درخت حوزه‌های تخصصی

مدیریت صحیح اکوسیستم های طبیعی بدون آگاهی از وضعیت سلامت اجزاء آن امکانپذیر نیست. پوشش گیاهی به عنوان اصلی ترین جزء اکوسیستم نقش مهمی در سلامت آن ایفا می کند. یکی از ویژگی های تعیین کننده سلامت پوشش گیاهی قابلیت بازگشت پذیری آن در مواجهه با آشفتگی های محیطی است. این پژوهش در شمال شرق استان خراسان جنوبی با هدف کمّی سازی قابلیت بازگشت پذیری پوشش گیاهی به نمایندگی از سلامت اکوسیستم در پاسخ به تغییرات بلند مدت بارش انجام شد. ابتدا استاندارد سازی بارش سالانه در طول بازه زمانی سی ساله با روش SPI انجام شد. سپس تغییرات میانگین شاخص TNDVI حاصل از تصاویر ماهواره ای لندست بررسی و بازگشت پذیری با محاسبه چهار عامل موثر (دامنه تغییرات، انعطاف پذیری، استهلاک و ترمیم) آزمون گردید. طبق نتایج، دامنه این تغییرات در دوره بررسی، 04/6 درصد بوده و پوشش گیاهی مقادیر متفاوتی از استهلاک را در سال های مختلف داشته است. مشخص ترین نمونه بازگشت پذیری پوشش گیاهی، بین سال های 1986 تا 1996 اتفاق افتاده که میزان انعطاف پذیری 7/0 و استهلاک صفر بوده است. پوشش گیاهی در این دوره پس از رفع آثار خشکسالی (1986)، نه تنها به میزان پوشش گیاهی سال مرجع با ترسالی شدید (1986) بازگشته بلکه به میزان 25/0 درصد نیز افزایش داشته است. این افزایش تحت عنوان شاخص ترمیم (Hysteresis) برای اولین بار در مبحث سلامت اکوسیستم به صورت کمّی در مطالعه حاضر ارائه گردیده است. مجموعه محاسبات کمّی نشان می دهد علیرغم حاکمّیت کاهش میزان بارش سالانه و رخدادهای خشکسالی، پوشش گیاهی توانسته است قابلیت بازگشت پذیری خود را حفظ نماید که بیانگر وجود سلامت پوشش گیاهی در اکوسیستم مورد بررسی است.

استفاده از انرژی های تجدیدپذیر مانند خورشید، گرمای زمین و باد می تواند در کاهش آلودگی هوا و پدیده تغییر اقلیم مؤثر باشد . وزش بادهای شدید و مداوم، منبع انرژی بسیار مهمی برای بسیاری از نقاط کشور است . در این مطالعه میانگین وحداکثر سرعت باد سالانه و فصلی و انرژی آن براساس داده های نه ایستگاه همدیدی ( سینوپتیک ) در سطح استان همدان و در دوره اقلیمی 2014 - 2000 محاسبه و تحلیل شده و پراکندگی مکانی سرعت و انرژی با د در این منطقه مورد بررسی قرار گرفته است . تاثیر توپوگرافی   بر سرعت باد نشان می دهد شهرستان های کوهپایه ای استان از جمله همدان، نهاوند و اسدآباد بیشتر در معرض وزش بادهای دشت - کوه می باشند، و گرم باد پدیده خاص هواشناسی ناشی از   اثر کوهستان، غالباً در شهرستان همدان رخ می دهد . نقشه رقومی سرعت و انرژی باد منطقه در مقیاس سالانه و فصلی در محیطGIS پهنه بندی شده است ( به روش کریجینگ ). بر این اساس شرق و مناطقی از شهرستان ملایر و بالاخص مناطق شمالی استان بیشترین سرعت متوسط با د را ( بالای سه متر در ثانیه ) نشان داده و مناطق غرب و جنوب غرب با کمترین سرعت باد در طول دوره مورد مطالعه مشخص می شود . بادخیزترین منطقه، نواحی شرقی و شمالی استان است و در بیشتر زمان های سال دارای توان تولید برق بادی است . دشت کبودر آهنگ و مناطقی از شهرستان رزن بالاترین پتانسیل انرژی باد برحسب وات بر متر مربع   را دارد و بیشترین پتانسیل میزا ن تولید انرژی ناشی از باد در همدان، در فصل بهار وپاییز است . در منطقه مورد بررسی ایستگاه های نوژه ( شمال استان ) با بیش از 18 درصد و ملایر ( جنوب شرق استان ) با بیش از 17 در صد ، تداوم وزش باد در اولویت نصب توربین های بادی می باشند . با مطالعه احتمال وقوع و پیش بینی سرعت باد در ایستگاه های هواشناسی استان همدان مناطقی از دشت رزن و کبودر آهنگ با سرعت بالاتر باد پیش بینی می گردد . نتایج این بررسی در برنامه ریزی و مدیریت انرژی منطقه قابل استفاده است .

