محمد نهتانی
-
افزایش روزافزون نیازهای انسانی به کالاها و خدمات اکولوژیک طی چند دهه گذشته منجر به افزایش توجه به مدیریت تالاب ها گردیده است و امروزه مدیریت اکوسیستم تالاب ها یکی از رویکردهای مدیریت سرزمین محسوب می شود. هدف از این تحقیق بررسی شاخص های مدیریت جامع تالاب هامون با استفاده از تحلیل عاملی است. این پژوهش به روش اسنادی و پیمایشی و با استفاده از پرسشنامه در روستاهای شهرستان های هامون و نیمروز اجرا گردید که در طی آن ضمن بازدید و مشاهدات میدانی از روستاها، از مردم بومی منطقه پرسشگری به عمل آمده است. جامعه آماری پژوهش شامل 1987 خانوار روستایی از حاشیه کوه خواجه و تالاب هامون است که بر اساس فرمول کوکران تعداد 321 خانوار به عنوان نمونه انتخاب شدند. بدین منظور سه شاخص اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی جهت مدیریت تالاب هامون انتخاب گردید. در این تحقیق از آزمون های T مستقل و تحلیل عامل اکتشافی در نرم افزار SPSS24 برای تجزیه وتحلیل داده ها استفاده شد. نتایج روایی پرسشنامه ها به صورت نظری و بر اساس دیدگاه متخصصان و اساتید دانشگاه تایید و پایایی آن طبق ضریب آلفا کرونباخ برابر با 833/0 به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان داد که بین شهرستان های هامون و نیمروز از لحاظ ابعاد اقتصادی، اجتماعی و مشارکتی و زیست محیطی تفاوت معناداری وجود دارد. میزان بارعاملی برای بعد اقتصادی برابر 95/0، بعد اجتماعی-مشارکتی برابر 97/0 و بعد زیست محیطی برابر 85/0 به دست آمد که نشان دهنده این است که بعد اجتماعی - مشارکتی و شاخص های آن نظیر احیاء کشاورزی با استفاده از قابلیت تالاب و انواع مشارکت ها در این زمینه بیشترین نقش و تاثیر از لحاظ مدیریت بر تالاب بین المللی هامون را دارا می باشند.
کلید واژگان: مدیریت جامع, تحلیل عاملی, تالاب هامون, پرسشنامه, سیستانIntroductionWater resources management is a set of methods, measures and plans compiled for the control, development, and optimal exploitation of water reserves which are adjusted and guided according to all or part of the economic, social, environmental, political aspects. The increasing human needs for ecological goods and services over the past few decades have led to increased attention to wetlands management, and today wetlands ecosystem management is considered one of the land management approaches. The purpose of this research is to investigate the integrated management indicators of Hamon wetland using factor analysis. This research was conducted by document and survey method and using a questionnaire in the villages of Hamon and Nimroz cities, during which, in addition to field visits and observations of the villages, the indigenous people of the region were interviewed.
Materials and methodsHamon wetland, with an area of nearly 5700 km2 and a depth range of 1 to 5 meters in the desert area of the east of the country, in the region of Sistan is located between 60°39' to 61°35' east longitude and 31°15' to 31°32' north latitude, which is considered as the largest freshwater lake in the entire plateau of Iran. In this study, three economic, social and environmental indicators were selected for Hamon wetland management. The total number of households under study in the two cities is 1987 households from the outskirts of Koh-Khwaje and Talabhamun, and 321 questionnaires were considered to conduct this research. One of the statistical methods for analyzing the information in the data set is factor analysis. This method is used to determine the most influential variables when the number of variables under consideration is large and the relationships between them are unknown.
Results and DiscussionConsidering the importance of Hamon wetland in ecological, economic, social dimensions and direct relationship with people's livelihood and environmental sustainability, it is necessary to change the attitude in the type of management and proper planning to restore Hamon wetland. In this research, the data obtained from the questionnaire was examined and analyzed. Based on the obtained results, it was found that all dimensions and indicators of the research had a significant impact on the integrated management of Hamon wetland. The factor load for the economic dimension is equal to 0.95, the social-participatory dimension is equal to 0.97 and the environmental dimension is equal to 0.85, which shows the social-participatory dimension and its indicators such as the revival of agriculture by the wetland. All kinds of partnerships in this field have had the greatest role and impact in the management of the Hamon wetland. Also, Cronbach's alpha coefficient was obtained for economic, social-participatory and environmental dimensions, which were respectively 0.839, 0.91 and 0.75, showing that the reliability of the questionnaires was good. The integrated management of Hamon wetland requires a kind of systemic approach, which will not be possible without paying attention to local communities and their participatory role in decision-making and planning. The effective factors extracted from the factor analysis of economic indicators showed that employment and income are the main factors in the field of integrated management of Hamon wetland. In this context, by supporting the private sector and increasing investment in the field of creating various businesses in line with the potentials of our wetlands, job security and economic well-being can be provided for the local residents. In this context, considering the interwoven relationship between the natives' income and the vitality of the Hamon wetland, with local management and planning in the field of entrepreneurship, and taking into account the local culture and the prosperity of the handicrafts market, and supporting it, it provided the conditions for economic well-being. Optimal and appropriate training along with the participation of local people is the main factor in the integrated management of Hamon wetland.
