تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

ارزیابی داده‌های زمینی و تصاویر ماهواره‌ای در تحلیل گرد و غبارهای نیمه غربی ایران

کاوه محمدپور

طوفان گرد و غبار فرایند پیچیده ای است که تحت تاثیر تعامل سیستم اتمسفر–زمین بوده و از نظر اقلیم شناسان و هواشناسانی که تغییرهای اقلیمی و اتمسفری را بررسی می کنند، پایش پوشش گرد و غبار یک پدیده دینامیکی مهم است. در این مطالعه با استفاده از داده های دید افقی و سنجش از دور ماهواره ای (MODIS) و شاخص NDDI به آشکارسازی گردوغبار در نیمه غربی ایران پرداخته شده است. طبق بررسی های انجام شده، نقشه میانیابی تعداد روز غبارآلود در نیمه غربی ایران نشان داد که محدوده مورد مطالعه غرب ایران از لحاظ فراوانی وقوع پدیده گرد و غبار و چگونگی روند آن دارای نظام همگنی نیست و تعداد روزهای گرد و غباری از شمال به سمت جنوب افزایش می یابد. هسته بیشینه وقوع پدیده گرد و غبار در بخش جنوبغربی منطقه و بر روی اهواز، امیدیه و بوشهر قرار دارد که با منشاٌ مناطق بیابانی در عراق-سوریه و عربستان است. نتایج پراکنش فضایی دید افقی ایستگاه های زمینی با آشکارسازی شاخص NDDI بر روی تصاویر مطابقت دارد و نشان داد که بیشترین سطح پوشش گردوغبار بر روی اتمسفر استان های فارس و بوشهر و کمترین مقدار آن در سطح استان های آذربایجان غربی و شرقی، قم و مرکزی مشاهده می شود.طوفان گرد و غبار فرایند پیچیده ای است که تحت تاثیر تعامل سیستم اتمسفر–زمین بوده و از نظر اقلیم شناسان و هواشناسانی که تغییرهای اقلیمی و اتمسفری را بررسی می کنند، پایش پوشش گرد و غبار یک پدیده دینامیکی مهم است. در این مطالعه با استفاده از داده های دید افقی و سنجش از دور ماهواره ای (MODIS) و شاخص NDDI به آشکارسازی گردوغبار در نیمه غربی ایران پرداخته شده است. طبق بررسی های انجام شده، نقشه میانیابی تعداد روز غبارآلود در نیمه غربی ایران نشان داد که محدوده مورد مطالعه غرب ایران از لحاظ فراوانی وقوع پدیده گرد و غبار و چگونگی روند آن دارای نظام همگنی نیست و تعداد روزهای گرد و غباری از شمال به سمت جنوب افزایش می یابد. هسته بیشینه وقوع پدیده گرد و غبار در بخش جنوبغربی منطقه و بر روی اهواز، امیدیه و بوشهر قرار دارد که با منشاٌ مناطق بیابانی در عراق-سوریه و عربستان است. نتایج پراکنش فضایی دید افقی ایستگاه های زمینی با آشکارسازی شاخص NDDI بر روی تصاویر مطابقت دارد و نشان داد که بیشترین سطح پوشش گردوغبار بر روی اتمسفر استان های فارس و بوشهر و کمترین مقدار آن در سطح استان های آذربایجان غربی و شرقی، قم و مرکزی مشاهده می شود.

