سنجش از دور

تحقیق حاضر با هدف برآورد فرسایش خاک در حوزه آبخیز سد مخزنی در حال احداث تنگ سرخ با مساحت 39 هزار هکتار در شرق و جنوب شرقی شهرستان بویراحمد در استان کهگیلویه و بویراحمد با استفاده از مدل RUSLE و قابلیت های سنجش از دور و سیستم اطلاعات مکانی به منظور برنامه ریزی اقدامات حفاظتی در حوزه آبخیز سد انجام شده است. لایه پارامترهای مدل RUSLE شامل فرسایندگی باران، فرسایش پذیری خاک، شیب و طول دامنه، مدیریت پوشش گیاهی و عملیات حفاظت خاک به ترتیب با استفاده از داده های بارندگی، ویژگی های فیزیکی و شیمایی خاک، مدل رقومی ارتفاع و کاربری اراضی در محیط سامانه اطلاعات مکانی تهیه شده اند و پس از رویهم گذاری لایه ها، مقدار فرسایش به صورت مکانی در سطح حوزه برآورد شد. مقدار عامل فرسایندگی باران از 62/179 تا 74/327 مگا ژول در میلی متر بر هکتار ساعت سال (MJ mm ha−1 h−1 year−1) بود. عامل فرسایش پذیری خاک از 08/0 تا 46/0 تن هکتار ساعت بر هکتار مگاژول میلی متر (t ha h ha−1 MJ−1 mm−1) بود. کمترین و بیشترین مقدار عامل شیب و طول دامنه به ترتیب 08/0 و 42/12 بود. بیشترین و کمترین مقدار عامل مدیریت پوشش گیاهی به ترتیب 33/0 و 54/0 بود. بیشترین و کمترین مقدار عامل عملیات حفاظت خاک به ترتیب 5/0 و 1 بود. حدود 80 درصد منطقه مورد مطالعه دارای میزان فرسایش 35 تن در هکتار در سال است که بیشترین مقدار آن در قسمت های غربی و شمال شرقی است که آن هم ناشی از مقدار زیاد فرسایندگی باران و فرسایش پذیری خاک در این منطقه است.

تامین بخش عمده ای از آب مناطق کوهستانی از طریق رواناب ذوب برف صورت می گیرد. بنابراین ارزیابی دقیق آب ناشی از ذوب برف و همچنین اثرات تغییرات آب و هوایی بر روی آن، در مدیریت منابع آب امری ضروری است. در این پژوهش، رواناب ذوب برف در حوضه گاماسیاب تحت شرایط تغییر اقلیم، بررسی شد. برای این منظور، رواناب ناشی از ذوب برف با بدست آوردن سطح پوشش برف در دو سال آبی 97-95 از تصاویر روزانه ماهواره ترا- مودیس در سامانه گوگل ارث انجین و وارد کردن داده ها و پارامترهای لازم به مدلSRM ، شبیه سازی شد. در مرحله بعد با توجه به نزدیکی و طول دوره آماری مناسب از داده های ایستگاه همدید کرمانشاه در مدل ها و سناریوهای گردش عمومی جو از سری CMIP5 تحت دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 استفاده شد. ریزمقیاس نمایی این مدل ها توسط مدل آماری LARS-WG انجام شد. با بررسی عدم قطعیت مدل ها و سناریوها، برای تولید پارامتر دما از مدل HADGEM-2 تحت سناریوی PRC4.5 و برای تولید پارامتر بارش از همان مدل تحت سناریوی PRC 8.5 استفاده شد. در مرحله نهایی برای برآورد میزان تغییر رواناب ناشی از ذوب برف در دوره آتی میزان تغییرات داده های دما و بارش ماهانه نسبت به دوره پایه، به مدل SRM وارد شد. نتایج نشان داد که رواناب ناشی از ذوب برف علی الخصوص در فصل بهار کاهش می یابد. همچنین با وجود کاهش بارش دبی اوج اردیبهشت ماه با همان شدت تکرار می شود که علت آن می تواند ذوب ذوب هنگام برف بر اثر افزایش دما باشد.

