پژوهش های ژئومورفولوژی کمی

تفاوت های موجود در سازندهای زمین شناسی ازنظر لیتولوژی (سنگ شناسی) و ساختمانی، به همراه توپوگرافی و شرایط اقلیمی حاکم و تأثیر آن بر نحوه گسترش آبراهه ها ازجمله مواردی است که سال هاست ذهن پژوهشگران را به خود معطوف نموده است. توده نفوذی الوند، یکی از بزرگ ترین توده های نفوذی در کمربند دگرگونی سنندج - سیرجان است که یکی از ویژگی های آن، نفوذپذیری اندک آن است که در تحلیل های ژئومورفولوژیک برای تبیین فرم و فرایندها ازجمله چهره و الگوی شبکه آب ها موردتوجه است. ازآنجاکه بیشترین حجم ارتفاعات الوند را سنگ های آذرین و دگرگونی تشکیل داده، پژوهشگران بر این موضوع اتفاق نظر دارند که مقاومت موجود میان بلورهای سنگ های توده الوند در ایجاد ناهمواری ها و مقاومت در برابر فرسایش حاکم در منطقه تأثیر بسزایی دارد. در مقاله حاضر سعی بر آن است که با شناسایی خصوصیات لیتولوژی منطقه و اشکال آن، نقش آن در مورفومتری و الگوی شبکه زهکشی بررسی شود. برای دستیابی به این هدف نقشه های رقومی توپوگرافی 1:50000، نقشه های زمین شناسی1:100000، مدل رقومی ارتفاعی(DEM) و همچنین تصاویرGoogle Earth استفاده شده و تعیین حدود حوضه روی آن ها انجام شده است و همچنین با استفاده از لایه نوع لیتولوژی ، ترسیم شبکه های زهکشی با نرم افزار Arc Gisانجام شد. پس از مشاهدات مستقیم و غیرمستقیم، از داده های اقلیمی و هیدرومتری ایستگاه های منطقه برای بررسی میزان بارش، تغییرات دما و ارتباط آن با ارتفاع در فرایندهای هوازدگی استفاده و با تعیین نوع لیتولوژی و تیپ اراضی در زیر حوضه ها، نوع و درجه مقاومت آن ها با استفاده از گزارش ها و نقشه های زمین شناسی مشخص گردید. درنهایت با تلفیق نتایج حاصل از اندازه گیری و تطبیق آن با لیتولوژی منطقه، و میزان مقاومت و فرسایش پذیری ، الگو و میزان تراکم آبراهه ها در نقاط مختلف منطقه به دست آمد. نتایج نشان می دهند که به علت حاکمیت لیتولوژی سخت و سنگی، تیپ های ناهموار و گوناگون در قسمت های بیشتر زیر حوضه ها غلبه دارند و حساسیت پذیری کم سازندهای آذرین به فرسایش و استقرار شبکه آبراهه ای شاخه درختی منظقه گویای این نکته است که اختلاف عمده ای بین الگوی آبراهه ها و درجه تراکم آن در منطقه به طور عمده در ویژگی های سنگ شناسی و مقاومت آن وجود دارد که به همراه شرایط آب وهوایی چشم اندازها و الگوی شبکه زهکشی منطقه را ایجاد کرده اند.

از مهم ترین چالش های بشر در قرن حاضر در ابعاد گوناگون بیابان زایی بوده که از آن تحت عنوان تخریب اراضی نه تنها در مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب بلکه در مناطق مختلف و به ویژه در کشورهای درحال توسعه یاد می شود. مناسب ترین روش برای بررسی عوامل مؤثر در تخریب اراضی و شدت بیابان زایی ازنظر متخصصان استفاده از مدل های ارزیابی بیابان زایی می باشد. به منظور ارائه یک مدل منطقه ای و ارزیابی کمی وضعیت فعلی بیابان زایی محدوده ای با وسعت 80800 هکتار در بخش شمیل -تخت استان هرمزگان در نظر گرفته شد. برای این منظور پس از بررسی و ارزیابی های اولیه، چهار معیار اقلیم، آب، خاک و فرسایش بادی با شاخص های مربوطه در نظر گرفته شد. برای هر معیار، مهم ترین شاخص های مؤثر در کیفیت آن معیار، بررسی و با شیوه IMDPA وزن دهی انجام شد و با محاسبه میانگین هندسی شاخص ها و بهره گیری از نرم افزار 9.3,Arc Gis نقشه های مربوطه به وضعیت هر معیار تهیه شد. در انتها از میانگین هندسی معیارها، نقشه شدت بیابان زایی منطقه به دست آمد. نتایج حاصل از این ارزیابی نشان می دهد کل منطقه ازنظر درجه بیابان زایی در کلاس متوسط قرار دارد. از بین معیارهای مورد بررسی، معیار اقلیم باارزش عددی 8/2 بالاترین درصد وزنی را به خود اختصاص داده است و از بین شاخص های مورد بررسی شاخص خشکسالی باارزش عددی 35/3، و بعدازآن شاخص خشکی، بافت خاک، درصد پوشش زنده و غیرزنده در سطح خاک، مقدار بارش سالانه، شدت فرسایش بادی و افت آب بیشترین درصد وزنی را به خود اختصاص داده اند. شدت بیابان زایی برای کل منطقه باارزش عددی 9/1 تا 3/2 برآورد شده است.

