مجید محمدی؛ مجتبی امیری
چکیده
مقدمهفعالیت‌های انسانی از مهمترین دلایل تغییرات محیطی بوده و انسان‌ها نقش اساسی در گرمایش زمین، تخریب زمین، آلودگی آب و خاک، بالا رفتن سطح آب دریاها، تخریب لایه ازن، جنگل‌زدایی شدید و اسیدی کردن اقیانوس‌ها دارند. در مقیاس جهانی، تخریب و فرسایش یکی از مهمترین پدیده‌های طبیعی است که مناظر را تغییر می‌دهد. فرسایش خاک اثرات درون‌منطقه‌ای ...
بیشتر
مقدمهفعالیت‌های انسانی از مهمترین دلایل تغییرات محیطی بوده و انسان‌ها نقش اساسی در گرمایش زمین، تخریب زمین، آلودگی آب و خاک، بالا رفتن سطح آب دریاها، تخریب لایه ازن، جنگل‌زدایی شدید و اسیدی کردن اقیانوس‌ها دارند. در مقیاس جهانی، تخریب و فرسایش یکی از مهمترین پدیده‌های طبیعی است که مناظر را تغییر می‌دهد. فرسایش خاک اثرات درون‌منطقه‌ای و برون‌منطقه‌ای فراوانی را به‌همراه دارد. فرسایش و هدررفت خاک معمولاً در مناطق شیب‌دار اتفاق می‌افتد اما شدت وقوع آن به عامل‌های محیط‌زیستی از قبیل میزان شیب، ویژگی‌های زمین‌شناسی، وضعیت پوشش گیاهی و عوامل اقلیمی بستگی دارد که باعث افزایش آسیب‌پذیری یک منطقه به فرسایش می‌شود. یکی از مهمترین رخساره‌های فرسایشی رخساره هزاردره یا بدلند است. رخساره فرسایشی هزاردره معمولاً به مناطق با رسوبات سست و غیرمتراکم، پوشش گیاهی بسیار ضعیف یا فاقد پوشش گیاهی که به‌دلیل تراکم بالای شیارها و بریدگی‌ها برای کشاورزی غیرقابل استفاده است، اشاره می‌کند. فرسایش هزاردره بیشتر در مناطق خشک و نیمه‌خشک مشاهده می‌شود و در واقع برهمکنش بارش با مواد زمین‌شناسی سست بسیار مساعد ایجاد و گسترش رخساره هزاردره در مناطق خشک و نیمه‌خشک است. با توجه به اینکه فرسایش خاک یک فرایند بسیار پیچیده و تحت تأثیر ویژگی‌های سطح زمین، نوع خاک و دیگر عامل‌های محیط‌زیستی است، بررسی کمی و تهیه نقشههای حساسیت‌پذیری فرسایش امری بحث برانگیز است. هدف اصلی از پژوهش حاضر، تهیه نقشه حساسیت فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه با استاده از مدل نسبت فراوانی است. مواد و روش‌‌هاحوزه آبخیز فیروزکوه به این دلیل به‌عنوان منطقه موردمطالعه انتخاب شد که رخساره فرسایش هزاردره مهمترین نقش را در فرسایش خاک این حوزه به‌دلیل وضعیت اقلیمی، هیدرولوژیکی، توپوگرافی و کاهش پوشش گیاهی و همچنین وجود سازندهای مستعد فرسایش دارد. اولین گام در این پژوهش تهیه نقشه پراکنش رخساره‌های هزاردره و تعیین محل آنها روی نقشه است. این کار با استفاده از تصاویر گوگل ارث و پیمایش زمینی انجام شد. نقشههای مربوط به عوامل مؤثر از منابع مختلف تهیه و وارد محیط نرمافزار Arc/GIS شد. با استفاده از نقاط و خطوط ارتفاعی موجود در نقشههای توپوگرافی تهیه شده از سازمان نقشه‌برداری کشور، نقشه مدل رقومی ارتفاع (DEM) با اندازه پیکسل 30 متر تهیه شد. نقشههای جهت شیب، درجه شیب، انحناء سطح، شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) و طبقات ارتفاع با استفاده از نقشه DEM و در محیط نرم‌افزارهای ArcGIS10.3 و SAGA-GIS به‌دست آمد. نقشه زمین‌شناسی