درخت حوزه‌های تخصصی

یکی از معیارهای تخمین میزان انرژی مصرفی برای سرمایش و گرمایش درجه ساعت می باشد. هدف از این پژوهش انتخاب مناسب ترین روش برای محاسبه ی درجه ساعت سرمایش و شبیه سازی این فرا سنج در دهه های آینده است. نخست با استفاده از داده های مدل ,EH5OM  برگرفته از مؤسسه ی ماکس پلانک آلمان، داده های ساعتی دمای هوا به فاصله ی زمانی 3 ساعته (8 داده در روز) در قلمرو ایران طیّ دوره ی آماری (2060-2025)    تحت سناریو A1B   کمیته ی بین المللی تغییر اقلیم و با تفکیک 75/1*75/1 درجه طولی و عرضی شبیه سازی شد.  سپس داده های دمای ساعتی به تفکیک 27/0*27/0 درجه طول و عرض جغرافیایی که حدوداً نقاطی با ابعاد 30 *30 کیلومتر مساحت ایران را پوشش می دهند توسط نسخه چهارم مدل اقلیم منطقه ای ریزمقیاس گردید. با استفاده از آستانه دمایی 9/23 درجه سانتی گراد درجه ساعت های نیاز سرمایش هر ساعت در هرروز محاسبه و جمع ماهانه آن ها در ماتریسی به ابعاد 2138 *3456 استخراج شد. در این ماتریس سطرها بیانگر جمع ماهانه درجه ساعت و ستون ها بیانگر یاخته ها (مکان) می باشند. سپس ساعت های 09،12 و 15 زولو از میان ساعت های موجود انتخاب و جمع میانگین ماهانه درجه ساعت 6 ماه گرم سال (آوریل تا سپتامبر) بر روی ماتریسی به ابعاد 2140*12 محاسبه و نقشه های آن در نرم افزار سور فر ترسیم گردید. میزان روند درجه ساعت های مذکور نیز در نرم افزار متلب و از طریق آزمون من کندال بر روی ماتریس 2140*12 محاسبه و نقشه های روند ماهانه آن ها ترسیم گردید. نتایج نشان داد که بیشترین نیاز سرمایش ساعتی را فصل بهار به ویژه ماه های آوریل و می و کمترین آن را فصل تابستان، به ویژه ماه های آگوست و سپتامبر خواهند داشت. بیشینه نیاز سرمایش در ساعت های 09 و 12 زولو در ماه های آوریل و می، در جلگه خوزستان و پس کرانه های سواحل جنوب به میزان 1000- 900 درجه ساعت و کمترین آن در ساعت 15 زولو، دربلندی های آذربایجان، زاگرس، البرز و خراسان در ماه های ژوئن، ژولای، اگوست و سپتامبر به میزان به میزان صفر درجه ساعت خواهند بود. روند مثبت نیاز سرمایش در نوار غربی و جنوبی کشور در هر سه ساعت مورد مطالعه در ماه های آوریل، می و ژولای بیانگر گرم تر شدن دمای هوا در نیمه اول سال خواهد بود. نوار مرکزی و سراسر نیمه شرقی و شمالی کشور بجز ماه ژوئن در بقیه ماه های سال فاقد روند خواهند بود.

به دلیل افزایش میانگین دمای سطح زمین از اواخر قرن نوزدهم، گرم شدن کره زمین توجه بیشتری را به خود مبذول کرده است. افزایش دمای سطح زمین به ویژه در شهرهای بزرگ و کلانشهر یکی از مشکلات اساسی زیست محیطی است. یکی از عوامل اصلی بالا رفتن دمای سطح زمین در شهرها وجود جزایر حرارتی در این مناطق است. عوامل زیادی در ایجاد جزایر حرارتی نقش دارند مانند سرعت باد، مصالح ساختمانی، فضای سبز شهری، کارخانه ها و صنایع بزرگ و سایر فعالیت های انسانی، شکل تابش خورشید و ... تأثیر چشمگیری دارند. در این پژوهش با استفاده از دو تصویر ماهواره لندست 8 مربوط در تاریخ 8 اسفند 1393 و 12مرداد 1394، لایه های تولید شده از مدل رقومی ارتفاع شامل( شیب و جهت) تهیه شده از سنجنده Aster و کاربری اراضی تولید شده توسط شهرداری زنجان برای نیل به هدف مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله اول با استفاده از تصاویر لندست 8 دمای سطح زمین با روش الگوریتم پنجره مجزا محاسبه گردید و در ادامه مقادیر دمایی به دست آمده سطح زمین، به همراه لایه های شیب، جهت، (Normalized Difference Vegetation Index) NDVI و کاربری اراضی وارد محیط نرم افزار Saga/GIS شدند و تحلیل مدل رگرسیون خطی چند متغیره با روش گام به گام یا Stepwise انجام گرفت. نتایج به دست آمده حاصل از این مدل نشان داد که موثرترین عامل در ایجاد جزایر حرارتی در محدوده شهر زنجان به ترتیب لایه شیب با 0.870643 دارای بیشترین اهمیت و لایه های جهت، پوشش گیاهی، کاربری اراضی و ارتفاع در اولویت های بعدی قرار دارند.

