مطالب مرتبط با کلیدواژه
۲۱.
۲۲.
۲۳.
۲۴.
۲۵.
۲۶.
۲۷.
۲۸.
۲۹.
۳۰.
۳۱.
۳۲.
۳۳.
۳۴.
۳۵.
۳۶.
۳۷.
۳۸.
۳۹.
۴۰.
زمین آمار
حوزههای تخصصی:
هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات مکانی و میان یابی بارندگی ماهانه و سالانه در استان سیستان و بلوچستان با استفاده از روش های تک متغیره و چند متغیرة زمین آماری (OK، SK، Sklm، KED، UK و COK)، روش های قطعی (IDW، LPI، GPI و RBF) و رگرسیون خطی است. اطلاعات اولیه شامل داده های بارندگی پنجاه ایستگاه با طول دورة آماری مشترک 25 سال (1391-1367) و اطلاعات ثانویة (کمکی) مورد استفاده در روش های چندمتغیره شامل الگوی رقومی ارتفاع (DEM)، فاصله تا دریا، طول و عرض جغرافیایی بود. برای ارزیابی عملکرد روش ها از فن اعتبارسنجی متقابل و معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین انحراف خطا (MBE) استفاده شد. نتایج تحلیل نیم تغییرنما حاکی از همبستگی زیاد مکانی بارندگی در بیشتر دوره ها با ساختار کروی است. بیشترین آستانة نیم تغییرنما مربوط به ماه های دی، بهمن و اسفند (با بیشترین مقدار بارندگی) و بیشترین شعاع تأثیر مربوط به بهمن و اردیبهشت است. نتایج اعتبارسنجی متقابل حاکی از دقت بیشتر رابطة رگرسیونی بارش- ارتفاع برای فروردین، KED برای اردیبهشت، UK برای خرداد و شهریور، RBF برای تیر، مرداد، مهر، آذر، دی، بهمن و بارندگی سالانه و SK برای آبان و اسفند است. به طور کلی، نتایج حاکی از برتری روش قطعی RBF و روش های زمین آماری در بیشتر دوره ها بود.
تحلیل فضایی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
هدف این مقاله تعریف تحلیل فضایی و شرح مختصر مراحل تکوین آن در جغرافیاست. برای این منظور، از سال های قبل از جنگ جهانی دوم تاکنون، تطور تحلیل فضایی (پیدایش و عوامل مؤثر بر گسترش آن) بررسی شد. بر اساس منابع بررسی شده، تحلیل فضایی در پی انقلاب کمی و برای کشف نظریه ها و قوانین فضایی پراکندگی ها نضج گرفته است. از نظر طرفداران این نگرش جغرافیای قدیم (ناحیه ای) درصدد کشف نظریه های جهانی نیست و، بنابراین، نمی تواند دانش علمی تولید کند. در نتیجه ی چنین ضعفی، این دانش قادر به حل مسائل و مشکلات جامعه نیست. هدف تحلیل فضایی تحلیل پراکندگی ها یعنی توصیف ساختار فضایی و استدلال این ساختارها از طریق روابط فضایی و سرانجام برنامه ریزی فضایی فعالیت های انسان است. پس از ورود کامپیوتر و ایجاد سیستم اطلاعات جغرافیایی، تحلیل فضایی رویکرد اصلی جغرافیا شد و اکنون نیز سیطره ی این نگرش ادامه دارد. از نظر فلسفه ی علم، تحلیل فضایی با پراکندگی ها به منزله ی هستی های مستقل سروکار دارد. دانشِ حاصل به صورت نظریه های مستقل و جهانی بیان می شود. روش شناسی کمی و تجربی در قالب علم مهم زمین آمار همه ی پردازش های آماری مانند درون یابی، شناسایی ساختار فضایی، تغییرات فضایی و سرانجام برنامه ریزی فضایی را اجرا می کند
ارزیابی انواع روش های درون یابی به منظورپهنه بندی خشکسالی هواشناسی در دشت ساری-نکا(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
خشکسالی یک پدیدة طبیعی و قابل تکرار است که فرآیندهای مختلف زیست-محیطی را تحت تأثیر قرار داده است؛ به همین دلیل بایستی به طور گسترده مورد بررسی قرار گیرد. هدف از این تحقیق، بررسی وضعیت خشکسالی هواشناسی با به کارگیری چهار شاخص خشکسالیو همچنین انتخاب مناسب ترین روش از میان روش های مختلف درون یابی به منظور پهنه بندی خشک سالی در دشت ساری-نکا می باشد. برای این منظور، از آمار 10 ایستگاه هواشناسی موجود در دشت ساری-نکاو چهار شاخص خشکسالیRAI، ZSI، CZI و PNPIجهت ارزیابی و تحلیل خشکسالی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر دو شاخص ZSI و CZI در تمامی ایستگاه ها اختلاف چندانی با یکدیگر ندارند و تقریباً بر هم منطبق می باشند و شاخص RAI تشابه بیشتری با شاخص PNI داشته است. همچنین نتایج نشان داد که در اکثر ایستگاه ها بعد از سال 1377 خشکسالی هواشناسی شدت یافته است و شدیدترین خشکسالی طبق مقادیر به دست آمده از هر یک از شاخص های خشکسالی در سال 1384رخ داده است. در نهایت بهمنظور ارزیابی روش های مختلف درون یابی جهت تهیة نقشه های پهنه بندی خشکسالی، روش های زمین آمار کریجینگ ساده، معمولی، عکس فاصله با درجات 1 تا 5، تابع شعاعی و درون یابی چند جمله ای کلی به کار گرفته شد. بر اساس دو معیار ارزیابیRMSE و MAE برای شاخص های SPI، ZSI و CZI روش کریجینگ ساده و برای شاخص PNPI روش تابع شعاعی به عنوان مناسب ترین روش از بین سایر روش های درون یابی برای هریک از شاخص های مورد بررسی انتخاب شد.