منطقه نیز از نقشه زمین‌شناسی ایران با مقیاس 1:100000 استخراج شد. نقشههای آبراهه و جاده از نقشه توپوگرافی 1:25000 استخراج شده و فاصله از این عوارض در محیط Arc/GIS10.3 محاسبه شد. نقشه کاربری اراضی حوزه آبخیز فیروزکوه با استفاده از تصاویر لندست 8 برای سال 2020 و با روش تلفیقی به‌دست آمد. برای تهیه نقشه مشخصات مربوط به خاک 30 نمونه خاک از عمق صفر تا 30 سانتی‌متری برداشت و در آزمایشگاه بررسی شد. نقشه بارش متوسط سالانه با استفاده از داده‌های بارش ایستگاه‌های هواشناسی تهیه شد. بعد از طبقه‌بندی نقشههای مربوط به عوامل مؤثر، وزن هر نقشه با استفاده از مدل نسبت فراوانی محاسبه شد. در مرحله بعد با جمع کردن وزن‌ها، نقشه نهایی حساسیت فرسایش هزاردره تهیه شد. منحنی ROC و سطح زیر این منحنی برای ارزیابی دقت مدل نسبت فراوانی استفاده شدند. نتایج و بحثارتباط بین فرسایش هزاردره و عوامل مؤثر با استفاده از مدل نسبت فراوانی بررسی شد. نتایج نشان داد که بیشترین وزن نسبت فراوانی مربوط به طبقه ارتفاعی 1710 تا 2286 متر، بارش 400 تا 550، شیب بیشتر از 35، جهت شمال غرب، فاصله کم‌تر از 1150 متر از آبراهه، سازندهای مارنی، آهکی و شیل، کاربری مرتع، شیب‌های محدب و مقعر، طبقه رس 25 تا 33 درصد، طبقه سیلت 27 تا 35 درصد، گروه هیدرولوژیک C، عمق خاک 57 تا 120 سانتی‌متر، اسیدیته 7.6 تا 8.1، طبقه 6 تا 11 شاخص TWI بوده است. بررسی دقت مدل نسبت فراوانی با استفاده از منحنی ROC و سطح زیر این منحنی انجام شد. سطح زیر منحنی ROC 0.71 به دست آمد که نشان می‌دهد مدل نسبت فراوانی برای تهیه نقشه حساسیت فرسایش هزاردره در حوزه آبخیز فیروزکوه قابل قبول است. مدل نسبت فراوانی با وجود سادگی، به‌دلیل ایجاد ارتباط منطقی بین هزاردره‌ها و عوامل مؤثر بر آن نتایج قابل قبولی ارائه می‌کند. مطالعات دیگری ازجمله بررسی پتانسیل آب‌های زیرزمینی، تهیه نقشه حساسیت زمین‌لغزش و آسیب‌پذیری یک منطقه به سیلاب نیز با این مدل انجام شده و دقت آن مورد تأیید قرار گرفته است. نتیجه‌‌گیریبه‌دلیل شرایط توپوگرافی، اقلیمی و زمین‌شناسی رخساره فرسایشی هزاردره یک پدیده غالب در حوزه آبخیز فیروزکوه است. در این پژوهش نقشه حساسیت فرسایش هزاردره با استفاده از مدل نسبت فراوانی تهیه شد. ارزیابی دقت نشان داد، مدل نسبت فراوانی یک مدل مناسب برای تهیه نقشه حساسیت‌پذیری فرسایش هزاردره در این حوزه آبخیز است. نتایج نشان داد که حدود 50 درصد منطقه حساسیت زیاد و خیلی زیاد به وقوع فرسایش هزاردره دارد، بنابراین توجه به این پدیده و تهیه نقشه حساسیت‌پذیری آن امری ضروری است.
مهدیس امیری؛ حمیدرضا پورقاسمی؛ غلامعباس قنبریان؛ سید فخرالدین افضلی
چکیده
فرسایش خندقی یکی از اشکال پیشرفته فرسایش آبی می‌باشد که شناسایی عوامل موثر و پهنهبندی آن یکی از ابزار‌های مهم برای کنترل این پدیده می‌باشد. هدف اصلی پژوهش حاضر، مدلسازی مکانی و ارزیابی فرسایش خندقی با استفاده از مدل احتمالاتی وزن واقعه و سناریوهای مختلف در انتخاب محل رخداد خندق‌های شناسایی شده در حوزه آبخیز مهارلو در استان ...