استقرار و پیدایش هر شهر بیش از هر چیز تابع شرایط و موقعیت جغرافیایی آن است؛ زیرا عوارض و پدیده های طبیعی در مکان گزینی، حوزه نفوذ، توسعه فیزیکی و فرم شهری اثر قاطعی می گذارند. تحقیق حاضر با هدف پتانسیل سنجی توسعه کالبدی شهر سنندج، ابتدا موانع و محدودیت های موجود را شناسایی کرده، سپس نواحی مناسب و نامناسب برای توسعه شهری را تفکیک می کند. به منظور انجام پژوهش حاضر از ابزارهایی مانند نقشه های توپوگرافی 1:25000، نقشه زمین شناسی 1:100000، اسناد، گزارش ها، کتاب های موجود و همچنین لایه های اطلاعاتی مورد نیاز استفاده شده است. برای نیل به اهداف تحقیق، ابتدا عوامل مهم مؤثر در شکل گیری شهرها ازجمله شیب، جهت شیب، ارتفاع، زمین شناسی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه و فاصله از نقاط شهری بررسی شده و نواحی ای که ازنظر این پارامترها در محدودیت قرار دارند، مشخص شدند. در ادامه، پس از تشخیص نواحی ممنوعه، سایر محدوده های منطقه مورد مطالعه با استفاده از مدل های منطق فازی و AHP به سه رده نسبتاً مناسب، مناسب و بسیار مناسب تقسیم شد. نتایج نشان می دهد که 36درصد از مساحت نقشه، منطقه ممنوعه بوده و برای توسعه شهری مناسب نیست. نتایج تحلیلی تر بیانگر آن است که پهنه برآورد شده مناطق ممنوعه نسبتاً زیاد است و با آنکه غالباً منطبق بر پهنه های پیرامونی است، بخشی از نواحی داخلی محدوده مورد مطالعه را نیز شامل می شود. این مسئله که ناشی از شرایط توپوگرافیک و نیز تکتونیکی خاص منطقه است، بیانگر اهمیت ارزیابی های محیطی و ژئومورفولوژیکی در مدیریت صحیح تر شهری است. سایر پهنه های مطالعاتی به ترتیب 1/25درصد نسبتاً مناسب، 7/23درصد مناسب و 2/15درصد پهنه بسیار مناسب برآورد شده اند. پهنه های موجود به دلیل رویکرد سیستمی موجود در پژوهش و به تبع آن، ارزیابی متغیرهای تأثیر گذار مرتبط، قابلیت کاربری دارند. به بیانی می توان گفت تراکم بیشتر اراضی بسیار مناسب در محل کنونی شهر سنندج و اطراف آن به دلیل شرایط طبیعی و انسانی درخور توسعه شهری است. باوجوداین ضرورت درنظرگرفتن و اعمال این ارزیابی های سیستمی محیطی در مدیریت شهری درخور توجه است.

در این پژوهش بخشی از مجرای رودخانه قره سو با استفاده از مدل ژئومورفولوژیکی رزگن مورد تحلیل و طبقه بندی قرار گرفت. این پژوهش متکی بر نقشه های توپوگرافی 1:2000 و مطالعات میدانی بوده است. در این تحقیق، برای محاسبه پارامترهای نسبت گود شدگی و نسبت عرض به عمق لب پری از مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS به همراه الحاقی HEC-GeoRAS استفاده گردید. بررسی نتایج مدل رزگن نشان داد که اکثر مقاطع رودخانه قره سو در طبقه ی C و E مدل سلسله مراتبی رزگن قرارگرفته اند. رودخانه قره سو در طبقه C دارای مجرای پهن تر و کم عمق تری می باشد و همچنین پهنه سیلابی رودخانه در این طبقه توسعه یافته و دره های آن عریض است. این رودخانه در طبقه E نیز دارای مجرای عمیق و باریک (نسبت عرض به عمق کم) بوده ولی پهنه سیلابی آن عریض و توسعه یافته است. با در نظر گرفتن متغیر شیب و مواد بستر می توان گفت رودخانه قره سو، در بازه اول در طبقه ی C3b و E3b ، در بازه دوم، سوم، چهارم و پنجم در طبقه ی C4b ، E4b ، C5 ، در بازه ششم در طبقه ی E5 و C5 و درنهایت در بازه هفتم در طبقه ی C5c و E5 قرارگرفته است. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده می توان بیان کرد که رودخانه قره سو در بخش هایی که مقاطع در طبقه ی C قرارگرفته است، دارای حساسیت به آشفتگی بسیار بالا، پتانسیل بازیابی خوب، تأمین رسوب بالا، کنترل پوشش گیاهی بسیار بالا و در بخش هایی که مقاطع در طبقه E واقع شده است، رودخانه دارای حساسیت به آشفتگی بسیار بالا، پتانسیل بازیابی خوب، تأمین رسوب متوسط، و کنترل پوشش گیاهی بسیار بالا می باشد.