ناحیه بندی و تحلیل بارش های نواحی مرکزی ایران با استفاده از روش های زمین آمار(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
هدف از این مطالعه، ناحیه بندی و تحلیل چرخه های بارش نواحی مرکزی کشور است. بدین منظور از 29 متغیّر اقلیمی برای72 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی، طی دورة آماری از سال های 1359 تا 1390 استفاده شده است. برای دست یابی به این هدف، ابتدا با استفاده از روش های زمین آمار، پایگاه داده ای به ابعاد 29× 3673 کیلومتر تشکیل شده است. سپس به منظور ناحیه بندی اقلیمی از روش های تحلیل خوشه ای و تحلیل ممیّزی بهره گرفته شده است. به منظور آشکارسازی چرخه های نهان و آشکار بارش هریک از نواحی، از تحلیل طیفی (تحلیل همسازه ها) استفاده شده است. داده های حاصل از متغیرهای اقلیمی انتخاب شده به روش تجزیة خوشه ای ادغام وارد6، مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت که پس از ترسیم دندروگرام چهار پهنة اقلیمی (1- ناحیه ای بارش زیاد، دمای بسیار کم و رطوبت زیاد؛ 2- بارش متوسط، دمای کم و رطوبت متوسط؛ 3- بارش بسیار کم، دمای بسیار زیاد و رطوبت بسیار کم؛ 4- بارش کم، دمای زیاد و رطوبت کم) شناسایی شد. به منظور ارزیابی نتایج حاصل از تجزیة خوشه ای، از روش تحلیل ممیّزی و آزمون تفاضل میانگین استفاده شد. نتایج حاصل از تحلیل ممیّزی نشان داد که 87/98 درصد از ایستگاه ها به طور صحیح در گروه مربوط به خود قرار گرفته اند. نتایج حاصل از اعمال تحلیل چرخه های بارش هر یک از این نواحی نشان داد که در هر چهار گروه، بیشتر چرخه های کوتاه مدت 2 تا 4 ساله حاکم بوده است؛ با وجود این، متنوع ترین چرخه ها در ناحیة یک، به دلیل عواملی مانند مجاورت با آب های خلیج فارس و قرارگیری در سایة ناهمواری های زاگرس، رخ داده است.
بررسی تغییرات کیفی آب های زیرزمینی واقع در رسوبات کواترنری دشت ارومیه(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
در پژوهش حاضر به بررسی و تجزیه وتحلیل کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه طی سال های 1380 و 1393 پرداخته شده است. هدف عمده و اصلی در این پژوهش، بررسی تغییرات زمانی و مکانی کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه، تهیه نقشه پهنه بندی عناصر برای دوره زمانی موردمطالعه و مقایسه میزان عناصر موجود در آب های منطقه با استانداردهای موجود است. آمار و داد های هواشناسی و همچنین کیفیت آب های زیرزمینی دشت ارومیه، به تعداد 20 چاه نمونه (1380-1393)، از مهم ترین داده های این تحقیق به شمار می روند. نقشه های توپوگرافی 25000 و نقشه های زمین شناسی 100000 و نرم افزارهای GIS مهم ترین ابزار کار به شمار می روند. روش تجزیه وتحلیل مبتنی بر روش های زمین آماری و تحلیل نمودارهای ویلکوکس، پایپر و شولر است. نتایج نشان می دهد در سال 1380 حداکثر گسترش کلراید در بخش مرکزی دشت ولی در سال 1393 مقادیر حداکثر به شرق دشت یعنی به سمت دریاچه ارومیه گسترش پیداکرده است. سدیم در سال 1380 در شمال و مرکز و تا حدی جنوب بالاست ولی در سال 1393 این مقادیر در شرق و شمال شرق زیاد است. مقادیر یون کلسیم نیز در سال 1393 نسبت به سال 1380 در شرق دشت افزایش پیداکرده است. یون بیکربنات در سال 1380 به میزان حداکثر 2/9 در غرب دیده می شود در حالی این میزان در سال 1393 به 2/10 و نیمه شرقی افزایش پیداکرده است. حداکثر هدایت الکتریک آب های زیرزمینی دشت ارومیه در سال 1380 در حدود 1656 میکروموس در سانتیمتر و در مرکز و شمال غرب دشت قرار دارند. درحالی که در سال 1393 این میزان 2300 واحد شده و بیشتر در شرق دشت ارومیه مشاهده می شود. میزان سختی کل آب نیز از بخش مرکزی در سال 1380 به بخش شرقی دشت در سال 1393 منتقل شده است. به طورکلی اغلب عناصر در طی دوره مطالعاتی به لحاظ زمانی و مکانی دچار تغییرات شده اند. ضمن اینکه باوجود شرایط خاص در منطقه، آب های زیرزمینی به لحاظ مصارف سه گانه به ویژه در بخش شرب، از کیفیت مناسبی برخوردار است.
