سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی
سال:1394 | دوره:6 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

در این تحقیق تغییرات کاربری اراضی سال های گذشته منطقه مراوه تپه در استان گلستان و امکان پیش بینی آن در آینده با استفاده از مدل زنجیره مارکوف بررسی شده است. بدین منظور با استفاده از تصاویر سنجنده های MSS، ETM+ و OLI ماهواره لندست و اطلاعات جانبی منطقه، نقشه کاربری اراضی سال های 1365، 1379 و 1393 تهیه شد و نقشه کاربری اراضی سال 1407 پیش بینی گردید. با توجه به نتایج این تحقیق، مساحت جنگل متراکم در طی دوره های مورد مطالعه و با گذر زمان کاهش یافته، اما مساحت اراضی کشاورزی با گذر زمان افزایش یافته است. در این منطقه مساحت مرتع متراکم در طی دوره (1365-1379) کاهش یافته است. نرخ افزایش سالیانه اراضی کشاورزی در طی دوره (1365-1379) برابر 113.45 هکتار و در طی دوره (1379-1393) نرخ افزایش برابر با 91.27 هکتار در سال بوده است. نتایج حاصل از پیش بینی تغییرات در فاصله زمانی 1393-1407، نشان داد که طی این دوره احتمال می رود مساحت کاربری های جنگل نیمه متراکم و مرتع متراکم کاهش یابد و مساحت سایر کاربری ها با توجه به نتایج پیش بینی مدل افزایش یابد. در این میان بیشترین افزایش مربوط به کاربری کشاورزی با روند 25.89 هکتار در سال است. با توجه به یافته های تحقیق، تغییرات کاربری اراضی در جهت تخریب عرصه های منابع طبیعی بوده است. هرچند در سال های اخیر اقدامات موثری در جهت حفاظت این عرصه ها صورت گرفته است، اما همچنان توجه و حفاظت بیشتر منابع طبیعی و محیط زیست در منطقه مراوه تپه امری ضروری می باشد.

این تحقیق با هدف پهنه بندی خطر نسبی ناپایداری دامنه ای و وقوع زمین لغزش در حوزه سپیددشت با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی با ساختار پرسپترون چندلایه و الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا صورت گرفته است. به منظور بررسی پایداری دامنه ها در این حوزه ابتدا لغزش های حوزه با استفاده از تصاویر ماهواره ای TM و ETM+، عکس های هوایی 1:50000 منطقه و بازدیدهای میدانی (سال 1393) شناسایی و ثبت گردیدند. با قطع نقشه های عوامل موثر بر لغزش با نقشه پراکنش زمین لغزش ها، تاثیر هر یک از عوامل شیب، جهت شیب، کاربری اراضی، ارتفاع، لیتولوژی، بارندگی، فاصله از گسل، جاده و آبراهه به ناپایداری شیب ها در محیط نرم افزار ArcGISÒ10.1 برآورد گردید. در محیط متلب ساختار مناسب (1-13-9) برای پهنه بندی خطر زمین لغزش با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی با ساختار پرسپترون چندلایه و الگوریتم یادگیری پس انتشار خطا نوشته شد. بر اساس نتایج پهنه بندی خطر زمین لغزش با استفاده از این مدل به ترتیب 0.18، 12.41، 14.09، 29.85 و 43.52% از مساحت منطقه در کلاس های خطر خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد قرار دارند.