استفاده از محصولات بارش ماهواره ای برای برآورد داده های بارش در مقیاس منطقه ای راهکاری جدید محسوب می شود. این محصولات خود دارای خطاهای گوناگونی هستند، به همین دلیل، ارزیابی و بررسی صحت این داده ها پیش از استفاده ضروری است. از آنجائی که بارش به شرایط اقلیمی و خصوصیات فیزیوگرافی منطقه وابسته است، بنابراین در پژوهش حاضر، ضمن اعتبار سنجی و صحت سنجی محصولات ماهواره ای بارش، به بررسی تاثیر دما و ارتفاع بر عملکرد محصولات بارشی ماهواره های MERRA، TRMM و CHIRPS در مقیاس ماهانه، در بازه زمانی 2005 تا 2019 و با استفاده از 222 ایستگاه سینوپتیک واقع در سطح کشور ایران پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که به ترتیب مقدار ریشه میانگین مربعات خطا برای ماهواره های TRMM، MERRA و CHIRPS برابر با 8/23 ،6/30 و 35 میلیمتر است که نشان دهنده عملکرد مطلوب ماهواره TRMM نسبت به دو ماهواره دیگر است؛ با بررسی شاخص آستانه موفقیت می توان گفت که طبق این شاخص، هر سه ماهواره عملکرد بسیار خوب و تقریبا مشابهی دارند به طوری که مقدار این شاخص به ترتیب برای ماهواره های MERRA، TRMM و CHIRPS برابر 864/0، 797/0 و 776/0 است. همچنین نتایج نشان داد که ماهواره TRMM در تمامی طبقات دمائی و ارتفاعی بهتر از دو ماهواره دیگر عمل می کند. در ارتفاعات کمتر از 500 متر و بیشتر از 1500 متر و دماهای زیر 18 درجه سانتی گراد، MERRA عملکرد خوبی نسبت به CHIRPS داشته و برآورد بهتری از بارش واقعی ارائه داده است.

یخچال های طبیعی و تغییرات کوتاه مدت و بلند مدت آن ها، از مهم ترین سنسورهای اقلیمی برای پایش روند تغییرات آب و هوایی هستند. در تحقیق حاضر به منظور آشکار سازی مکانی- زمانی تغییرات ارتفاعی دماغه یخچال؛ مدل های رقومی ارتفاعی حاصل، داده های لیزراسکنینگ هوایی (LiDAR) سال 1389و تصاویر پهپاد سال های 1397 و 1399 مورد استفاده قرار گرفتند. دقت مدل های رقومی ارتفاعی (DEM) استخراج شده از پهپاد، در سال های 1397 و 1399 به ترتیب با استفاده از حدود 40 و 20 نقطه کنترل زمینی تقریباً 15 سانتی متر برآورد شد. همچنین دقت برآورد تغییرات ارتفاعی بر اساس ارزیابی تغییرات ارتفاعی در منطقه غیر یخچالی در این بازه زمانی نشان دهنده دقت بالای نتایج است. بطوری که مقادیر میانگین و انحراف معیار در منطقه غیریخچالی به ترتیب برابر با 0.05± و0.34  سانتی متر است که مقادیری قابل قبول در مطالعه تغییرات ارتفاعی یخچال به شمار می روند. نتایج حاصل از تفریق دو به دوی DEM های یاد شده نشان دهنده تغییرات ارتفاعی بسیار زیاد دماغه یخچال علم کوه از سال 1389 الی 1399 است. چنانچه میانگین نرخ تغییرات ارتفاعی شکاف اصلی دماغه یخچال در این مدت حدود 0.8 – متر در سال (.m/yr) و بیشترین مقدار نرخ تغییر ارتفاعی حدود 2.31- (.m/yr) است. عمده تغییرات ارتفاعی این منطقه در بازه زمانی 1389 تا 1397 بوجود آمده و میانگین نرخ تغییرات ارتفاعی شکاف اصلی یخچال در این مدت 1.03- (.m/yr)و حداکثر آن 2.77- (.m/yr) است. تغییرات ارتفاعی در بازه زمانی 1397 تا 1399 کمتربوده و میانگین نرخ تغییرات ارتفاعی 0.1+  (.m/yr)و حداکثر آن 1.85- (.m/yr)است. با توجه به اینکه این منطقه به عنوان خروجی و محلّ تخلیه یخچال نیز شناخته شده و حجم زیادی از واریزه ها و یخرفت ها ی یخچالی را به ارتفاعات پایین تر سرازیر می کند، تغییرات ارتفاعی شدید این منطقه ناشی از ذوب برف و یخ است و همین امر، عامل اصلی وقوع سیلاب عظیم تیرماه سال 1390 در رودخانه سردآبرود بوده است.