تحلیل فضایی خشکسالی اقلیمی شمال غرب ایران با استفاده از آماره خودهمبستگی فضایی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
خشکسالی یکی از پدیده های خزنده محیطی است که در مناطق خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد. در این پژوهش با استفاده از داده های بارندگی 23 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی در بازه زمانی 20 ساله در شمال غرب ایران، به بررسی و تحلیل فضایی خشکسالی پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از مقادیر SPI، دوره های خشکسالی و ترسالی منطقه شناسایی شدند و با استفاده از افزونه Geostatistic Analyst اقدام به پهنه بندی خشکسالی با روش درون یابی کریجینگ معمولی با مدل نیم پراشنگار گوسین و با کمترین خطای RMS شد. در ادامه با استفاده از واریوگرام مناسب، یاخته هایی به ابعاد 5*5 کیلومتر جهت انجام تحلیل فضایی بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شد. به منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در شمال غرب ایران از آماره های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده های فضایی استفاده شد. نتایج شاخص موران در مورد خشکسالی نشان داد که مقادیر مربوط به سال های مختلف در طول دوره آماری دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک (I >0/959344Moran's) می باشند که نشان دهنده خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی است. همچنین نتایج حاصل از مقادیر امتیاز استاندارد Z و مقدار P-Value، خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی را مورد تائید قرارداد. درنهایت جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی از آماره ی عمومی G استفاده شد. نتایج این آماره نشان داد که قسمت غرب و شمال غرب منطقه دارای الگوی خشکسالی ملایم و جنوب شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می باشد که در سطح 99/0 درصد معنادار می باشند.
بررسی کیفیت آب زیرزمینی دشت زنجان از نظر استانداردهای شرب با استفاده از رویکرد زمین آمار(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
در بررسی تغییرات مکانی پارامتر های کیفی آب های زیرزمینی برای شناخت وضعیت کیفی آبخوان، منابع آلوده کننده و تعیین مناسب ترین راهکارهای مدیریتی، روش های زمین آماری و GIS ابزار مفیدی هستند. در این پژوهش، توزیع پارامتر هایی نظیرEC ،TDS ، TH و pH در منابع آب زیرزمینی دشت زنجان با استفاده از روش های زمین آماری عکس فاصله (IDW)، توابع شعاعی(RBF)، تخمین گر موضعی (GPI)، تخمین گر عام (LPI) و روش کریجینگ معمولی (OK) در نرم افزار ArcGIS بر اساس نمونه های آب زیرزمینی 34 حلقه چاه ارزیابی و نقشه های پراکنش مکانی هر کدام تهیه شد. پس از بررسی واریوگرام و مشخص شدن مکانی بودن تغییرات پارامتر ها، اقدام به میان یابی پارامتر ها شد و با استفاده از روش اعتبارسنجی متقابل (CV) و ریشه دوم میانگین مربعات خطا (RMSE)، بهترین مدل ارزیابی با کمترین مقدار RMSE انتخاب شد. نتایج نشان داد، پارامترهای EC و pH با استفاده از روش عکس فاصله و پارامترهای TH و TDS با استفاده از روش تخمین گر توابع شعاعی کمترین مقدار RMSE را داشته اند و برای تهیه نقشه توزیع مکانی پارامترهای کیفیت آب زیرزمینی از این روش ها استفاده شد. با توجه به استاندارد آب آشامیدنی سازمان بهداشت جهانی و نقشه های به دست آمده از زمین آمار، پارامتر pH در کل دشت برای شرب بدون محدودیت است و مقدار پارامتر EC در چهار چاه والایش، دیزج آباد، زنجان و مهتر در جنوب شرقی، مرکز و شمال غربی دشت محدودیت دارد که ناشی از فعالیت های کشاورزی در این منطقه است. مقدار پارامتر TDS بجز شمال شرقی در کل دشت دارای محدودیت زیاد از نظر مصرف شرب است. در تعداد کمی از چاه های دشت مقدار TH بدون محدودیت است و مقادیر این پارامتر در دشت زنجان از نظر شرب محدودیت ایجاد می کند و از نظر سختی، آب کلیه چاه ها در طبقه سخت و خیلی سخت طبقه بندی می شوند. به نظر می رسد، دلیل روند کاهش کیفیت آب زیرزمینی برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی و حفر چاه های غیرمجاز و گسترش فعالیت های صنعتی است.
تعیین بهترین شاخص فرسایندگی باران در استان فارس و پهنه بندی آن(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
امروزه فرسایش آبی به عنوان یکی از مسائل مهم در کشاورزی و آبخیزداری مطرح است و محققان با انجام تحقیقات مختلف به دنبال راهکارهایی برای به حداقل رساندن آن هستند. شاخص فرسایندگی باران مهم ترین عامل تأثیرگذار بر فرسایش خاک بوده و تابعی از خصوصیات فیزیکی باران می باشد. جهت کمّی کردن عامل فرسایندگی باران شاخص های مختلفی توسعه داده شده اند که انتخاب شاخص مناسب با توجه به شرایط اکولوژیکی منطقه حائز اهمیت است. تحقیق حاضر به منظور تخمین ضریب فرسایندگی باران بر اساس بررسی ارتباط بین شاخص های مبتنی بر مقدار و عامل فرسایندگی معرفی شده توسط ویشمایر و اسمیت (EI 30 ) و پهنه بندی ضریب فرسایندگی باران با روش های مختلف قطعی و زمین آمار در استان فارس انجام شده است. بررسی روابط رگرسیونی بین عوامل ذکرشده، نشان داد که شاخص فورنیه با ضریب تبیین 80/0، همبستگی بالایی با ضریب فرسایندگی (R ) دارد. در نتیجه بر اساس معادله حاصل شده،R هر ایستگاه محاسبه شد. در نهایت روش تابع پایه شعاعی با مدل نواری کاملاً منظم بر اساس جذر میانگین مربعات خطا پایین تر و ضریب تبیین بالاتر نسبت به روش های دیگر انتخاب شد . براساس نقشه ضریب فرسایندگی باران بیشترین میزان فرسایندگی در قسمت شمال استان و کمترین مقدارآن در ناحیه ی شرق و شمال شرق می باشد. همچنین 44 د رصد استان دارای فرسایندگی متوسط و 10 درصد در معرض فرسایش زیاد می باشد.