اقلیم‌شناسی کم‌فشار سودان

بهلول علیجانی

ایران کشوری کم بارش همراه با ریزش های جوی با شدت بالا است که سیستم های سینوپتیکی مختلف بر روی آن تأثیرگذارند، از مهم ترین این سیستم ها کم فشار سودانی است، لذا شناخت کم فشارهای منطقه سودان از اهمیت خاصی برخوردار است، هدف از این مطالعه جمع آوری یک شناخت کامل و جامع از مجموعه مطالعات انجام شده در رابطه با این کم فشار، ساختار و شکل گیری و تأثیرات آن بر اقلیم مناطق اطراف است. مطالعه حاضر با استفاده از روش کتابخانه ای و جستجو در منابع معتبر علمی و پژوهشی در رابطه با تحقیقات انجام شده در مورد کم فشار سودان انجام گرفته است و هیچ گونه داده پردازی در آن انجام نشده است، به این گونه است که تغییرات زمانی و مکانی کم فشار سودان را طی چند سال و اثر آن بر اقلیم مناطق اطراف به ویژه ایران را موردبررسی و تحلیل قرار داده است. به طور کل نتایج این تحقیق را می توان به چند دسته تقسیم کرد که شامل مطالعات در رابطه با شناخت و مطالعه کم فشار سودان، ساختار و شکل گیری آن در طول زمان، الگوهای فشار مؤثر بر آن در سطوح مختلف اتمسفر و اثرات آن بر اقلیم مناطق اطراف به ویژه ایران موردبررسی قرارگرفته است، در ادامه تأثیر این کم فشار بر بارش های فصلی و بهاری ایران، بارش برف و تگرگ، سیل، طوفان های تندری و همچنین تأثیر الگوهای پیوند از دور بر این سامانه کم فشار نیز مطالعه شده است و در آخر تحلیل این یافته ها موردبررسی قرارگرفته است. می توان نتیجه گرفت که سامانه کم فشار سودانی یک ناوه معکوس در منطقه شمال شرق افریقا و جنوب غرب خاورمیانه می باشد که عامل تقویت و جابجایی آن در ترازهای بالایی ناوه مدیترانه و رودباد جنب حاره است و در سطح زیرین تزریق رطوبت از دریای عرب و عمان از طریق پرفشار عربستان به داخل آن است که عامل ناپایداری شدید بر روی ایران و یک عامل اصلی ایجاد بارش های سنگین در مناطق مختلف کشور می باشد.

برآورد عمق سیلاب در رودخانه قم‌رود با ترکیب ویژگی‌های هیدرولیکی رودخانه و ژئومورفیک حوضه آبریز

امیر صفاری

به منظور برنامه ریزی، مدیریت و بهره برداری از منابع آب و زمین، آگاهی نسبت به تغییرپذیری فضایی منابع هم چنین درک رفتار پاسخ حوضه به منظور مدل سازی فرآیندهای فیزیکی نقش اساسی بسیار مهمی دارد. حوضه قم رود به دلیل قرارگیری در مناطق خشک و نیمه خشک و شرایط اقلیمی و ژئومورفولوژی خاص، مستعد سیلاب های ناگهانی می باشد. به دلیل کمبود داده های هیدرومتری و توپوگرافی با دقت بالا در حوضه، استفاده از مدل های هیدرولیکی منجر به نتایج دقیقی از ویژگی های هیدرولیکی سیلاب نمی شود. در چنین شرایطی، روش های که مبتنی بر ویژگی های ژئومورفولوژیک حوضه باشد، می تواند کمک کننده باشد. روش مورد استفاده در این مقاله روش اشل متغیر سیل (VFS) می باشد که ویژگی های هیدرولیکی رودخانه را با مشخصات ژئومورفیک حوضه به منظور برآورد عمق آب در رودخانه ناشی از سیلاب با دوره بازگشت های مختلف را ترکیب می کند. میزان عمق آب برای دوره بازگشت مختلف دو، پنج، ده، بیست و پنج، پنجاه و صد سال مورد بررسی قرار گرفت در هر دوره بیشترین میزان عمق آب در قسمت های نزدیک به خروجی و کمترین میزان عمق آب در قسمتهای بالادست رودخانه می باشد. بررسی ها نشان می دهد که ارتباط مستقیمی بین میزان عمق آب و مساحت زیرحوضه وجود دارد. نتایج این تحقیق می تواند برای حوضه های فاقد آمار هیدرومتری و توپوگرافی با دقت بالا به منظور برآورد سرعت اوج و عمق سیلاب مورد استفاده قرار گیرد.

تأثیر تأخیر فرایند تملک املاک و مستغلات برای احداث بزرگراه‌ها بر محله‌ها درکلان‌شهر تهران (مورد مطالعه: بزرگراه شوش در محله طیب در منطقه 15 شهرداری)

