شاخص های توپوگرافی

بارش های سنگین ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که آگاهی از پراکندگی زمانی و مکانی آنها کمک بسزایی جهت کاهش آسیب های احتمالی می نماید. به این منظور وجود رابطه معنادار بین بارش های فراگیر و شاخص های توپوگرافی منطقه کوهستانی البرز بررسی گردیده است. در این پژوهش از آزمون همبستگی پیرسون استفاده گردیده و در این مدل، متغیر وابسته بارش روزانه فراگیر منطقه مطالعاتی ( بارش های رخ داده در بیشتر از 70 درصد ایستگاه های سینوپتیکی منطقه) و متغیر مستقل داده های مربوط به شاخص های توپوگرافیکی منطقه مطالعاتی (ارتفاع ایستگاه سینوپتیک، شیب و جهت ایستگاه، طول و عرض جغرافیایی ایستگاه، فاصله از خط مبنای شمالی، فاصله از خط الرأس، ارتفاع متوسط ایستگاه در یک شعاع 2.5 کیلومتری، ارتفاع متوسط هشت بلوک پنجاه کیلومتری در جهات هشتگانه جغرافیایی به مرکزیت ایستگاه سینوپتیک، اختلاف ارتفاع متوسط آن هشت بلوک از ارتفاع متوسط ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتری) می باشد. در ابتدا امر رابطه همبستگی بین بارش های فراگیر(129 روز) و شاخص های توپوگرافی بر اساس ایستگاههای سینوپتیک مشترک در سه فصل زمستان، بهار و پاییز شناسایی و در ادامه ضرایب همبستگی با فاصله اطمینان 95 درصد در سطح معناداری کوچکتر از 0.05 بررسی و از هر فصل یک روز نمونه با بالاترین میزان ضرایب همبستگی در اکثریت شاخص های توپوگرافی با عنوان نماینده از آن فصل انتخاب گردید. منطقه مطالعاتی که رشته کوه گسترده البرز می باشد با توجه به پیچیدگی توپوگرافی و تنوع شرایط اقلیمی آن در هر ناحیه، به مناطقی با شباهت توپوگرافی و اقلیمی تقسیم گردیده است. بالاترین تعداد آماره معناداری از نظر مقیاس زمانی و مکانی بین بارش فراگیر با شاخص های توپوگرافی مربوط به بارش فراگیر فصل بهار با 18 مورد و کمترین مربوط به بارش فراگیر فصل زمستان با 9 مورد می باشد، در فصل پاییز نیز 14 مورد رابطه خطی معنادار قابل شناسایی است. از بین شاخص های توپوگرافی، قوی ترین شاخص مربوط به اختلاف ارتفاع متوسط بلوک های50 کیلومتری از متوسط ارتفاع ایستگاه در شعاع 2.5 کیلومتر در جهات مختلف با توجه به فصول مختلف سال می باشد و گواه بر تاثیر جهت در منطقه مطالعاتی بر بارش های فراگیر می باشد و اینکه منطقه مورد نظر در چه جهتی قرار گرفته باشد تا بارش بیشتری را دریافت نماید، به این معنا که توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمالی کشور از جمله پرفشار سیبری (بابایی فینی،1393) به علت ارتفاع پایین و نزدیکی به سطح زمین تحت تاثیر ناهمواری های سطح زمین قرار می گیرد و توده هواهای مرطوب ورودی از قسمتهای شمال غربی و غربی کشور از جمله پرفشارهای مهاجر غربی ((قشقایی،1375)،(مرادی، 1385)) به علت ارتفاع بالاتر و قدرت بیشتر کمتر تحت تاثیر ناهمواریهای سطحی قرار گرفته و بارش منطقه تحت تاثیر این سیستم های جوی سطح بالاست. از سویی نیز بارش فراگیر در ناحیه البرز غربی شمالی و مرکزی جنوبی بیشترین و ناحیه البرز غربی جنوبی کمترین رابطه خطی معنادار را با مقادیر شاخص های توپوگرافی برقرار نموده است نتایج این تحقیق وجود رابطه خطی معنادار اکثریت شاخص های توپوگرافی مورد بررسی (22 شاخص از 24 شاخص) با بارش فراگیر را اثبات نموده تا بتوان بیشترین شاخص های موثر بر بارش منطقه را در زمینه برآورد و پیش بینی بارش استفاده نمود. دو شاخص توپوگرافی جهت ایستگاه و فاصله از خط الرأس در هیچ روزی و در هیچ ناحیه ای از منطقه مطالعاتی وارد مدل همبستگی نشده و هیچ گونه رابطه خطی معناداری ولو در حد ضعیف با بارش فراگیر منطقه برقرار ننموده اند.

فرسایش گالی یکی از اشکال پیشرفته فرسایش خاک است که تحلیل و شناسایی آن در جهت حفاظت خاک ضرورت دارد. هدف این تحقیق تعیین آستانه عوامل موثر در فرسایش گالی می باشد بنابراین براساس سوابق تحقیقات دیگران عوامل تاثیر گذار بر فرسایش گالی انتخاب شدند. جهت دستیابی به هدف تحقیق از دو مدل معروف دمپستر شیفر و مدل آنتروپی استفاده شده است. جهت تعیین مهم ترین متغیرها از آزمون جک نایف و برای مشخص نمودن قدرت پیش بینی مدلها از منحنی ROC استفاده شد. با استفاده از تصاویر گوگل ارث و همچنین بازدیدهای میدانی 331 نقطه گالی شناسایی، ثبت و نقشه پراکنش گالی تهیه شد. داده های مکانی پراکنش فرسایش گالی در قالب دو دسته تصادفی آموزشی (70 درصد) و آزمایشی (30 درصد) تقسیم شدند. نتایج خروجی لایه ها، وزن دهی و کلاس بندی و تلفیق در دو مدل دمپستر شیفر و آنتروپی، استخراج نقشه پهنه بندی حساسیت فرسایش پذیری گالی و آستانه حساسیت فرسایش پذیری گالی برای هر عامل می باشد. بر اساس آزمون جک نایف به ترتیب متغیرهای شاخص کاربری اراضی 33درصد، شاخص تراکم آبراهه 17درصد، لیتولوژی 13درصد، اقلیم 10درصد، بارش 5 درصد شاخص پوشش گیاهی 4 درصد و شاخص ارتفاع 2 درصد که در مجموع 84 درصد می باشند، بیشترین تأثیر را در فرسایش خندقی داشتند. سطح زیر منحنی مشخصه عملکرد سیستم ROC و مساحت سطح زیر نمودار AUC مدل دمپستر شیفر با ضریب تبیین 934/0 و مدل حداکثر آنتروپی با ضریب تبیین 936/0 موفقیت هر دو مدل را نشان می دهد. نتایج علمی تحقیق قابل ترویج و آموزش می باشد و از لحاظ کاربردی دستگاه اجرایی ذی ربط جهت کنترل فرسایش گالی می تواند تمهیدات لازم را با استفاده از نتایج این تحقیق بکار گیرد.