افزایش روزافزون تقاضای انرژی در برابر کاهش منابع فراگیر انرژی به همراه پیامد های گرمایش جهانی، اهمیت بررسی کمی تغییرات نیاز سرمایش، گرمایش کشور را در دهه های گذشته و آینده ضروری می سازد. در پژوهش حاضر، نخست داده های گردش کلی جو از پایگاه داده EH5OM استخراج شد. این داده ها تحت سناریو A1B هیئت بین المللی تغییر اقلیم بوده و سپس با مدل اقلیم منطقه ای، داده های میانگین دمای روزانه به تفکیک 27/0 × 27/0 درجه که حدوداً نقاطی با ابعاد 30 × 30 کیلومتر ایران را پوشش می دهند در بازه زمانی (2050-2015) ریزمقیاس شدند. داده های میانگین دمای روزانه دوره گذشته نیز از پایگاه داه های اسفزاری در دوره آماری (2004-1970)بر روی یاخته هایی به ابعاد 15×15کیلومتر بر سراسر کشور استخراج شد. از آستانه دمایی 11 درجه برای محاسبه درجه روز گرمایش و آستانه3/18 برای محاسبه درجه روز سرمایش استفاده شد. میانگین ماهانه این فراسنج ها بر روی ماتریسی به ابعاد 2140×12 (آینده) و 7187×12 (گذشته) به دست آمد که سطرها بیانگر زمان (ماه، سال) و ستون ها مکان یاخته می باشند. سپس نقشه میانگین ماهانه هر دو دوره ترسیم و تفسیر گردید. نتایج گویای سردترشدن هوا در دهه های آتی نسبت به دوره گذشته در ماه های ژانویه و دسامبر در اکثر مناطق کشور به جز ناحیه ساحلی و پسکرانه ها و گرم تر شدن هوا در اکثر مناطق کشور در ماه های گرم سال (ژوئن، جولای، اوت)؛ بر میزان مصرف انرژی جهت گرمایش و سرمایش اثرات قابل توجهی خواهد داشت.

زمین ساخت منطقه شمال بیرجند عمدتا تحت تاثیر عملکرد پهنه گسلی شکرآب قرار دارد. راندگی شکرآب، دارای روند باختری- خاوری با شیب 60 درجه شمالی، در فاصله 4 کیلومتری از شمال شهر بیرجند قرار دارد که یک چشمه لرزه ای برای شهر بیرجند است. بدلیل اینکه گسل شکرآب از قطعات مختلف تشکیل شده است، شاخص های مرفومتریکی مخروطه افکنه ها جهت تعیین پویایی زمینساختی در سه بخش شرقی، مرکزی و غربی  محاسبه گردید. مقادیر بدست آمده از شاخص خمیدگی مخروطه افکنه (β) در سراسر پهنه گسلی نشان می دهد که تمامی مخروطه افکنه های مورد مطالعه، بیضی شکل هستند و فعالیت بالای تکتونیکی را نشان می دهند. میانگین درصد مخروط گرایی در مخروطه افکنه های بخش غربی، مرکزی و شرقی گسل شکرآب به ترتیب برابر با 86 % ، 92 % و 90 % و همچنین میانگین ضریب کشیدگی (BS) به ترتیب برابر با 3.2 ، 2.33 و 2.92 است. شیب سطحی مخروطه افکنه ها اکثرا بیشتر از 5 درجه است و نیمرخ ارتفاعی مخروط افکنه ها در اکثر قریب به اتفاق آنها، مقعر است که گویای فعالیت کواترنری ناشی از عملکرد سیستم گسلی شکرآب است. شواهد مربوط به تاثیر گسل بر مخروطه افکنه ها از جمله بریدگی و جابجایی در مخروطه افکنه ها، خندق های فرسایشی، مخروطه افکنه های نامتقارن و خمیده، موقعیت مخروطه افکنه های جدید نسبت به پیشانی کوهستان، حاکی از فعالیت زمین ساختی بالا در منطقه و نیز بیشتر بودن فعالیت در بخش های غربی و شرقی نسبت به بخش مرکزی است. هم چنین در بخش های غربی و شرقی گسل شکرآب که طول قطعات گسلی فعال بیشتر از بخش مرکزی می باشد، وسعت مخروطه افکنه ایجاد شده بیشترمی باشند.

روندیابی سیل یکی از روش های پیش بینی سیل در رودخانه ها به منظور مدیریت و مهار سیل است. روابط بارش - روناب و ایجاد سیل در یک منطقه، رابطه خطی ریاضیاتی نیست که با آن سیلاب خیزی و وقوع سیلاب را در یک منطقه پیش بینی کرد و باید به این نوع پدیده ها به صورت مدل نگریست. روش های هوش مصنوعی و از جمله آن ها روش شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی، روش هایی مطلوب در این زمینه هستند. در این پژوهش با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی و سیستم استنتاج فازی اقدام به روندیابی سیلاب در زیرحوزه آبخیز رودخانه زرد شده است. برای اجرای هر دو روش، ابتدا داده های لازم جمع آوری، سپس داده های پرت از سری داده ها حذف و درنهایت نرمال سازی شدند. مدل سازی روندیابی سیل با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی با کمک کدنویسی در نرم افزار متلب روی داده ها اجرا شد. برای اجرای سیستم استنتاج فازی نیز از این داده های آماده شده استفاده شد. در این پژوهش انواع ساختارهای متفاوت شبکه عصبی مصنوعی با تعداد نرون ها، لایه های مخفی، تعداد دوره های آموزش و توابع فعالیت متفاوت بر روی داده ها اجرا شدند تا درنهایت بهترین ساختار برای منطقه مورد مطالعه به دست آید. برای مدل استنتاج فازی نیز انواع ساختارها اجرا شدند تا درنهایت بهترین مدل انتخاب شود. نتایج نشان داد در حالت کلی، سیستم استنتاج فازی داده های منطقه مورد مطالعه را بهتر شبیه سازی می کند و نتایج بهتری نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی نشان می دهد و مقادیر MSE و r در سیستم استنتاج فازی و مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب برابر با 2196/0 و 0297/0، 7667/0 و 96/0 است که نشان دهنده دقت بالاتر سیستم استنتاج فازی در پیش بینی سیلاب در حوزه آبخیز مورد مطالعه است.