موسی کمانرودی کجوری

یکی از سیاست های حل مشکلات حمل و نقل و ترافیک شهرها، گسترش شبکه بزرگراهی است. فرایند ساخت این معابر به دلایل مختلف، ازجمله به دلیل عدم تملک به موقع املاک و مستغلات مورد نیاز، با تأخیر طولانی و پیامدهای نامطلوب ناشی از آن مواجه می شود. هدف این مقاله، شناخت تأثیر تأخیر در فرایند تملک املاک و مستغلات در ساخت بزرگراه شوش در محدوده محله طیب در منطقه 15 شهرداری تهران است. جامعه آماری شامل 253 قطعه زمین و 1139 نفر جمعیت ساکن در محدوده اجرای این پروژه و مدیران مرتبط به آن در شهرداری این منطقه است. حجم نمونه ساکنین محدوده اجرای این پروژه، 281 نفر است که با استفاده از فرمول کوکران و با خطای 5% محاسبه شد. داده و اطلاعات به دو روش کتابخانه ای و پیمایشی و در 5 معیار اجتماعی، اقتصادی، کالبدی، ترافیکی و محیط زیستی و 13 گویه مرتبط به آن ها به دست آمده است. در مطالعات پیمایشی، از جامعه نمونه ساکنین محدوده اجرای این پروژه پرسشگری به عمل آمد. نمونه گیری این جامعه به روش تصادفی ساده منظم انجام شد. با مدیران مرتبط به این پروژه مصاحبه نیمه ساختاریافته به عمل آمد. تعداد مصاحبه ها به روش اشباع نظری و با آغاز از شهردار ناحیه 1 شهرداری منطقه 15 انجام شد. برای پردازش و تحلیل داده و اطلاعات از نرم افزارهای SPSS و GIS و آزمون آماری T-Test استفاده شد. براساس یافته ها، از ابتدای اجرای این پروژه، ارائه خدمات عمومی به ساکنین، امکان گذران اوقات فراغت، ارزش زمین و مسکن و تعداد مشاغل در محدوده اجرای این پروژه کاهش پیدا کرد.

بررسی اثر نسبی متغیرهای هواشناسی بر تبخیر-تعرّق پتانسیل گیاه مرجع در نواحی البرز جنوبی

سعید جهانبخش اصل

چکیده
در این مطالعه تبخیر- تعرّق پتانسیل گیاه مرجع (ET₀) با روش پنمن- مانتیث (فائو 56) برای پنج ایستگاه منتخب در دامنه های جنوبی کوه البرز محاسبه شد.ابتدا روند تغییرات ET₀ سالانه ایستگاه ها با آزمون ناپارامتری من-کندال تحلیل گردید وسپس تجزیه به عامل ها برای تعیین اثر نسبی متغیرهای اقلیمی روی ET₀ هر ایستگاه انجام شد. از ماتریس همبستگی هفت متغیر اقلیمی به عنوان ماتریس مشابهت استفاده شد. برای هر ایستگاه دو عامل اول انتخاب و ضرایب عامل ها محاسبه شد. نتایج نشان داد که کمترین مقدار ET₀ سالانه در ایستگاه اردبیل (800 تا 1100 میلیمتر) و بیشترین آن درایستگاه سبزوار (1200 تا 1700 میلیمتر) بود. می باشد. بیشترین آماره Z در ET₀ سالانه ایستگاه تهران برابر با 46/4 بود. ایستگاه قزوین با داشتن آمارهZ معادل با 24/4 در ردیف دوم قرار داشت. شیب خط روند ET₀در همه ایستگاه ها (به جز زنجان) صعودی و تند ترین آن ها متعلق به ایستگاه های سمنان و تهران به ترتیب با شیب های 31/5 و 27/5 بود. تجزیه به عامل ها نشان داد که دو مولفه نخست واریانسی در اغلب ایستگاه ها واریانس قابل توجهی از داده ها را در بر دارد. درایستگاه تهران 65/86 درصد واریانس با دو عامل نخست توجیه می شود. بیشترین ضریب عامل اول در همه ایستگاه ها (به جز سمنان) حداکثر درجه حرارت هوا، و بیشترین ضریب عامل دوم، سرعت باد در ارتفاع ده متری است. براساس ضریب عامل اول، در اکثر ایستگاه ها، متغیرهای مهم تاثیر گذار روی ET₀ شامل حداکثر درجه حرارت هوا، حداقل درجه حرارت هوا و ساعات آفتابی می باشند. براساس ضریب عامل دوم، سرعت باد مهم ترین متغیر موثر بر ET₀در اکثر ایستگاه ها بوده است.

تحلیل پتانسیل خطر آتش‌سوزی در جنگل‌های زاگرس: بررسی تغییرات مکانی و زمانی و عوامل مؤثر