این مطالعه با هدف ارزیابی کیفیت زیستگاه های آبخیز تجن در شمال ایران بر مبنای تغییرات کاربری اراضی در بازه زمانی 1431-1371 و بررسی ارتباط آن با سنجه های تعداد لکه (NP)، تراکم لکه (PD)، تراکم لبه (ED)، بزرگترین لکه (LPI)، شکل لکه (LSI) و جداشدگی (SPLIT) انجام پذیرفت. تصاویر لندست 8 و 4 برای تهیه نقشه های کاربری اراضی در سال های 1371، 1401 و 1431 با استفاده از روش های حداکثر احتمال، ترکیب متقاطع و CA-Markov در نرم افزارهای انوی و ترست پردازش شد. کیفیت زیستگاه های حوضه نیز با استفاده از اینوست در سه سناریو بر مبنای نقشه های کاربری اراضی ارزیابی و رابطه آن با تغییرات کاربری اراضی و سنجه های موردنظر بر اساس رگرسیون حداقل مربعات و آزمون همبستگی اسپیرمن تحلیل شد. نتایج نشان داد در بازه زمانی 1371 تا 1431، اراضی جنگلی و کشاورزی به ترتیب بیشترین تغییرات کاهشی (82460- هکتار) و افزایشی (76392 هکتار) را داشتند. زیستگاه های بخش مرکزی حوضه از کیفیت بالاتری نسبت به پهنه های شمالی و جنوبی برخوردار بودند. رابطه کیفیت زیستگاه ها با تغییرات کاربری اراضی معنادار و معکوس (-0.95)، با سنجه های NP، PD، ED و LSI غیرمستقیم و معنادار (-0.46) و با سنجه های LPI و SPLIT ضعیف مشاهده گردید. این مطالعه نشان داد که کیفیت زیستگاه ها حوضه مطالعاتی تحت تأثیر تغییرات کاربری اراضی و ویژگی های لکه های سیمای سرزمین طی 30 سال گذشته کاهش یافته و احتمالاً همین روند تا 30 سال آینده نیز ادامه می یابد. نتایج این مطالعه می تواند به عنوان مبنای تصمیم گیری در راستای توسعه کاربری ها در منطقه و حفاظت محیط زیست آن قرار گیرد.

