مطالعه تغییرات مکانی ویژگی های خاک در مقیاس توده جنگلی به ندرت انجام شده است. ارزیابی کارایی تکنیک زمین آمار و نشان دادن قابلیت های آن در فرآیند نتیجه گیری از مطالعات خاک های جنگلی مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق تغییرات مکانی ویژگی های خاک جنگل های راشستان آمیخته شصت کلاته گرگان با استفاده از تکنیک زمین آمار در یک شبکه سیستماتیک همراه با ترانسکت مورد مطالعه قرار گرفت. یکصد و بیست نمونه خاک سطحی در توده جنگلی به مساحت 16 هکتار برداشت گردید و روی آنها آنالیزهای تعیین اسیدیته و ماده آلی صورت گرفت. بررسی وضعیت تغییرات اسیدیته و ماده آلی خاک نشان داد که تغیرات اسیدیته و ماده آلی خاک جنگل در جهات مختلف همسان است و می توان از شبکه مربعی برای مطالعه آنها استفاده نمود. نقش تغییر نما در پرده برداری از رابطه بین پارامترهای مورد مطالعه و تعیین میزان تنوع بین آنها نمایان گردید. آنالیز واریوگرافی ثابت نمود که هر دو متغیر دارای ساختار مکانی می باشند که برای اسیدیته با توجه به نسبت سقف به اثر قطعه ای ساختار قوی و برای ماده آلی ساختار متوسط به دست آمد. اسیدیته خاک در جهت شمال غربی که قسمت پایینی شیب دامنه می باشد، افزایش می یابد. به منظور تعیین دقت تخمین های انجام شده از میانگین مطلق اشتباهات و میانگین اریبی اشتباهات و مجذور میانگین اشتباهات استفاده گردید که نتایج حاکی از دقت بالای مقادیر تخمین اسیدیته و ماده آلی خاک بود.

فرسایندگی باران به صورت قدرت تراکمی باران در بروز فرسایش تعریف می شود. اگر سایر خصوصیات موثر بر فرسایش ثابت در نظر گرفته شود، میزان هدررفت خاک مستقیماً متناسب با میزان فرسایندگی باران خواهد بود. در پژوهش حاضر با هدف تهیه نقشه فرسایندگی باران در استان لرستان، در ابتدا میزان فرسایندگی باران در 53 ایستگاه­ هواشناسی در سطح استان با شاخص اصلاح شده فورنیه (MF) محاسبه شد. در ادامه برای نشان دادن همبستگی مکانی میان داده­ های فرسایندگی باران از ترسیم واریوگرام در محیط نرم­ افزارGS+5. 1. 1 استفاده شد. در نهایت با بکارگیری روش زمین آماری کریجینگ در نرم­ افزار ArcGIS10. 3، توزیع مکانی فرسایندگی باران نقشه­ سازی شد و به منظور انتخاب روش مناسب­ تر، دو روش کریجینگ معمولی و کریجینگ ساده با یکدیگر مقایسه شدند. بعد از انتخاب مدل واریوگرام و درون­ یابی انجام شده توسط روش­ های مورد بررسی در این تحقیق، در ادامه صحت درون­ یابی با روش ارزیابی متقابل مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس نتایج بدست آمده روش کریجینگ معمولی بدلیل بالاتر بودن مقدار R2 و پایین­ تر بودن مقادیر میانگین خطا (ME)، میانگین استاندارد شده خطا (MSE)، ریشه دوم میانگین استاندارد شده خطا (RMSE) دقت بالاتری را در مقایسه با روش کریجینگ ساده نشان داد. روش کریجینگ معمولی با میزان میانگین خطای برآورد پایین­ تر (06/0) و مربع میانگین ریشه خطا (4/0) مناسب­ ترین روش برای درون­ یابی در این پژوهش ارزیابی شد. همچنین میزان همبستگی(R2) مقادیر برآوردی و مشاهده­ ای فرسایندگی باران با روش­ کریجینگ معمولی 68/0 برآورد شد. در نهایت با استفاده از واریوگرام نمایی و روش کریجینگ معمولی نقشه فرسایندگی باران در سطح استان ترسیم شد که براساس آن مناطق واقع در امتداد شمالی-جنوبی و مرکزی استان لرستان دارای فرسایندگی زیاد و مناطق غربی و شرقی دارای فرسایندگی کمتری هستند. نقشه فرسایندگی باران تولید شده در این پژوهش می­ تواند به منظور برآورد میزان هدررفت خاک با مدل USLE و شناسایی مناطق با پتانسیل فرسایش زیاد مورد استفاده قرار گیرد.