مشاهدات و تفسیر اشکال رسوبی- ژئومورفیک رودخانه ها در طول سیلاب های شدید و پس از آن، برای درک بهتر مکانیسم واکنش تغییرات رودخانه، اساسی می باشد. از جمله پاسخ های ژئومورفولوژیک رودخانه ها به سیلاب می توان به گسترش کانال ، حمل و نقل و رسوب مواد بسیار دانه درشت، تغییرات عرض پهنه های فرسایشی و تراکمی ، فرسایش ساحلی کانال و ایجاد نهشته ها و اشکال رسوبی در بستر و حاشیه رودخانه ها اشاره کرد. هدف از انجام این مطالعه، شناسایی اشکال رسوبی و مورفولوژیک رودخانه های کوهستانی بالادست سد ایلام در پاسخ به سیلاب شدیدی که در آبان ماه سال 94 در استان ایلام  اتفاق افتاد می باشد. برای نیل به این هدف، بازدیدهای میدانی از 100 سایت (هم در سطح آبراهه های بالادست و هم در رودخانه های اصلی منطقه مورد مطالعه) به منظور جمع آوری اطلاعات کیفی در فرآیندها (به عنوان مثال انتقال رسوب، فرسایش ساحلی) که مسئول تغییرات مورفولوژیک است، صورت گرفت. با استفاده از روش توصیفی- تطبیقی، تجزیه و تحلیل رسوبات سیلابی از طریق بررسی خصوصیات کیفی بافت و ساختار نهشته های سیلابی انجام شد. انواع مختلفی از نهشته ها و رخساره های سیلابی به عنوان اثرات مشخصه سیلاب شدید ایلام ثبت و با استفاده از GPS تعیین موقعیت شد. نتایج حاکی از وجود سه نوع نهشته رسوبی(تپه تخته سنگی، نهشته طولی شنی تخته سنگی و نهشته جانبی شنی تخته سنگی) و یک نوع از اشکال روساحلی(باریکه تخته سنگی) در آبراهه های کوهستانی و چهار نوع نهشته رسوبی(نهشته طولی، نهشته مورب، نهشته مرکب جانبی و نهشته دماغه ای) و یک نوع از اشکال روساحلی(پشته شنی) در رودخانه های اصلی موردمطالعه بود. همچنین توالی خاص فضایی از اشکال رسوبی در امتداد رودخانه های کوهستانی پیدا شد، به طوری که ابتدا تشکیلاتی از تپه و باریکه قلوه سنگی ایجاد شده، سپس این اشکال توسط نهشته های طولی و جانبی در بازه های پایین تر جایگزین شده بودند.

خشکسالی پدیده ای است که در قالب تغییر پذیری اقلیم زندگی انسان را تحت تأثیر قرار داده و تغییر اقلیم بر شدت آن افزوده است. در این پژوهش پدیده خشکسالی در یکی از استانهای زرخیز کشور یعنی خوزستان مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از داده های بارش 14 ایستگاه استان در طول دوره آماری 30 ساله 1986 تا 2016 استفاده گردید. روش کار در این پژوهش بررسی وضعیت خشکسالی استان بر اساس نمایه شاخص بارش استاندار SPI و همچنین احتمال رخداد و دوره بازگشت خشکسالی با شدت های مختلف و نیز تحلیل روند خشکسالی بوده است. نتایج این پژوهش نشان داد میزان خشکسالی در بخش های جنوبی و غربی و جنوب شرقی بیشتر بوده است. بررسی آزمون روند نشان داد در بیش از 85 درصد مساحت استان روبه روند خشکسالی افزایشی است. همچنین بررسی دوره های بازگشت خشکسالی نشان داد، خشکسالی های ملایم و متوسط به ترتیب با متوسط بازگشت 3 و 10 ساله بالاترین احتمال رخداد را در استان دارند. بررسی دوره بازگشت خشکسالی ها با شدت های مختلف نشان داد مناطق جنوبی استان خشکسالی را در دوره بلند مدت-تری تجربه می کنند در صورتی که دوره بازگشت خشکسالی در مناطق شمالی استان کوتاه تر است. به این معنا که ایستگاههای با بارش بیشتر با پریود کوتاه تری دچار خشکسالی می گردند.

فرسایش خاک و تولید رسوب یکی از مخرب ترین پدیده هایی است که موجب خسارت های فراوان در مناطق مختلف شده است. از طرفی جهت مبارزه با این پدیده و اجرای پروژه های حفاظت خاک، نیاز به آگاهی از اطلاعات مکانی منابع رسوبات تولیدی در یک منطقه است. روش انگشت نگاری رسوب بر پایه ردیاب های ژئوشیمیایی، آلی، نسبت های ایزوتوپی و نیز استفاده از مدل های ترکیبی مختلف باعث شناخت سهم منابع مختلف رسوب در یک ناحیه می شود. در تحقیق حاضر با استفاده از ترکیب بهینه ردیاب های آلی، ژئوشیمیایی و نسبت های ایزوتوپی اقدام به تفکیک منابع مختلف فرسایش و تولید رسوب و سپس تعیین سهم این منابع با استفاده از مدل های کالینز (Collins)، کالینز اصلاح شده (M Collins)، موتا (Motha)، لاندور (Landwehr) و اسلاتری (Slattery) شد. جهت تعیین بهترین مدل در این باره از شاخص های GOF، RMSE و تطبیق نتایج با اندازه گیری واقعی مقادیر رسوب برپایه مدل BLM و واحدهای شدت فرسایش استفاده شد. عناصر کربن، مس، تیتانیوم و سیلیکون به عنوان ردیاب های تفکیک کننده واحدهای کاربری اراضی شناخته شدند و مدل ترکیبی کالینز اصلاح شده (M Collins) با شاخص های GOF، ۹/۹۹% و RMSE، ۰۷/۲% به عنوان بهترین مدل انتخاب شد. نتایج اندازه گیری صحرایی میزان رسوب تولیدی از کاربری های مختلف اراضی نشان داد مراتع با پوشش های گیاهی ضعیف و متوسط و با اهمیّت نسبی ۸۷/۳ در اولویّت مدیریت حفاظت خاک قرار دارند. مدل های ترکیبی نشان دادند بیشترین سهم در فرسایش و رسوب حوزه مربوط به مراتع ضعیف و تخریب یافته منطقه با درصد مساحت ۷۵/۱۶ و سهم ۰۴/۵۷ درصد می باشد و اراضی زراعی کمترین نقش را تولید رسوب منطقه دارند. همچنین نتایج مدل موتا با ضریب همبستگی ۹۲۴/۰ کمترین اختلاف را با مقادیر اندازه گیری شده داشت.