ConclusionFor the optimal and integrated management of water resources, a comprehensive look at the economic, social, physical, environmental, cultural and political characteristics is necessary so that the most optimal ones can be developed with a set of methods and strategic plans. Feedback from the proper management of the Hamon wetland is economically very important for the local residents, and it is also considered an important and wonderful resource from the environmental point of view. It is necessary to provide facilities and support platforms in order to increase private sector investment in creating employment and entrepreneurship, as well as supporting handicrafts and the development of small industries, to provide conditions for the economic dependence of local people and excessive exploitation of resources. Managing and protecting the natural potentials of any geographical environment requires comprehensive development and human sustainability in that environment; therefore, it is necessary to provide educational platforms and hold appropriate training courses on the importance of natural resources in the human environment and efforts to protect and optimally exploit it. In this context, it is necessary to take into consideration the local management and use the existing potentials by holding training courses and providing the necessary platforms for the use of local power in the direction of the restoration and reconstruction of the Hamon wetland, which leads to the sustainability of the natural environment in the long run.
Keywords: integrated management, Factor analysis, Hamoon Wetland, Questionnaire, Sistan -
پهنه هایی که از نظر ژئومورفولوژیک همگن هستند، می توانند با یک روش مدیریت شوند. پهنه بندی سطح زمین، تشخیص عوارض زمین به وسیله ویژگی های اساسی سطح مانند ارتفاع، شیب و جهت شیب می باشد در این تحقیق به پهنه بندی کمی سطح زمین با استفاده ی مدل بنیادی پرداخته شد که مدل بنیادی به الگوی از سطح گفته می شود که دارای شکل خاصی مانند حالت پله ای و خطی هستند و با تغییر ضرایب مربوط به آن ها شکل کلی خود را حفظ نموده و تنها انحنا و شیب آنها در جهات مختلف تغییر می نماید. علت انتخاب این فرم ها این است که هر فرم خواص قابل پیش بینی از نظر جهت حرکت آب، قابلیت فرسایش-دهندگی، کاهنده یا افزاینده بودن جریان، قابلیت جمع آوری آب را دارد. در این مطالعه به منظور تشخیص محدوده های مناسب برای تغذیه مصنوعی در منطقه ی کوهستانی گهر و دشت گربایگان، در استان فارس، از پهنه بندی کمی سطح زمین با برازش فرم بنیادی پله ای و خطی، به سطح استفاده گردیده است. برای تشخیص بهترین ساختار بنیادی پله ای قابل برازش از ساختارهایی با رده درجه دو برای پنجره سه تایی و از داده های حاصل از مدل رقومی ارتفاعی با قدرت تفکیک 10 متری استفاده گردیده است. برای تعیین درجه برازش ساختارهای بنیادی از شاخص مجموع اختلاف مربعات اختلافات سطح استفاده شده است. با برازش الگوهای قابل تفسیر به سطح زمین می توان تعیین نمود که زمین به چه الگو و چه مکانیسم تشکیلی شباهت بیشتری دارد. مکان هایی که در بعد قابل قبول شیب نمی باشد (شیب از 002/. کمتر و از 1/0 بیشتر) مقدار صفر درجه برازش را به خود اختصاص
کلید واژگان: مدل بنیادی, عوارض سطحی, پهنه بندی ژئومورفولوژیک, تغذیه مصنوعی, گربایگانIn this study, the quantitative zoning is used to identify areas suitable for artificial recharge in the mountainous area of Gohar and Garbayegan plain, Fars province fitting a linear fundamental form to the surface. The structures with grade two for triplex windows and the data from the digital elevation model with a resolution of 10 m was used to determine the best fitable fundamental structure. The sum of square differences of the surface differences is used as an indicator to determine the degree of fitting the fundamental structures. By fitting the interpretable patterns to the Earth's surface it can be determined that the earth was similar to what pattern and formation mechanism. Mountain ranges upstream alluvial cones and plains located downstream of the upstream alluvial cones are not linear levels. Places which are not at the acceptable slope (gradient less than 0.002 and higher than 0.1) allocated to the zero fitting degrees and the fitting degree values are positive in alluvial cones and areas fall in the acceptable range of the slope. The results show that the surfaces located downstream of the alluvial cones and the plains are most suitable areas for floodwater spreading in the Garbayegan watershed.