رطوبت خاک یکی از مهم ترین متغیرهای محیطی است و شناخت تغییرات مکانی و زمانی آن، بینش ارزشمندی را در مطالعه مراحل مختلف هیدرولوژیکی و مدل های آب و هوایی به همراه دارد. هدف از پژوهش، دسترسی به پایگاه های دور یا بیرون از دستِ رطوبت خاک در مناطق خشک و نیمه خشک است. داده های ماهواره ای لندست8 در منطقه ی خشک و نیمه خشکی از استان خراسان رضوی تهیه و پس از آماده سازی و پیش پردازش، به همراه مقادیر محاسبه شده ی چندین نمایه ی طیفی، تجزیه ی مؤلفه های اصلی و تبدیل داده ی تسلدکپ، به عنوان متغیرهای پیش بینی کننده، مورداستفاده قرار گرفتند. به روشِ آمار مکانی شاخص مورانز توأم با شاخص خوشه بندی حداقل- حداکثر، همبستگی جغرافیایی داده ها بررسی شد. همبسته ترین متغیرها نیز به روش رگرسیون اکتشافی و روش همبستگی دومتغیره، با محاسبه ی عامل تورم واریانس، ضریب پیرسون و ضریب تعیین، در سه سطحِ رطوبتیِ مساوی یا بیشتر از 5%، 4 تا 5 درصد و مساوی یا کمتر از 4%، مشخص شدند. پی ریزی توابعِ تخمین رطوبت سطحی خاک نیز، با هفت روشِ رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR)، رگرسیون چندگانه یِ گام به گام، رگرسیون چندگانه یِ پس حذف رو، رگرسیون چندگانه یِ پیشرو، رگرسیون چندگانه یِ وارد شونده، رگرسیون چندگانه یِ عزل و آزمونِ اعتبار متقاطعِ درختی (M5P) انجام گرفت. 188 نمونه خاک هم زمان با گذر ماهواره از منطقه برداشت و 25 درصدِ آن ها با انتخاب تصادفی، در مرحله اعتبارسنجی استفاده شدند. بررسی دقت توابع و معرفی دقیق ترین مدل ها، با محاسبه ی 5 معیارخطاسنجی انجام شد که نتایج حاصل از مقایسه ی آماره های خطاسنجی در گام نهایی، به معرفی سه مدل برای سه سطح رطوبتیِ موردنظر ختم گردید. نتایج نشان دادند که تصاویر ماهواره، توانایی مناسبی برای تخمین رطوبت سطحی خاک دارند و مدل های معرفی شده، از ضریب همبستگیِ مناسبِ بیشتر از 5/0 (504/0 تا 618/0) برخوردارند. نتایج اعتبارسنجی مدل نیز نشان داد که روش تحقیق از دقت مناسبی (425/1 تا 585/0 RMSE=، و خطای نسبیِ 5 درصد)، در تخمین رطوبت سطحی خاک برخوردار است. میانگین خطای اریب در مدل های معرفی شده غالباً کمتر از یک است، بااین وجود مقدار این آماره تمایل به بیش بر آوری را در مدل معرفی شده برای سطح رطوبتیِ 5%≤ و تمایل به کم برآوری را برای دو مدل معرفی شده ی دیگر نشان می دهد. نسبت انحراف کارایی مدل ها (RPD) نیز با احتسابِ انحراف معیارِ (158/1 تا 221/0SD=)، 38/0 تا 93/0 برآورد شد.