پهنه بندی خطر سیلاب در حوضه آبریز گابریک(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
مخاطرات سیلاب یکی از مهم ترین و پرحادثه ترین مخاطرات طبیعی ایران می باشد که در سال های اخیر تکرار و شدت وقوع آن بیشتر شده است. شدت این مخاطره در حوضه آبریز گابریک به دلیل موقعیت جغرافیایی، شرایط خاص اقلیمی، زمین شناسی و عوامل حوضه ای بیشتر بوده و همه ساله حجم عظیمی از جریان سیلاب باعث تخریب اماکن مسکونی، اراضی کشاورزی و خسارات جانی و مالی زیادی می گردد. منطقه مورد مطالعه، یکی از حوضه های آبریز سواحل جنوب شرق ایران واقع در شرق استان هرمزگان بوده که با هدف کاهش خسارات جانی و مالی ناشی از مخاطره سیلاب در سکونتگاه های موجود در حوضه، به صورت تجزیه وتحلیل آماری، پیمایش میدانی و سنجش ازدور اقدام به شناسایی و تهیه نقشه پهنه بندی مناطق سیل گیر گردیده است. در این تحقیق با استفاده از فنون مختلف، پارامترهای مؤثر در وقوع سیلاب شناسایی و با به کارگیری مدل AHP در سیستم اطلاعات جغرافیایی، نقشه ای با دقت بالا تهیه شده است. نتایج حاصل از این پهنه بندی گویای آن است که مناطق با خطر بالا و بسیار بالا مجموعاً ۴/۲۳ درصد مساحت حوضه را تشکیل داده که نشان از سیلابی بودن پهنه های وسیعی از این حوضه به خصوص در مناطق پست نیمه جنوبی است که از دلایل اصلی این وضعیت، بارندگی های بسیار شدید لحظه ای، نفوذپذیری کم، فرسایش پذیری زیاد و شیب زیاد ارتفاعات می باشد؛ بنابراین به منظور کاهش و مهار این مخاطره و بهبود شرایط منطقه، اجرای طرح های آبخیزداری و احداث سد لازم و ضروری است.
برآورد مشخصه های برف به روش های موجک و زمین آمار (مطالعه موردی: حوضه های آبریز شمال غرب کشور)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
در این تحقیق، با به کارگیری تبدیل موجک، به بررسی روش شبکة عصبی - موجک و زمین آمار در برآورد توزیع مکانی سه مؤلفة ارتفاع برف، چگالی برف، و ارتفاع آب معادل برف حوضه های آبریز شمال غرب کشور پرداخته شد. بدین منظور، با مدنظر قراردادن اطلاعات اندازه گیری چهارسالة (1387 1387 تا 1390 1391) سه استان آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، و اردبیل توانایی روش شبکة عصبی- موجک و زمین آمار ارزیابی شد. مقایسة روش های مختلف زمین آمار نشان از برتری روش کریجینگ معمولی با نیم تغییرنمای گوسین برای مؤلفه های چگالی برف، آب معادل برف، و ارتفاع برف با آمارة میانگین مجذور مربعات خطای استاندارد (NRMSE) به ترتیب 259 /0، 429 /0، و 390 /0 بود. با کاربرد روش شبکة عصبی- موجک خطای برآورد هر سه مؤلفه بسیار کاهش یافت؛ به طوری که مقدار NRMSE برای مؤلفه های چگالی برف، آب معادل برف، و ارتفاع برف به ترتیب 122 /0، 002 /0، و 001 /0 به دست آمد. ضمن آنکه دقت شبیه سازی نقاط حدی مؤلفه های برف به وسیلة روش شبکة عصبی- موجک افزایش یافت. بنابراین، کاربرد شبکة عصبی- موجک در مقایسه با زمین آمار در برآورد توزیع مکانی مشخصه های برف توصیه می شود.
واکاوی روند تغییرات و الگوی فضایی ابرناکی سالانه و فصلی در ایران(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
ابرها در چرخه آب و شکل گیری اقلیم های مختلف از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. توزیع مکانی روزهای ابرناکی و روند تغییرات آن در جهت اتخاذ تصمیمات و راهبردهای محیطی حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش بررسی روند تغییرات مکانی و زمانی سالانه تغییرات روزهای ابرناکی در ایران بر مبنای روش های زمین آمار می باشد. روش پژوهش براساس آمار و اطلاعات روزهای ابری 43 ایستگاه همدید از سال 1970 الی 2010 انجام شد. به منظور تعیین الگوی فضایی از روش های مختلف درون یابی زمین آمار استفاده شد. برای سنجش دقت این روش ها از معیارهای اعتبارسنجی MAE،MBE وRMSE و برای ارزیابی روند تغییرات از روش من – کندال و کمترین مربعات استفاده گردید. نتایج نشان داد از شمال به جنوب و از غرب به شرق ایران، تعداد روزهای ابری کاهش می یابد و تفاوت مکانی زیادی در تعداد روزهای ابرناکی در کشور وجود دارد. توزیع زمانی – مکانی روزهای ابری در کشور نیز تابع مؤلفه های مکان می باشد و عامل عرض جغرافیایی بیشترین تأثیر را دارد. نتایج معیارهای اعتبارسنجی نشان داد که برای ابرناکی سالانه روش های GPI و C/K، در فصل زمستان روش درون یابی C/K، در فصل بهار روش IDW، در فصل تابستان LPI و در فصل پاییز روش های RBF وEBK از عملکرد بالاتری در توزیع مکانی ابرناکی برخوردار می باشند. روند تغییرات روزهای ابری در کشور بیشتر کاهشی بوده، در بیش از نیمی از ایستگاه های موردمطالعه این روند کاهشی معنی دار آشکار گردید. از آنجایی که مقدمه بارش ابرناکی است، نتایج تحقیق در پیش آگاهی مدیریت ریسک مخاطرات هیدروکلیمایی و مدیریت منابع آبی حائز اهمیت می باشد.