Keywords: Fundamental Model, surface features, geomorphological zoning, Artificial recharge, Garbayegan -
مدیریت بهینه منابع آبی و حفظ کیفیت آن، به وجود داده هایی در زمینه موقعیت، مقدار و پراکنش عوامل شیمیایی آب در یک منطقه جغرافیایی معین نیاز دارد. انتخاب و دقت روش های مناسب پهنه بندی و تهیه نقشه تغییرات ویژگی های کیفی آب های زیرزمینی، به شرایط منطقه و وجود آمار و داده های کافی در آن بستگی دارد. هدف از اجرای این پژوهش، تعیین مناسب ترین روش میان یابی و تحلیل مکانی مولفه های کیفی کلر، هدایت الکتریکی، سولفات، غلظت املاح محلول، نسبت جذب سدیم و سختی آب های زیرزمینی دشت مشهد است. در این مطالعه، ابتدا داده های کیفی 177 حلقه چاه با توجه به پراکنش و صحت آنها در دو سال متوالی (1393-1392) انتخاب شد، سپس کنترل و بازسازی داده ها صورت گرفت. آزمون کلوموگراف اسمیرنوف نشان داد که داده ها نرمال نبود و در نتیجه برای نرمال سازی آنها، از داده ها لگاریتم گرفته شد. سپس با استفاده از نرم افزار GS+ ، بهترین مدل واریوگرام به ساختار فضایی داده ها برازش داده شد. میزان دقت پارامتر های کیفی آب زیرزمینی در سه روش کریجینگ، کوکریجینگ و عکس فاصله ارزیابی شد و نتایج حاصل از محاسبه میزان دقت نشان داد که روش کوکریجینگ، دقت بالاتر و میزان خطای کمتر دارد. ساختار مکانی ویژگی های مورد مطالعه از مدل نمایی و کروی، خطی با دامنه تاثیر 96561 تا 17110000 متر و حدود آستانه 965/0 تا 65/5 تبعیت کرد و کلاس وابستگی مکانی در محدوده 0 تا 87/0 قرار گرفت. در نهایت، نقشه های پهنه بندی پارامتر های کیفی آب به وسیله نرم افزار GIS تهیه شد. تمرکز جمعیت در نواحی جنوبی و بهره وری بیش از حد چاه ها و خشکسالی های اخیر، سبب شد میزان مولفه های کیفی در جنوب منطقه مورد مطالعه بیشترین مقدار را داشته باشد. با توجه به تشکیلات زمین شناسی و نوع سنگ ها در شمال غربی و جنوب شرقی، غلظت کلسیم، پتاسیم، سدیم، کلر و درصد تبخیر و تعرق و دما بیشتر مشهود است.
کلید واژگان: پارمترهای کیفی آب, دشت مشهد, زمین آمار, عکس فاصله, کریجینگ, کوکریجینگInvestigating the Qualitative Parameters of Using Geostatistical Methods (Case Study: Mashhad Plain)IntroductionSelection and accuracy of appropriate zoning methods and preparation of maps corresponding to variation of groundwater qualitative characteristics depend upon the region's condition and the available statistics and data. The goal of this research is to determine the most appropriate method of interpolation and spatial analysis of qualitative components such as Cl, EC, SO4, SAR, TDS and TH of groundwater in Mashhad Plain. In this research, at first, the data of 177 wells were selected with respect to their dispersion and accuracy for two consecutive years (1392-1393); then controlling and reconstruction of data were performed. Kolmogorov-Smirnov test showed that the data were not normal and to normalize them their logarithm was obtained. Then using GS+software, the best variogram model was fitted to the spatial structure of data. The results show that for qualitative parameters, the exponential, Semi-variogram and linear models are the best semi variogram models. The precision of groundwater qualitative parameters in the three methods of Kriging, Cokriging and Inverse Distance Weighting (IDW) was assessed and the precision rate results showed that Cokriging method has a higher precision and lower error. The spatial structure of studied characteristics follows the exponential, spHerical and linear model with an influence range of 9656 to 71100001m and the threshold range of 0.965 to 5.65, and the spatial dependency class was in the range of 0-0.87. Finally, the zoning maps of water qualitative parameters were prepared using GIS software. Due to population concentration in the southern parts and overuse of wells and recent droughts, the highest values of qualitative components belong to the south of the study area. According to the geological formations and the type of rocks in the northwest and southeast, the concentration of calcium, potassium, sodium, chlorine, as well as the percentage of evaporation and transpiration and temperature are more evident.
MethodologyIn this research, three methods of interpolation, namely, Weighted distance image, Kriging and Co-kriging are used to predict some quality indicators such as Na, TH, EC, SAR, CL, CA, Mg, and SO4 in 2013-2014. Data have been collected from 177 piezometric wells in the Mashhad Plain. In this study, after data normalization, parameters were interpolated using three geostatistical methods (ordinary kriging, co-kriging, and IDW). In order to evaluate the methods of interpolation, the mutual evaluation test was used. Then, based on the best method of mediation and the use of geographic information system, a map of some parameters and plain zoning maps were prepared.
ResultsThe purpose of this research was to determine the most appropriate interpolation method in order to investigate and spatially analyze the changes in some quality characteristics of underground water in Mashhad plain. After the appropriate model was fitted, according to CO/(CO+C) observations, the strength of the spatial structure in the quality components of the studied water is not very strong. For the zoning of the quality components, the Co-kriging method was introduced as a suitable method, and considering that correlation between different variables is used in this method. It can be said that there is a significant relationship between the components of groundwater (Zahtabian et al., 2019). The results of zoning the quality of the parameters showed two inappropriate ranges in the northwest and east of the region, which about 70% of the exploitation wells are located in these areas. Also, due to the recent droughts, the process of desertification will be accelerated in this region; therefore, more attention should be paid to the proper management of underground water in this region.