منطقه ازبک کوه در ایران مرکزی در پهنه گسلی کلمرد قرار دارد. گسل کلمرد یکی از گسل های مهم بنیادی ایران مرکزی به شمار می رود که در کواترنری نیز فعال می باشد. کوه های ازبک کوه در قسمت های شرقی تحت تأثیر پهنه گسلی کلمرد قرارگرفته اند. همان طور که ذکر شد گسل کلمرد در شرق ایران به عنوان یک گسل کواترنری در نظر گرفته می شود و آخرین حرکات این گسل را به عهد حاضر نسبت داده اند، بنابراین برآورد شاخص های مورفومتری به منظور شناسایی تأثیر تکتونیک فعال آن بر تکامل تکتونیکی حوضه های زهکشی ضروری به نظر می رسد. لذا در این مطالعه به تجزیه وتحلیل 6 شاخص مورفوتکتونیکی مهم نظیر گرادیان طولی رودخانه، عدم تقارن حوضه زهکشی، انتگرال هیپسومتریک، شکل حوضه زهکشی، نسبت عرض کف به ارتفاع دره و پیشانی کوهستان پرداخته شده است. برای تشکیل حوضه ها بر روی منطقه موردمطالعه از نرم افزار Arc Hydro (از افزونه های نرم افزار Arc GIS) بر پایه داده های حاصل از مدل رقومی ارتفاعی استفاده شده است، سپس 6 شاخص مورفوتکتونیکی بر روی هر یک از حوضه ها موردمحاسبه و رده بندی قرارگرفته است. در نهایت، شاخص تکتونیک فعال(Iat) محاسبه گردیده که بر اساس آن ازبک کوه به 4 رده فعالیت تکتونیکی بسیار بالا، بالا، متوسط و پایین رده بندی گردیده است. بر اساس شاخص IAT کمتر از 5 درصد از محدوده موردمطالعه، فعالیت تکتونیکی بسیار بالا نشان می دهند، 27 درصد از منطقه موردمطالعه فعالیت تکتونیکی بالا، 50 درصد فعالیت تکتونیکی متوسط و حدود 20 درصد هم فعالیت تکتونیکی پایین را نشان می دهند. در گستره مطالعاتی بیشترین سطح فعالیت تکتونیکی در بخش شرقی ازبک کوه مرتبط با فعالیت گسل کلمرد در نظر گرفته شده است. در بخش غربی نیز سطح فعالیت تکتونیکی بالا تا متوسط بوده که نشانگر عملکرد پهنه گسلی غرب ازبک کوه می باشد.

در دو دهه اخیر حفاظت و مدیریت صحیح منابع آب موجود در آبخوان های کارستی، به دلیل اهمیت ویژه آن ها در تامین آب شرب، مورد توجه بسیار بوده است. چشمه ساسان در جنوب غرب استان فارس، در سمت راست رودخانه شاپور و در قاعده سازند آسماری-جهرم ظاهر شده است. آب این چشمه در شهرستان کازرون در زمینه اقتصاد کشاورزی و تامین آب منطقه بخصوص شهر بوشهر از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق به منظور طبقه بندی آبخوان کارستی و شبیه سازی منحنی فروکش آبدهی و تخمین حجم آب ذخیره شده در بخش اشباع و غیر اشباع آبخوان کارستی از روش مانجین استفاده شد. نتایج نشان دهنده شیب ملایم منحنی فروکش و ذخیره دینامیکی زیاد که کمتر تحت تاثیر بارش قرار می گیرد است. از نظر طبقه بندی مانجین، سیستم آبخوان کارستی منطقه نشتی، دارای عمق زیاد و درز و شکاف فراوان بصورت جزء یا تماما در زیر رسوبات با نفوذپذیری کم محصور شده است. روش مانجین هماهنگی نسبتاً خوبی در شبیه سازی مقادیر دبی های دوره فروکش طی سالهای مختلف دارد و حداکثر درصد خطای روش مانجین در برآورد حجم آب ذخیره شده در آبخوان کارستی برابر با 51/5 درصد می باشد. بطور متوسط حدود 75 درصد از کل حجم آب ذخیره شده سالانه در آبخوان مربوط به بخش ذخیره اشباع (جریان پایه) و بقیه مربوط به غیراشباع (جریان سریع) است. در این آبخوان کارستی، شبکه کارستی بخوبی توسعه نیافته است و سیستم از نوع افشان است. با توجه به اینکه عمدتا منطقه از آهک تشکیل شده است اشکال کارستیک در منطقه توسعه یافته اند که نقش مهمی در جذب نزولات جوی و نفوذ آب دارند و در نهایت با توجه به قرار گیری چشمه ساسان در سازند آسماری-جهرم و حجم آب، کارست زایی در قسمت های پایین دست، به صورت انواع لاپیه ها نمایان می شود.