مقایسه مدل عددی، روش های هوشمند عصبی و زمین آمار در تخمین سطح آب زیرزمینی(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
مطالعه و تجزیه و تحلیل کمی آب های زیرزمینی به دلیل پیچیدگی فرآیندهای حاکم بر این منابع، دشوار و وقت گیر می باشد. مدل سازی به عنوان روشی کارآمد با کم ترین هزینه، امکان مطالعه پیچیدگی جریان آب زیرزمینی را برای مدیران فراهم می نماید. هدف این تحقیق مقایسه مدل عددی، روش های هوشمند عصبی و زمین آمار در مدل سازی تغییرات سطح آب زیرزمینی می باشد. بدین منظور اطلاعات آبخوان دشت همدان – بهار به عنوان یکی از مهم ترین منابع تامین آب منطقه، مورد مطالعه قرار گرفت. در این پژوهش از کد عددی MODFLOW در نرم افزار GMS، شبکه عصبی مصنوعی و روش عصبی - فازی در نرم افزارNeuroSolution ، روش عصبی – موجک در نرم افزار MATLAB و روش زمین آمار در نرم افزار ArcGIS استفاده گردید. مقایسه نتایج نشان داد که دقت روش های برآورد سطح آب زیرزمینی بر حسب کم ترین آماره مجذور میانگین مربعات خطای نرمال (NRMSE)، به ترتیب به روش عصبی - موجک، عصبی – فازی، زمین آمار، شبکه عصبی مصنوعی و مدل عددی تعلق داشت. به طوری که مقدار آماره NRMSE در روش عصبی - موجک به عنوان روش بهینه، برابر 0/11 درصد و در روش مدل عددی برابر 2/2 درصد بدست آمد. مقدار ضریب همسبتگی روش های فوق به ترتیب 0/998 و 0/904 بود. بنابراین می توان کاربرد روش های عصبی ترکیبی به ویژه نظریه موجک را در برآورد سطح آب زیرزمینی مناسب تر از روش زمین آمار و مدل عددی دانست. ضمن آن که در روش های هوشمند عصبی از متغیرهای زودیافت طول و عرض جغرافیایی و ارتفاع از سطح دریا به عنوان بردار اطلاعات ورودی استفاده شده بود.
تحلیل فضایی و بهینه سازی شبکه ی ایستگاه های باران سنجی استان کردستان با استفاده از واریانس خطای کریجینگ(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
سپهر دوره ۲۷ بهار ۱۳۹۷ شماره ۱۰۵
115 - 126
حوزههای تخصصی:
در راستای برداشت دقیق دادههای بارش به عنوان مهمترین ورودی مدلسازی های هیدرولوژیکی، شبکه ی باران سنجی نقش اساسی را ایفا می کند. با طراحی شبکه ی بارانسنجی بهینه می توان با حداقل هزینه و عدم اطمینان داده های بارش را برداشت نمود. به منظور بهینه یابی ایستگاه های باران سنجی روش های متفاوتی ارایه شده که در این میان روش های زمین آمار به گستردگی مورد استفاده قرار می گیرند. تحقیق حاضر وضعیت ایستگاه های باران سنجی استان کردستان و پتانسیل بهینه سازی موقعیت آنها را با استفاده از روش های زمین آمار بر مبنای واریانس خطای کریجینگ و با در نظر گرفتن توپوگرافی منطقه بررسی نموده است. در این تحقیق به منظور تحلیل فضایی و برآورد واریانس خطا از داده های بارش 145 ایستگاه هواشناسی در بازه ی زمانی (2013-2001) و نقشه ی رقومی ارتفاع ماهواره ی SRTM استفاده گردیده و با توجه به وسعت زیاد منطقه ی مورد مطالعه و تغییرات زیاد داده های بارش، ناحیه بندی منطقه یا خوشه بندی ایستگاه ها صورت گرفته است. نتایج پژوهش نشان می دهد که ارتفاعات بیشترین سهم را در ایجاد خطای برآورد بارش داشته و با حذف ایستگاه هایی که در موقعیت مناسبی واقع نشده اند میتوان هزینه ی نگهداری ایستگاهها را کاهش داد؛ همچنین با حذف یا جابجایی 8 ایستگاه از ایستگاه های موجود و اضافه نمودن 28 ایستگاه جدید به شبکه ی باران سنجی، مقادیر میانگین واریانس خطا 11 % کاهش می یابد که بیشترین کاهش در بخش های مرکزی استان با 24.03 % می باشد. نتایج پژوهش حاضر به منظور کاربرد روش های زمین آمار در تحلیل فضایی و بهینه سازی ایستگاه های باران سنجی در نواحی کوهستانی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و نقشه های تولید شده نیز برای سازمان های اجرایی (نظیر سازمان هواشناسی، وزارت نیرو و ...) از ارزش کاربردی بالایی برخوردار هستند.
