خلیل حبشی
-
بررسی عدم قطعیت داده ها، توانایی ما را جهت مطالعه و درک درست از جهان واقعی افزایش می دهد از آنجاییکه مدل های رقومی ارتفاع با استفاده از سنجنده های مختلف و هندسه متفاوت به دست می آیند، بنابراین انتخاب مناسب ترین مدل رقومی ارتفاع که بتواند با دقت بهتری شرایط سطح زمین را ارایه دهد یکی از نیازهای اصلی متخصصان این زمینه می باشد. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی دقت ارتفاع عمودی مدل های رقومی ارتفاع ASTER و SRTM در مقایسه با داده های ارتفاعی نقشه های توپوگرافی تهیه شده توسط سازمان نقشه برداری کشور در 12 شهر از استان خوزستان انجام می شود. در این راستا به منظور ارزیابی دقت داده ها از شاخص های میانگین خطا (ME) و خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) استفاده می شود. نتایج ارزیابی مقدار متوسط خطا برای شهرهای مورد بررسی با نقشه های توپوگرافی سازمان نقشه برداری برای داده های ASTER و SRTM به ترتیب مقدار 08/6 و34/2 متر را نشان داد. همچنین نتایج ارزیابی شاخص RMSE برای داده های ASTER و SRTM به ترتیب مقدار 94/6 و 46/3 برآورد شد. یافته های مطالعه حاضر نشان داد که در اغلب شهرهای استان خوزستان مدل رقومی ارتفاعی حاصل از SRTM دقت بالاتری نسبت به مدل رقومی ASTER دارد؛ زیرا داده های SRTM عدم قطعیت کمتری دارند.
کلید واژگان: عدم قطعیت, خطا, ژئوئید, DEM, EGM96Assessment of data uncertainty increases our ability to study and accurate understanding of about real world, because awareness from uncertainty of resources and remove error for improving the obtained results is one of the most important items in the remote sensing science. Since the digital elevation model (DEM) extracted from different sensors and geometry, Therefore selection of the most suitable DEM that provide better ground conditions is the one of the main needs for experts in this field. The aim of this study to vertical accuracy assessment of the ASTER and SRTM digital elevation model compared to the elevation data from topographic maps that prepared by the Iran National Cartographic Center in the 12 city from Khuzestan province. In order to evaluation the accuracy of the data, the Mean Error (ME) index and Root Mean Square Error (RMSE) index are used. The result of evaluation ME index for the cities with topographic map for ASTER and SRTM data showed the value 6.08 and 2.34 meter, respectively. Also, the result of RMSE index for ASTER and SRTM data showed the value 6.94 and 3.46 meter, respectively. Therefore more, the result showed that in most cities of Khuzestan province the DEM derived from SRTM has a higher accuracy than the ASTER digital model; Since the SRTM data have a low uncertainty, Therefore in studies related to the extraction drainage network, drainage density, physiography of the watershed area, runoff or geology, it is suggested that SRTM elevation model be used.