ناپایداری دامنه ای باعث ایجاد خسارات هنگفت اقتصادی و تلفات انسانی در سطح جهان می شوند. تهیه نقشه احتمال ریسک و تعیین مناطق مستعد وقوع آن ها،یکی از راه های آمادگی به منظور کاهش تأثیرات آتی چنین وقایع پرمخاطره محسوب می شود.هدف از این تحقیق، بررسی میزان حساسیت و تعیین احتمال وقوع ناپایداری دامنه ای در حوضه آبریز تسوج می باشد.بدین منظور، از مدل فرآیندیSINMAPدر محیط نرم افزاریGISو با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی زمین(DEM) مستخرج از نقشه های توپوگرافی مقیاس1:25000استفاده شده است.نتایج حاصل از اجرای مدل نشان داد که احتمال وقوع ناپایداری در منطقه نسبتاً بالا می باشد. واسنجی شبیه سازی از طریق مقایسه نتایج حاصله با داده های مشاهده ی در قالب نتایج تفسیر عکس های هوایی و مشاهدات صحرائی نشان داد که نتایج حاصل از شبیه سازی مدل با ضریب اطمینان بالائی قابل قبول است. همچنین، همپوشانی نتایج حاصل از مدل با نقشه های شیب و لیتولوژی منطقه نشان داد که زمین لغزش های منطقه عمدتاً نیز در روی سازندهای زمین شناسی ماسه سنگ، شیل و مارن و در شیب های 20-50 درصد رخ داده اند. گسترش سازندهای حساس به فرسایش و تأثیر فعالیت های تکتونیکی بر آن ها باعث شده تا حجم وسیعی از مواد واریزه ای در دامنه ها تشکیل شده و به علت شیب بالای حوضه و فقر پوشش گیاهی آن شاهد حرکات توده ای فعال در این ناحیه باشیم. بطوریکه انتقال این مواد سالانه خسارات هنگفتی به سازه های هیدرولوژیکی موجود در عرصه آبخوان تسوج وارد می سازد. با توجه به تطابق و همخوانی مطلوب نتایج مدل با مشاهدات صحرائی پیشنهاد می گردد تا مطالعات مشابهی برای تعیین مناطق دارای ریسک بالای ناپایداری دامنه ای قبل از شروع عملیات سازه ای مخصوصاً در مناطق ناهموار صورت گیرد. این امر می تواند خسارات ناشی از انتقال رسوب به این سازه ها را کاهش داده و عمر مفید آن ها را افزایش دهد.

رودخانه گاماسیاب یکی از رودخانه های بزرگ در استان کرمانشاه است که دچار تغییرات زیادی در پلان فرم شده است. این تحقیق با استفاده از روش تاریخی به بررسی تغییرات اندازه شعاع قوس های مئاندر رودخانه گاماسیاب و رابطه آن با تغییرات پلان فرم پرداخته است. در این مطالعه از عکس های هوایی سال های 1334، 1348، 1382 و تصاویر ماهواره ای ETM لندست سال 1360 و تصاویر ماهواره IRS سال 1389 استفاده شده است. با مختصات دار کردن عکس های هوایی در نرم افزار ARC MAP بر اساس نقشه های 25000/1 مسیر رودخانه دیجیت و رودخانه به 12 بازه تقسیم شده است با استفاده از نرم افزار Autocad شعاع قوس ها مئاندرهای رودخانه در 5 دوره متوالی اندازه گیری شده است. مقادیر شعاع در نرم افزار HYFA برازش داده شده است. نتایج نشان داد که بهترین توزیع ، توزیع گامبل است. رابطه همبستگی بین داده های شعاع در سال های متوالی نشان داد که ضریب همبستگی بین مقادیر شعاع های رودخانه در سال های 1334 با 1348(738/0= (r، ضریب همبستگی بین مقادیر شعاع های رودخانه در سال های 1334 با 1360(257/0= r(، ضریب همبستگی بین مقادیر شعاع های رودخانه در سال های 1334 با 1382(054/0-= (r و ضریب همبستگی بین مقادیر شعاع های رودخانه در سال های 1334 با 1389(070/0-= (r می باشد. انجام آزمون آماری تی تست برای داده های شعاع در 5 دوره متوالی نشان داد که اختلاف معنی داری بین مقادیر شعاع در سال های1334 ،1348و 1360 وجود ندارد ولی اختلاف معنی داری بین این مقادیر با مقادیر شعاع در سال 1382 و 1389 وجود دارد. نتایج نشان داد که تغییرات پلان فرم رودخانه گاماسیاب از الگوی مئاندری به الگوی گیسویی و الگوی رودخانه های به هم پیچیده در سال های اخیر دلیل تغییر اندازه شعاع رودخانه ، حذف قوس های مئاندر و کاهش رابطه همبستگی بین داده های شعاع می باشد.