گستره و وردش پذیری پوشش های برفی، فراسنج های مهمی در سامانه های آب شناختی و آب و هواشناسی است. برای مناطقی که منبع اساسی آب آن ها از انباره های برفی حاصل می شود، مطالعه روند تغییرات پوشش های برفی اهمیت بسیار زیادی دارد. بسیاری از رودخانه های پرآب ایران، از انباره های برفی کوهستان ها سرچشمه می گیرد؛ بنابراین بررسی تغییرات پوشش برف در کشوری همچون ایران بسیار ضروری و مهم است. در پژوهش حاضر، تغییرات روزهای برفپوشان ایران در کمربندهای ارتفاعی مختلف به کمک داده های رقومی پوشش برف سنجنده های مودیس تررا و مودیس آکوا واکاوی شد. برای این منظور، خردترین گونه داده های پوشش برف این دو سنجنده که در تفکیک مکانی 500 متر در دسترس است، به صورت روزانه و برای بازه زمانی 1393-1382 به کارگرفته شد. همچنین، الگوی رقومی ارتفاعی (Dem) هماهنگ با سیستم تصویر داده های برف در تفکیک مکانی 500 متر از تارنمای ناسا دریافت شد. برای واکاوی هرگونه تغییری در روزهای برفپوشان در کمربندهای ارتفاعی، نخست فراوانی روزهای برفپوشان برای هر طبقه ارتفاعی از 1500 متر تا 5500 متر در گام های 100متری محاسبه و سپس به کمک آزمون من کندال، روند روزهای برفپوشان بررسی شد. یافته ها نشان داد، در ماه های فروردین، تیر، امرداد، شهریور، آذر، بهمن و اسفند در هیچ یک از کمربندهای ارتفاعی روند معناداری دیده نمی شود. این درحالی است که در ماه اردیبهشت در 21 کمربند ارتفاعی و در ماه خرداد نیز در 10 کمربند ارتفاعی روند کاهش روزهای برفپوشان دیده می شود. همچنین، روند افزایش روزهای برفپوشان تنها در ماه های مهر، آبان و دی دیده شد. در ماه مهر دو کمربند، در ماه آبان یک کمربند و در ماه دی نیز یک کمربند ارتفاعی، روند افزایش روزهای برفپوشان را از خود نشان دادند.

دشت های ریگی، یکی از مهم ترین اشکال ژئومورفیک مناطق خشک و نیمه خشک، تأثیر جالب توجهی در حفاظت از خاک در برابر فرسایش کاوشی باد دارند؛ بر این اساس، هدف از این پژوهش، الگو سازی تخمین فرسایش کاوشی باد در سطح دشت های ریگی منطقه بردسیر کرمان با بهره گیری از روش های آماری است. در این راستا، ابتدا مهم ترین پارامترهای فرسایشی سنگ فرش بیابان نظیر وزن کل رسوب عمقی، وزن رسوب عمقی زیر 2 میلیمتر، وزن رسوب عمقی بالای 2 میلیمتر، وزن رسوب سطحی و درصد پوشش سطحی، در امتداد 5 ترانسکت و 15 نقطه، به روش نمونه برداری میدانی اندازه گیری و سپس با تحلیل از طریق آزمون های آماری آنالیز رگرسیون ساده و چندگانه، رابطه سنجی و الگو سازی شد. نتایج نشان می دهد که بیشترین ارتباط معنا دار بین مؤلفه های وزن رسوب عمقی بالای 2 میلیمتر و وزن رسوب سطحی برای تمامی روابط خطی، درجه 2 و درجه 3 وجود دارد؛ به طوری که ضریب تبیین تمامی این الگوها، 918/0 بوده و به ترتیب دارای خطای برآورد 182/0، 189/0 و 198/0 هستند. همچنین نتایج الگو سازی چندگانه، دربردارنده بیشترین ارتباط معنادار پارامترهای وزن کل رسوب عمقی، وزن رسوب عمقی زیر 2 میلیمتر، وزن رسوب عمقی بالای 2 میلیمتر و وزن رسوب سطحی با یکدیگر با ضریب تبیین 1 و خطای برآورد 000/0 در سطح معناداری 99/0 است. درنهایت برای تخمین میزان مواد فرسایش یافته از سطح دشت ریگی، الگوهایی طراحی و ارائه شده که به منزله ابزارهایی سودمند در اختیار مدیران و برنامه ریزان محیطی، بیانگر روند و گرایش رفتاری چشم انداز سنگ فرش بیابان هستند. این نتایج، مدیریت محیط سیستم دشت های ریگی را از منظر وضعیت و عملکرد فرآیند رفت وروب بادی نمایان ساخته که نمایانگر وضع موجود نسبت به وضع ایده آل است.