تهیه نقشه دقیق از تغییرات مکانی خاک های شور و سدیمی، اولین گام برای مدیریت بهینه این خاک ها می باشد. لذا، در این تحقیق، برای تهیه نقشه شوری 78000 هکتار از اراضی منطقه اردکان، اقدام به نمونه برداری از 151 پروفیل انتخاب شده بر اساس روش هایپرکیوب شد. به منظور پیش بینی پراکنش مکانی شوری خاک در عمق های 30-0 و 100-0 سانتی متری، از روش کریجینگ و کوکریجینگ استفاده شد. متغیرهای کمکی مورد استفاده در روش کوکریجینگ شامل داده های تصویر ماهواره ای ETM+، پارامترهای اراضی و قرائت های افقی- عمودی دستگاه القاگرمغناطیسی می باشد. با استفاده از روش ارزیابی متقابل و استفاده از معیارهای ریشه مربعات خطا و میانگین خطا، روش مناسب میان یابی انتخاب شد. نتایج نشان داد که برای پهنه بندی شوری خاک، روش کوکریجینگ با متغیر کمکی هدایت گر الکترومغناطیسی دارای دقت مناسب تری می باشد. دقت روش کوکریجینگ، بر اساس معیارهای ریشه مربعات خطا و میانگین خطا در عمق 30-0 سانتی متری به ترتیب 69.1، 30.55 و در عمق 100-0 سانتی متری به ترتیب 48.8، 20.41 است. نقشه های نهایی شوری خاک همچنین نشان دادند که بیشترین مقدار تجمع نمک در قسمت شمالی منطقه و کمترین میزان شوری در مناطق مرتفع تر می باشد که این مساله به علت حالت شکل محدب منطقه مورد مطالعه می باشد که باعث حرکت املاح و در نهایت تجمع نمک در نواحی شمالی می شود.

فرسایش خاک یکی از عواملی است که زندگی بشر را تهدید می کند. اندازه گیری فرسایش همواره با مشکلاتی همراه است. کمبود ایستگاه های هیدورمتری در بیشتر حوزه های آبخیز برآورد فرسایش و رسوب را با مشکل مواجه ساخته است. البته محققان زیادی سعی کرده اند که روابط تجربی مناسب با هر شرایط آب و هوایی برای برآورد فرسایش و رسوب ارائه دهند. در این میان معادله جهانی فرسایش خاک و تجدید نظر شده آن از جمله مدل هایی است که در سرتاسر جهان کاربرد گسترده ای دارد. یکی از پارامترهای مهم این مدل فاکتور (R) یا شاخص فرسایندگی باران است که رابطه مستقیم با شدت فرسایش دارد. در این تحقیق در یک دوره آماری 22 ساله از 16 ایستگاه کلیماتولوژی محدوده حوزه سد ایلام برای تهیه نقشه فاکتور فرسایندگی باران استفاده شد. پس از محاسبه فاکتور فرسایندگی باران برای ایستگاه های مورد نظر، با استفاده از اکستنشن زمین آمار و روش زمین آماری مبتنی بر کریجینگ در محیط ARC GIS 9.3 نقشه فاکتور فرسایندگی باران برای این حوزه ترسیم گردید. همچنین در این تحقیق سه نوع روش کریجینگ شامل کریجینگ معمولی، ساده و عمومی مورد استفاده قرار گرفت. در پایان مشاهده گردید که روش کریجینگ ساده با مربع میانگین ریشه خطا 67.92 از بین روش های به کار گرفته شده مناسب ترین روش برای درونیابی می باشد. همچنین در مقایسه مربع میانگین ریشه خطا با خطای استاندارد برای تعیین میزان برآورد مورد انتظار، هر سه روش دارای برآوردی کمتر از حد انتظار بودند.