Keywords: Uncertainty, Error, Geoid, DEM, EGM96 -
تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین به دلیل تاثیر بر اکوسیستم های طبیعی به یک نگرانی برای حافظان و مدیران منابع طبیعی تبدیل شده است. تحقیق حاضر باهدف پیش بینی تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین و همچنین بررسی ارتباط خشک سالی با این تغییرات در زیر حوزه پارسل 2B با مساحت 21100 هکتار با استفاده از مدل زنجیره ای مارکوف و شاخص استانداردشده بارش (SPI) انجام شد. به این منظور با استفاده از تصاویر پیش پردازش شده سنجنده های ETM +، TM و OLI به ترتیب برای سال های 1365، 1380 و 1395، نقشه کاربری اراضی و پوشش زمین به روش طبقه بندی نظارت شده حداکثر احتمال تهیه شد. به منظور صحت سنجی مدل زنجیره ای مارکوف، نقشه کاربری اراضی و پوشش زمین برای سال 1395 پیش بینی و با نقشه کاربری مرجع 1395 مقایسه شد، پس از اطمینان از صحت نتایج پیش بینی برای سال 1395 اقدام به پیش بینی کاربری اراضی و پوشش زمین برای سال 1410 شد. نتایج تحقیق نشان دهنده داد که بین تغییرات کاربری اراضی و پوشش زمین با وضعیت خشک سالی ارتباط وجود دارد. بر اساس یافته های پیش بینی شده، برای سال 1410 کشاورزی دیم به میزان 6.95 درصد افزایش و اراضی مرتعی به میزان 6.66 درصد کاهش مساحت خواهند داشت. بنابراین در صورت وقوع خشک سالی و رها شدن اراضی کشاورزی دیم، فرسایش خاک افزایش خواهد یافت و همچنین فشار چرا بر مراتع باقی مانده سبب تخریب اراضی مرتعی خواهد شد. بنابراین اگر راهبرد فعلی استفاده از زمین با مدیریت فعلی ثابت باقی بماند تخریب اراضی در منطقه اجتناب ناپذیر خواهد بود.کلید واژگان: تخریب اراضی, پیش بینی تغییرات, کاربری اراضی, مدل زنجیره ای مارکوف, شاخص استانداردشده بارش (SPI), اصفهانLand use and land cover (LULC) change because of its impact on natural ecosystems has become a concern for natural resources protectors and managers. The present study aimed to predict LULC changes and also to study the relation of drought with these changes in the sub-basin Parsel B2 with an area of 21100 hectares using CA-Markov model and Standard Precipitation Index (SPI). For this purpose, using the preprocessed images of the sensors TM, ETM, and OLI for the years 1986, 2001 and 2016, respectively, the LULC map was provided with supervised classification and maximum likelihood method. To validate the CA-Markov model, the LULC maps have been predicting for 2016 and they were compared to the reference land use map of 2016. After ensuring the accuracy of the predicted results for the year 2016, the related land use and land cover maps were predicted for the year 2030. The result showed a relation between LULC changes and drought condition. Based on result predicted for the year 2030, rain-fed agriculture 6.95% increase and range land 6.66% decrease in area. Thus In the event of drought and abandonment rain-fed agriculture land, soil erosion, increasing and also grazing pressure on the remaining range land causing range land degradation. Therefore, if the current land use strategy with current management remain, land degradation in the region will be inevitable.Keywords: Land degradation, Prediction changes, Land use, CA-Markov, Standard precipitation index (SPI), Isfahan
-
مجله مخاطرات محیط طبیعی، پیاپی 15 (بهار 1397)، صص 163 -180فرسایش خاک یکی از مهم ترین مسائل و مشکلات زیست محیطی است که امروزه با آن مواجه هستیم. بهره برداری های روز افزون وعدم مدیریت صحیح انسان بر محیط طبیعی تاثیر زیادی بر تشدید روند تخریب خاک و فرسایش دارد. در این تحقیق با تحلیل پارامترهای موثر، وضعیت فرسایش و تولید رسوب در دشت کوهپایه - سگزی با مساحت 136 هزار هکتار با استفاده از مدل تجدید نظر شده ی جهانی فرسایش خاک (RUSLE) مورد مطالعه قرار گرفت. داده ها و ابزارهای به کار رفته در تحقیق شامل داده های ایستگاه های هواشناسی، اطلاعات 21 نمونه خاک، مدل رقومی ارتفاع (DEM)، تصویر ماهوار های سنجنده OLI، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) می باشد. با بررسی عوامل موثر در مدل RUSLE، که شامل فاکتور فرسایندگی باران، فاکتور فرسایش پذیری خاک، فاکتور توپوگرافی، فاکتور پوشش گیاهی و فاکتور عملیات حفاظتی می باشد، میزان فرسایش منطقه مورد مطالعه برآوردشد. براساس نتایج به دست آمده میزان فرسایش سالانه خاک در کل منطقه مورد مطالعه صفر تا 95 تن در هکتار در سال برآورد شد. نتایج این تحقیق نشان داد فاکتور توپوگرافی با بالاترین مقدار ضریب تبیین (9/0=2R) بیشترین تاثیر را در برآورد فرسایش سالانه خاک توسط مدل RUSLEداشته است. این تحقیق، موثر بودن فناوری های نوین سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور را برای تخمین کمی مقادیر فرسایش خاک تایید می کند.