علاوه بر تغییر اقلیم، تغییر کاربری اراضی به عنوان یک عامل جانبی اثرات مهمی بر سیلاب دارد. لذا پیش-بینی اثر این دو پارامتر بر وضعیت سیلاب دهه های آتی، راهگشای مقابله با این پدیده خواهد بود. هدف از مطالعه حاضر پیش بینی وضعیت هیدرولوژیکی حوزه آبخیز اسکندری در دهه آتی تحت اثر تغییر اقلیم و تغییر کاربری اراضی می باشد. جهت بررسی تغییرات اقلیمی دهه ۲۰۲۰، برونداد مدل HadCM۳ تحت سناریوهای A۲ و B۱ توسط مدل LARS-WG ریزمقیاس گردید. پس از بررسی تغییرات کاربری-اراضی گذشته، دو سناریو جهت پیش بینی تغییرات آن در آینده طراحی شد. در انتها با تغییر هایتوگراف بارش و کاربری اراضی در مدلHEC-HMS که برای دوره گذشته کالیبره و اعتبارسنجی شده، اثر تغییر اقلیم و کاربری اراضی بر سیلاب منطقه مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان دهنده افزایش ۲/۷ تا ۹/۱۰ درصدی بارش متوسط سالانه دهه ۲۰۲۰ می باشد. افزایش توأمان دمای حداقل و حداکثر منطقه مطالعاتی در تمامی ماه ها موجب افزایش ۸۲/۰ تا ۰۲/۱ درجه سانتی گرادی دمای متوسط سالانه خواهد شد. افزایش دبی اوج و حجم سیلاب در ماه های مارس، اکتبر و فوریه و کاهش آن در ماه آوریل پیش بینی شده است. به طوری که در صورت تغییر کاربری اراضی همراه با تغییر اقلیم این افزایش شدیدتر خواهد بود.

اقلیم، وضعیتی کلی از شرایط هوای غالب یک مکان مشخص بر اساس آمار بلندمدت است. تنوع عناصر اقلیمی در تعیین اقلیم یک ناحیه مؤثر بوده و باعث شکل گیری اقلیم های متنوع و متفاوت می شود. افزایش انتشار گازهای گلخانه ای و به دنبال آن تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی پیامدهای بسیاری برای کره زمین داشته است. ازجمله این پیامدها، بخصوص برای مناطقی که در کمربند گرم و خشک دنیا قرار گرفته اند، افزایش سطح پوشش اقلیم خشک و نیمه خشک است. در این مطالعه طبقه بندی اقلیمی کوپن برای کشور ایران در سال ۱۹۷۵ با طبقه بندی حاصل از خروجی مدل جوی-اقیانوسی MIROC برای سال های ۲۰۳۰، ۲۰۵۰، ۲۰۸۰ و ۲۱۰۰، تحت ۲ سناریوی A۱B و A۲، که در گزارش چهارم IPCC آمده، مقایسه شده است. طبقه بندی های حاصل از خروجی مدل روند رو به رشد اقلیم گروه B که نماینده اقلیم خشک و نیمه خشک در طبقه بندی کوپن است و کاهش تنوع اقلیمی را نشان می دهند. همان طور که در نقشه ها ملاحظه می شود و بر اساس وسعت تحت پوشش این نوع اقلیم طی سال های آتی، افزایش اقلیم Bwh که آب وهوای گرم و خشک را نشان می دهد، به وضوح قابل مشاهده است. این افزایش به گونه ای است که در سال ۲۱۰۰، شاهد پوشش بیش از ۹۵ درصد مساحت کشور توسط این اقلیم بر اساس هر دو سناریو هستیم. همچنین وسعت و تنوع مناطق تحت پوشش اقلیم معتدل (اقلیم گروه C) و اقلیم سرد (اقلیم گروه D ) در کشور به کمتر از یک درصد مساحت کشور خواهد رسید.