یکی از منابع تأمین انرژی، تولید بیوگاز از فضولات دامی به کمک تخمیر بی هوازی است. استفاده از همزن ها و ایجاد اختلاط یکی از روش هایی است که برای بهبود تولید بیوگاز در مخازن استفاده می شود. تحقیق حاضر با هدف مدلسازی و تحلیل روند تولید بیوگاز و تأثیر همزن در یک مخزن 1200 لیتری با حجم مایع 800 لیتر با استفاده از زمین آمار اجرا شده است. به این منظور برای مدلسازی تولید بیوگاز در حالت بدون همزن (I) و همچنین با همزن با دورهای 40 و 100 دور در دقیقه (به ترتیب II و III)، از واریوگراماستفاده شده است. برای سنجش صحت مدل های به کار رفته، از آنها برای بازتولید داده های مشاهداتی با کریجینگ استفاده شده است. ارزیابی متقابل و شاخص های آماری ضریب تبیین و مجذور مربعات باقیمانده ملاک این ارزیابی بوده اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روند تولید بیوگاز در حالت جریان یکنواخت، با همبستگی 97/0 دارای بیشترین پیوستگی ساختاری داده ای و در حالت (III) با همبستگی 33/0 دارای کمترین پیوستگی ساختاری داده ای است.

فلزات سنگین به ویژه جیوه به دلیل سمیت و پایداری در محیط زیست از نظر سلامت عمومی حائز اهمیت است. در این تحقیق برای بررسی چگونگی توزیع غلظت فلز سنگین جیوه در رسوبات سواحل دریای خزر در استان مازندران، 12 ایستگاه انتخاب و با استفاده از روش سیستماتیک تصادفی، از هر ایستگاه 5 نمونه از رسوبات ساحلی برداشت شد. بعد از انجام تجزیه و تحلیل های آزمایشگاهی به منظور درونیابی توزیع غلظت عنصر جیوه از روش معکوس فاصله وزنی استفاده شد. همچنین برای بررسی همبستگی بین پارامترهای فیزیکی و شیمیایی رسوبات، مواد آلی، هدایت الکتریکی، اسیدیته و غلظت جیوه، نقشه توزیع این پارامترها ترسیم شد. همپوشی نقشه های توزیع غلظت جیوه با نقشه پارامترهای مورد نظر نشان داد که غلظت جیوه با میزان مواد آلی، هدایت الکتریکی و اسیدیته به دلیل جذب این عنصر توسط مواد آلی و همچنین حفظ آن بوسیله املاح و از طرفی دیگر به دلیل قلیایی بودن منطقه، مطابقت دارد، هر چند از لحاظ آماری (در سطح احتمال 5 درصد) این ارتباط معنی دار نبود. بطور کلی میانگین مقادیر جیوه به دست آمده در تمامی ایستگاه ها کمتر از حد استاندارد NOAA آمریکا (0.15 میکروگرم جیوه در هر گرم رسوب) در رسوبات بود. یافته های این تحقیق اطلاعات مناسبی را در مورد توزیع غلظت فلز سنگین جیوه در سواحل دریای خزر در استان مازندران ارائه می کند که می تواند به فرایندهای پایش و ارزیابی رسوبات در منطقه مورد مطالعه کمک کند.