رودخانه های طبیعی تحت تأثیر عوامل و متغیرهای مختلف، پیوسته ازنظر ابعاد، شکل، راستا و الگو در حال تغییرند. رودخانه ازنظر ژئومورفیک بی تردید پدیده ای پویاست و شواهد مورفولوژیک زمین شناسی حاکی از آن است که بیشتر رودخانه ها در معرض تغییرات مستمر قرار دارند .در این پژوهش مورفولوژی رودخانه دالکی در استان های فارس و بوشهر با مقایسه زمانی – مکانی موردبررسی قرارگرفته است، لذا با توجه به ویژگی های منحصربه فرد این رودخانه و فراوانی مئاندرهای تشکیل شده در طول مسیر رودخانه دالکی تصمیم گرفته شد با استفاده از تکنیک های سنجش ازدور و GIS در یک بازه زمانی 38 ساله و داده هایی شامل نقشه های توپوگرافی 50000/1، 250000/1 و تصاویر ماهواره ای لندست سنجنده های MSS و OLI تغییرات رودخانه موردبررسی قرار گیرد. ابتدا تصاویر ماهواره ای در نرم افزار ArcGIS رقومی گردید و مسیر رودخانه به 4 بخش تقسیم شد و به وسیله برازش دایره های مماس بر قوس پارامترهای هندسی رودخانه مانند ضریب خمیدگی، شعاع نسبی، طول موج، زاویه مرکزی، طول خط مرکزی و میانگین شعاع دایره محاسبه و تغییرات به وجود آمده در 4 بخش در طول مسیر رودخانه با توجه به شکل و الگوی رودخانه مورد مقایسه قرارگرفته است. با مقایسه پارامترهای هندسی به دست آمده در بخش های موردمطالعه نتیجه این شد که ضریب پیچشی درتمام بخش ها افزایش داشته به گونه ای که در بخش 4، رودﺧﺎﻧﻪ در حال گذر از حالت پیچان رودی به سمت حالت پیچان رودی شدید و ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺿﺮیﺐ ﭘیﭽﺸی از 84/1 ﺑﻪ 96/1 افزایش پیداکرده اﺳﺖ. بخش های 2،1و3 این رودخانه ازنظر توسعه پیچان رودی در رده پیچان رودی زیاد توسعه یافته قرار دارد و بخش 4 در رده رودخانه شاخ گاوی قرار دارد.

فرسایش پذیری خاک یکی از عوامل مهم در تخمین درست مقدار فرسایش خاک و ارائه راهکارهای مبارزه با این پدیده است. اهداف این مطالعه، اندازه گیری واقعی مقدار فرسایش پذیری خاک ؛ مقایسه مقدار واقعی فرسایش پذیری با مقدار برآوردی توسط رابطه ی ویشمایر و اسمیت (1978)؛ و تهیه نقشه تغییرات مکانی فرسایش پذیری و پارامترهای مؤثر بر آن در منطقه بالادست سد سیوند واقع در استان فارس بود. برای این منظور،40 کرت استاندارد درشیب های 9% ایجاد و در طی یک سال مقدار هدر رفت خاک ها حاصل از 4 رخداد بارندگی در این کرت ها اندازه گیری شد. میانگین سالانه شاخص فرسایندگی از رابطه ی اصلاح شده فورنیه محاسبه شد. نقشه ها با استفاده از روش زمین آماری کریجینگ و در محیط GIS ترسیم گردید. نتایج نشان داد که میانگین مقدار هدر رفت خاک در کرت ها t ha−1 ya-1 8/5 و میانگین شاخص فرسایندگی باران MJ mm ha-1 h-1ya-1 7/255 بود. میانگین فرسایش پذیری اندازه گیری شده در کرت های آزمایشی و برآوردی با استفاده از رابطه ی ویشمایر و اسمیت به ترتیب t h MJ−1 014/0 و t h MJ−1030/0 شد که بر اساس، رابطه ی ویشمایر و اسمیت در برآورد فرسایش پذیری به طور میانگین مقدار این فاکتور را 2 برابر بیشتر از مقدار اندازه گیری شده تخمین می زند. برای هر دو فرسایش پذیری اندازه گیری شده و برآورد شده مدل سمی واریوگرام نمائی با دامنه تأثیر به ترتیب 3399 و 5439 متر بهترین برازش را داشت. درحالی که برای خصوصیات ماده آلی، کربنات کلسیم معادل، پایداری خاک دانه ها و نفوذپذیری که بیشترین همبستگی را با فرسایش پذیری واقعی داشتند، مدل کروی واریوگرام بهترین توصیف را داشت. نقشه های پهنه بندی نشان داد که مقدار فرسایش پذیری از قسمت های مرکزی و مسطح منطقه که تحت کشت گیاهان پوششی قرار دارد به سمت نواحی مرتفع حاشیه ای که فاقد پوشش گیاهی مناسب است افزایش می یابد.