Discussion & ConclusionsAccording to the obtained results, the best fitted model for CA and MG parameters is linear model; EC parameters are exponential model and NA parameters are Semi-variogram model. Regarding the spatial structure, parameters MG and TH have strong location continuity (less than 0.25) and parameters MG, NA, EC have weak continuity (more than 0.75). According to the obtained results, was used to estimate TH from anion, CL from TDS, anion from cation, CL from anion and vice versa and estimate CL from SAR.The results show that the concentration of calcium, potassium, sodium, chlorine, SAR, TH, PH is higher in the northwest and southeast, and as a result, the quality of water for various uses is lower, which is one of the possible reasons, in addition to the different formations of the earth. The geology and type of rocks (that is, the presence of gypsum materials and stones in the northwest and southeast parts or smaller amounts of these materials in the north, central and south parts (Owaisi, 2000)) can lead to higher temperature and drier environment which is the result of the higher rate of evaporation and transpiration as well as the type and density of land use (Laleh-Zari, 2019)
Keywords: Water quality parameters, Mashhad Plain, Geostatistics, Distance photo, Kriging, Cokriging -
پهنه هایی که از نظر ژیومورفولوژیک همگن هستند، می توانند با یک روش مدیریت شوند. پهنه بندی سطح زمین، تشخیص عوارض زمین به وسیله ویژگی های اساسی سطح مانند ارتفاع، شیب و جهت شیب می باشد در این تحقیق به پهنه بندی کمی سطح زمین با استفاده ی مدلهای بنیادی پرداخته شد که مدل بنیادی به الگوی از سطح گفته می شود که دارای شکل خاصی مانند حالت پله ای و دایره ای هستند و با تغییر ضرایب مربوط به آن ها شکل کلی خود را حفظ نموده و تنها انحنا و شیب آنها در جهات مختلف تغییر می نماید. علت انتخاب این فرم ها این است که هر فرم خواص قابل پیش بینی از نظر جهت حرکت آب، قابلیت فرسایش دهندگی، کاهنده یا افزاینده بودن جریان، قابلیت جمع آوری آب را دارد. در این مطالعه به منظور تشخیص محدوده های مناسب برای تغذیه مصنوعی در منطقه ی کوهستانی گهر و دشت گربایگان، در استان فارس، از پهنه بندی کمی سطح زمین با برازش فرم بنیادی پله ای و دایره ای، به سطح استفاده گردیده است. برای تشخیص بهترین ساختار بنیادی خطی و دایره ای قابل برازش از ساختارهایی با رده درجه دو برای پنجره سه تایی و از داده های حاصل از مدل رقومی ارتفاعی با قدرت تفکیک 10 متری استفاده گردیده است. برای تعیین درجه برازش ساختارهای بنیادی از شاخص مجموع اختلاف مربعات اختلافات سطح استفاده شده است. با برازش الگوهای قابل تفسیر به سطح زمین می توان تعیین نمود که زمین به چه الگو و چه مکانیسم تشکیلی شباهت بیشتری دارد. مکان هایی که در بعد قابل قبول شیب نمی باشد (شیب از 002/. کمتر و از 1/0 بیشتر) مقدار است.
کلید واژگان: مدل بنیادی, عوارض سطحی, پهنه بندی ژئومورفولوژیک, تغذیه مصنوعی, گربایگانIn this study, the quantitative zoning is used to identify areas suitable for artificial recharge in the mountainous area of Gohar and Garbayegan plain, Fars province fitting a linear fundamental form to the surface. The structures with grade two for triplex windows and the data from the digital elevation model with a resolution of 10 m was used to determine the best fitable fundamental structure. The sum of square differences of the surface differences is used as an indicator to determine the degree of fitting the fundamental structures. By fitting the interpretable patterns to the Earth's surface it can be determined that the earth was similar to what pattern and formation mechanism. Mountain ranges upstream alluvial cones and plains located downstream of the upstream alluvial cones are not linear levels. Places which are not at the acceptable slope (gradient less than 0.002 and higher than 0.1) allocated to the zero fitting degrees and the fitting degree values are positive in alluvial cones and areas fall in the acceptable range of the slope. The results show that the surfaces located downstream of the alluvial cones and the plains are most suitable areas for floodwater spreading in the Garbayegan watershedIn this study, the quantitative zoning is used to identify areas suitable for artificial recharge in the mountainous area of Gohar and Garbayegan plain, Fars province fitting a linear fundamental form to the surface. The structures with grade two for triplex windows and the data from the digital elevation model with a resolu.
Keywords: Fundamental Model, surface features, geomorphological zoning, artificial recharge, Garbayegan -
مقدمه و هدف
بشر در طول حیات خود شاهد حوادث مختلف هیدرولوژیکی مانند کمبود آب، خشکسالی، سیل، وقوع بهمن و... بوده است که دامنه خطر این حوادث تابع رفتار متغیرهای هیدرولوژیکی و خصوصیات حوضه های آبخیز می باشد. فقدان آمار و اطلاعات یا کافی نبودن آمار درست و مناسب سبب شده است تا بررسی و شناخت رفتار متغیرهای هیدرولوژیکی و خصوصیات حوضه های آبخیز با دقت قابل قبولی صورت نگیرد. بر همین اساس، مدل های هیدرولوژیکی ابزار مناسبی برای ارزیابی وضعیت کنونی منابع آبی و پیش بینی شرایط آتی با آگاهی و درک از اندرکنش ها و تعاملات حاکم در سطح حوضه های آبخیز می باشند.