کلید واژگان: فرسایش خاک, RUSLE, توپوگرافی, سیستم اطلاعات جغرافیایی, سنجش از دورSoil erosion is one of the most important environmental problems we face today. Increasing human exploitation and lack of proper management of the natural environment has a great impact on intensifying the process of soil degradation and erosion. In this study, the erosion and sediment yield in a Kohpayeh - segzi plain with 136 thousand hectares were studied using the Revised Universal Soil Erosion Model (RUSLE). Data and tools used in the study included Weather stations data, Information 21soil sample, digital elevation model (DEM), Satellite image OLI sensors, geographic information system (GIS) and remote sensing (RS). by investigation efficient parameters in RUSLE model, including rain erosion factor, K-factor, the factor is the topography, vegetation factor, and protective operations factor, The amount of the erosion in the region has been estimated. Accordingly, on the result the annual erosion in the entire study area has been estimated zero to 95 tons of soil per hectare per year. The results showed that topographical factor with the highest coefficient of determination (R2=0.9) has the greatest impact on estimates of annual soil erosion using RUSLE model. This research approves the effectiveness of new technologies, GIS and remote sensing for estimating soil erosion.Keywords: Soil Erosion, RUSLE, Topography, GIS, RS
-
ارزیابی بیابان زایی در شرق اصفهان با استفاده از روش تلفیقی مدل مدالوس و ارزیابی چند معیاره (MCA)بیابان زایی به معنی تخریب سرزمین در مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب است که در نتیجه عوامل مختلفی همچون تغییرات اقلیمی و فعالیت های انسانی ایجاد می شود. منطقه مورد مطالعه با وسعت 136 هزار هکتار در فاصله 20 کیلومتری از جهت شرق کلان شهر اصفهان واقع شده است؛ با توجه به همجواری این منطقه به شهر اصفهان مطالعه و بررسی بیابان زایی در این منطقه امری ضروری است. در این تحقیق، جهت ارزیابی بیابان زایی در گام اول، بر اساس وضعیت محلی، شش معیار کیفی، مشتمل بر اقلیم، خاک، آب زیر زمینی، پوشش گیاهی، فرسایش خاک و مدیریت و سیاست برای ارزیابی بیابان زایی مدنظر قرار گرفتند. هرمعیار شامل شاخص هایی است که آن را به لحاظ کیفی تعریف می کنند. این شاخص ها براساس میزان تاثیری که بر فرآیند بیابان زایی دارند با امتیازدهی در بازه 100 تا 200 استاندارد سازی و کمی شدند. ارزش کمی هر معیار از طریق ضرب وزن حاصل از فرآیند تحلیل سلسله مراتبی در ارزش لایه هر شاخص و تلفیق لایه ها براساس ترکیب خطی وزنی به دست آمد. در نهایت نقشه وضعیت بیابان زایی از طریق ضرب وزن در ارزش لایه هر معیار و تلفیق لایه ها براساس روش ترکیب خطی وزنی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی به دست آمد. براساس نتایج به دست آمده، 49/35 درصد از مساحت منطقه درکلاس شدید و 5/64 درصد در کلاس بسیار شدید بیابان زایی قرار می گیرد. همچنین معیار اقلیم با وزن 29/0 دارای بیشترین تاثیر بر پدیده بیابان زایی بوده و پس از آن معیار مدیریت و معیار خاک به ترتیب با وزن های 23/0 و 21/0 قرار می گیرند.