فرود مدیترانه یکی از مهم ترین سیستم های کنترل کننده اقلیم ایران در فصل سرد است. در این مطالعه از داده های روزانه ساعت 12 گرینویچ در محدوده زمانی 1980-2010 و در محدوده مکانی 5/12 تا 70 درجه شرقی و 5/12 تا 70 درجه شمالی با قدرت تفکیک مکانی 5/2×5/2 درجه استفاده شد. این داده ها از سایت داده های محیطی آمریکا NCEP-NCER تهیه شد. در این مطالعه، هر سال از اکتبر تا مارس سال بعد به عنوان فصل سرد انتخاب شد. همچنین، از حالت T روش تحلیل مؤلفه های اصلی استفاده شد. ماتریس حاصل در تحلیل مؤلفه های اصلی دارای 576 سطر، نماینده نقاط و 186 ستون، نماینده روزهای هر سال هستند. نتایج تحلیل مؤلفه های اصلی نشان داد هر سال بین 6 تا 9 مؤلفه را در خود جای داده است و در این مطالعه فقط مولفه اول انتخاب و محور فرود مشخص شد. نتایج نشان داد محور فرود مدیترانه در 30 سال دردستِ مطالعه، 9 درجه به سمت غرب حرکت کرده و این مقدار از استوا به سمت قطب افزایش داشته است. همچنین، مشخص شد تغییرات فرود مدیترانه به علت رخداد تغییرات طولی، عرضی و ارتفاعی در پرفشار جنب حاره است.

در پژوهش حاضر با هدف تحلیل روند میانگین حداقل دما در شمال غرب ایران، از آزمون ناپارامتریک من-کندال استفاده شد. برای این منظور از داده های ماهانه ی حداقل دما در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل و همچنین نوامبر و دسامبر در 35 ایستگاه سینوپتیک طی دوره آماری 24ساله (1987-2010) استفاده شد. به منظور پهنه بندی پراکندگی میانگین حداقل دما از روش درونیابی کریجینگ استفاده شد. طبق نتایج پژوهش، میانگین حداقل دما در اغلب مناطق شمال غرب رو به افزایش است به طوری که در ماه های فوریه ، مارس و دسامبر به ترتیب در 22، 19 و 17 ایستگاه از 35 ایستگاه مورد مطالعه، روند افزایشی مشاهده گردید. این در حالیست که تنها در ماه آوریل آن هم در 6 ایستگاه هواشناسی روند کاهشی داشته و روند آن در ماه های نوامبر و ژانویه از ثبات نسبی برخوردار است. از لحاظ پراکندگی مکانی، میانگین حداقل دما در بخشهای کوهستانی شمال غرب و جنوب شرق کمتر و بر عکس در قسمت های پست و هموار شمال شرق و جنوب غرب بیشتر از میانگین منطقه است. همچنین مشخص گردید میانگین منطقه ای حداقل دما و روند آن در شمال غرب ایران در ماههای مختلف سال رفتار یکسانی نداشته است به طوری که میانگین آن در ماه ژانویه کاهش یافته و در ماه آوریل افزایش پیدا کرده و در ماه های نوامبر و دسامبر روند دما ثابت و بدون تغییر بوده است.

امروزه اعتبار سنجی نتایج حاصل از تحلیل های مکانی GIS، تبدیل به یک چالش بزرگ در دنیای GIS شده است. تحلیل عدم قطعیت در زمینه های مختلف توجه به کیفیت داده و موضوعات مرتبط با آن از قبیل خطا، مدل های عدم قطعیت، انتشار خطا، حذف خطا و عدم قطعیت در داده ها، بیش از هر زمان دیگر احساس می شود. مدل های ارتفاع رقومی از مهمترین داده های جغرافیایی می باشند که مبنای تحلیل های مکانی مختلفی را تشکیل می دهند. این پژوهش با هدف بررسی میزان خطا و عدم قطعیت، داده های ارتفاعی حاصل از ماهواره های SRTM و ASTER را مد نظر قرار داده است.در این راستا، ابتدا با استفاده از شاخص های آماری ME، STD و RMSE مقدار خطای داده های مدل های ارتفاع رقومی شناسایی محاسبه شد. در ادامه عدم قطعیت خطای داده ها با روش مونت کارلو شبیه سازی و الگوی انتشار خطا با روش درونیابی نتایج استخراج شد. نتایج  این مرحله نشان می دهد که مدل رقومی استخراج شده از روج استریویی ASTER با وجود داشتن تفکیک مکانی بهتر، مقادیر بالاتری از خطا را شامل می شود و عملاً فاقد جزییات مدل رقومی ارتفاع معادل 30متر است. سپس با حذف الگوی انتشار خطا از مدل های رقومی، DEM ثانویه تولید گردید. با محاسبه مجدد شاخص های توصیف کننده خطا و مقایسه این مقادیر با مقادیر اولیه، نتایج حاکی از آن است که هر دو مدل ارتفاع رقومی بعد از حذف الگوی انتشار خطا دقت بالاتری را از خود نشان می دهند.از شاخص TPI جهت تعیین موقعیت توپوگرافی حوضه استفاده شد و حوضه به 6 طبقه تقسیم و میزان خطا در هر یک از طبقات قبل و بعد از شبیه سازی محاسبه گردید. نتایج حاکی از کاهش میزان خطا در تمامی طبقات قبل و بعد از شبیه سازی در هر دو مدل ارتفاع رقومی است.  نتایج حاصل از این تحقیق در خصوص مدلسازی عدم قطعیت داده های مدل های رقومی ارتفاع به عنوان یکی از داده های پایه در مطالعات علوم زمین بسیار کاربردی بوده  و می تواند راهگشای مطالعات آتی برای کاهش عدم قطعیت و افزایش صحت نتایج  تحقیقات آتی باشد.