بیشتر
فرسایش خندقی یکی از اشکال پیشرفته فرسایش آبی می‌باشد که شناسایی عوامل موثر و پهنهبندی آن یکی از ابزار‌های مهم برای کنترل این پدیده می‌باشد. هدف اصلی پژوهش حاضر، مدلسازی مکانی و ارزیابی فرسایش خندقی با استفاده از مدل احتمالاتی وزن واقعه و سناریوهای مختلف در انتخاب محل رخداد خندق‌های شناسایی شده در حوزه آبخیز مهارلو در استان فارس می‌باشد. بدین منظور، ابتدا با استفاده از بازدید‌های میدانی گسترده نقاط راس خندق، انتهای خندق و همچنین مرز خندق‌ها (پلی‌گون‌های خندقی) شناسایی و نقشه پراکنش خندق‌های منطقه مورد مطالعه تهیه شد. سپس، لایه‌های اطلاعاتی درصد شیب، جهت شیب، انحنای سطح، طبقات ارتفاعی، شاخص رطوبت توپوگرافی، متوسط بارندگی سالانه، شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال‌شده، کاربری اراضی، واحدهای سنگ‌شناسی، فاصله از آبراهه، فاصله از جاده، تراکم زهکشی و مشخصات خاک (درصد سیلت، درصد رس، هدایت الکتریکی و pH) به‌عنوان عوامل موثر بر وقوع خندق‌ها شناسایی و در محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی نقشههای آنها تهیه و طبقه‌بندی شد. با استفاده از الگوریتم وزن واقعه ارتباط هر یک از عوامل و سه سناریو مختلف در انتخاب محل وقوع خندق‌ها (راس خندق، انتهای خندق و همچنین، پلی‌گون‌های خندقی) تعیین و وزن طبقه‌های هر عامل مشخص شد. نتایج وزن‌دهی لایه‌ها با استفاده از مدل وزن واقعه، نشان داد که افزایش بارندگی، تراکم زهکشی بالا، درصد سیلت زیاد، طبقات ارتفاعی کم، جهت‌های جنوبی، فاصله‌های کم از جاده و آبراهه، سازندهای زمین‌شناسی آسماری، آغاجاری، رازک، گچساران، میشان و ساچون و همچنین، اراضی لخت نقش موثری در وقوع فرسایش خندقی در منطقه مورد مطالعه داشته است. نهایتاً، در محیط نرمافزار ArcGIS، نقشههای پهنهبندی حساسیت فرسایش خندقی تهیه شد. ارزیابی سه نقشه پهنهبندی فرسایش خندقی با استفاده از منحنی ROC و 30 درصد از خندق‌های استفاده نشده در فرایند مدلسازی حاکی از آن بود که دقت مدل‌های تهیه شده بر اساس سه سناریو راس خندق، انتهای خندق و پلی‌گون خندق‌ها به‌ترتیب 0.847، 0.861 و 0.792 می‌باشد. به‌منظور کنترل و جلوگیری از این نوع فرسایش آبی در حوزه آبخیز مهارلو، اقدامات حفاظتی و آبخیزداری را در قالب فعالیت‌‍‌های بیولوژیکی در مراحل اولیه و به‌ویژه در ابتدای خندق به‌منظور پیش‌روی از گسترش آن می‌توان انجام داد.
نرگس قاسمی‌امین؛ نسیم آرمان؛ حسین زینی‌وند
چکیده
کاربری اراضی شامل انواع بهرهبرداری از زمین به‌منظور رفع نیازهای گوناگون انسان است. تغییرات کاربری اراضی نتیجه برهمکنش انسان و عوامل موثر بر محیط است که در مقیاس زمانی و مکانی مطرح می‌شود. اطلاع از نسبت کاربری‌های اراضی و نحوه تغییرات آن در گذر زمان، یکی از مهمترین موارد در برنامه‌ریزی‌های مدیریتی است. با اطلاع ...