هدف از این مطالعه، شناسایی پهنه های گرم و سرد دمایی و تغییرات آن ها طی دوره های مختلف است. برای این منظور آمار دمای روزانه برای ۲۳۸ ایستگاه سینوپتیک طی دوره آمار ۱۳۴۱ تا ۱۳۹۰ از سازمان هواشناسی کشور استخراج گردیده است. برای شناسایی پهنه های دمایی سرد و گرم دوره آماری را به پنج دوره مساوی تقسیم کرده ایم و سپس با استفاده از روش های آماری چند متغیره تحلیل خوشه ای و به منظور اعتبارسنجی پهنه های سرد و گرم دمایی از شاخص های نظیر، شاخص اعتبار سنجی دیویس-بولدین (Davies–Bouldin index)، شاخص سیلهوتی (Silhouette Index) و تحلیل ممیزی استفاده شده است. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر این است که پهنه های گرمای دمایی ایران به سمت دوره های اخیر علاوه بر اینکه به لحاظ گستره مکانی به سمت عرض های بالاتر (به سمت عرض های شمالی و تقریباً ۲/۳ درصد) کشیده شده است نسبت به دوره های اخیر ۳/۱ درجه سانتی گراد افزایش داشته است. در حالی که پهنه های دمایی سرد ایران به سمت دوره های اخیر علاوه بر اینکه از وسعت مکانی آن ها کاسته شده است مقدار دمای آن ها هم افزایش قابل محسوسی داشته است به طوری که میانگین پهنه های سرد دمایی ایران در دوره اول (۱۳۴۱-۱۳۵۰) با گستره ۴/۲۶ درصد دارای دمایی ۷/۱۲ درجه سانتی گراد بوده است که در دوره پنجم (۱۳۹۰-۱۳۸۱) این گستره به ۸/۲۵ و دمای ۴/۱۳ درجه سانتی گراد رسیده است که بیانگر افزایش ۷/۰ درجه سانتی گراد دمای پهنه های سرد می باشد. نتایج به دست آمده از شاخص های اعتبار سنجی دیویس-بولدین، شاخص سیلهوتی و تحلیل ممیزی آمده نشان داد که به طورکلی پهنه های سرد و گرما ایران بالای ۹۸ درصد در گروه مربوط به خود قرار داشتند.

بارندگی یکی از مهمترین اجزای چرخه آب بوده و به عنوان یکی از مهمترین مولفه های ورودی به چرخه های هیدرولوژیکی بشمار می رود که در سنجش خصوصیات اقلیمی هر منطقه، نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. در این پژوهش برای پیش بینی بارندگی سالانه ایستگاه های سینوپتیک مهاباد، ارومیه و ماکو در استان آذربایجان غربی در دوره آماری 92-1363، از سری زمانی آریما استفاده شد. برای بررسی ایستایی مدل توابع خودهمبستگی (ADF) و خودهمبستگی جزیی (PACF) بکار رفت و با روش تفاضل گیری داده های ناایستا به داده ایستا تبدیل شدند. با ایستا کردن داده ها از مدل های تصادفی برای پیش بینی میانگین بارندگی سالانه استفاده گردید. با در نظر گرفتن معیارهای ارزیابی مدل شامل آماره T، P-VALUE کمتر از 05/0 و معیار اطلاعات بیزی (BIC), مدل(1,0,0) ARIMA، مدل(0,1,1) ARIMA و مدل(0,1,1) ARIMA به ترتیب در ایستگاه های ارومیه، ماکو و مهاباد به عنوان مدلی مناسب جهت پیش بینی بارندگی سالانه تعیین و بارش به مدت سه سال (95-1392) پیش بینی شد. نتایج نشان دهنده افزایش بارش است که براساس آمار بارندگی موجود در سال های مربوطه، نتایج مدل برازش یافته قابل قبول است.

تغییر دینامیک محیط در نتیجه احداث سد بر روی رودخانه های ساحلی، تأثیر زیادی بر فرایندهای ژئومورفولوژیک جلگه ها به جا می گذارد. هدف این پژوهش پیش بینی تغییرات ژئومورفولوژیکی و پیامدهای اکولوژیکی احداث سد بر روی رودخانه های سدیچ، گابریک و جگین در جلگه ی غربی مکران و شرق شهرستان جاسک با مطالعه ی چگونگی عملکرد این رودخانه ها بر ویژگی های ژئومورفولوژک و اکولوژیک کنونی این جلگه است. داده های تحقیق شامل توزیع فضائی لندفرم های ژئومورفولوژی، داده های هیدرودینامیک رودخانه ها شامل دبی آب و رسوب سالانه آن ها، داده های مورفومتری سطحی و توپوگرافیک شامل شیب و نوع و تراکم پوشش گیاهی است. نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، عکس های هوائی، تصاویر ماهواره ای، سیستم موققیت یاب جهانی و نرم افزارهای رایانه ای نظیر فری هند و آرک جی آی اِس ابزار تحقیق هستند. با استفاده از آمار ایستگاه های هیدرومتری، مقایسه زمانی عکس های هوائی در پایه های زمانی مختلف و با رجوع به مطالعات موجود، تغییرات مورفودینامیکی رودخانه های اصلی مطالعه شد. با مطالعه ی شرایط توپوگرافی جلگه، وضعیت زمین شناسی و ژئومورفولوژی و پوشش گیاهی، نقشه های ژئومورفولوژی و پوشش گیاهی منطقه تهیه شد. سپس بر مبنای تحلیل های ژئومورفولوژیک و اطلاعات کسب شده از محیط و بازدیدهای میدانی، عملکرد هیدرودینامیک رودخانه ها بر اکولوژی و ژئومورفولوژی جلگه و تغییرات اکوژئومورفولوژیکی احتمالی در صورت احداث سد بر رودخانه های جگین، گابریک و سدیچ، مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان دهنده ی عملکرد ویژه ی رودخانه ها بر شکل دهی لندفرم ها، ایجاد پوشش های جنگلی تنک و نیز منابع تأمین رسوب توده های ماسه ای سطح جلگه و توده های ماسه ای ساحلی است. به نظر می رسد احداث سد بر روی این رودخانه ها، تأثیرات اکوژئومورفولوژیکی فراوانی بر پوشش گیاهی جنگلی سطح جلگه، پوشش جنگل های حرا در خورها و تالاب های ساحلی و لندفرم های بادی سطح جلگه داشته باشد.