مواد و روش هادر این پژوهش، با استفاده از مدل SWAT اقدام به انجام شبیه سازی بارش- رواناب حوضه آبخیز لار شد که برای این منظور از داده های روزانه بارش، دما و دبی طی دوره آماری مشترک (2017-1988) استفاده شد. شبیه سازی اولیه مدل هیدرولوژیکی در افزونه SWAT انجام و از نرم افزار SWAT-CUP و روش SUFI-2 به عنوان یک الگوریتم بهینه برای تحلیل حساسیت، واسنجی و اعتبارسنجی مدل استفاده گردید.
یافته هابر پایه مدل SWAT منطقه مورد مطالعه به 37 زیرحوضه و 308 واحد پاسخ هیدرلوژیکی تقسیم گردید. علاوه بر این، با تحلیل حساسیت 24 پارامتر موثر بر شبیه سازی رواناب ماهانه خروجی حوضه آبخیز لار مشخص شد که تعداد 7 پارامتر براساس مقادیر دو شاخص t-state وp-value، به عنوان پارامترهایی با بیشترین اثرگذاری انتخاب و از این 7 پارامتر، سه پارامتر شماره منحنی برای شرایط رطوبتی متوسط، فاکتور بازگشت جریان پایه به آبراهه اصلی و متوسط آب قابل استفاده به عنوان حساس ترین پارامترها در شبیه سازی رواناب شناسایی گردیدند. سپس مدت 18 سال از دوره آماری (1988-2005) جهت واسنجی و 12 سال (2006-2017) برای اعتبارسنجی انتخاب شد. همچنین کارآیی و راندمان مدل با استفاده از ضرایب NS، R2، p-factor و r-factor مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر این ضرایب طی دوره واسنجی به ترتیب 0/80، 0/82، 0/80 و 0/33 و طی دوره اعتبارسنجی 0/90، 0/90، 0/39 و 0/43 برآورد گردید. علاوه براین، انطباق زمانی نقاط اوج و فرود هیدروگراف های شبیه سازی شده و اندازه گیری شده دبی نیز دقت بالای مدل در شبیه سازی را تایید کرد.
نتیجه گیرینتایج کسب شده نشان می دهد که با وجود جریان فصلی و بدون جریان پایه و همچنین فراوانی روزهای با جریان صفر، مدل SWAT از قابلیت بالایی جهت شبیه سازی دبی ماهانه حوضه های آبخیز مناطق خشک برخوردار است.
کلید واژگان: روش SUFI-2, مدیریت حوضه آبخیز, مناطق خشک, SWAT-CUPIntroduction and Objectivemankind has witnessed various hydrological events such as water shortage, drought, flood, avalanche, etc., and the scope of these events depends on the behavior of hydrological variables and characteristics of watersheds. The lack of statistics and information or the lack of correct and appropriate statistics has caused the investigation and recognition of the behavior of hydrological variables and the characteristics of watersheds with acceptable accuracy. Based on this, hydrological models are a suitable tool for evaluating the current state of water resources and predicting future conditions with knowledge and understanding of the prevailing interactions at the level of watersheds.
Material and MethodsIn this research, using the SWAT model, the precipitation-runoff simulation of the Lar watershed was carried out, and for this purpose, the daily data of precipitation, temperature and discharge during the common statistical period (1988-2017) were used. The initial simulation of the hydrological model was done in the SWAT plugin, and the SWAT-CUP software and the SUFI-2 method were used as an optimal algorithm for sensitivity analysis, calibration and validation of the model.
ResultsBased on the SWAT model, the study area was divided into 37 sub-basins and 308 hydrological response units. In addition, by analyzing the sensitivity of 24 parameters affecting the simulation of the monthly runoff of the Lar watershed, it was determined that 7 parameters based on the values of the t-state and p-value indicators were selected as the parameters with the greatest effect, and out of these 7 parameters, Three parameters curve number for medium humidity conditions, base flow return factor to the main waterway and average usable water were identified as the most sensitive parameters in runoff simulation. Then 18 years of the statistical period (1988-2005) were selected for recalibration and 12 years (2006-2017) for validation. Also, the effectiveness and efficiency of the model was evaluated using NS, R2, p-factor and r-factor coefficients. Model efficiency was evaluated using NS, R2, p-factor and r-factor coefficients. The values of these coefficients were estimated as 0.80, 0.82, 0.80 and 0.33 during the calibration period and 0.90, 0.90, 0.39 and 0.43 during the validation period. In addition, the temporal compatibility of the high and low points of the simulated and measured discharge hydrographs also confirmed the high accuracy of the model in the simulation.