ارزیابی تغییر پذیری فضایی - زمانی جزایر حرارتی در ارتباط با کاربری های شهری - مطالعه موردی: شهر ارومیه(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
سپهر دوره ۲۷ بهار ۱۳۹۷ شماره ۱۰۵
183 - 197
حوزههای تخصصی:
رشد جمعیت و توسعه شهرنشینی از عوامل مؤثر بر افزایش دمای هوا در نواحی شهری هستند که موجب ایجاد جزیره حرارتی برروی این مناطق در مقایسه با محیط اطراف می شوند و اثرات ناشی از آن می تواند نقشی اساسی و مهم درکیفیت هوا داشته و به تبع آن، سلامت عمومی ایفا نماید. این پدیده به ویژه در شهرهای بزرگ بیشتر مشهود است. هدف این تحقیق، پی بردن به تفاوت دمایی مناطق مختلف شهر ارومیه و حاشیه اطراف آن به منظور شناخت محدوده تشکیل جزیره گرمایی در شهر ارومیه می باشد. عرصه مطالعاتی پژوهش حاضر شهر ارومیه است و برای انجام این تحقیق، از آمار روزانه در ایستگاه سینوپتیک شهر ارومیه و همچنین 9 ایستگاه سنجش دمایی در داخل شهر استفاده شده است. نتایج حاصل از مقایسه داده های دماسنج های نصب شده نشان می دهد که اختلاف دمایی معادل 2/4الی 6/9 درجه سلسیوس بین مرکز جزیره گرمایی با نواحی اطراف شهر وجود دارد به طوری که ایستگاه میدان ولایت فقیه بادمای 41/29 درجه سلسیوس در مقایسه با هشت ایستگاه دیگر، بیشترین دما را به خود اختصاص و در واقع، مرکز جزیره گرمایی را تشکیل داده است. در همان حال ایستگاه مرکز تعویض پلاک خودرو ارومیه با دمای حداکثر 77/22 سلسیوس خنک ترین ایستگاه در مقایسه با دیگر ایستگاه ها می باشد که نشان دهنده اختلاف گرمایی 64/6 سلسیوس در سطح شهر است. شدت جزیره گرمایی بافاصله گرفتن از مرکز شهر کاهش می یابد؛ به بیان دقیق تر بررسی ها نمایان گر این است که با توجه به تنوع پراکندگی کاربری ها در سطح شهر، قسمت مرکزی شهر به علت برخوردار بودن از بالاترین سطح ساخت و ساز شهری و حجم بالای تردد و ترافیک شهری، دارای بالاترین میانگین دمایی می باشد.
تحلیل اثرات خشکسالی های اقلیمی اخیر بر میزان شوری آب های زیرزمینی با استفاده از روش های زمین آماری و GIS در دشت یزد- اردکان(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
سپهر دوره ۲۷ تابستان ۱۳۹۷ شماره ۱۰۶
179 - 199
حوزههای تخصصی:
در سال های اخیر تغییرات جهانی اقلیمی در بسیاری از مناطق کشور خصوصاً فلات مرکزی ایران منجر به تشدید پدیده خشکسالی شده است . دشت یزد - اردکان در استان یزد نیز از این امر مستثنی نبوده و تکرار این پدیده منجر به بروز تغییراتی در کیفیت و کمیت منابع آب موجود دشت که عمدتاً چاه های آب زیرزمینی هستند؛ گردیده است . هدف از انجام این پژوهش بررسی تأثیر خشکسالی های دودهه اخیر بر شوری آب استحصالی از چاه های آب زیرزمینی منطقه می باشد . برای این کار از داده های هواشناسی دشت یزد - اردکان در دو دوره زمانی، بارش بلند مدت 7 ایستگاه (1391 - 1346 )و بارش کوتاه مدت 4 1 ایستگاه (1391 - 1375 ) استفاده شده است. نتایج این مطالعه در ارزیابی مدل های واریوگرامی خشکسالی ها بهترین مدل را، مدل کروی و گوسین در خشکسالی و شوری و همچنین با توجه به روش زمین آماری بهترین مدل برونیابی را، کریجینگ و کوکریجینگ تشخیص داده است. در تحلیل همبستگی باهر سه آماره پیرسون، منکندال و اسپرمن بین بارش ( spi ) و شوری بر مبنای نمره z روند منفی به همراه همبستگی معکوس مشاهده شده، که در هیچکدام سطح معنی دار مشاهده نمی شود. وجود همبستگی قوی بین این دو پارامتربا تأخیر یک سال از نتایج دیگر این پژوهش بوده است. به وسیله نرم افزار +GS و GIS انتخاب بهترین مدل واریوگرامی، نقشه های خشکسالی و شوری آب زیرزمینی و نقشه تغییرات شوری نیز ترسیم گردید. به طور کلی در اکثر ایستگاه ها با روند منفی بارش، روند مثبت شوری آب زیرزمینی مشاهده می شود و همچنین کیفیت آب زیرزمینی در مناطقی که بیشتر مورد هجمه خشکسالی قرارداشته است شدیدتر تغییر یافته و شوری آن نیز بیشتر شده است.