بیشتر
کاربری اراضی شامل انواع بهرهبرداری از زمین به‌منظور رفع نیازهای گوناگون انسان است. تغییرات کاربری اراضی نتیجه برهمکنش انسان و عوامل موثر بر محیط است که در مقیاس زمانی و مکانی مطرح می‌شود. اطلاع از نسبت کاربری‌های اراضی و نحوه تغییرات آن در گذر زمان، یکی از مهمترین موارد در برنامه‌ریزی‌های مدیریتی است. با اطلاع از نسبت تغییرات کاربری‌ها در گذر زمان می‌توان تغییرات آتی را پیش‌بینی کرد و اقدامات مقتضی را انجام داد. در این پژوهش ابتدا نقشه کاربری اراضی برای سال 2014 با استفاده از سنجش از دور تهیه شد که این نقشه با ضریب کاپا برابر 0.88 و صحت کلی برابر 0.86 دارای دقت خیلی خوب می‌باشد. در مدل CLUE-S برای بررسی اثرات هر کدام از عوامل موثر بر کاربری از رگرسیون لجستیک و برای ارزیابی رگرسیون لجستیک از منحنی ROC استفاده شد. پس از تعیین میزان تقاضا بر اساس تغییرات گذشته، نقشه کاربری اراضی برای سال 2025 تهیه شد. ارزیابی مدل CLUE-S دقت بالای مدل (ضریب کاپا 0.88) را نشان داد. همچنین، نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که بیشترین تغییر کاربری اراضی، تبدیل کاربری جنگل و مرتع به زمین‌های کشاورزی خواهد بود، به‌طوری که تا سال 2025 کاربری مرتع 28.12 و جنگل 82.20 درصد کاهش می‌یابد و کاربری کشاورزی 10.33 درصد افزایش می‌یابد.
سید سعید غیاثی؛ فائزه رجب‌زاده؛ سمیه ناجی‌راد؛ سادات فیض‌نیا؛ علی‌اکبر نظری‌سامانی
چکیده
ارزیابی حساسیت‌پذیری زمین‌لغزش‌های کم‌عمق با استفاده از روش‌های مناسب و تعیین عوامل مؤثر در کاهش خطرات آن بسیار مؤثر می‌باشد. هدف از این مطالعه تعیین عوامل مؤثر در وقوع زمین‌لغزش‌های کم‌عمق و بررسی کارایی مدل شاخص آماری در تهیه نقشه حساسیت‌پذیری می‌باشد. بدین منظور تعیین نرخ مربوط به طبقات هر عامل با استفاده از روش شاخص آماری ...
بیشتر
ارزیابی حساسیت‌پذیری زمین‌لغزش‌های کم‌عمق با استفاده از روش‌های مناسب و تعیین عوامل مؤثر در کاهش خطرات آن بسیار مؤثر می‌باشد. هدف از این مطالعه تعیین عوامل مؤثر در وقوع زمین‌لغزش‌های کم‌عمق و بررسی کارایی مدل شاخص آماری در تهیه نقشه حساسیت‌پذیری می‌باشد. بدین منظور تعیین نرخ مربوط به طبقات هر عامل با استفاده از روش شاخص آماری صورت پذیرفت که با تطبیق نقشه پراکنش زمین‌لغزش و 10 لایه اطلاعاتی تهیهشده شامل؛ شیب، جهت، بارندگی، ارتفاع، تراکم زهکشی، انحنای دامنه، کاربری اراضی، سنگ‌شناسی، رخساره‌های ژئومورفولوژی و حساسیت نسبی واحدهای سنگی به فرسایش در محیط ArcGIS 9.3 انجام شد. سپس آزمون کارایی مدل مورد استفاده با استفاده از شاخص درصد سطح زیر منحنی (ROC) صورت پذیرفت که حاکی از دقت بالای مدل شاخص آماری می‌باشد (0.952). به‌منظور تعیین عوامل اصلی در وقوع زمین‌لغزش‌های کم‌عمق از تجزیه به مؤلفههای اصلی (PCA) استفاده شد. نتایج نشان داد که متغیرهای میزان بارندگی، شیب، جهت شیب، حساسیت نسبی واحدهای سنگی به فرسایش و انحنای دامنه به‌ترتیب بیشترین تأثیر را در وقوع زمین‌لغزش دارند.