در حال حاضر تغییر اقلیم موجب بر هم خوردن چرخه ی هیدرولوژیکی زمین به ویژه توزیع زمانی و مکانی آن شده است، لذا بررسی و پیش بینی تغییرات آن بسیار مهم می باشد. در مطالعه ی حاضر اثر تغییر اقلیم بر میزان بارش، دما و رواناب در سه زیرحوضه از حو ضه ی آبخیز همدان- بهار مورد بررسی قرار گرفت. از مدل WETSPASS، جهت برآورد رواناب و از مدل LARS-WG به منظور پیش بینی متغیرهای اقلیمی در طی ۲۰۴۳ - ۲۰۱۴ استفاده شد. نتایج نشان داد مدلHadCM3  با بیشترین ضریب وزنی و کمترین خطا بیشترین کارایی را در شبیه سازی بارش و دما برای منطقه ی مطالعاتی دارد. طبق نتایج ریزمقیاس نمایی، در دوره ی آتی میانگین دمای حداقل و حداکثر به ترتیب حدود 22/1 و 9/0 درجه سانتی گراد افزایش و مجموع بارش حدود ۸ درصد کاهش می یابد. نتایج بررسی تأثیر تغییر اقلیم بر هیدرولوژی آینده ی حوضه نشان داد، حجم رواناب برای هر سه زیرحوضه تحت سناریو ی A2 کاهش و تحت سناریو ی  B1برای زیرحوضه ی شماره ی ۱ و ۲ کاهش و برای زیر حوضه  ۳ افزایش خواهد یافت. مجموع رواناب ورودی به دشت تحت سناریو A2، ۳۶درصد کاهش و تحت سناریو B1، ۸ درصد افزایش خواهد یافت، که تغییرات سیستم منابع آب حوضه را تحت تأثیر قرار خواهد داد. نکته ی قابل توجه کاهش بارش در فصول زمستان و بهار و بر هم خوردن توزیع زمانی بارش و افزایش دما است،که همراه با تغییر کاربری اراضی می تواند تأثیر منفی قابل توجهی در آینده مدیریت منابع آب داشته باشد. بنابراین پیشنهاد می شود، در برنامه ریزی آینده منابع آب مورد توجه واقع شود.  

سیل یکی از بلایای طبیعی مهمی است که همه ساله باعث ایجاد خسارت های مالی و جانی فراوانی به جوامع مختلف می گردد. به همین دلیل محققان سعی نموده اند که تغییرات کمی این پدیده را حتی المقدور به طور دقیق مورد بررسی قرار دهند. در این پژوهش جهت تخمین دبی سیلابی ایستگاه کهمان الشتر 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 حداکثر بارش 24 ساعته در مقیاس زمانی روزانه با تأخیرهای مختلف در طی دوره ی آماری (1391-1380) به عنوان ورودی و دبی حداکثر روزانه به عنوان پارامتر خروجی مدل ها انتخاب گردید. معیارهای ضریب همبستگی، ریشه ی میانگین مربعات خطا و میانگین قدرمطلق خطا برای ارزیابی و عملکرد مدل ها مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد هر دو مدل قابلیت خوبی در تخمین دبی سیلابی دارند، لیکن از لحاظ دقت، مدل شبکه ی عصبی موجک عملکرد بهتری نسبت به شبکه ی عصبی مصنوعی از خود نشان داده است.