ژئومورفومتری به عنوان یک علم نوین در حوزه ژئومورفولوژی کمی می باشد که تلفیقی از علم ژئومورفولوژی با علم ریاضی و کامپیوتر می باشد. ازآنجاکه محاسبات ژئومورفومتری بر روی مدل رقومی ارتفاعی انجام می گیرد ابعاد پیکسل مدل رقومی ارتفاعی تأثیر قابل توجهی بر روی مقادیر پارامترهای ژئومورفومتری دارد. از طرفی این پارامترها تابعی از تغییرات توپوگرافی می باشد. دشت سرهای مناطق بیابانی را می توان بر مبنای وضعیت توپوگرافی طبقه بندی نمود. در این مطالعه اقدام به بررسی تأثیر تغییرات اندازه پیکسل مدل رقومی ارتفاعی بر روی مقادیر پارامترهای ژئومورفومتری گردیده است. بدین منظور ابتدا مدل رقومی ارتفاعی با ابعاد مختلف تهیه شد. سپس نقشه تمامی پارامترهای ژئومورفومتری ساخته شد. نقشه ای مشتمل بر2000 نقطه به صورت تصادفی تهیه گردید و مقادیر پارامترهای ژئومورفومتری در محل این نقاط استخراج و مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. در این مطالعه از آزمون های دانکن در کنار تجزیه واریانس به منظور بررسی تغییرات استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان داده در بین پارامترهای ژئومورفومتری، تنها انحنای کل در دشت سر آپانداژ و پوشیده در یک گروه بوده و در بقیه پارامترها و سایزها در دشت سرها دارای اختلاف معنی دار در سطح 5 درصد می باشد.

آبراهه ها مسیرهای شاخه ای کاتوره ای هستند که پخش آب را بر روی سطح ناهموار زمین میسر می سازند . بسته به خواص ژئومورفولوژیکی و توپوگرافی منطقه، آبراهه ها خواص جهان شمول آماری بخصوصی از خود نشان می دهند. این خواص جهان شمول در خصوصیات آماری و فرکتالی شکل ظاهری این آبراهه ها کد گذاری می گردند. در این مقاله مقدار بعد فرکتالی برای آبراهه های شمال تهران، همچنین مورفولوژی آبراهه ها و حوضه های آبریز با اندازه گیری کمیت های مختلفی از قبیل: انتگرال هیپسومتریک، نسبت کشیدگی، شاخص رودخانه اصلی و میزان پیچ وخم جبهه کوهستان مورد تحلیل قرارگرفته است. برای این منظور داده های موردنیاز در محیط GIS و نرم افزار Arc Mapوارد شدند، و از نرم افزار Spss نیز برای تحلیل های آماری استفاده شد. نهایتاً روابط همبستگی و رگرسیونی بین برخی خصوصیات مورفولوژیکی و بعد فرکتال محاسبه گردید. نتایج نشان داد که روابط معنی داری بین این متغیرهای مورفولوژیکی و بعد فرکتال شبکه ی زهکشی در زیرحوضه های مورد مطالعه وجود دارد. نتایج بررسی ها نشان داد که بعد فرکتال شبکه ی زهکشی زیرحوضه های موردبررسی از روش سیستم شمارشی و ضرایب هورتون، با حداقل بعد فرکتال در زیرحوضه دره چشمه یورد و حداکثر آن در زیرحوضه ولنجک، دارای میانگین بعد 128/1 برای تمامی زیرحوضه ها می باشد. بررسی شاخص انتگرال هیپسومتریک نیز نشان داد که همه ی زیرحوضه ها دارای توپوگرافی جوان و پستی وبلندی زیادی هستند.

مدیریت پایدار سواحل مستلزم آگاهی از روند تغییرات خط ساحلی است و آشکارسازی تغییرات خط ساحلی می تواند در شناسایی و تجزیه وتحلیل میزان جابجایی خطوط ساحلی کمک نماید. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات خط ساحلی قاعده دلتای سفیدرود با استفاده از روش پلی گون تغییرات طی شش دهه گذشته می باشد. برای دستیابی به این هدف، اطلاعات دبی و رسوب سفیدرود، باد و نوسانات تراز آب به همراه عکس هوایی1955 به مقیاس 55000/1، تصاویر ماهواره ای TM سال 1989ماهواره لندست و تصویر 2014 ماهواره اسپات از نرم افزار گوگل ارث به عنوان ابزار و داده های اصلی پژوهش بهره گرفته شده است. روش کار استفاده از پلی گون تغییرات در سنجش میزان تغییرات خطوط ساحلی در سه مقطع زمانی می باشد. در این تحقیق ابتدا عکس هوایی سال 1955 با روش تصویر به تصویر و با مشخص نمودن نقاط نظیر تصویر گوگل ارث سال 2014، در نرم افزار ENVI زمین مرجع شد. سپس با تفسیر بصری، خط ساحلی در عکس هوایی و تصویر سال 2014 ترسیم شدند. اما با توجه به ماهیت رقومی تصویر سال 1989، جهت بارز سازی تصویر مذکور با اجرای شاخص NDVI و محاسبه پیکسل های کوچک تر از صفر، منابع آبی محدوده موردمطالعه مشخص شد و در محیط ArcGIS خط ساحلی فوق الذکر استخراج گردید تا در ادامه تصاویر به صورت زوجی تجزیه وتحلیل شوند. نتایج نشان می دهد که نوسان تراز آب دریای خزر، شدت و ضعف آورد رسوب از رودخانه سفیدرود در مقاطع زمانی مختلف و انجام عملیات شاس طی سال های 1998-1981 از عوامل اصلی ایجاد تغییر در قاعده دلتای سفیدرود می باشد. همچنین نرخ مثبت تغییرات طول خط ساحلی در روش پلی گون تغییرات، از ادامه روند دلتاسازی سفیدرود طی 60 سال اخیر حکایت دارد.