کلید واژگان: اقلیم, مدیریت, فرسایش خاک, فرایند تحلیل سلسله مراتبی, سیستم اطلاعات مکانیAssessment of desertification in east Isfahan using integration MEDALUS model and multi criteria analysis (MCA)Desert Management, Volume:5 Issue: 10, 2018, PP 99 -115Desertification means land degradation in arid, semi-arid and dry sub-humid regions as a result of various factors, including climatic variations and human activities. In this research, the study area with an area of 136 thousand hectares located 20 kilometers far away from east Isfahan was selected. Due to the proximity of this area to Isfahan city and the impact that desertification phenomenon on the city, studying the desertification in this region is of great importance. To assess the current status of desertification, the multi criteria Analysis and MEDALUS model was used. For this purpose, in the first step and based on the local situation, six qualitative criteria, including climate, soil, groundwater, vegetation, soil erosion, desertification management and policy evaluation were considered. These indices have been standardized and quantified based on their effect on desertification in the frame by scoring 100 to 200. The qualitative value of each criterion has been obtained by multiplying the weight of the Analytic Hierarchy Process (AHP) and integration of layers based on the weighted linear combination. Finally, the desertification status map has been acquired through multiplying weight to the layer value of each criterion and integrating layers according to the method of weighted linear combination in Geographic Information System (GIS). According to the results, 35.49% of the area of the region falls in a severe class and 64.5% falls in very severe class of desertification. Besides, the climate criterion with a weight of 0.29 has the greatest impact on the phenomenon of desertification and then it goes to the management and soil criteria with weights of soil 0.23 and 0.21, respectively. Therefore, to assess desertification and executive programs to deal with it in the region, considering these criteria are of great importance.Keywords: Climate, Management, Soil erosion, AHP, MEDALUS, Desertification
-
خاک یکی از مهمترین عوامل تولید است که در زندگی اقتصادی و اجتماعی انسان تاثیر بسیار دارد. در تحقیق حاضر، توزیع مکانی فرسایش خاک و رسوب حوزه آبخیز مندرجان با مساحت 21100 هکتار با استفاده از مدل های USPED و RUSLE مورد ارزیابی قرار گرفت. داده های مورد استفاده در تحقیق حاضر شامل تصویر ماهواره ای سنجنده OLI مربوط به تاریخ 12 تیرماه 1394، اطلاعات بافت خاک، آمار بارش ماهانه و مدل رقومی ارتفاع (DEM) با قدرت تفکیک مکانی 30 متر می باشد. براساس نتایج حاصل از مدل USPED، کلاس فرسایش کم، متوسط، شدید و خیلی شدید به ترتیب 8/10، 45، 8 و 3/16 درصد از مساحت منطقه مورد مطالعه را شامل می شوند. همچنین کلاس های رسوبگذاری کم، متوسط، شدید و خیلی شدید به ترتیب 3/4، 9/2، 5/2 و10 درصد از مساحت منطقه را به خود اختصاص می دهند. براساس نتایج به دست آمده از مدل RUSLE، کلاس فرسایش کم، متوسط، شدید و بسیار شدید به ترتیب 55، 3/13، 5/11 و 20 درصد از مساحت منطقه را شامل می شوند. نتایج حاصل از تحقیق حاضر نشان داد که اگر دو مدل USPED و RUSLE باهم ترکیب شوند، می توان مناطق بحرانی را از لحاظ فرسایش خاک اولویت بندی کرد و و براساس اولویت اقدام به اجرای عملیات حفاظت خاک نمود.کلید واژگان: فرسایش خاک, مدلسازی, رسوبگذاری, سنجش از دور (RS), اصفهانIntroduction Water erosion is one of the most important factors in land degradation in large parts of Iran destroying fertile soils and agricultural land. The impact of soil erosion and related sediments decreases significantly water quality and reservoir capacity. Especially in semiarid areas like in the Menderjan watershed in the west Isfahan province sheet and rill erosion contributes to the sediment dynamics in a significant way. Particularly, sheet and rill erosion processes and related forms and features are very common in this region. Hence, this study is aimed at identifying and quantifying the major erosion process dynamics. Therefore, we applied an integrated approach combining the USPED and RUSLE models with data mining, remote sensing, and GIS methods.
