زنجیره ی مارکوف

در این پژوهش وقوع بارش های ایران بر اساس قوانین احتمال به صورت فرآیندهای تصادفی و با استفاده از مدل زنجیره ی مارکوف واکاوی شد. به منظور رسیدن به این هدف از داده های رخ داد و رخ نداد بارش پایگاه داده ی اسفزاری به مدت 43 سال ( 1/1/1340 تا 11/10/1383) استفاده شد. این اطلاعات بر روی 7187 یاخته و 15991 روز می باشد. با استفاده از مدل زنجیره ی مارکوف مرتبه ی اول با دو حالت بارش و بی بارش، آرایه فراوانی تشکیل شد و سپس به روش حداکثر درست نمایی آرایه ی احتمال انتقال محاسبه شد. همچنین با انجام آزمون نیکویی برازش، خی- دو پیروی داده ها از مدل انتخاب شده در سطح بالایی تأیید گردید. با به توان رساندن مکرر این آرایه احتمال پایا و دوره ی بازگشت روزانه حالت های بارش و بدون بارش برآورد شد. دوره ی بازگشت بارش روزانه حدود 7 روز و دوره ی بازگشت خشکی حدود 1 روز برآورد شد. بنابراین احتمال وقوع بارش در هر روز 0/1449 و احتمال عدم وقوع آن 0/8551 به دست آمد. دوره ی بازگشت بارش با تداوم 1 تا 3 روز برای تمام ماه ها محاسبه شد. بیشترین احتمال وقوع روز همراه با بارش طی ماه اسفند 0/27 بوده است. کوتاه ترین دوره ی بازگشت بارش ها با تداوم 1 و 2 روزه طی ماه های اسفند و بهمن به ترتیب 3/7 و 5/6 روز است.

هدف از این پژوهش تحلیل و بررسی ویژگی دوره های خشک و مرطوب ایران با بهره گیری از یک مدل آماری پیش بینی موسوم به زنجیره ی مارکوف است. داده های این تحقیق از پایگاه داده ی اسفزاری است. این داده ها شامل 7187 پیکسل و مدت 15991 روز از 1/1/1340 تا 11/10/1383 می باشد. با انجام آزمون خی دو برازش داده ها با مدل مرتبه ی اول زنجیره ی مارکوف دو حالته تأیید گردید. به دلیل کاربرد داده های یاخته ای و به منظور اطمینان بیشتر به صحت نتایج، آستانه ی 5/0 میلی متر برای تمایز یک روز مرطوب از روز خشک درنظر گرفته شد. ابتدا ماتریس فراوانی انتقالات تشکیل و سپس با روش حداکثر درست نمایی ماتریس احتمال انتقال ساخته شد. آنگاه با تعیین عناصر p (احتمال وقوع بارش) و q (احتمال عدم وقوع بارش) ویژگی های مارکوفی محاسبه شد. احتمالات ساده، ایستا و اقلیمی نیز در این نوشتار مقایسه گردید. دوره های بازگشت تری و خشکی و نیز دوره های بازگشت دو و سه روزه بارش محاسبه و نقشه های آن تهیه گردید. نتایج نشان داد برای تمامی ماه ها و فصول احتمال عدم وقوع بارش بیشتر است و برای هیچ یک از ماه های دوره ی مورد مطالعه فراوانی روزهای خشک کمتر از 21 روز نیست. طولانی ترین دوره ی تر مورد انتظار برای ماه اسفند 99/1 روز و طولانی ترین دوره ی خشک مورد انتظار مربوط به تیر ماه با 32/40 روز است. چرخه ی هوایی زمستان نشان داد که بعد از هر 74/5 روز خشک، 97/1 روز مرطوب رخ خواهد داد.