جامعه انسانی و گستره طبیعی به طور فزاینده ای به مناطق آسیب پذیر در مقابل بلایای طبیعی مانند سیل تبدیل شده اند. این وضعیت در دو دهه گذشته به ویژه در استان گلستان به خصوص حوضه آبخیز قورچای که یکی از مهم ترین مناطق سیل خیز استان که در چند سال گذشته سیل های مخرب و ویرانگری به وقوع پیوسته است، تشدید شده است. با توجه به منابع محدود مالی، اولویت بندی مکانی اجرای پروژه های آبخیزداری در مناطق با پتانسیل سیل خیزی بالاتر سبب افزایش حداکثری نتایج می شود. ازآنجاکه پارامترهای متعدد کمی و کیفی بر پتانسیل سیل خیزی تأثیرگذار هستند و بعضاً متضاد با یکدیگر، انتخاب مناطق حساس دشوار و پیچیده می باشد. از طرف دیگر با توجه به عدم قطعیت در تصمیم گیری به دلیل خطای موجود در دقت داده های پایه و نظرات متضاد کارشناسی، برای بررسی اهمیت نسبی معیارها و زیرمعیارها یک فرایند دومرحله ای برای حل مسئله ارائه شده است. در الگوریتم پیشنهادی ابتدا با روش بردار ویژه و آنتروپی اهمیت نسبی معیارها تعیین سپس روش بازنمونه گیری بوت استرپ به منظور به روزرسانی ماتریس اولیه با توجه به وزن های اولیه محاسبه شده استفاده گردید. سپس ماتریس تشکیل شده با روش ویکور بی وزن شده و مناطق بحرانی ازنظر پتانسیل سیل خیزی اولویت بندی شد. مزیت روش ویکور نسبت به سایر روش های تصمیم گیری چند متغیره استفاده از داده های خام در سطح زیر معیارها و بدون در نظر گرفتن نظرات کارشناسی است.

شناخت و نحوه پراکنش فضایی لندفرمی به منظور درک و ارزیابی تحول آن ها، مطالعات پایداری دامنه ای و برنامه ریزی منطقه ای آن ها در آینده، از نیازهای اساسی در علم ژئومورفولوژی کاربردی است. اهمیت مطالعه لندفرم ها به حدی است که امروزه موضوع مطالعه ژئومورفومتری به عنوان زیررشته ای از ژئومورفولوژی ارائه می شود. ژئومورفومتری به اندازه گیری کمی سطوح و لندفرم ها بر اساس تغییرات ارتفاعی تحت تأثیر تابع فاصله می پردازد. شاخص های ژئومورفومتریک ویژگی های شکل عوارض زمینی را به صورت کمی بیان می دارند. این تحقیق با تأکید بر استفاده از شاخص های ژئومورفومتریک و الگوریتم SVM به شناسایی سطوح مستعد زمین لغزش در آزادراه خرم آباد – پل زال به عنوان یکی از راه های ارتباطی مهم کشور می پردازد. شاخص های مورداستفاده شامل شیب، جهت شیب، لیتولوژی، وضعیت گسل ها، شبکه زهکشی و کاربری اراضی است که به همراه شاخص های ژئومورفومتریک شامل انحنای پروفیل، انحنای پلان و انحنای کلی با استفاده از رویکرد هوش مصنوعی و توابع خطی و چندجمله ای الگوریتم SVM در شناسایی سطوح مستعد لغزش استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد استفاده از شاخص های ژئومورفومتریک، انحنای پلان، پروفیل و کلی توانسته ویژگی های شکلی سطوح را به صورت کمی مشخص نماید و درنتیجه نقش مهمی در افزایش دقت شناسایی سطوح مستعد لغزش داشته است. با توجه به به هم ریختگی و زبری سطوح لغزشی شاخص های ژئومرفومتریک کارایی خوبی در شناسایی پهنه های لغزشی داشته اند. ارزیابی دقت با استفاده از داده های پیمایش زمینی ضمن تأکید این مطلب نشان می دهد تابع چندجمله ای در شناسایی سطوح مستعد لغزش، دقت بیشتری نسبت به تابع خطی الگوریتم SVM داشته است که علت آن می تواند رفتار غیرخطی وقوع لغزش در منطقه مطالعاتی است و بنابراین تابع غیرخطی الگوریتم بهتر توانسته احتمال وقوع لغزش را مشخص نماید.