سیل یکی از انواع بلایای طبیعی می باشد که همه ساله خسارات زیان باری را در سراسر جهان و از جمله ایران به وجود می آورد. بنابراین، شناسایی این پدیده و پارامترهای موثر در وقوع سیل خیزی در حوضه های آبریز ضرورتی اجتناب ناپذیر است. پژوهش حاضر در صدد ارائه روشی برای پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی در حوضه ی آبریز میشخاص در ایلام می باشد. در این تحقیق حوضه ی آبریز میشخاص در استان ایلام به 12 زیرحوضه تقسیم و برای هر زیرحوضه 28 پارامتر ژئومتری، اقلیمی، نفوذپذیری و فیزیوگرافی مانند؛ مساحت، محیط، طول و شیب آبراهه ی اصلی، طول و شیب حوضه، زمان تمرکز، ضریب شکل و متغیر بارش، تاج پوشش گیاهی ،CN و دبی با استفاده از نرم افزار ArcGIS محاسبه شد. برای تعیین شدت سیل خیزی زیرحوضه ها از روش آماری تحلیل عاملی- خوشه ای استفاده و داده های 28 متغیر زیرحوضه ها توسط نرم افزار SPSS پردازش و در قالب 5 عامل اصلی (شکل، آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب) خلاصه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که عامل شکل با مقدار ویژه 64/7 مهم ترین عامل در سیل خیزی حوضه ی مورد مطالعه است، عوامل آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب ب ه ترتیب با م قدار ویژه 65/4، 56/2،75/1 و 61/1 در رتبه های بعدی قرار دارند. در ادامه، حوضه ی مورد مطالعه بر اساس امتیاز عاملی به 3 طبقه ی سیل خیزی زیاد، متوسط و کم تقسیم و نقشه ی پهنه بندی شدت سیل خیزی زیرحوضه ها ترسیم شد. زیرحوضه های (9،8،5،3) در عامل شکل، زیرحوضه های (1،6،11) در عامل شیب، زیرحوضه های (2، 7) در عامل زهکشی و در عامل رواناب نیز زیرحوضه های (4،10،12) دارای شدت سیل خیزی زیادی هستند. زیرحوضه ها از نظر مشابهت پتانسیل سیل خیزی، فرسایش، پوشش گیاهی و تأثیرات عملکرد انسانی نیز به 3 گروه با شدت سیل خیزی زیاد، متوسط و کم تفکیک شده اند.

پلوم، توده ی آبی است که دارای شوری کمتری نسبت به آب دریا می باشد و نیز دارای رسوبات معلق بیشتری نسبت به آب های اطرافش است. با توجه به رشد جمعیت انسانی و صنعتی شدن، فشار بر روی مناطق ساحلی در حال افزایش است. در نتیجه، بررسی کیفیت آب حائز اهمیت می شود، که سنجش از دور در این زمینه نقش مهمی را عهده دار است. در این مطالعه، به منظور آشکارسازی پلوم رودخانه ی اروند از تصاویر ماهواره ی 8Landsat در اکتبر سال 2016 استفاده شد. برای این آشکارسازی، ابتدا تصحیحات رادیومتریکی بر روی تصاویر انجام گرفت، رادیانس باند4 و رادیانس باند2 جهت شناسایی انتخاب شدند و بعد دو شاخص NDWI و نسبت شوری (به عنوان عامل فیلتر) محاسبه شدند. سپس با استفاده از نقشه ی پراکندگی آستانه های مورد نظر برای پلوم به دست آمدند و نهایتاً با ترکیب این 4 شاخص و استفاده از درخت تصمیم گیری (در محیط نرم افزار  ENVI) آشکارسازی پلوم انجام گرفت. برای صحت سنجی پلوم آشکارسازی شده، از تصاویر ماهواره ی سنتینل-2 که در باندهای آبی، سبز، قرمز و مادون قرمز نزدیک دارای قدرت تفکیک مکانی ده متر است، در همان زمان استفاده شد، که نتایج دو ماهواره با هم مطابقت داشتند. به علاوه برای تعیین هسته ی پلوم و آب های ساحلی، از شاخص NSMI[1] استفاده شد. براساس این شاخص (NSMI)، هسته پلوم (قسمتی که بالاترین غلظت مواد معلق را دارد) در مجاورت دهانه ی رودخانه ی اروند واقع شده است و با دور شدن از دهانه ی اروند، غلظت مواد معلق کاهش پیدا می کند. clear="all" /> [1]- Normalized Suspended Material Index

افزایش جمعیت و افزایش نیاز آبی در بخش های مختلف کشاورزی، صنعتی، شرب و بهداشت باعث برداشت بیش از حد مجاز از منابع آب زیرزمینی در دشت ها شده است. هدف از انجام این مطالعه ی بررسی روند تغییرات کمی و کیفی آب های زیر زمینی و پهنه بندی این تغییرات در دشت رفسنجان است. برای انجام این مطالعه ی ابتدا آمار داده های سطح ایستابی در 80 پیزومتر به صورت کمی و در 50 چاه به صورت کیفی به عنوان چاه های منتخب تهیه شد. برای بررسی نوسانات سالیانه ی سطح آب زیرزمینی، هیدروگراف دشت تهیه شد و تأثیر بارش و میزان برداشت برتغییرات سطح آب های زیرزمینی در سال های مختلف از طریق رابطه ی همبستگی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای بررسی تغییرات کیفی، نقشه های کیفیت با روش ویلکوکس در ابتدا و انتهای دوره تهیه و مقایسه شد. بر اساس نتایج حاصل شده نقشه های کمی و کیفی آب های زیرزمینی به روش میانیابی کریجینگ معمولی و با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه شد. نتایج حاصل از این مطالعه نشان دهنده ی افت کیفیت و سطح آب های زیرزمینی منطقه است به طوری که متوسط افت سالانه سطح آب های زیر زمینی دشت حدود 8/0 متر در سال بوده است و این افت در طول دوره ی مورد مطالعه (1381-1391) روند افزایشی داشته است به طوری که متوسط افت سالانه در سال اول مطالعه از 99/8 درصد به 48/9 درصد در سال آخر رسیده است. براساس نتایج حاصل برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی در اراضی کشاورزی عامل اصلی کاهش کیفیت و افزایش افت سطح آب های زیرزمینی در منطقه می باشد.