در این تحقیق هدف پیامدهای محیط زیستی، سیاسی و امنیتی خشک شدن دریاچه ارومیه با استفاده از سنجش از دور بر پادگان های ارتش جمهوری اسلامی ایران در حوضه دریاچه ارومیه می باشد. تحقیق حاضر از نظر هدف، در زمره تحقیق کاربردی بوده و از نظر ماهیت و روش تحقیق، از نوع تحقیقات توصیفی - پیمایشی است. برای پایش ریزگردهای نمکی دریاچه ارومیه از تصاویر ماهواره ای سنتینل 5، مادیس و لندست 8 برای سال 2000 تا 2022 از سامانه گوگل ارث انجین استفاده شده است. در این تحقیق از توصیف ها و تحلیل های فضایی موجود در سیستم اطلاعات جغرافیایی (سامانه GEE و نرم افزار Arc Gis 10.8.1) بهره گرفته شده است. نتایج پژوهش نشان می دهد که پیامدهای امنیتی ریزگردها در دو پادگان مهاباد و سقزاز نظر بعد دفاعی و امنیتی را در سال 2015 نشان می دهد عبارتست از: افزایش میزان ترددهای غیر مجاز، به وجود آمدن روزنه های امنیتی، اختلال در تردد نیروی انسانی گشت زن، کاهش میدان دید بخصوص در مواقع ایجاد باد و توان دید بانی، اختلال در آماده باش و پشتیبانی و اختلال در شبکه های مخابراتی مهمترین پیامد های امنیتی دفاعی بحران ریزگردها می باشد. در سال 2022 میزان پراکندگی مکانی ریز گردهای نمکی فقط بر یک پادگان پراکنده نشده است و بیشتر پادگانهای ارتش در منطقه تحت تاثیر ریزگردهای نمکی دریاچه قرار گرفتهاند و در همین سال بیشترین میزان ریزگردهای نمکی بر پادگانهای ارومیه، شکاری تبریز، قوشچی، سقز و مهاباد پراکنده شده است. پیامدهای امنیتی ریزگردها در کل منطقه از نظر بعد دفاعی و امنیتی و سیاسی نشان می دهد که این ریزگردها باعث اختلافات قومی – مذهبی بین اقوام ترک و کرد، افزایش نارضایتی عمومی، کاهش همبستگی اجتماعی شهروندان با دولت، افزایش اعتراضات خیابانی و شورشهای شهری در منطقه، تحریک قومیت ها و نارضایتی بیشتر، افزایش جرائم امنیتی شده است.

توسعه فیزیکی مناطق شهری یکی از محرک های اصلی تغییرات جهانی است که تأثیرات مستقیم و غیرمستقیم مهمی بر شرایط محیطی و تنوع زیستی دارد. استفاده از تکنیک های سنجش از دور، یکی از رویکردهای جدید در برنامه ریزی شهری  محسوب می شود. پژوهش حاضر با هدف مقایسه کارآیی طبقه بندی کننده های یادگیری ماشین مبتنی بر پردازش شیئ گرای تصاویر ماهواره ای در استخراج محدوده توسعه فیزیکی شهر همدان با استفاده از تصویر ماهواره سنتینل 2 انجام شده است. در این راستا، فرایند قطعه بندی بر اساس مقیاس، ضریب شکل و ضریب فشردگی مناسب با هدف تولید اشیاء تصویری انجام شد. پس از قطعه بندی و تبدیل تصویر به اشیاء تصویری، با استفاده از طبقه بندی کننده های یادگیری ماشین مبتنی بر پردازش شیئ گرای تصاویر ماهواره ای شامل الگوریتم های طبقه بندی کننده بیز، k - نزدیکترین همسایه، ماشین بردار پشتیبان، درخت تصمیم گیری و درخت های تصادفی، فرایند طبقه بندی انجام و نقشه های محدوده توسعه فیزیکی شهری تولید شد. در نهایت، مقدار دقت هر کدام از نقشه های تولید شده محاسبه شد. بر اساس نتایج تحقیق، امکان تولید نقشه محدوده توسعه فیزیکی شهری همدان با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین مبتنی بر پردازش شیئ گرای تصاویر ماهواره ای با دقت قابل قبول وجود دارد. به طوری که طبقه بندی کننده بیز دارای دقت کلی 96 درصد و ضریب کاپای 0.95، k - نزدیکترین همسایه دارای دقت کلی 97 درصد و ضریب کاپای 0.96، ماشین بردار پشتیبان دارای دقت کلی 96 درصد و ضریب کاپای 0.95، درخت تصمیم گیری دارای دقت کلی 95 درصد و ضریب کاپای 0.94 و درخت های تصادفی دارای دقت کلی 95 درصد و ضریب کاپای 0.94 بودند. لذا از بین کلیه الگوریتم های مورد استفاده در این تحقیق، k - نزدیکترین همسایه با دقت کلی 97 درصد و ضریب کاپای 0.96 مقدار دقت بیشتری را ارائه نمود.