طی چهار دهه اخیر رشد شتابان شهرنشینی سبب تغییر و تحول پدیده های طبیعی تغییر و تحول شده اند. این تغییرات در نهایت موجب تغییرات دمای سطح زمین شده است. هدف از این مطالعه بررسی رابطه تغییرات کاربری اراضی و تغییرات مکانی جزایر حرارتی شهر مشهد در بازه زمانی  1998 تا 2016 است. بدین ترتیب با استفاده از تصاویر ماهواره لندست، سنجنده (2016، 1998) دمای سطح زمین و میزان تغییرات کاربری اراضی شهر مشهد استخراج شد. همچنین به منظور شبیه سازی و پیش بینی گسترش از شهر مشهد از مدل CA مارکوف استفاده شده است. از سال 1998 - 2016 محدوده ساخته شده از 52/138 کیلومترمربع به 87/198 کیلومترمربع ، فضایی سبز از 49/46 کیلومترمربع به 98/29 کیلومترمربع، مرتع از 85/35 کیلومترمربع به 29/31 کیلومترمربع و زمین های بایر از 71/100 کیلومترمربع و از به 62/64 کیلومتر تغییر کرده است. جزایر حرارتی از نظر تعداد و وسعت در سال 1998 وسعت کمتری و نیز هم دمایی کمتری نسبت به سال 2016 داشته اند. به طوری که در سال 1998 بیشترین دما بین 48-42 درجه سانتی گراد بوده که در سال 2016 بین 52-46 سانتی گراد رسیده است. با توجه به افزایش محدوده ساخته شده از سال 1998 تا 2016 جزایر حرارتی از خارج از شهر به داخل شهر انتقال پیدا کرده است و با سطوح سخت و غیرقابل نفوذ منطبق شده اند. پیش بینی صورت گرفته تا سال 2030 نشان می دهد که رشد شهر بیشتر در نواحی شمالی غربی خواهد بود و در نواحی جنوبی با توجه به اینکه ارتفاعات قرار دارد شهر رشد کمتری خواهد داشت.

پارامترهای طبیعی یکی از عوامل اصلی و تعیین کننده جهات توسعه فیزیکی شهرها و سکونتگاه ها محسوب می شوند. در یک منطقه کوهستانی تاثیر این عوامل به عنوان موانع توسعه دوچندان شده و می تواند مخاطرات طبیعی را نیز به همراه داشته باشد. در این پژوهش سعی شده با شناسائی عوامل تاثیرگذار و ارزیابی آن، جهات بهینه توسعه فیزیکی شهر نورآباد به عنوان یک منطقه نسبتاکوهستانی، مشخص شود. برای دستیابی به این مهم از 7 شاخص موثر(ارتفاع، شیب، جهت شیب، لیتولوژی، فاصله از گسل فاصله از آبراهه،) استفاده شده و برای ارزیابی، مدل سازی و پیش بینی نواحی مناسب توسعه کالبدی شهر ازداده های تصاویر ماهواره ای لندست و از مدل های-FUZZY - AHP و ماکوف و پیش بینی مارکوف استفاده شده است. به طوری که هرکدام از لایه ها با توجه به توابع عضویتی فازی در نرم افزار GIS Arc 10.3 فازی شده اند. مقایسه تحلیلی روی پهنه های مناسب وضع موجود شهر بر اساس نقاط بحرانی با پهنه های مناسب در نهایت نقشه نهایی با2 مدل مذکور به 5 کلاس طبقه بندی گردید نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که تا افق 1404 شهر به سمت شرق توسعه می یابد در حالی که این مسیر توسعه مسیر مناسبی نمی باشد به علت وجود گسل اصلی کازرون و آبراهه اصلی مهمترین عوامل مخاطره آمیز در محدوده شهر به حساب می آید بهترین مکان برای توسعه شهر مناطق غربی و جنوب غربی منطقه می باشد که این محدوده 13% از مساحت حوضه را در بر می گیرد. شماره ی مقاله: ۱۱