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).

در این تحقیق اثرات احداث سد بر ویژگی های پیچان رودی قسمت های میانی گرگان رود در استان گلستان بررسی شده است. محدوده مورد مطالعه بین شهر گنبدکابوس و روستای دیگجه قرار دارد. در قسمت های بالادست گرگان رود سه سد مخزنی احداث شده است. برای بررسی اثرات احداث این سدها بر ویژگی های پیچان رودی از عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای سال های 1346، 1380، و 1395 استفاده شد. با رقومی کردن مسیر رودخانه در سال های یادشده، پارامترهای طول موج، دامنه موج، شعاع قوس، عرض کانال، و میزان مهاجرت کانال رود اندازه گیری شد. برای تحلیل تغییرات آب و رسوب داده های دو دوره قبل (1346 1380) و بعد (1380 1395) از احداث بررسی شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که پس از احداث سد میانگین دبی رودخانه 26 درصد و دبی رسوبات معلق 50 درصد کاهش یافته است. به دنبال کاهش جریان آب، میانگین عرض کانال 50 درصد کاهش یافت. پارامترهای طول موج و دامنه موج تغییرات مشخصی نداشته اند. شعاع قوس پس از احداث سد کاهش یافته و با افزایش نسبت شعاع قوس به عرض کانال ظرفیت مهاجرت رود کم شده است. به طور میانگین، میزان فعالیت کانال رود در دوره مورد مطالعه 65/0 متر در سال اندازه گیری شد.

رخدادهای طبیعی از آغاز تا به امروز همواره جزء لاینفک زندگی جوامع بشری می باشد. چنانکه مهندسین و محققان را برآن داشته تا با روش های گوناگون و به کارگیری نرم افزارها جهت پیش بینی و تخمین و ضریب خطر پذیری و...، تجزیه و تحلیل و محاسبه نمایند. یکی از این پدیده ها سیل می باشد که در تمامی پروژه ها و برنامه ریزی توسعه ای در کشور جزء اولویت های ساختاری سیستمی برنامه ریزان و مشاوران مهندسی می باشد. هدف از این پژوهش بررسی بازخورهای ضریب سیل خیزی و توسعه فضائی حوزه مدنی شیراز بر بستر هیدروژئومورفیک آن طی دهه های 1330، 1350، 1360 و1380 می باشد. به همین منظور از عکس های هوایی شهر شیراز طی دهه های مذکور و نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 وهمچنین نقشه های زمین شناسی با مقیاس 100000/1 استفاده شده و سپس با استفاده از نرم افزارهایی چونGIS و Graphers پلات های مربوط به میزان ضریب سیل خیزی بخش های فوق را از طریق فرمول ضریب گراویلیوس محاسبه، ترسیم و سپس تحلیل نموده ایم. نتایج حاصله نشان داد که ضریب سیل خیزی حوضه شیراز مابین 1 تا 9/1 بوده که بیانگر روند متوسط حوضه از لحاظ سیل خیزی است. سپس میزان ضرایب محاسبه شده نیز برای رشد و توسعه ادواری شهر شیراز در قالب حوضه شیراز در دهه های 1330، 1350، 1360 و 1380 به ترتیب مابین 85/1 تا 86/1، 67/1 تا 75/1، 46/1 تا 66/1 و 47/1 تا 67/1 از نظر میزان سیل خیزی بوده که به طور کلی می توان گفت اعم قسمت های توسعه شهری شیراز نسبت به حوضه هیدروژئومورفیک در بخش حداقل از نظر سیل خیزی واقع گردیده است. توسعه ادواری حوزه شیراز البته در برخی مناطق در دهه های 1360 و 1380 به سمت مناطق متوسط تا حداکثر از نظر سیل خیزی پیش روی نیز داشته است.نکته قابل تامل اینکه مناطق یاد شده از لحاظ ضریب سیل خیزی غیرفعال بوده، اما این مناطق به صورت سیبرنتیک از دیگر پارامترهای ژئومورفولوژی منطقه مانند مورفوتکتونیک دارای روند پویا و فعال می باشد.