ConclusionThe obtained results show that despite the seasonal flow and no base flow, as well as the frequency of days with zero flow, the SWAT model has a high ability to simulate the monthly discharge of watersheds in dry areas.
Keywords: Dry Areas, SUFI-2 method, SWAT-CUP, Watershed Management -
پتانسیل یابی منابع آب زیرزمینی یکی از مهم ترین روش های مدیریت بهره برداری از آب برای مقابله با کم آبی است. در این پژوهش به منظور شناسایی مناطق مستعد پتانسیل یابی منابع آب زیرزمینی دشت بم-نرماشیر از مدل سلسله فازی و سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) استفاده شد. معیارهای موردنظر ازجمله بارندگی، دما، جهت جغرافیایی، شیب، کاربری اراضی، فاصله از رودخانه، پوشش گیاهی، فاصله از چاه و چشمه، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از شهر و روستا، بافت خاک و قابلیت نفوذپذیری سازند برای تصمیم گیری انتخاب شدند و وزن هریک از آن ها با بهره گیری از مدل AHP محاسبه و اولویت بندی شدند. سپس لایه های موردنظر فازی گردیده و نقشه های شاخص ها در محیط ArcGIS تهیه شد، پس ازآن نقشه ی نهایی پتانسیل آب زیرزمینی آماده گردید. درنهایت برای اعتبارسنجی نقشه ی پتانسیل یابی آب های زیرزمینی در منطقه از منحنی ROC استفاده شد که نتیجه ارزیابی با استفاده از این منحنی، حاکی از دقت زیاد این روش در تهیه نقشه پتانسیل آب زیرزمینی در محدوده ی مطالعاتی است. همچنین نتایج نشان داد مناطق با زیرمعیارهای زمین شناسی بیشترین وزن (614/0) و اقلیمی کمترین وزن (117/0) را به خود اختصاص داده اند. مقدار نرخ ناسازگاری در این طرح 05/0 به دست آمد که مقداری کوچک تر از 1/0 است، و نشان دهنده رعایت سازگاری در نظرات و قضاوت های تصمیم گیرندگان تحقیق است. درنهایت نتایج نشان داد که حدود 77/7 درصد از مساحت کل دشت معادل 54/755 کیلومترمربع مناسب جهت اجرای سامانه های پتانسیل یابی منابع آب زیرزمینی است. همچنین 57/1، 71/31، 98/ 58 و 7 درصد از اراضی دشت به ترتیب دارای استعداد خیلی ضعیف، ضعیف، متوسط و زیاد برای پتانسیل یابی منابع آب زیرزمینی می باشند.
کلید واژگان: پتانسیل آب زیرزمینی, سلسله مراتبی-فازی, سنجش ازدور, دشت بم-نرماشیر, GISIntroductionDetecting the potential of groundwater resources is one of the most important methods of water exploitation management to deal with water shortage, which is inevitable due to the growing need for water in the country. The first step in managing groundwater resources is to recognize the potential of groundwater. Fuzzy-Analytic Hierarchy Process (AHP) is also recognized as an important tool in decision-making about natural resources management, especially water resources. Bam-Narmashir plain, in Kerman province, is one of the most important plains of the country. This plain plays a very important role in the region in terms of supplying the water resources needed by agriculture, industry and drinking parts.
Materials and methodsIn this study, AHP-fuzzy model and GIS were used to identify suitable areas for potential groundwater resources in Bam-Narmashir plain. Criteria such as rainfall, temperature, geographical direction, slope, land use, vegetation cover, distance from the road, distance from the river, distance from the fault, distance from the city and village, distance from wells and springs, soil texture and the permeability of the formation were selected for decision making and the weight of each of them was calculated and prioritized using AHP model. Then, the desired layers were fuzzy and indicator maps were prepared using Arc GIS software. Then, the groundwater potential map was prepared. Finally, the ROC curve was used to validate the groundwater potential map in the region.
Results and DiscussionThe result of ROC curve indicated the high accuracy of Fuzzy-AHP method in preparing the groundwater potential map in the study area. The results were consistent with the results of researchers such as Rezaei Moghadam et al. (2017) and Faraji Sabokbar et al. (2011). Also, the results showed that the regions with geological sub-criteria have the highest weight of 0.614 and the climatic sub-criteria have the lowest weight of 0.117. The value of inconsistency ratio was 0.07, which is smaller than 0.1, and it indicates consistency in the opinions and judgments of research decision-makers. Finally, the results showed that about 7.77% of the total area of the plain, equivalent to 755.54 square kilometers, is suitable for the implementation of underground water resources potential detection systems. Also, 1.57, 31.71, 58.98 and 7% of plain lands have very weak, weak, medium, and high potential for finding the potential of underground water resources, respectively.The results showed a sparse distribution of suitable areas for groundwater potential in Bam-Narmashir plain, which is compatible with the results of Sekar and Randir (2007), who stated that the groundwater recharge potential at the scale of the watershed has non-uniform spatial distribution. The results showed that in the northern and western part of the plain, where the soil is mostly low capacity for groundwater potential and infiltration, which is in line with the results of Akbarpour et al. (2015), who stated in west and north-west of Birjand basin, the soil has a low capacity for groundwater penetration due to the low depth of the soil and high slope.
