احمد مختاری؛ کورش شیرانی؛ نوید مسلم زاده
چکیده
مقدمهدشت سگزی در 40 کیلومتری شهر اصفهان با وسعت حدود 40 هزار هکتار، عامل تهدیدی جدی برای این شهر تاریخی محسوب می‌شود. این دشت که تا چند دهه پیش نیزار و مرغزاری نسبتا آباد بوده، اکنون به خطری عظیم به لحاظ تخریب طبیعت و آلودگی محیط زیست تبدیل شده است. دو عامل طبیعی و انسانی در بیابان‌زایی این منطقه نقش دارند. از عوامل طبیعی، بارندگی ...
بیشتر
مقدمهدشت سگزی در 40 کیلومتری شهر اصفهان با وسعت حدود 40 هزار هکتار، عامل تهدیدی جدی برای این شهر تاریخی محسوب می‌شود. این دشت که تا چند دهه پیش نیزار و مرغزاری نسبتا آباد بوده، اکنون به خطری عظیم به لحاظ تخریب طبیعت و آلودگی محیط زیست تبدیل شده است. دو عامل طبیعی و انسانی در بیابان‌زایی این منطقه نقش دارند. از عوامل طبیعی، بارندگی کم، تبخیر زیاد، وجود لایه‌های محدود کننده در خاک و بادهای شدید و از عوامل انسانی، چرای بیش از حد دام، بوته‌کنی، رشد شدید جمعیت و بهره‌برداری بی‌رویه از منابع موجود، افت آب‌های زیرزمینی و مهمتر از همه، بهره‌برداری از معادن سطحی موجود به‌ویژه معادن گچ را می‌توان نام برد. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی کارایی الگوریتم SEBAL برای تخمین تبخیر و تعرق واقعی دشت سگزی با توجه به موقعیت خشک و نیمه‌خشک بودن منطقه با استفاده از تصاویر لندست 8 بود. مواد و روش‌هادر این پژوهش، استخراج اطلاعات مورد نیاز از این تصاویر طی سه مرحله اصلی یعنی پیش‌پردازش، پردازش و پس‌پردازش صورت گرفت. در مرحله پیش‌پردازش، پس از انجام تصحیحات اتمسفریک، هندسی و سایر تصحیحات لازم، اقدام به زمین‌مرجع کردن تصاویر شد. در محله پردازش داده‌ها، روش‌های مختلف بارزسازی و تحلیل‌های آماری و سنجش از دوری به‌منظور دستیابی به لایه‌های اطلاعاتی صورت گرفت. به‌منظور ارزیابی نتایج در مرحله پردازش تصاویر، پس‌پردازش داده‌ها بر اساس تحلیل‌های مختلف ارزیابی لایه‌های قابل اعتماد از لحاظ صحت و دقت، انجام گرفت. در مرحله بعد، الگوریتم SEBAL اجرا شد که در این مرحله، ابتدا میزان تابش خالص (Rn) با توجه به دمای سطح زمین و پوشش گیاهی و میزان انرژی‌های رسیده به زمین محاسبه شد. سپس، شار گرمایی خاک (G) به‌دست آمد تا میزان قابلیت انتقال گرما به داخل خاک مشخص شود. سپس، میزان شار گرمای محسوس (H) که تعیین‌کننده هدررفت انرژی از خاک به سمت فضا است، تعیین شد. در نهایت، پس از تعیین مقدار شار گرمای محسوس، تبخیر و تعرق محاسبه شد. الگوریتم SEBAL، معادله بیلان انرژی را به‌منظور محاسبه تبخیر و تعرق واقعی گیاه محاسبه می‌کند. نتایج و بحثپارامترهای آلبیدوی سطحی (بیشترین و کمترین مقادیر وزنی 0.85 و 0.16)، دمای سطح خاک (بیشترین و کمترین مقادیر وزنی 326 و 299 درجه کلوین)، شاخص پوشش گیاهی NDVI (بیشترین وکمترین مقادیر به‌ترتیب