راندگی شکرآب، دارای روند باختری - خاوری با شیب 60 درجة شمالی و در فاصلة 4 کیلومتری در شمال شهر بیرجند قرار دارد. پهنة گسلی فعال شکرآب به عنوان یک منبع لرزه ای برای شهر بیرجند است. به دلیل اینکه گسل شکرآب از قطعات مختلف تشکیل شده است، ابعاد فرکتالی آبراهه ها در سه بخش شرقی، غربی و مرکزی محاسبه شد. همچنین، به علت رخداد مهاجرت عرضی در این گسل، ابعاد فرکتالی آبراهه ها در دو بخش شمالی و جنوبی منطقه محاسبه شد. میانگین ابعاد فرکتالی آبراهه ها به منظور مقایسة پویایی تکتونیکی در این پهنة گسلی، در بخش شمالی و بخش جنوبی به میزان 11/1 و 06/1 است؛ به دلیل تراکم خطی آبراهه ها و دانسیته سطحی کمتر در بخش جنوبی، این اعداد فعالیت تکتونیکی بیشتر در بخش جنوبی نسبت به بخش شمالی گسل را نشان می دهند. در تقسیم بندی طولی گسل به سه بخش شرقی، مرکزی و غربی و با توجه به کمتر بودن بُعد فرکتالی آبراهه ها در بخش های شرقی و غربی به ترتیب به میزان 320/1 و 393/1 نسبت به بخش مرکزی به میزان 436/ 1، بیانگر فعالیت تکتونیکی بیشتر در طرفین گسل نسبت به بخش مرکزی است. توسعه و پیشرفت دگرریختی حال حاضر از بخش مرکزی، به سمت بخش های شرقی و غربی گسل می باشد.

مخروط های آتشفشانی از اشکال تأثیرگذار سطح زمین هستند که ارتباط زیادی با ساختارهای پوسته مانند گسل ها، چین خوردگی ها و ... دارند. گنبد آتشفشانی بهلول داغی در 2 0 کیلومتری شمال تبریز و  از نظر پهنه بندی ساختمانی، در پهنه ایران میانی و در زیرپهنه البرز-آذربایجان واقع است. محدوده گنبد مورد مطالعه، به دلیل عوارض تکتونیکی فعال و لرزه خیزی بالا، از نقاط بحرانی است و لازمه مقابله با مخاطرات آن، شناسایی اشکال سطحی زمین با هدف پی بردن به ماهیت، علل پیدایش و آثار ژئومورفولوژیک ناشی از آن است که می تواند زمینه را برای برنامه ریزی جهت زندگی بهتر انسان ها فراهم آورد. ازآنجاکه بهلول داغی با ارتفاع 2227 متر در شمال کلان شهر تبریز، نقش برجسته ای را در مورفولوژی پرعارضه کنونی منطقه دارد، در این پژوهش سعی شده با استفاده از روش های میدانی و کتابخانه ای، ماهیت و علل خروج این عارضه و تأثیر آن بر مورفولوژی منطقه شمال تبریز بررسی شود. در این راستا از ابزارهایی نظیر نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، عکس های هوایی و ماهواره ای و نیز داده های آزمایشگاهی استفاده شده است. یافته های حاصل از مشاهدات عینی و تجزیه وتحلیل کتابخانه ای نشان می دهد که حرکات کششی و فشارشی تکتونیک فعال آذربایجان(که از آغاز همگرایی صفحات قاره ای عربی و اوراسیا در 30میلیون سال پیش ناشی می شود)، به ویژه در پلیو-کواترنر منجر به گسیختگی های ژرف و گسلش شدید منطقه شده، شرایط خروج ماگما از نقاط ضعیف تکتونیکی را فراهم نموده است. گنبد بهلول داغی نیز از خطواره گسل های آلمان داغ و شوردره، که به موازات گسل شمال تبریز ( NTF ) کشیده شده اند، بیرون آمده است. این مخروط با کنار زدن لایه های رسوبی میوسن، توانسته علاوه بر تغییر الگوی زهکشی منطقه، به عنوان منبعی برای تولید رسوب نواحی پایین دست (مخروط واریزه، افتان ها و ...) عمل کند. هم چنین خروج این توده، موجب نوسان لایه های رسوبی افقی و تمایل آن ها به طرف رأس گنبد شده و باعث گسیختگی و ایجاد سطوح ضعیف در برابر سیستم های فرسایشی و تشدید مورفودینامیک منطقه شده است.