پدیده گرد و غبار یکی از مخاطرات اقلیمی مهم در مناطق خشک و نیمه خشک جهان می باشد که زیان های جانی و مالی برای انسان به همراه دارد. در دهه های اخیر به دلیل خشکسالی های طولانی مدت در ایران، تعداد وقوع گرد و غبارها افزایش یافته و شهرها و روستاهای زیادی را تحت تاثیر قرار داده است. یکی از مناطقی که با توجه به شرایط آب و هوایی و ویژگی های طبیعی (نزدیکی به کویرها)، از این پدیده اقلیمی متاثر است استان خراسان رضوی می باشد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر پوشش گیاهی و ارتباط آن با وقوع گرد و غبار استان خراسان رضوی طی دوره مطالعه 2004 تا 2013 با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و شاخص تاثیر پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI) است. برای انجام تحقیق، داده های روزهای گرد و غبار در ایستگاه های سینوپتیک استان برای دوره مورد مطالعه از سازمان هواشناسی دریافت و فراوانی روزهای گرد و غبار هر ایستگاه در ماه ها و فصول مختلف استخراج گردید. با استفاده از روش کریجینگ معمولی در سیستم اطلاعات جغرافیایی، روزهای گرد و غبار در سطح استان پهنه بندی گردید. نقشه پوشش گیاهی منطقه، با استفاده از تصاویر سنجنده MODIS در محیط ENVIÒ4.8 تهیه گردید. نتایج نشان داد که تعداد وقوع گرد و غبار با پراکنش پوشش گیاهی ارتباط نزدیکی دارد و با کاهش پوشش گیاهی، بر تعداد وقوع گرد و غبار افزوده می شود. نتایج حاکی از آن است که تعداد وقوع گرد و غبار در سال های اخیر نسبت به گذشته افزایش داشته است و سال های 2008 و 2005 به ترتیب دارای بیشترین و کمترین تعداد گرد و غبار در طول دوره مورد مطالعه می باشند.

اصفهان یکی از شهرهای مهم کشور از نظر اقتصادی، صنعتی، تاریخی و گردشگری می باشد. به علت اهمیت این شهر مطالعات لرزه خیزی و شناسایی گسل های فعال در این منطقه ضروری است. در این مطالعه وضعیت لرزه زمین ساخت و خطر زمین لرزه در نقشه 1:250000 چهارگوش شهر اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. گستره مورد مطالعه از طرف شمال شرق به طرف جنوب غرب شامل زون ایران مرکزی، زون سنندج – سیرجان و زون زاگرس مرتفع می باشد. به کمک تصاویر ماهواره ای، اطلاعات زمین لرزه های تاریخی و دستگاهی، نقشه های زمین شناسی، تکتونیکی و نقشه مغناطیس هوایی، گسل های بنیادی و فعال منطقه مشخص گردید و لرزه خیزی ناحیه مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به اطلاعات موجود، نقشه لرزه زمین ساخت منطقه تهیه گردید که چهار زون لرزه ای در آن مشخص شد. نتایج نشان داد که لرزه خیزی منطقه از جهت شمال شرق به طرف جنوب غرب افزایش می یابد. تحلیل خطر لرزه ای گستره مورد مطالعه با استفاده از روش گوتنبرگ – ریشتر احتمال رخداد زمین لرزه های با بزرگی 5.5 تا 6 ریشتر را در منطقه در 100 سال آینده 100%، زمین لرزه های با بزرگی 6.5 ریشتر را 84% و زمین لرزه های با بزرگی 7 ریشتر را 46% پیش بینی کرده است.

تبخیر و تعرق یکی از مهمترین عوامل اتلاف آب می باشد. تبخیر و تعرق یک پدیده پیچیده ای است که به عوامل و داده های زیادی بستگی دارد، بنابراین برآورد دقیق میزان تبخیر و تعرق، بسیار مشکل و پرهزینه می باشد. هدف از این مطالعه برآورد تبخیر و تعرق با استفاده از الگوریتم توازن انرژی سطحی برای زمین (سبال) و همچنین ارزیابی عملکرد شبکه های عصبی مصنوعی در برآورد تبخیر و تعرق می باشد. جهت محاسبه میزان سبال تبخیر و تعرق، روش الگوریتم سبال بوسیله تصاویر ماهواره ای مورد استفاده قرار گردید. در این تحقیق از چهار تصویر لندست 8 استفاده شد که مقایسه نتایج بدست آمده از دو روش، سنجش از دور و معادله پنمن- مانتیث- فائو، نشان می دهد که میانگین مربعات خطا (MSE) 1.54 و میانگین خطای مطلق (MAE) 1.04 میلیمتر در روز می باشد. برای حل پیچیدگی فرآیند تبخیر، از شبکه های عصبی مصنوعی برای پیش بینی تبخیر از تشت بر اساس داده های هواشناسی استفاده گردید. در این تحقیق شبکه پرسپترون با الگوریتم پس انتشار خطا برای آموزش آن استفاده شد. برای آموزش شبکه از داده های اقلیمی روزانه 13 ساله ایستگاه صفی آباد دزفول استفاده شد. نتایج حاصل از محاسبات نشان داد بهترین شبکه، شبکه ای با همه ورودی ها، با یک لایه پنهان و 28 نرون در لایه میانی می باشد. نتایج پیاده سازی این شبکه نشان دهنده، شاخص های آماری معیارهای میانگین مربعات خطا (MSE) 0.0032، میانگین خطای مطلق (MAE) 0.0445 و ضریب تبین (R2) 0.9609 می باشد. مقایسه نتایج بدست آمده از روش شبکه های عصبی مصنوعی با روش پنمن- مانتیث- فائو نشان می دهد که میانگین مربعات خطا (MSE) 1.11 و میانگین خطای مطلق (MAE) 0.52 میلی متر در روز می باشد. این نتایج، بیانگرعملکرد بهتر شبکه های عصبی مصنوعی نسبت به روش سنجش از دور در برآورد میزان تبخیر و تعرق می باشد.