رخدادهای طبیعی فرآیندهای پیچیده ای هستند که بر تمامی بخش های کره زمین تأثیرگذارند که دراین بین زمین لغزش به عنوان یکی از مهم ترین معضلات جهانی باعث خسارات عدیده ای به مناطق مسکونی، جاده ها، زمین های کشاورزی و... می گردد که با شناسایی عوامل مؤثر در وقوع حرکت های توده ای و پهنه بندی آن، می توان کمک مؤثری در تدوین برنامه مدیریت خطر و کاهش خسارات ناشی از وقوع این پدیده نمود. هدف از انجام این پژوهش نیز پهنه بندی خطر زمین لغزش با استفاده از مدل تحلیل شبکه (ANP) در حوضه پیوه ژن دامنه جنوبی بینالود می باشد. بدین منظور، لایه های اطلاعاتی 10 عامل: ارتفاع، بارش، شیب، جهت شیب، زمین شناسی، تراکم پوشش گیاهی، کاربری اراضی، فاصله از جاده، فاصله از رودخانه و فاصله از گسل تهیه شد. سپس جهت تهیه نقشه پهنه بندی از مدل ANP استفاده گردید. نتایج حاصل از این مدل نشان می دهد که عوامل فاصله از رودخانه و فاصله از جاده به ترتیب بیشترین امتیاز وزنی(0.228 و 0.204) و شیب و جهت شیب کمترین وزن(0.012، 0.021) را در حوضه موردمطالعه به خود اختصاص دادند. از تعداد 31 زمین لغزش رخ داده در حوضه مطالعاتی، 17 زمین لغزش در فاصله 50-0 متری و 14 زمین لغزش دیگر در فاصله 150-50 متری از رودخانه به وقوع پیوسته است که نشان از تأثیر مستقیم و مهم فرسایش و زیر شویی رودخانه می باشد. همچنین فعالیت های انسانی نظیر جاده سازی در حوضه موردنظر خطر وقوع زمین لغزش را چندین برابر نموده است به طوری که 22 زمین لغزش در فاصله 0 تا 500 متری از راه های ارتباطی، رخ افتاده و راه ها را مورد هجوم خود قرارداده اند. درنهایت، بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش و انطباق داده های زمین لغزشی و مشاهدات میدانی، می توان گفت مدل ANP می تواند به عنوان مدلی مناسب و کارآمد برای پیش بینی پدیده لغزش به کار گرفته شود به طوری که در پژوهش حاضر 5/64 درصد زمین لغزش های حوضه در پهنه های خیلی زیاد و زیاد به وقوع پیوسته است.

سیلاب، از خطرات اصلی در مناطق کوهستانی می باشد. 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 خطر سیلاب را دارد. این پدیده همه ساله موجب خسارت به مناطق مسکونی، تخریب راه ارتباطی و رسوب زایی گسترده و پر شدن مخزن سد یامچی و بستر رودخانه از رسوب می شود. هدف این تحقیق پهنه بندی خطر وقوع سیلاب در حوضه آق لاقان چای می باشد. برای رسیدن به این هدف با بررسی های میدانی و مطالعه منابع، ابتدا 9 عامل مؤثر وقوع سیلاب منطقه شامل شیب، جهت شیب، لیتولوژی، ارتفاع، فاصله از آبراهه، بارش، دما، کاربری اراضی و خاک شناسایی شدند. سپس لایه ها اطلاعاتی توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. ارزش گذاری و استانداردسازی نقشه های معیار،در نرم افزار IDRISIبه صورت توأم با استفاده از روش فازی انجام گرفت. در مرحله بعد عوامل موردبررسی به صورت زوجی مقایسه و وزن هر یک از عوامل که مبین میزان تأثیر آن ها است، در نرم افزار Expert Choice ارائه شد. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش ویکور به عنوان یکی از روش های تحلیل تصمیم گیری چند معیاره، انجام شد.طبق نتایج به دست آمده، عوامل شیب، ارتفاع و فاصله از شبکه آبراهه، بیشترین تأثیر را بر ایجاد سیل در حوضه ی آق لاقان چای دارند. به طور عمده مناطق بسیار پرخطر در قسمت پرشیب شمال و جنوب غربی حوضه مطالعاتی قرار دارند. به طورکلی نتایج مطالعه نشان می دهد که حوضه آق لاقان چای دارای توان بسیار بالا ازلحاظ رخداد سیلاب می باشد، لذا انجام اقدامات حفاظتی، آبخیزداری و مدیریتی در حوضه ی مطالعات ضروری می باشد.