بارش یکی از مهمترین پدیده های آب و هوایی و یکی از مهمترین عوامل ایجاد رواناب می باشد که نقش بارزی در برنامه ریزی و مدیریت منابع آب و مخاطرات ناشی از سیلاب دارد. بارشهای حدی پتانسیل ایجاد سیلاب را دارند. دراین تحقیق با بررسی و شناخت استان به لحاظ بارش، فیزیوگرافی، توپوگرافی و ژئومرفولوژی آستانه حدی که توانایی ایجاد رخداد سیلاب داشته باشد انتخاب و  سپس با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی، نرم افزارهای ArcMap و Excel و دادههای روزانه بارش طی دوره آماری 25 ساله از سال 1990 تا 2014 ایستگاههای سینوپتیک، اقلیم شناسی و باران سنجی استان سیستان و بلوچستان، تعداد 72 رخداد بارش 24 ساعته در آستانه حدی20 میلی متر و بالاتر (بیشینه بارش 24 ساعته اتفاق افتاده در ایستگاه ها) پهنه بندی شد. بررسی نقشه پهنه بندی نشان می دهد که بیشترین تاثیر بارش در این آستانه حدی در نواحی ساحلی و جنوبی استان می باشد. نظر به اینکه 80 درصد بارشهای 20 میلی متر و بالاتر در پاییز و زمستان رخ داده است، به تحلیل کمی سامانه های  فصول سرد سال (37 رخداد) پرداخته شد. تحلیل سینوپتیک نقشه های همدید، وزش رطوبتی ترازهای 500 و 700 ه. پ. (هکتو پاسگال)، متوسط روزانه فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 ه. پ. و نقشه های امگا (صعود قائم هوا) در تراز دریا و 500 ه. پ. انجام و الگوی کلی سامانه های غربی که منشاء بارش های حدی 20 میلیمتر و بالاتر در استان سیستان و بلوچستان در دوره سرد سال است، رسم شد. با توجه به اینکه بارشهای حدی زمینه ساز وقوع سیلاب می باشند، با بررسی عوامل ایجاد بارش های حدی می توان وقوع سیلاب را سریعتر پیش بینی نمود و با اعلام هشدار از ریسک سیلاب ها کاسته می شود.

سیل به عنوان یکی از ویرانگرترین خطرهای طبیعی شناخته شده است که آسیب های زیادی به جوامع انسانی، تاسیسات، مراکز صنعتی و اراضی کشاورزی وارد می کند. تخمین میزان دبی سیلاب در محل تلاقی رودخانه ها - با توجه به قرار گرفتن بسیاری از زیر ساخت ها در این مناطق – با توجه به مسائل اقتصادی و محیط زیستی از اهمیت زیادی برخوردار است. در مطالعه حاضر با توجه به آمار دبی اوج سالانه موجود در بازه زمانی سال های 1358 لغایت 1379 در حوزه آبخیز رودخانه قره سو در استان کرمانشاه، با استفاده توابع مفصل در چهار مدل: 1)رگرسیون 2) جمع 3) عامل وزنی 4) نزدیکترین ایستگاه، اقدام به تخمین میزان دبی اوج سالانه در محل تلاقی جریان های بالادست (ایستگاه هیدرومتری قره باغستان) شده است. بدین منظور ابتدا همگنی و کیفیت داده-ها مورد بررسی قرارگرفت. سپس برازش توزیع های احتمالاتی مناسب به سری داده ها صورت گرفت و با توجه به توابع توزیع حاشیه-ای ایستگاه های بالادست تابع توزیع توام در محل تلاقی جریان ها با استفاده از توابع مفصل ارشمیدسی بدست آمد که بهترین تابع مفصل برای ایستگاه های بالادست تابع مفصل گامبل انتخاب شد. نتایج حاصل نشان داد مدل مفصل با استفاده از رابطه رگرسیونی، با ضریب تعیین 711/0، خطای جذر میانگین مربعات 387/79، ضریب همبستگی تائو کندال 872/0 و ضریب رواسپیرمن 677/0 دارای دقت بیشتر بوده و برای تخمین دبی اوج نسبت به سایر مدل ها ارجحیت دارد. در نهایت مقادیر دبی برای دوره بازگشت های مختلف با توجه به مدل منتخب بدست آمد.

پدیده فرسایش و انتقال رسوب از جمله فرآیندهای هیدرودینامیکی مهمی است که بسیاری از سیستم های هیدرولیکی نظیر حو ضه های آبریز، رودخانه ها، سواحل و بنادر، سدها، پل ها، جاده ها، کشتزارها و تأسیسات عمرانی را متأثر می سازد. در این مقاله برای بررسی فرسایش کرانه رودخانه گلالی قروه به عنوان یک رودخانه ناپایدار، از نقشه برداری میدانی و گوگل ارث استفاده شد و پارامترهای مورفولوژی مجرا و میزان فرسایش کرانه رودخانه بر اساس شاخص تنش برشی نزدیک کرانه رودخانه  (NBS) راسگن، بدست آمد. ارزیابی فشار برشی نزدیک کرانه در پیش بینی فرسایش بسیار با اهمیت است طوری که نشان دهنده توزیع انرژی جریان در مقطع عرضی مجرا بویژه کرانه مجرا می باشد و  این توزیع نامتناسب انرژی جریان می تواند منجر به فرسایش کرانه شود. برای تخمین NBS  از سه روش نسبت شعاع انحناء به عرض دبی لبالبی(R c/W bkf) ، نسبت حداکثر عمق نزدیک کرانه به متوسط عمق دبی لبالبی(d nb/d bkf) و نسبت تنش برشی نزدیک کرانه به تنش برشی دبی لبالبی(t nb/t bkf) استفاده شد. نتایج نشان داد که در روش(R c/W bkf) ، میزان فرسایش پذیری کرانه در اکثر  مقاطع، متوسط تا خیلی کم بوده، در روش(d nb/d bkf) در اکثر مقاطع فرسایش پذیری کرانه ها در حد کم بوده و در روش  (t nb/t bkf) خیلی زیاد است که نهایتآ روش نسبت حداکثر عمق نزدیک کرانه به متوسط عمق دبی لبالبی(d nb/d bkf) با توجه به واقعیت صحت بیشتری نسبت به روش های نسبت شعاع انحناء به عرض دبی لبالبی(R c/W bkf) و نسبت تنش برشی نزدیک کرانه به تنش برشی دبی لبالبی(t nb/t bkf) دارند و  برای رودخانی گلالی مناسب ترند.