Materials and methods The study area is Menderjan watershed locating at east Isfahan and has an area of about 21,100 hectares. In this study, the USPED and RUSLE was used. The USPED model is based on the assumption that soil erosion depends on the detachment capacity and the sediment transport capacity of surface runoff. However, the USPED models do not consider the sediment yields from gullies, stream banks, and stream bed erosion. In the USPED model erosion and deposition (ED) are computed as the change in sediment flow in the direction of flow.
ED=d×(T×cosa)/ dx d×(T×sina) /dy
Where a is the aspect of the terrain surface, dx, dy is the grid resolution, and T is the sediment flow at transport capacity. ED can be positive, indicating soil deposition, or negative, indicating soil erosion. Transport capacity (A) is expressed as: A=R×K×C×P×L m×(sin S) n
Where A: Average yearly soil erosion (t ha-1 y-1), R: yearly rainfall erosivity factor (MJ mm ha-1 year-1h-1), K: the soil edibility factor, LS: Slope Length and Steepness factor, C: cover management factor and P: Support Practice Factor, S is the slope, L is the upslope contributing area, and m and n are constants. For prevailing rill erosion m = 1.6, n = 1.3, while for prevailing sheet erosion, m = n = 1. The USPED and RUSLE model was applied using Arcmap10. In this study, the Landsat satellite images 8 (OLI) and rainfall data, soil properties and digital elevation model (DEM) were used, and GIS plays a major role in preparing thematic layers and estimating soil erosion.
Result The range of obtained R factor values range was from 82 to 118 MJ mm/ ha h year. The average values for the Menderjan watershed amount to 265.2 MJ mm/ ha year-1. According to the soil laboratory analysis soil texture is dominated by silt clay loam and clay loam and thus is highly susceptible to soil erosion. The amount of organic matter in all samples was 2 %. Soil organic matter reduces the erodibility of soil. In many arid and semiarid areas soil organic matter is low due to scarce vegetation, and hence, soil is more susceptible to erosion. The annual average soil erodibility of this basin 0.04 (t h MJ-1 mm-1). The amount of topography for RUSLE varies from 0.001 to 16.7 and USPED varies 0.01 to 30 Support Practice Factor of the study area is variable from 0.1 to 1 and C factor value varies was 0.2 to 0.5. According to result more than 35 % of the area is affected by high to very high erosion and deposition process intensities. The stable areas and low erosion and deposition zones cover about 15 % of the area. However, some of the mapped and predicted sheet and rill processes are located in the stable and low intensity soil erosion classes. The extreme values are characterized by steep slopes in ridge positions in the northern and southern parts of the watershed.