در روند توسعه ی شهری بسیاری از زمین های کشاورزی اطراف و حاشیه شهرها تغییر کاربری یافتند و از طرفی مکان گزینی و توسعه ی بی برنامه شهرها در بسیاری از موارد منجر به نادیده گرفتن مخاطرات طبیعی گردید و مخاطرات طبیعی از عوامل تهدیدکننده ی امنیت شهرها هستند که یکی از مهم ترین این مخاطرات طبیعی، زلزله است. پژوهش حاضر با هدف بررسی و پیش بینی تغییرات کاربری اراضی با تأکید بر زلزله در شهر نیشابور انجام گرفته است که از نظر هدف، کاربردی بوده و از تصاویر سنجنده ی ETM مربوط به سال های ۲۰۰۰ و ۲۰۰۹ و سنجنده ی OLI مربوط به سال 2018 از ماهواره ی لندست بهره گیری شده است و برای تجزیه وتحلیل داده ها در محیط نرم افزاری Arc GIS استفاده گردید. همچنین از مدل IDW جهت پهنه بندی، از مدل AHP < /span>برای وزن دهی نظرات کارشناسان و برای پیش بینی توسعه ی شهر تا سال 2030 از مدل زنجیره ی مارکوف و CA مارکوف استفاده شد. نتایج تحقیق نشانگر آن است که سمت توسعه ی آینده ی شهر نیشابور بیش تر تمایل به سمت شمال و شمال شرق دارد؛ درحالی که محدوده ی مذکور در پهنه ی خطر متوسط زلزله قرار دارد و جنوب و جنوب غربی شهر در پهنه ی خطر کم بوده، درحالی که سمت توسعه ی آینده نخواهد بود و تا سال 1409 (2030 میلادی) بهترین جهت برای توسعه ی شهر به سمت جنوب و جنوب غربی است. به طورکلی قسمت شمالی شهر که عمده محدوده ی شهر و سمت توسعه ی شهر است، دارای خطر بیش تری است؛ چراکه در پهنه زلزله های با عمق کم قرار بوده و در پهنه ی زلزله های بیش از 7/4 ریشتر بوده و فاصله ی کم تری را با گسل های فعال دارد و سمت جنوب که سمت توسعه ی شهر هم نیست دارای خطرات احتمالی کم تری است

تغییرات بدون برنامه و غیراصولی کاربری اراضی و پوشش زمین از چالش های اساسی و مهم بسیاری از کشورها و مناطق مختلف کره ی زمین محسوب می شود که به نوبه ی خود تأثیرات مخربی را بر روی منابع طبیعی بر جای می گذارد؛ بنابراین بررسی تغییرات کاربری اراضی از نقش اساسی و مهمی جهت مطالعات زیست محیطی برخوردار است. پژوهش حاضر با هدف آشکارسازی و پیش بینی تغییرات کاربری اراضی دشت داراب با استفاده از مدل زنجیره ی مارکوف و سلول های خودکار یاCA – Markov  با کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و تکنیک سنجش ازدور (RS) انجام شد. بدین صورت که ابتدا با استفاده از تصاویر ماهواره ی لندست و بر اساس روش حداکثر درست نمایی، نقشه های طبقه بندی مربوط به سه دوره ی زمانی مختلف شامل 1378-1368، 1388-1378 و 1398-1388 در هفت کلاس متفاوت تهیه شد. سپس با استفاده از دو نقشه ی سال های 1368 و 1388 به عنوان نقشه های پایه و پیشرو و با ترکیب مدل زنجیره ی مارکوف و سلول های خودکار نقشه ی پیش بینی مربوط به سال 1398 تولید شد. در گام بعد، نقشه ی پیش بینی شده سال 1398 با نقشه ی واقعی مربوط به همان سال بر اساس میزان پارامترهای توافق و عدم توافق مورد ارزیابی قرار گرفت. درنهایت، پس از اطمینان از دقت مدل پیش بینی، نقشه ی کاربری اراضی مربوط به سال های 1368 و 1398 وارد مدل شده و نقشه ی کاربری اراضی برای 10 سال آینده؛ یعنی سال 1408 پیش بینی گردید. مطابق با نقشه ی تولیدشده، انواع کاربری ها تغییرات و تبدیلات چشم گیری خواهند داشت؛ به طوری که از مساحت زمین های زراعی به میزان 4/419 هکتار، از مساحت کوه ها 8/8529 هکتار، از مساحت کاربری مراتع 9/4287 هکتار و درنهایت از مساحت منابع آب 88/270 هکتار کاسته خواهد شد. از سوی دیگر، به مساحت زمین های بایر به میزان 6/11113 هکتار، به کاربری باغی 31/1926 هکتار و به کاربری مسکونی 08/459 هکتار افزوده خواهد شد.