ConclusionsIn recent years, the use of geographic information system (GIS) and its combination with multi-criteria and decision-making methods to obtain more accurate results have increased and played a key role in studies of the finding potential of groundwater resources. Even though it is very difficult and complicated to accurately identify suitable places for the potential of underground water resources, this study showed that the use of GIS makes it possible to identify these suitable places with minimal facilities, which is consistent with the findings of Khairkhah et al. (2013). Overall, according to the results of this study, about 7% of the region has high groundwater potential. Therefore, it is necessary to adopt scenarios to reduce the over-exploitation of groundwater and to apply the measures to improve the irrigation systems, the methods to reduce evaporation and improve the cultivation system.
Keywords: Groundwater potential, Fuzzy-AHP, Remote Sensing, Bam-Narmashir Plain, GIS -
مقدمه و هدف
پدیده خشک سالی یکی از مخرب ترین رویدادهای آب و هوایی است که سالانه موجب وارد آمدن خسارات زیادی به جوامع انسانی می گردد. بنابراین شاخص های خشک سالی می توانند بیان کننده حدود طبیعی خشکسالی ها باشند. بدین صورت که امکان ارزیابی در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی را برای ما ممکن می سازند. در همین راستا، در پژوهش حاضر به پهنه بندی و پایش خشکسالی هواشناسی در مناطق خشک بیابانی با استفاده از شاخص های (SPI، SIAP و PN) در دشت زاهدان پرداخته شد.
مواد و روش ها:
در این پژوهش، مجموعه داده های بارش روزانه ایستگاه های دایر در محدوده مورد مطالعه جمع آوری شد. با توجه به تراکم پایین ایستگاه ها و محدودیت شدید دسترسی به داده در مناطق خشک، تعداد پنج ایستگاه (تصفیه خانه، فبی، قطارخنجک، پوده چاه و هواشناسی زاهدان) طی دوره آماری مشترک 30 ساله (1987-2016) مناسب ارزیابی گردیدند. ایستگاه های منتخب طی دوره آماری منتخب، دارای سری های زمانی کامل و فاقد نواقص آماری بودند. پس از اطمینان از کیفیت داده ها با بکارگیری آزمون های همگنی، تصادفی و داده پرت، اقدام به استخراج شاخص های SPI، SIAP و PN مقیاس زمانی سالانه با استفاده از نرم افزار DIP شد و همچنین به منظور پهنه بندی شاخص های ارزیابی شده از روش درون یابی عکس فاصله در محیط Arc GIS استفاده شد.
یافته ها:
با محاسبه ضریب تغییرات سال به سال طول دوره آماربرداری (1987-2016)، کمترین مقدار ضریب تغییرات 88/7 و بیشترین مقدار 208/8 مشخص شد که دشت زاهدان دارای بارندگی نامنظم و با تغییرپذیری بالا همراه است که این امر نشان دهنده احتمال وقوع خشک سالی در منطقه می باشد. در ادامه، با بررسی سه نمایه SPI، SIAP و PN مشخص شد که شرایط دشت زاهدان براساس شاخص های SPI 24 سال نرمال، SIAP 25 سال نرمال و PN 25 سال خشک سالی ضعیف بوده است. همچنین براساس هر سه نمایه شدیدترین خشک سالی هواشناسی بوقوع پیوسته در دشت زاهدان طی مربوط به سال 2003 بوده است که مقادیر هر یک از این شاخص ها برای سال 2003 به ترتیب 1/49-، 1/16- و 25/32 می باشد و براساس نمایه SPI طی 24 سال از طول دوره آماری شرایط نرمال، نمایه SIAP 25 سال شرایط نرمال و طبق نمایه PN دشت زاهدان با 6 سال ترسالی، 12 سال نرمال و 5 سال از خشک سالی ضعیف برخوردار بوده است. حد آستانه خشک سالی برای سه شاخص SPI 1-، SIAP 0/25- و PN 80 می باشد. علاوه براین، پایش تغییرات مکانی سه نمایه SPI، SIAP و PN نشان داد که طی دوره آماری مورد مطالعه، نیمه شمالی دشت زاهدان بیشتر تحت تاثیر خشک سالی قرار گرفته است. براساس نقشه های پهنه بندی خشکسالی هواشناسی دشت زاهدان مشخص شد که بر پایه نمایه SPI در سال های 2004-1999 محدوده شمال شرقی، نمایه SIAP طی سال های 1989-1987 و 1998-2006 بخش های شمال و شمال شرقی و براساس نمایه PN طی سال های 2005-2003 قسمت های جنوب و غرب دشت زاهدان پتانسیل بیشتری از نظر تداوم، فراوانی و شدت وقوع خشکسالی هواشناسی را دارا بوده است.
نتیجه گیری کلی:
با توجه به اینکه نقشه های پهنه بندی مکانی خشکسالی حکایت از گسترش مکانی و شدت بیشتر پهنه های بحرانی در طی دوره آماری 30 ساله مورد مطالعه در پژوهش حاضر دارد، شناخت این مناطق آسیب پذیر و در معرض خطر و نیز میزان و گستردگی این پدیده، برای اعمال مدیریت و نیز برنامه ریزی های عمرانی، اقتصادی، اجتماعی، زیست محیطی و کشاورزی از سوی دولت مردان و سیاست گذاران امر از ضروریات است .