Discussion and Conclusions During recent years, the role of water erosion as one of the land degradation factors in arid and semi-arid areas of large parts of Iran has increased. In our study we applied a combined approach using the RUSLE and USPED models rill/inter-rill (sheet) erosion processes, and deposition processes. To the knowledge of the authors, this is the first attempt integrating different erosion processes and deposition dynamics in Iran. In the study area soil loss is concentrated especially in the abandoned bare land areas. The protection of bare soil to reduce soil loss should be ensured by appropriate cultivations. According to the results a large part of severe erosion occurs in the steep areas in the north and southwest of the study area. Agricultural cultivations may change the land cover, leading to poorer vegetation cover or bare land, especially after harvest and thus increase erosion processes and land degradation. Thus, control of soil erosion targeted to the area not only reduces direct costs of soil erosion; however, it also it diminishes the implementation costs of control operations for decreasing soil erosion.Keywords: Soil Erosion, Modeling, Deposition, Remote Sensing (RS), Esfahan -
نشریه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، سال هشتم شماره 1 (بهار 1396)، صص 36 -51تحقیق حاضر با هدف بهبود دقت ارزیابی شوری خاک با استفاده از تصویر ماهواره ای لندست سنجنده OLI مربوط به تاریخ 5 خرداد 1394 و پارامترهای توپوگرافی در منطقه شرق اصفهان انجام شد. داده های زمینی با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی از 29 سایت نمونه برداری از عمق 30-0 سانتی متر در نیمه دوم اردیبهشت 1394 جمع آوری شد. شاخص های طیفی مانند باندهای سنجنده OLI، شاخص های شوری 1SI، 2SI و 3SI، شاخص های خاک SBI و SCI، شاخص های پوشش گیاهی NDVI و RVI با انجام پردازش ها و محاسبات لازم از تصویر زمین مرجع شده به دست آمدند. عوارض توپوگرافی شامل درصد شیب، جهت شیب و ارتفاع از سطح دریا از مدل رقومی ارتفاع (DEM) منطقه استخراج شدند. سپس مدل برآورد شوری با استفاده از رگرسیون خطی به روش گام به گام تهیه شد. نتایج تجزیه و تحلیل رگرسیونی نشان داد که در سطح آماری 99 درصد همبستگی معنی داری بین EC نمونه های خاک سطحی، ارتفاع از سطح دریا و باند 4 وجود دارد (68/0=2R). نقشه شوری به دست آمده از مدل رگرسیونی نشان می دهد که میزان شوری در منطقه بسیار بالاست به طوری که بیش از 70 درصد از مساحت منطقه دارای غلظت نمک بیش از 60 دسی زیمنس بر متر است. در نهایت اعتبار مدل با استفاده از 20 درصد نمونه ها ارزیابی شد. نتایج نشان داد که مدل می تواند با RMSE برابر با 54/6 دسی زیمنس بر متر شوری خاک را برآورد کند. بر اساس نتایج پژوهش، نتیجه گیری می شود که استفاده از پارامتر ارتفاع از سطح دریا در کنار داده های ماهواره ای در مطالعات شوری خاک منطقه مطالعاتی سودمند بوده و سبب بهبود دقت ارزیابی می شود.کلید واژگان: سنجش از دور, لندست, توپوگرافی, شاخص شوری, اصفهانThe present study aims to improve the assessment, soil salinity accuracy, using of OLI Landsat satellite image dated to 26 May 2015 and topographic parameters in the eastern region of Isfahan. Ground data were collected in date second half May by using the random sampling method from 29 sampling sites from the depth of 0-30cm. Spectrum indexes include OLI sensor bands, salinity indexes SI1, SI2 and SI3, soil indexes SBI and SCI, and vegetation indexes NDVI and RVI were obtained from processing referenced ground images. Also, topographic feature including slope percent, orientation of slope and elevation from sea level were extracted from Digital Elevation Model (DEM), then to estimate the salinity linear regression the stepwise method model was used. From analysis, regression indicated that on 99% statistical level, there is a meaningful correlation between EC of topsoil samples, elevation from sea level and band 4 (R2=0.68). The salinity map acquired from the regression model indicates the salinity is very high in the region so that more than 70% of the area has a salt concentration of more than 60 ds/m. Finally, the reliability of the model was evaluated using 20 percent of the samples. Results indicated that the model can estimate soil salinity by an RMSE=6.54 ds/m. According to the research results, Conclusion They are using elevation from sea level parameter with satellite data is Beneficial in the soil salinity research and causes improve the accuracy of the assessment.Keywords: Remote Sensing, Landsat, Salinity index, topography, Isfahan
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.