شبیه سازی پدیده رواناب ناشی از هر بارندگی در برآورد شدت سیل بسیار ارزشمند است. برای حفاظت حوزه های آبخیز، استفاده از مدلی که توانایی برآورد رواناب را در زمان ها و مکان های معین داشته باشد، ضروری است. این پژوهش به منظور شبیه سازی رواناب در زیر حوزه زراعی منتهی به شهرک بهزیستی گرگان و همچنین ارزیابی تاثیر سناریوهای مدیریتی پوشش گیاهی در 3 رویداد بارش در سال های گذشته با استفاده از مدل فیزیکی لیسم (LISEM)، در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی و برنامه نویسی PCRaster انجام شد. برای اجرای مدل لیسم، چهار نقشه پایه، مدل رقومی ارتفاع، کاربری اراضی، بافت خاک و راه ها با فرمت رستری تهیه گردید. نقشه مدل رقومی ارتفاعی حوزه مورد مطالعه با اندازه سلولی 1×1 متر از تصاویر اولتراکم در محیط ArcGISÒ9.3 تهیه گردید. در طی انجام این تحقیق دو رویداد بارش در تاریخ های 11/8/1393 و 25/6/1394 منجر به ایجاد رواناب شد که از رویداد اول برای واسنجی و رویداد دوم برای اعتبارسنجی مدل استفاده شد. مقایسه آماری هیدروگراف های شبیه سازی و مشاهداتی رگبارهای مورخه 11/8/1393 و 25/6/1394 نشان داد که ضریب همبستگی آن ها به ترتیب 0.8 و 0.76 و معیار ناش- ساتکلیف آن ها به ترتیب 0.8 و 0.5 می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که مدل قادر است میزان کل رواناب، دبی اوج، زمان شروع رواناب و زمان رسیدن به دبی اوج را به خوبی شبیه سازی نماید. نتایج حاصل از اجرای سناریوی مدیریت پوشش گیاهی به وسیله مدل لیسم نشان داد که حجم رواناب به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

در این پژوهش برای تعیین مکان های مناسب جهت احداث نیروگاه بادی در استان آذربایجان شرقی، معیارهای مختلفی (سرعت باد، سرعت باد غالب، فشار، دما، ارتفاع، شیب، فاصله از شهر، روستا، جاده، رودخانه، کاربری اراضی، مناطق حفاظت شده، گسل و کانون زلزله) مدنظر قرار گرفت و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی برای وزن دهی به لایه ها انتخاب و به کمک نرم افزار EC 2000 پیاده سازی گردید. برای فازی سازی معیارها بصورت 0 و 1، داده ها وارد نرم افزار ادریسی (IDRISI) گردیده و بر اساس نظرات کارشناسی، نقاط کنترل و نوع تابع فازی (افزایشی و کاهشی) برای هر یک از لایه ها مشخص گردید. سپس از نرم افزار ArcGISÒ9.3، به منظور هم پوشانی لایه ها استفاده شد و در نهایت، استان آذربایجان شرقی از نظر قابلیت احداث نیروگاه بادی به چهار سطح عالی (217294.36 هکتار)، خوب (972887.64 هکتار)، متوسط (1650932.35 هکتار) و ضعیف (1709038.40 هکتار) تقسیم گردید.