یکی از مهمترین و چالش برانگیزترین رخدادهای حدی ، بارش های سنگین است که هر ساله خسارات فراوانی را به دنبال دارد. از اینرو در پژوهش حاضر این رخداد در غرب ایران بررسی شده است. ابتدا با داده های روزانه بارش در ایستگاه های سینوپتیک منتخب برای دوره (2000-2015 ) چندین بارش حدی در منطقه شناسایی شد، در ادامه نقشه های مربوط به فشار های تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 و 850 هکتوپاسکالی این الگوها در نرم افزار SPSS با استفاده از تحلیل مولفه ی اصلیPCI))، برای شناسایی مولفه های اصلی مورد پردازش قرار گرفت نتایج نشان داد تنها یک مولفه 99.99 درصد واریانس این الگو ها را تببین و توجیه می کند. بنابراین الگوی مولد تمامی این رخداد ها شرایط مشابهی را دارا بوده است. سپس از بین این الگو های مشابه دو الگوی بسیار شدید انتخاب و مورد آنالیز سینوپتیکی و ماهواره ای قرار گرفت نتایج نشان داد در روزهای همراه با بارش حدی امگای منفی (از سطح 1000تا 200 هکتوپاسکالی و با هسته بیشینه 0.3- پاسکال بر ثانیه) بر روی غرب ایران قرار داشته است، علاوه بر آن رطوبت بالای 70 درصد، قرارگیری در جلوی تراف هایی که از کم ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 850 و بویژه 500 هکتوپاسکالی بر منطقه نفوذ داشته، رودبادهایی با سرعت بالای 30 متر بر ثانیه در تراز 200 هکتوپاسکال، سرعت باد سطحی بالای 10 متر بر ثانیه و هسته های تاوایی مثبت همگی شرایط موجود را به نفع تشکیل سیکلون قوی فراهم کرده اند. در نهایت پردازش تصاویر رادار هواشناسی این نتایج را تآیید نمود.

ایران از نظر اقلیمی کشوری خشک و نیمه خشک محسوب می شود و منابع حیاتی آب در این سرزمین وابستگی زیادی به بارش های جوی نشان می دهند. شناخت خصوصیات دوره های خشک اقلیمی از جمله فراوانی وقوع، شدت و تداوم دوره ها در برنامه ریزی-های محیطی گوناگون اهمیت زیادی دارد. در همین رابطه، خصوصیات دوره های اقلیمی خشک کشور براساس شاخص ""روزهای خشک بعد از آخرین روز بارش "" (DDSLR) با استفاده از داده های آماری 48 ایستگاه سینوپتیک ایران طی یک دوره 30 ساله از سال 1979 تا 2008 مورد بررسی قرار گرفت. روند تغییرات شاخص DDSLR با احتمال 25، 50، 75 و 90 درصد(خوشبینانه، متوسط، بدبینانه و بسیار بدبینانه) به عنوان شاخص های دوره های خشکی با شدت های کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد برای هر کدام از ایستگاه ها تعیین و خصوصیات دورة خشک شامل شروع، خاتمه، فراوانی، خشکترین روز دوره و طول دوره برای هر ایستگاه  مشخص گردید. در نهایت بر اساس طول دورة خشک و از طریق روش  میان یابی Kriging نقشه های پهنه بندی برای سرتاسر ایران ترسیم شد. نتایج مطالعه نشان داد که دورة خشک اقلیمی در ایستگاه های جنوب شرقی کشور بخصوص ایستگاه های بندری سواحل دریای عمان (چابهار و بندرعباس) قبل از ایستگاه های دیگر آغاز می شود. همچنین دورة خشک در ایستگاه های سواحل دریای خزر زودتر به پایان می رسد. کوتاه ترین دورة خشکی مربوط به سواحل شمالی کشور و طولانی ترین دورة خشکی نیز در جنوب شرقی کشور رخ می دهد. خشک ترین روز دوره در اکثر ایستگاه ها در ماه های اکتبر اتفاق می افتد. همچنین معلوم شد که با افزایش احتمال از 25 درصد (احتمال خوشبینانه) به 90 درصد(احتمال بسیار بدبینانه) بر وسعت منطقه دارای دوره خشکی خیلی بلند در بخش های جنوب، جنوب شرق و شمال غرب کشور افزوده می شود.