افزایش جمعیت در سالهای اخیر و رشد سریع مصرف آب شرب و آبیاری، که متاسفانه با گرم شدن تدریجی کره زمین و خشکسالی های منطقه خاورمیانه نیز همزمان بوده است، نیاز آبی موثر برای گیاهان را بالا برده است. این موضوع در عمل، خطر انهدام پوشش گیاهی و کویرزایی افزایشی در مناطق خشک و نیمه خشک را در بر دارد. این فرایند در نظر بسیاری از صاحب نظران یکی از خطراتی است که جوامع بشری رو به رشد را به قهقرا می کشاند. در این میان، استان اصفهان، به عنوان یکی از مراکز کشاورزی ایران که شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک بر آن حاکم است، از این روند مخرب در امان نیست. مسلما آگاهی از نحوه پراکنش شوری خاک، از مهم ترین امور در شناسایی مناطق بحرانی، برنامه ریزی، مدیریت و بهره برداری از منابع خاک و همچنین توزیع آب جهت اصلاح خاک می باشد. در این پژوهش، شاخه ای از علم آمار کاربردی به نام زمین آمار، جهت تهیه نقشه های شوری خاک بکار گرفته شده است. در این مطالعه نمونه برداری به روش تصادفی نظام دار به تعداد 255 نمونه از عمق 0-20 سانتی متری سطح خاک، انجام شد. هدایت الکتریکی در نمونه های خاک اندازه گیری گردید. تغییر نمای جهتی متغیر مورد بررسی، رسم و پس از کنترل اعتبار تغییر نما و به دست آوردن خطای تخمین، بهترین مدل تغییر نما انتخاب شد و پارامترهای آن برای انجام کریجینگ و ترسیم نقشه توزیع شوری مورد استفاده قرار گرفت.

در این تحقیق، با به کارگیری تبدیل موجک، به بررسی روش شبکه عصبی - موجک و زمین آمار در برآورد توزیع مکانی سه مولفه 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 چهارساله (13871387 تا 13901391) سه استان آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی، و اردبیل توانایی روش شبکه عصبی- موجک و زمین آمار ارزیابی شد. مقایسه روش های مختلف زمین آمار نشان از برتری روش کریجینگ معمولی با نیم تغییرنمای گوسین برای مولفه های چگالی برف، آب معادل برف، و ارتفاع برف با آماره میانگین مجذور مربعات خطای استاندارد (NRMSE) به ترتیب 0.259، 0.429، و 0.390 بود. با کاربرد روش شبکه عصبی- موجک خطای برآورد هر سه مولفه بسیار کاهش یافت، به طوری که مقدار NRMSE برای مولفه های چگالی برف، آب معادل برف، و ارتفاع برف به ترتیب 0.122، 0.002، و 0.001 به دست آمد. ضمن آنکه دقت شبیه سازی نقاط حدی مولفه های برف به وسیله روش شبکه عصبی- موجک افزایش یافت. بنابراین، کاربرد شبکه عصبی- موجک در مقایسه با زمین آمار در برآورد توزیع مکانی مشخصه های برف توصیه می شود.

با توجه به اهمیت منابع آب های زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک، ارزیابی کیفی این منابع از اهمیت به سزایی برخوردار است. آبیاری تحت فشار به عنوان روشی مناسب برای افزایش راندمان آبیاری و کاهش مصرف آب، نیازمند تحلیل کیفیت آب می باشد. با وجود فعالیت های زیاد پژوهشگران در تهیه نقشه های کیفی آب های زیرزمینی به کمک روش های زمین آماری، بیشتر این مطالعات معطوف به استفاده از روش کریجینگ معمولی بوده اند که برای تهیه پهنه های مستعد آلودگی مناسب نیستند، در این پژوهش با استفاده از روش زمین آماری کریجینگ نشانگر تغییرات مکانی پارامترهای کیفی آبخوان و بطور ویژه مناطق مناسب برای آبیاری تحت فشار مورد بررسی قرار گرفت. کریجینگ نشانگر با در نظرگرفتن آستانه مجاز آلودگی، نقشه های احتمال آلودگی آبخوان را به خوبی مدل می کند. بدین منظور کیفیت 27 حلقه چاه مشاهده ای آبخوان بیرجند طی سال 1395 مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای کیفی مورد ارزیابی شامل اسیدیته pH، هدایت الکتریکی EC، نسبت جذب سدیمی SAR، سدیم Na، کلر Cl و بی کربنات HCO3 می باشد که آستانه مجاز این پارامترها جهت استفاده در آبیاری تحت فشار توسط حد مجاز پیشنهادی FAO در نظر گرفته شد. از طرفی با توجه به اهمیت شاخص اشباع لانژیلر LSI در رسوب سیستم آبیاری قطره ای این شاخص نیز برای چاه های آبخوان مورد ارزیابی قرار گرفت و نواحی غیر مناسب برای آبیاری تحت فشار در آبخوان با استفاده از روش زمین آماری کریجینگ نشانگر و نرم افزارArcGIS بدست آمد. نتایج نشان دهنده اراضی مناسب آبیاری تحت فشار در قسمت های شرقی و مرکزی دشت می باشد.