برآورد میزان فرسایش خاک و رسوبدهی با بهره گیری از مدل بارش-رواناب WMS (مطالعه موردی: حوضه آبخیز سعدل-استان آذربایجان غربی)(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
مخاطرات محیط طبیعی سال هفتم پاییز ۱۳۹۷ شماره ۱۷
1 - 18
حوزههای تخصصی:
برآورد میزان فرسایش و رسوب در حوضه های آبخیز بدون آمار رسوب یکی از مسائل اساسی بوده و استفاده از روش های تجربی را لازم می نماید تا داده های حاصل بتواند مبنایی برای برنامه ریزی های مدیریتی واقع گردد. هدف از این پژوهش، کاربرد مدل اصلاح شده پسیاک (MPSIAC) و مدل توسعه یافته آن در حوضه آبخیز سعدل به مساحت 2663 هکتار با توجه به معیارهای لحاظ شده در این مدل و نیز استفاده از مدل بارش-رواناب WMS جهت کاهش خطا و افزایش دقت نسبی در تجزیه و تحلیل مدل می باشد. حوضه سعدل به دلیل اختلاف ارتفاع زیاد و تغییرات ناگهانی شیب دارای خصوصیات هیدرولوژیکی و ژئومورفولوژیکی خاص می باشد لذا برآورد مقدار رسوب و کمی سازی آن بر اساس روابط تجربی جهت طرح های حفاظت آب و خاک ضروری می نماید. به منظور تعیین تغییرات مکانی بارش حداکثر روزانه از آمار 11 ایستگاه باران سنجی استفاده شد. به منظور برآورد بارش در دوره های بازگشت مختلف از نرم افزار Easy fit و روش های مختلف درون یابی استفاده شد. برآورد حداکثر دبی سیلاب، حجم و دبی ویژه توسط مدل بارش- رواناب WMS انجام شد. بررسی پوشش گیاهی منطقه از طریق سنجش از دور (ERDAS) و با شاخص NDVI محاسبه شد. نتایج تجزیه و تحلیل آماری مدل MPSIAC نشان داد که فرسایش خاک و تولید رسوب رابطه مستقیم با نوع خاک و متوسط شیب حوضه دارد همچنین بررسی روابط همبستگی بین عوامل مدل توسعه ای نشان داد که متوسط شیب حوضه و عامل رواناب بیشترین تأثیر را بر روی افزایش تولید رسوب در منطقه دارد. بیشترین مقدار رسوب تولیدی در زیرحوضه Q1 در هر دو مدل برآوردی (1599 تن در مدل MPSIAC و 1232 تن در مدل توسعه ای) و کمترین میزان رسوب کل در هر دو مدل مربوط به زیرحوضه E به دست آمد.
پهنه بندی شوری خاک سطحی در اراضی شور بولاق ساوه با استفاده از روش های زمین آماری(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
مخاطرات محیط طبیعی سال هشتم بهار ۱۳۹۸ شماره ۱۹
1 - 14
حوزههای تخصصی:
پدیده شوری، یکی از مخرب ترین فرآیندها به ویژه در خاک های مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. لذا به منظور استفاده و بهره بردارى از این خاک ها، پایش و تهیه نقشه شوری خاک ضرورت دارد. در این تحقیق به منظور پیش بینی و پهنه بندی خاک اقدام به برداشت 100 نمونه از خاک سطحی اراضی شوره منطقه بولاق ساوه به روش شبکه ای شد. سپس در آزمایشگاه، مقادیر هدایت الکتریکی (EC) عصاره اشباع خاک به عنوان معرف شوری اندازه گیری گردید. سپس با انتقال داده ها به محیط نرم افزار ArcGIS 10 اقدام به تهیه نقشه پهنه بندی EC شد. بدین منظور از مدل سمی واریوگرام کریجینگ استفاده شد. از طرفی مقدار نسبت اثر قطعه ای به حد آستانه برابر 84/43 درصد به دست آمد که حاکی از همبستگی مکانی متوسط مقادیر EC خاک در منطقه مطالعاتی است. همچنین دامنه تأثیر واریوگرام حدود 261 متر به دست آمد. برآیند ارزیابی شاخص های مذکور مؤید این مطلب است که زمین آمار توانسته است با دقت و صحت متوسطی اقدام به پهنه بندی EC کند. نتایج تحقیق نشان داد از 5 کلاس شوری خاک، EC خاک منطقه بولاق ساوه در چهار کلاس شامل غیرشور، تا اندازه ای شور، شوری متوسط و شوری زیاد قرار گرفته است که بیشترین مقادیر مربوط به میانه جنوبی منطقه مطالعاتی می باشد. این نتایج نشان می دهد که شوری خاک در محدوه مطالعاتی از تغییرپذیری بالایی برخوردار است
ارزیابی کارآیی روش های درون یابی برای تخمین PH و EC خاک (مطالعة موردی: بخش درودزن در استان فارس)(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
انتخاب مناسب ترین روش درون یابی به منظور تخمین ویژگی های خاک منطقه نقش مهمی در استراتژی های آب و مدیریت کشاورزی ایفا می کند. همچنین ازآنجاکه ویژگی های خاک در زمان و مکان تغییر می کند، تحلیل متغیرهای فضایی خصوصیات خاک برای نشان دادن اکوسیستم های خاص اهمیت دارد. هدف از این تحقیق بررسی دقت پنج روش درون یابی فاصلة وزنی معکوس، چندجمله ای عام، چندجمله ای موضعی، تابع شعاع محور و کریجینگ برای تخمین پارامترهای EC و PH خاک است. بدین منظور، 48 پروفیل در 15 دهستان موجود در بخش درودزن، واقع در استان فارس حفر شد. تمامی مقادیر EC و PH مربوط به عمق 30-0 سانتیمتر اول خاک است. برای بالابردن دقت مطالعه، روش های درون یابی در مدل ها و توان های گوناگون مقایسه شد. ترسیم نیم تغییرنما در GS + نشان داد داده های PH و EC بهترین برازش را به ترتیب در مدل گوسن و کروی دارند. همچنین براساس مقادیر به دست آمده از معیارهای ارزیابی خطا شامل RMSE، MSE، MAE، R 2 و MBE بهترین روش درون یابی با کمترین خطا به منظور تهیة نقشه های پراکنش مکانی پارامترهای EC و PH خاک انتخاب شد. نتایج برتریِ روش LPI با توان دو و روش IDW با توان یک برای فاکتور PH را نشان می دهد. همچنین روش کریجینگ در مدل گوسن و IDW با توان یک به ترتیب بیشترین دقت را برای پارامتر EC در منطقة مورد مطالعه نشان دادند. افزون بر این، نتایج نشان داد دقت روش RBF و GPI به نسبت سایر روش ها پایین تر است.