مربوط به نواحی با پوشش گیاهی خوب با 1+ و پیکره‌های آبی با 1-)، میزان انرژی خالص رسیده به سطح زمین (بیشترین و کمترین مقادیر وزنی حدود 703 و 210 وات بر متر مربع)، شار گرمایی خاک (بیشترین و کمترین مقادیر وزنی حدود 130 و 35 وات بر متر مربع)، شار گرمای محسوس (بیشترین و کمترین مقادیر وزنی حدود 323 و 23 وات بر متر مربع)، تبخیر و تعرق لحظه‌ای (بیشترین و کمترین مقادیر وزنی حدود 0.842 و 0.225 میلی‌متر) و تبخیر و تعرق روزانه (بیشترین و کمترین مقادیر وزنی حدود 20.2 و 5.4 میلی‌متر) از جمله مهمترین پارامترهای موثر در الگوریتم SEBAL بود که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌های پژوهش در رابطه با نتیجه کاربرد الگوریتم SEBAL با داده‌های ماهوارهای لندست 8 نشان داد که الگوریتم SEBAL تبخیر و تعرق را در محدوده‌هایی که دارای پوشش گیاهی غالبا کشاورزی و باغ هستند، به‌‌خوبی پیش‌بینی کرده است، به‌طوری که میزان هدررفت آب از طریق بخار را نزدیک به مقادیر ثبت شده ایستگاه سینوپتیک شرق اصفهان (فرودگاه شهید بهشتی) پیش‌بینی کرده است. میزان خطای به‌دست آمده در محاسبه الگوریتم مورد نظر 0.1 درصد بوده است. میزان تبخیر و تعرق لحظه‌ای واقعی در محدوده بین 0.22 تا 0.84میلی‌متر محاسبه شده است که با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه و دمای هوای نزدیک به سطح (27 تا 50 درجه کلوین) و مقدار تبخیر و تعرق ثبت شده به روش پنمن-مانتیث (0.3 میلی‌متر در ایستگاه سینوپتیک شرق اصفهان)، این مقدار در محدوده معقولی قرار دارد. نتیجه‌گیریمقایسه خروجی‌های الگوریتم SEBAL با مقدار تبخیر و تعرق به‌دست آمده در ایستگاه سینوپتیک شرق اصفهان که RMSE مقدار 0.1 را نشان می‌دهد، بیانگر مناسب بودن این الگوریتم در محاسبه تبخیر و تعرق در منطقه سگزی است. با توجه به نیاز روزافزون کشور برای جلوگیری از هدررفت یا مصرف مازاد آب در بخش کشاورزی، چه از طریق تغییر الگوی کشت و چه تغییر در روش‌های آبیاری، به‌کارگیری الگوریتم SEBAL در این پژوهش، میتواند اطلاعات ارزشمندی را در اختیار متخصصین و مدیران بخش آب و کشاورزی قرار دهد. نتایج به‌دست آمده از اجرای این پژوهش، نشان داد که سنجش از دور با در دست داشتن الگوریتم‌های متفاوت از جمله الگوریتم SEBAL و کمینه اطلاعات زمینی، دارای پتانسیل مناسبی برای تخمین تبخیر و تعرق واقعی است.
عاطفه داوری دولت آبادی؛ اکبر قاضی فرد؛ کورش شیرانی؛ فرزاد حیدری مورچه خورتی
چکیده
دشت سگزی از مناطق بیابانی کشور است که به‌دلیل هموار بودن و وجود خاک‌های حساس به فرسایش، استعداد فراوانی برای فرسایش بادی دارد. هدف این پژوهش، بررسی امکان استفاده از شورابه‌های دشت سگزی و تأثیر آن بر خصوصیات مقاومتی خاک، تشکیل سله‌های سطحی و پایداری آن در برابر فرسایش بادی می‌باشد. برای انجام این پژوهش، پنج نمونه ...
