیعی مثل سیل می باشد. در این پژوهش با هدف بررسی رفتار بارش و دبی حوضه ی آبریز بابلرود، ایستگاه قران تالار، به عنوان ایستگاه شاخص انتخاب گردید. سپس چرخه های حاکم بر پارامترهای بارش و دبی ایستگاه مزبور در مقیاس سالانه (1391-1355) بر اساس تکنیک تحلیل طیفی تخمین زده شد. نتایج حاصله از تحلیل طیفی بر روی سری های زمانی دبی و بارش در سطح %95 اطمینان، نشان دهنده ی وجود یک چرخه 2 سالانه مشترک در دبی و بارش سالانه است. همزمانی وقوع چرخه ی معنی دار 2 ساله در سری زمانی بارش و دبی بدین معنی است که در هر 2 سال، تکرار رویدادهای بارشی سالانه، دبی سالانه را نیز متأثر می سازد. سپس با استخراج روزهای توام با بارش های سنگین در حوضه ی آبریز بابلرود، به بررسی رفتار جو در سطح زمین (SLP) و ارتفاع سطح میانی جو (سطح 500 هکتوپاسکال) در زمان وقوع آنها پرداخته شد. پس از گروه بندی این روزها بر اساس تکنیک تحلیل خوشه ای، سه الگو به عنوان الگوهای غالب بارش های سنگین در حوضه ی آبریز بابلرود، تعیین گردید. مشخص شد که شکل گیری امواج کوتاه در بستر امواج بلند و هدایت آن به سمت ایران و تأثیر عوامل جوی فوقانی مهم ترین عامل ایجاد بارش های سنگین در سواحل خزری و حوضه ی آبریز بابل رود می باشند.

برای بررسی کیفیت آب های زیرزمینی  شهرستان ارومیه تعداد 15 نمونه از آب چشمه های مختلف در کل گستره ی مطالعاتی برداشت گردید. اندازه گیری غلظت کاتیون ها و آنیون های اصلی (HCO3, Cl, SO4, Mg, Ca, Na, K) و برخی خواص آب همچون EC،  pHو TDS به صورت برجا در محل نمونه برداری و با استفاده از دستگاه های قابل حمل اندازه گیری شد. بررسی نمودارهای دایره ای نشان داد که ژیپس موجود در واحد آبرفت های جوان سبب بالا رفتن جزئی مقدار SO4 و EC در نمونه های موجود در حوضه ی آبگیر این واحد شده است و همچنین وجود مارن های موجود در منطقه باعث افزایش مقدار  Naدر برخی از نمونه ها شده است. تیپ غالب نمونه های آب زیرزمینی منطقه، بیکربناته و کلسیک بوده و فرآیندهایی چون تعویض یونی (به علت حضور کانی های رسی)، هوازدگی و انحلال سازند های آهکی و دولومیتی موجود در منطقه عوامل اصلی کنترل کننده ی شیمی آب چشمه های موردمطالعه بوده است، همچنین مشخص گردید که بخش اعظمی از تغذیه ی آب چشمه ها از واحدهای زمین شناسی مشابه (آهک های پرمین و واحدهای تخریبی میوسن) صورت می گیرد که ازنظر کشاورزی مناسب بوده و اکثریت نمونه ها برای شرب از کیفیت خوب برخوردار هستند. بالاترین همبستگی بین سولفات و TDS با 84 درصد است که نشان دهنده ی شوری نسبی در برخی نمونه ها تحت تأثیر این یون بوده و همبستگی کلسیم و بی کربنات نشان از منشاء ناشی از انحلال آهک و دولومیت است.

سیل یکی از مهم ترین مخاطراتی است که در مخروط افکنه ها ایجاد می شود و تحلیل آن با پیچیدگی های زیادی همراه است. از طرفی دیگر تعداد زیادی از شهرها و روستاهای ایران بر روی مخروط افکنه ها واقع شده اند و بالقوه در خطر وقوع سیلاب قرار دارند. در این تحقیق خطر سیل در مخروط افکنه های شمال ایذه در استان خوزستان مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا سیستم حوضه – مخروط افکنه در محدوده ی مورد مطالعه مشخص شد و کار در سه گام اصلی به انجام رسید. گام اول، شناسایی قسمت های فعال مخروط افکنه ها با استفاده از شاخص های ژئومورفولوژیکی، گام دوم، تحلیل مقدار و مدت بارندگی، تخمین رواناب، دبی اوج و زمان رسیدن به دبی اوج سیلاب و گام سوم، رتبه بندی مناطق خطر با روش تصمیم گیری چند شاخصه ی تاپسیس. تحلیل نهایی بر اساس چهار متغیر مساحت مخروط افکنه ی فعال، مساحت روستاهای مستقر در مخروط های فعال، دبی اوج سیل و مدت زمان رسیدن به دبی اوج سیلاب. تقریباً نود درصد مخروط افکنه های منطقه حالت تحمیلی داشته و رأس توپوگرافیک با نقطه ی تقاطع یکسان داشته است. مخروط افکنه های 2 و 5 با ضریب نزدیکی 1 و 448/0 به ترتیب در رتبه ها اول و دوم خطر سیلاب در منطقه قرار گرفتند. دو متغیر مساحت مخروط افکنه و مساحت روستاهای واقع بر آن ها هفتادوهفت درصد وزن تأثیرگذاری را در رتبه بندی خطر سیلاب داشته اند.

تصاویر ماهواره ای به علت دید وسیعی که از یک منطقه ایجاد می کنند و همچنین به دلیل پوشش تکراری منظم، به عنوان یکی از ابزارهای مهم مدیریت منابع زمینی قلمداد می شوند. با استفاده از فن آوری سنجش از دور، خصوصاً تداخل سنجی راداری (InSAR) می توان حرکات و تغییرات ناشی از پدیده هایی مانند زمین لرزه، آتشفشان، یخچال ها، زمین لغزش و دیاپیرهای نمکی و دیگر پدید های نامنظم را مطالعه نمود. در این پژوهش از روش تداخل سنجی تفاضلی راداری به منظور به تصویر کشیدن جابجایی سطح زمین در محدوده سد گتوند علیا و بررسی تغییرات زمانی کوتاه مدت و بلند مدت این حادثه کمک گرفته شده است. 4 تصویر SLC باند C،  سنجنده ی ASAR ماهواره ی ENVISAT مربوط به بازه ی زمانی 2007 تا 2011، در قالب طرح پژوهشی از مرکز فضایی اروپا با گستره ی 100´100 کیلومتر مربع اخذ شد. از پردازش تصاویر با اختلاف زمانی یک ساله و بیش از یک سال 4 اینترفروگرام مستقل حاصل شد، به منظور حذف اثر توپوگرافی از اینترفروگرام ها از SRTM DEM منطقه با قدرت تفکیک 90 متر استفاده شد. و پردازش اینترفروگرام ها به کمک نرم افزار Sarscape انجام شد. جهت اصلاح اعوجاج تصاویر که در اثر نیروی جاذبه ی ماه بر روی تصاویر ایجاد می شود، از فایل DOR-VOR که حاوی اطلاعات برداشتی ماهواره DORIS آژانس فضایی اروپا می باشد، استفاده ش ده است. از ن تایج حاصل از تداخل سنجی رادار، حداک ثر میزان فرونشست در محدوده ی مورد مطالعه، حدود 5/3 سانتی متر در سال  محاسبه شده است. نتایج تداخل نگار به دست آمده در این تحقیق حداکثر نرخ فرونشست را در سازند گچساران و در محدوده ی معدن نمک عنبل به میزان 5/3 سانتی متر نشان می دهد.