واکاوی روابط مکانی فراوانی رخداد ماهانه بارش های فرین بالا در ناحیه خزری (2016-1966)(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
جغرافیا و توسعه تابستان ۱۳۹۸ شماره ۵۵
23 - 44
حوزههای تخصصی:
بارش یکی از مهم ترین عناصر آب وهوایی موثر بر جنبه های مختلف محیط بشمار می آید از جلوه های رفتاری بارش خشونت آن است که به شکل مقادیر فرین ظهور می یابد. مقادیر فرین بارش می تواند به صورت سیل و خشکسالی و با ناهنجاری ها و پیامدهای محیطی - انسانی قابل توجهی رخ دهد. فرین های بارش نظیر تمامی عناصر آب وهوایی از الگویی جغرافیایی تبعیت می کند. شناسایی این الگوها، بویژه در نواحی که معیشت مبتنی بر نزولات آسمانی است، بر مدیریت و برنامه ریزی مبتنی بر دانسته های مذکور موثرند. با توجه به اینکه بارش های فرین بالای ناحیه خزری، یکی از مخاطرات طبیعی بویژه در بخش های شرقی این ناحیه می گردد، شناخت آرایش مکانی این پدیده می تواند برنامه ریزی های محیطی و کاهش آسیب پذیری و نیز افزایش سازگاری با این عارضه را آسان تر سازد. از این رو و به منظور واکاوی روابط فضایی مجموع فراوانی ماهانه بارش های فرین ناحیه خزری براساس آستانه صدک 99 و بیشتر، 385 ایستگاه ( همدید، اقلیم شناسی و بارانسنجی سازمان هواشناسی و باران سنجی وزارت نیرو ) طی بازه زمانی 2016-1966 مورد بررسی قرار گرفت. به منظور واکاوی روابط مکانی از برخی روش های آمار فضایی (آماره موران جهانی- موران محلی و آماره گتیس-ارد- جی) استفاده شد. نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان داد که رفتارحاکم بر مجموع فراوانی ماهانه بارش فرین ناحیه خزری از الگوی خوشه ای پیروی می کند. نواحی توام با خودهمبستگی های مثبت بیشتر در نواحی داخلی (نواحی کوهپایه ای) و به دور از خط ساحلی در اکثر ماه ها می باشد. خوشه های خودهمبستگی مثبت در بخش های شرقی و غربی و قسمت هایی از مرکز بیشتر گسترش دارند. آزمونG* (گتیس-جی استار) فراوانی خوشه هایی با ارزش بالا و پایین را تایید می کند. مقایسه یافته های این پژوهش و پژوهش های پیشین نشان داد که موقعیت جغرافیایی ناحیه خزری و ارتفاعات البرز و نیز سامانه های همدید موثر بر ناحیه خزری تاثیر شایان توجهی بر الگوی فضایی فراوانی رخداد بارش فرین دارند.
ارزیابی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر کیفیت منابع آب زیرزمینی دشت زرند با استفاده از تصاویر ماهواره ای و زمین آمار(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
مخاطرات محیط طبیعی سال هشتم تابستان ۱۳۹۸ شماره ۲۰
67 - 82
حوزههای تخصصی:
اافزایش جمعیت و در نتیجه آن افزایش تغییرات کاربری اراضی و بهره برداری بی رویه از منابع آب زیرزمینی نه تنها باعث کاهش کمیت بلکه سبب تخریب کیفیت این منابع ارزشمند شده است. مطالعه و بررسی اثرات تغییر کاربری اراضی بر کیفیت منابع آب زیرزمینی می تواند به مدیریت صحیح استفاده از این منابع آبی کمک نماید. لذا هدف از این مطالعه بررسی روند تغییرات کاربری اراضی بر کیفیت منابع آب زیرزمینی و همچنین مقایسه روش های مختلف زمین آمار در پهنه بندی کیفیت آب از لحاظ پارامتر های کیفی EC و SAR برای کشاورزی و آبیاری به کمک روش ویلکاکس می باشد. به منظور بررسی روند تغییرات کاربری اراضی از تصاویر ماهواره ای لندست سنجنده های 2000 TM و 2015 OLI با استفاده از روش حداکثر احتمال، استفاده گردید. همچنین به منظور مقایسه تناسب مدل های برازش داده شده بر داده ها نیز از دو معیار خطای ریشه میانگین مربعات (RMSE) و ضریب همبستگی (R) استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان داد که روش کریجینگ ساده با مدل واریوگرامی دایره ای با مقادیر RMSE معادل 19/1782 و R معادل 81232/0 برای پارامتر EC و روش کریجینگ معمولی با مدل واریوگرامی گوسی با مقادیر RMSE معادل 29534/3 و R معادل 79791/0 برای پارامتر SAR مناسب ترین روش ها در جهت پهنه بندی کیفیت منابع آب بودند. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که طی سال های مطالعاتی در منطقه مورد نظر، افزایش وسعت کاربری های شهری و کشاورزی و نیز افزایش 13 درصدی تخریب آب زیرزمینی رخ داده است که از جمله عمده ترین دلایل آن می توان به برداشت بی رویه جهت مصارف شهری و کشاورزی اشاره نمود. به طور کلی در پی افزایش وسعت کاربری های شهری و کشاورزی در منطقه طی سال های مطالعاتی، افزایش 2 درصدی آلودگی از لحاظ پارامتر EC و نیز افزایش 5/5 درصدی آلودگی از لحاظ پارامتر SAR در منابع آب زیرزمینی رخ داده است.