تصاویر رقومی سنجش از دور از قابلیت بالایی در مدیریت منابع طبیعی برخوردارند که یکی از مهم ترین آنها آشکارسازی تغییرات پوشش و کاربری اراضی است. در حال حاضر با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر و مقایسه چندزمانه داده های سنجش از دور می توان تغییرات کاربری اراضی را در طی دوره های زمانی مشخص نموده و با کسب آگاهی از نسبت تغییرات، تغییرات پوشش و کاربری اراضی آتی را پیش بینی نموده و نسبت به مدیریت آنها اقدام نمود. تحقیق حاضر نمونه ای از کاربرد داده های سنجش از دور در آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی و مدلسازی اثرات آن در فرسایش است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره ای TM ,ETM+ سال های 2015-2002-200-1989 استفاده شده و تغییرات کاربری اراضی در طی سه دوره ارزیابی شده است. پردازش تصاویر ماهواره ای در سه مرحله ی پیش پردازش، پردازش و پس پردازش انجام شد. در ادامه ی طبقه بندی تصاویر ماهواره ای انجام شده و نتایج برای استخراج نقشه های تغییرات و انجام اقدامات لازم به محیط GIS انتقال یافته و با استفاده از تحلیل های مکانی GIS تغییرات کاربری اراضی مورد مدلسازی قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان می دهد که در سه دوره یاد شده ضمن افزایش اراضی باغی، تخریب و تبدیل اراضی مرتعی خوب به مراتع ضعیف و اراضی دیم در سطح قابل توجی صورت گرفته است که نقش مهمی در افزایش آسیب پذیری منطقه ی مورد مطالعه در مقابل فرسایش خاک داشته است.

تعیین بار رسوبی معلق رودخانه ها یکی از پروژه های مهم مهندسی رودخانه می باشد. پیش بینی بار رسوبی معلق کمک شایانی در زمینه مدیریت منابع آبی خواهد نمود. سوال اصلی در این تحقیق بررسی نقش انواع داده های روزانه، ماهانه و سالانه در برآورد بار رسوبی با استفاده از مدل های مبتنی بر یادگیری ماشین است. بدین منظور از آمار بار معلق در سه مقیاس زمانی روزانه، ماهانه و سالانه ایستگاه هیدرومتری اوهایو واقع در ایالات متحده آمریکا در فاصله سال های 1992 تا 2014 استفاده گردید. با هدف انتخاب مناسب ترین مدل، مدل های شبکه عصبی مصنوعی پس انتشار خطا و تابع پایه ی شعاعی، رگرسیون خطی، k نزدیک ترین همسایه، درخت تصمیم M5، فرآیند گوسی، ماشین بردار پشتیبان و ماشین بردار پشتیبان تکاملی اجرا و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از این ت حقیق نشان داد که ب رای داده های روزانه، م دل k نزدیک ترین همسای ه با 28/5RMSE=؛ برای داده های ماهانه مدل فرآیند گوسی با 7/8RMSE= و برای داده های سالانه مدل فرآیند گوسی با مقدار 2/7RMSE= مناسب ترین مدل جهت پیش بینی بار رسوبی معلق بوده اند. همچنین مقایسه مقادیر ارزیابی مدل ها حاکی از آن است که پیش بینی داده های سالانه نسبت به ماهانه و روزانه از دقت بیشتری برخوردار هستند.  

در سال های اخیر، ذرات معلق، به عنوان یکی از آلاینده های هوا، توجه زیادی را به خود معطوف کرده است؛ این امر به سبب نقش این ذرات در تغییر آب و هوای جهانی، ایجاد آلودگی، و خطرهای بهداشتی است. هدف از این مطالعه شناسایی منشأ عناصر نادر و اصلی ذرات معلق (PM10) در اتمسفر کرمانشاه است. برای شناسایی منشأ طبیعی و انسانی این عناصر در ذرات معلق از روش آماری همانند تحلیل عاملی اکتشافی استفاده شده است. مناطق تأثیرگذار از نظر تولید ذرات معلق با استفاده از تصاویر ماهواره ای و تحلیل گل طوفان و گلباد تعیین شده است. تحلیل عاملی چهار منشأ احتمالی را شناسایی کرده است: 1. انتشارات وابسته به خاک؛ 2. انتشارات وابسته به وسایل نقلیه؛ 3. رهاسازی آلاینده ها از وسایل نقلیه؛ 4. صنعت و سوزاندن نفت. با توجه به واریانس بالای عامل اول، منابع انتشار وابسته به خاک کمک کننده اصلی عناصر اصلی و نادر در PM10در کرمانشاه محسوب می شوند. نتایج حاصل از بررسی منشأ ذرات معلق با استفاده از تصاویر ماهواره ای نشان می دهد که بیشترین فراوانی شکل گیری هسته گردوغبار مربوط به شمال غربی و نواحی بین شمال غرب و شمال شرق کشور عراق و در مراحل بعدی شرق سوریه و شمال غرب عربستان است. بررسی گل طوفان ها نشان می دهد که عمدتاً بادهای حاکم در منطقه دارای سرعتی کمتر از 5/4 متر بر ثانیه اند (حدود 80 درصد).