مقدمه و هدف: تعیین موجودی حجمی جنگل از اساسی ترین اهداف و وظایف مدیریت جنگل است، که به علت پیچیده بودن این فرایند همیشه با چالش هایی برای بخش اجرا همراه بوده است. تهیه نقشه حجم سرپای جنگل نقش مهمی در مدیریت پایدار جنگل ها ایفا می نماید. در طرح های جنگل داری شمال کشور، از آماربرداری تصادفی منظم و روش میانگین حسابی حجم سرپای قطعات نمونه هر پارسل برای برآورد موجودی سرپای هر پارسل استفاده می گردد ولی روابط مکانی بین قطعات نمونه در نظر گرفته نمی شود. هدف از این مطالعه، مقایسه روش کریجینگ و روش معمول در تهیه نقشه موجودی جنگل در طرح جنگل داری هفتخال می باشد. مواد و روش ها: برای این منظور تعداد243 قطعه نمونه دایره ای به مساحت 10 آر و با شبکه منظم تصادفی 200 * 150 متر، آماربرداری شد و نقشه تولید شده به روش میانگین حسابی قطعات نمونه آماربرداری (روش معمول سازمان جنگل ها) و نقشه حجم سرپا به روش کریجینگ مقایسه گردید. برای بررسی قابلیت نقشه تهیه شده به روش کریجینگ به عنوان نقشه مورد استناد، ابتدا نرمال بودن داده ها به روش سمی واریوگرام و هیستوگرام ها و شاخص های آن بررسی شد. سپس 30 درصد قطعات نمونه (73 قطعه نمونه) به عنوان نقاط کنترل زمینی به روش تصادفی جدا شد و با استفاده از نقاط باقیمانده و روش معمولی، پارامترهای اپتیمم Lag Size، Nugget و PartialSill برای تولید نقشه کریجینگ مورد نظر بررسی شد. در نهایت بهترین حالت ممکنه انتخاب گردید. سپس نقشه تهیه شده با قطعات نمونه کنترل زمینی (73 قطعه نمونه) بررسی شد و حجم سرپای قطعات نمونه کنترل کننده با حجم سرپای محاسبه شده با روش کریجینگ به صورت نقاط متناظر بررسی شد و میزان اختلاف آنها مشخص گردید. یافته ها: صحت نقشه کریجینگ تولید شده، با استفاده از قطعات نمونه کنترل زمینی بررسی شد. در این تحقیق، بهترین مدل، دارای ریشه میانگین مجذور خطا 30 درصد و اریبی0/11 درصد بود. با استفاده از آزمون همبستگی داده ها در نرم افزار SAS مشخص گردید که اطلاعات نقشه کریجینگ در سطح احتمال 99 درصد با قطعات نمونه واقعیت زمینی مطابقت دارد ولی میزان همبستگی اطلاعات روش میانگین حسابی قطعات نمونه در سطح احتمال 95 درصد نیز با اطلاعات قطعات نمونه واقعیت زمینی مطابقت ندارد و همبستگی آنها معنی دار نیست. آزمون T-test نیز نتایج مشابهی را نشان داد. نتیجه گیری: در مجموع نتایج نشان داد روش زمین آمار کریجینگ دارای قابلیت بهتری نسبت به روش های معمول سنتی در تهیه نقشه پهنه بندی حجم سرپای جنگل می باشد.