سعید شعبانی

آتش سوزی جنگل پدیده ای طبیعی و در عین حال یک تهدید بالقوه با اثرات محیطی، اکولوژیکی و فیزیکی می باشد. با توجه به اهمیت پیش بینی خطر آتش سوزی جنگل، این تحقیق مناطق خطر وقوع حریق در جنگل های زاگرس را شناسایی و به بررسی تغییرات پتانسیل خطر آتش سوزی در سری های زمانی مختلف پرداخته است. جهت رسیدن به این هدف، با فازی سازی لایه ها از روش تحلیل شبکه ای و روش میانگین وزنی مرتب استفاده گردید. آتش سوزی جنگل های زاگرس شهرستان لردگان با استفاده از تصاویر ماهواره لندست و مادیس در بازه زمانی سال های 2000، 2007 و 2014 مشخص و عوامل مؤثر برآتش سوزی بررسی شد. سپس مناطق پرخطر طبقه بندی و مساحت مناطق مستعد آتش سوزی و تعداد زون ها مشخص گردید. در روش تحلیل شبکه ای، بیشترین وزن ها را عوامل فاصله از مناطق مسکونی و جاده، شاخص GVMIو حداکثر دمای روزانه هوا (به ترتیب با وزن های 209/، 198/0، 09/0 و 0716/0) بدست آوردند. تحلیل سری زمانی نقشه ها نشان داد از عوامل مؤثر بر وقوع حریق در مناطق بحرانی، عامل فاصله از جاده و مناطق مسکونی، شیب، جهت، شاخص GVMI، NDVI و حداکثر دما بیشترین تأثیر را در ایجاد حریق داشتند. سناریوی سطح ریسک پایین و مقدار اندک جبران نیز با میزان ROC بالاتر از 7/0 به عنوان بهترین مدل ریسک آتش سوزی جنگل برآورد گردید. بر اساس یافته ها، تهیه نقشه مناطق مستعد آتش سوزی و همچنین بررسی و تحلیل سری زمانی عوامل مؤثر بر آتش سوزی در سال های مختلف، به عنوان گامی موثر در کمک به حافظان جنگل و مسئولین و جهت برنامه ریزی و اجرای عملیات پیشگیرانه در مناطق پرخطر مفید است.

ارزیابی آماره‎های اندازه گیری دقت مدل و استفاده صحیح از آنها (مطالعه موردی: درون‎یابی بارش در استان فارس)

سعید بازگیر

در بسیاری از تحقیقات علمی، استفاده از آماره‎های سنجش خطا در انتخاب یک مدل و یا روش در تحلیل فضایی مخاطرات محیطی، بدون در
نظرگرفتن ملاحظاتی انجام می‎شود. در این پژوهش، سنجش دقت روش‎های درون یابی بارش در استان فارس با هدف ارزیابی عملکرد
آماره‎های پرکاربرد اندازه گیری خطا و ارائه توصیه‎هایی برای استفاده صحیح از آنها بوده است. درون‎یابی بارش به کمک 161 ایستگاه
هواشناسی (22 ایستگاه همدیدی و 139 ایستگاه باران‎سنجی) برای سال 1398 به عنوان یک سال پربارش با روش‎های وزنی عکس فاصله،
کریجینگ، کوکریجینگ و تابع پایه شعاعی انجام شد. نتایج ارزیابی آماره MBE نشان می‎دهد در مواردی به دلیل صفر شدن حاصل جمع مقادیر
مثبت و منفی، محقق در انتخاب روش درون‎یابی دچار اشتباه شده و این آماره تنها بیش‎برآوردی و یا کم‎برآوردی را نشان داده و نمی‎توان از آن
برای ارزیابی دقت و انتخاب روش‎های درون‎یابی استفاده نمود. در خصوص ضریب تبیین (r 2 )، نتایج نشان داد که به دلیل عدم سنخیت بزرگی
دامنه تغییرات این ضریب (صفر تا 1) با مقادیر خطا (100 تا 400 میلی‎متر برای درون‎یابی بارش استان فارس)، استفاده از آن در ارزیابی
دقت یک روش صحیح نمی‎باشد. درخصوص NRMSE نتایج نشان داد که در نمونه‎های با تعداد افراد کم (n=3, NRMSE=0.35) در
مقایسه با نمونه‎های با تعداد زیاد (n=20, NRMSE=0.097)، مقدار آن بیش از اندازه افزایش یافته و استفاده از این آماره پیشنهاد
نمی‎شود. در یک نتیجه‎گیری کلی، استفاده از آماره‎های MAE و RMSE برای ارزیابی خطای روش‎های درون‎یابی به دلیل واقعی‎تر نشان
دادن مقدار خطا پیشنهاد می‎شوند.
واژگان کلیدی: بارش، آماره های ارزیابی خطا، روش های درون یابی، استان فارس

ارزیابی عوامل موثر در حساسیت پذیری فرسایش گالی با استفاده از مدلهای‌ دمپسترشیفر و آنتروپی

شمس اله عسگری

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.