بیشتر
دشت سگزی از مناطق بیابانی کشور است که به‌دلیل هموار بودن و وجود خاک‌های حساس به فرسایش، استعداد فراوانی برای فرسایش بادی دارد. هدف این پژوهش، بررسی امکان استفاده از شورابه‌های دشت سگزی و تأثیر آن بر خصوصیات مقاومتی خاک، تشکیل سله‌های سطحی و پایداری آن در برابر فرسایش بادی می‌باشد. برای انجام این پژوهش، پنج نمونه خاک با بافت‌های متفاوت از سطح خاک جمع‌آوری و همراه با شورابه برداشت شده از زهکش‌های منطقه به آزمایشگاه منتقل و پس از تعیین برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه‌ها، به‌منظور بررسی امکان استفاده از شورابه در کنترل فرسایش بادی، برای ایجاد بادهایی با سرعت و زمان مشخص از دستگاه تونل باد استفاده شد. نمونه بافت خاک، با پاشش نسبت‌های متفاوت (شورابه به آب) بر سطح آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا، پارامترهایی مانند شوری، سرعت آستانه فرسایش تیمارها پس از خشک شدن، ضخامت، مقاومت و تراکم سله‌های تشکیل شده اندازه‌گیری و میزان خاکدانه‌ای شدن سله‌ها مشخص شد. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش شوری محلول‌ها، تراکم و ضخامت سله تشکیل شده، سرعت آستانه فرسایش در مدل انجام شده، افزایش می‌یابد. تجزیه واریانس داده‌ها، برای بررسی تأثیر بافت، شوری شورابه، ضخامت سله و سرعت آستانه بر کنترل فرسایش بادی، اختلاف معنیدار در سطح یک درصد را نشان داد. نمونه C با بیشترین درصد ریزدانه و مجموع یون‌های کلسیم و منیزیم برای هماوری ذرات، دارای سرعت آستانه 11 متر بر ثانیه و نمونه E با کمترین درصد ریزدانه و مجموع یون‌های کلسیم و منیزیم دارای سرعت آستانه 6.23 متر بر ثانیه بود. سرعت آستانه فرسایش بادی نمونه‌های D ،A و B نیز به‌ترتیب با کاهش میزان ذرات ریزدانه کاهش یافت. وجود مقدار زیاد سدیم از نظر علمی و کاربردی محدودیت‌هایی در امکان استفاده از شورابه به‌عنوان مالچ ایجاد می‌کند، ولی نتایج نشان می‌دهد که کاربرد شورابه برای افزایش تراکم جاده‌های خاکی میتواند نتیجه‌بخش باشد.
کورش شیرانی؛ فرزاد حیدری؛ علیرضا عرب‌عامری
چکیده
زمین‌لغزش‌ها از مهمترین خطرات طبیعی هستند که نه تنها زندگی انسان را به خطر می‌اندازند، بلکه باعث ایجاد بار اقتصادی برای جامعه می‌شوند. با توجه به اهمیت تشخیص مناسب‌ترین روش برآورد صحیح خطر زمین‌لغزش، در این پژوهش میزان کارایی دو روش شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چندمتغیره مقایسه شد. بدین منظور ابتدا با استفاده از ...
بیشتر
زمین‌لغزش‌ها از مهمترین خطرات طبیعی هستند که نه تنها زندگی انسان را به خطر می‌اندازند، بلکه باعث ایجاد بار اقتصادی برای جامعه می‌شوند. با توجه به اهمیت تشخیص مناسب‌ترین روش برآورد صحیح خطر زمین‌لغزش، در این پژوهش میزان کارایی دو روش شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چندمتغیره مقایسه شد. بدین منظور ابتدا با استفاده از عکس‌های هوایی، تصاویر ماهوارهای، نقشه‌های زمین‌شناسی و بررسی‌های میدانی نقشه پراکنش زمین‌لغزش‌ها تهیه شد. همچنین، با استفاده از بررسی‌های میدانی و مرور مطالعات انجام شده اقدام به بررسی و تعیین نه پارامتر موثر در رخداد زمین‌لغزش شامل لیتولوژی، کاربری اراضی، شیب، جهت شیب، ارتفاع، بارش، فاصله از گسل، فاصله از جاده و تراکم شبکه زهکشی شد. پس از تهیه لایه‌های اطلاعاتی با استفاده از GIS و وزن‌دهی به عوامل موثر، با استفاده از نقشه پراکنش زمین‌لغزش، اقدام به تهیه نقشه‌های پهنه‌بندی خطر زمین‌لغزش با استفاده از روش‌های شبکه عصبی مصنوعی و رگرسیون چند متغیره شده و نتایج مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به اینکه برای ارزیابی مدل نمی‌توان از همان لغزش‌هایی استفاده نمود که در پهنه‌بندی استفاده شده‌اند، لذا، از بین نقاط لغزشی، 70 درصد (140 عدد) برای اجرای مدل و 30 درصد (60 عدد) برای ارزیابی مدل‌ها مورد استفاده قرار گرفت. مقادیر شاخص‌های مجموع کیفیت (QS) و دقت (P) به‌ترتیب برای روش شبکه عصبی (0.15 و 0.08) و برای روش رگرسیون چند متغیره (0.14 و 0.05) بوده که این نتایج بیانگر تناسب بیشتر نتایج مدل شبکه عصبی در پهنه‌بندی منطقه مورد مطالعه می‌باشد. بدین ترتیب با انتخاب بهترین روش پهنه‌بندی، می‌توان به نقشه پهنه‌بندی خطر قابل اعتماد و نتایج مطلوب‌تری دست یافت.
علیرضا عرب‌عامری؛ کورش شیرانی
چکیده
زمین‌لغزش‌ها از مهمترین رخدادهای طبیعی هستند و اتخاذ استراتژی کاهش خسارات و حفظ منابع طبیعی و انسانی در این رابطه ضروری می‌باشد. اهداف این پژوهش، تشخیص عوامل موثر در زمین‌لغزش، پهنه‌بندی و ارزیابی رخداد این پدیده با استفاده از تئوری دمپستر شفر و تکنیک GIS می‌باشد. در این پژوهش، بر اساس تلفیق نقشه لغزش با نقشه‌های ...
بیشتر
زمین‌لغزش‌ها از مهمترین رخدادهای طبیعی هستند و اتخاذ استراتژی کاهش خسارات و حفظ منابع طبیعی و انسانی در این رابطه ضروری می‌باشد. اهداف این پژوهش، تشخیص عوامل موثر در زمین‌لغزش، پهنه‌بندی و ارزیابی رخداد این پدیده با استفاده از تئوری دمپستر شفر و تکنیک GIS می‌باشد. در این پژوهش، بر اساس تلفیق نقشه لغزش با نقشه‌های عوامل موثر مانند مقدار شیب، فاصله از جاده، تراکم آبراهه، ارتفاع، بارش، کاربری اراضی، فاصله از گسل، جهت شیب و لیتولوژی تحلیل خطر انجام می‌گیرد. در نهایت احتمال رخداد زمین‌لغزش‌ها از خطر خیلی زیاد تا خطر خیلی کم طبقه‌بندی شد. از کل مساحت منطقه (1870516)، 12.68 درصد از مساحت (237259) در رده خیلی زیاد، 12.78 درصد از مساحت (239045) در رده زیاد، 21.24 درصد از مساحت (397316) در رده متوسط، 29.33 درصد از مساحت (548649) در رده کم و 23.96 درصد از مساحت (448247) در رده خیلی کم قرار گرفته‌اند. مدل با استفاده از یک سوم نقاط لغزشی، نسبت فراوانی (FR)، شاخص SCAI و منحنی ROC مورد ارزیابی و اعتبارسنجی قرار گرفت. نتایج نشان داد، نسبت فراوانی پیکسل‌ها (FR) و شاخص سطح سلول هسته (SCAI) مبین صحت مناسب طبقه‌بندی در پنج طبقه خطر می‌باشد. همچنین، دقت نمودار ویژگی عملگر گیرنده (ROC) مدل دمپستر شفر با سطح زیر منحنی (AUC) 73 درصد، نماینده همبستگی بالا بین نقشه خطر تهیه شده و نقشه پراکنش زمین‌لغزش و ارزیابی خوب مدل می‌باشد. نتایج این پژوهش به‌عنوان اطلاعات پایه‌ای برای مدیریت و برنامه‌ریزی محیطی میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