کلید واژگان: روش درون یابی عکس فاصله, شاخص خشک سالی, شدت خشک سالی, ضریب تغییرات, نرم افزار DIPIntroduction and ObjectiveDrought is one of the most destructive weather events that cause great damage to human societies every year. Therefore, drought indices can indicate the natural limits of droughts. In this way, they make it possible for us to evaluate at different time and place scales. In this regard, in the present study, zoning and monitoring of meteorological drought in arid desert areas using indices (SPI, SIAP and PN) in Zahedan plain were studied.
Materials and MethodsIn this study, daily rainfall data sets of operating stations in the study area were collected. Due to the low density of stations and severe limitations of data access in arid areas, five stations (refinery, FBI, Khinjak train, Pudeh Chah and meteorological department of Zahedan) were evaluated as suitable during a 30-year joint statistical period (1987-2016). The selected stations had complete time series and no statistical deficiencies during the selected statistical period. After ensuring the quality of the data by using homogeneity, random and discrete tests, the annual SPI, SIAP and PN indices of the annual time scale were extracted using DIP software and also in order to zoning the evaluated indices by distance photo interpolation method in the environment. Arc GIS was used.
ResultsBy calculating the coefficient of variation from year to year during the census period (1987-2016), the minimum coefficient of variation was 88.7 and the maximum value was 208.8, it was found that Zahedan plain has irregular rainfall and high variability, which indicates the Occurrence of drought in the region. Then, by examining the three indices of SPI, SIAP and PN, it was found that the conditions of Zahedan plain based on SPI indices were 24 normal years, SIAP 25 normal years and PN 25 years of drought were weak. Also, according to all three indices, the most severe meteorological drought that occurred in Zahedan plain during 2003 was related to 2003. The values of each of these indicators for 2003 are -1.49, -1.16 and 25.32, respectively. According to SPI index, during 24 years of normal statistical period, SIAP index has 25 years of normal conditions and according to PN index of Zahedan plain with 6 wet years, 12 normal years and 5 years of weak drought. The annual drought threshold for the three indices is SPI 1-, SIAP -0.25 and PN 80. In addition, monitoring of spatial variations of three indices, SPI, SIAP and PN, showed that during the statistical period, the northern half of Zahedan plain was more affected by drought. Based on the meteorological zoning maps of Zahedan plain, it was determined that based on the SPI index in the years 1999-2005 of the northeastern region, the SIAP index during the years (1987-1989, 1998-2006) of the northern and northeastern parts and based on the PN index during In the years 2003-2006, the southern and western parts of Zahedan plain had more potential in terms of continuity, frequency and severity of meteorological drought.Overall
ConclusionConsidering that the spatial zoning maps of drought indicate the spatial expansion and more intensity of critical zones during the 30-year statistical period studied in the present study, the identification of these vulnerable and endangered areas and The extent of this phenomenon is also necessary for the implementation of management as well as development, economic, social, environmental and agricultural planning by the government of men and policy makers.
Keywords: DIP software, Distance Photo Interpolation Method, Drought index, Drought Intensity, Variation Coefficient -
تغییرات اقلیمی و وقوع خشکسالی درازمدت، به شدت بر تراکم پوشش گیاهی حوزه های آبخیز موثر بوده که پیامد آن تغییر ضریب رواناب و پتانسیل سیل خیزی است. برای بررسی تغییرات سیل خیزی و اولویت بندی زیرحوزه های حوزه آبخیز دهک استان خراسان جنوبی بر اساس پتانسیل سیل تحت تاثیر دوره های خشکسالی، از آمار 30 ساله بارندگی سالانه استفاده و شاخص خشکسالی SPI تعیین شد. نقشه های مدل رقومی ارتفاع، گروه های هیدرولوژیکی خاک و تصاویر ماهواره های لندست 5 و 7 برای سال های 1369، 1379 و 1388 تهیه و شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) به کمک نرم افزار ENVI 4.8 محاسبه و نقشه های وضعیت پوشش گیاهی و کاربری اراضی تهیه شد. به کمک نرم افزار Arc GIS 9.3 نقشه های شماره منحنی از تلفیق نقشه های گروه هیدرولوژیکی خاک، کاربری اراضی و وضعیت پوشش گیاهی، به دست آمد و با روش SCS میزان مشارکت هر یک از زیرحوزه ها در سیل خروجی کل حوزه تعیین و با تکرار حذف انفرادی هر یک از زیرحوزه ها، اولویت بندی زیرحوزه ها بر اساس پتانسیل سیل انجام گرفت. بر اساس شاخص بارش استاندارد شده، به استثنای 4 سال، از سال 1377 تا سال 1390 به عنوان دوره خشکسالی در منطقه تعیین شد. ضریب کاپای حاصل از برآورد صحت در نقشه شاخص NDVI 0/84 به دست آمد که بیش ترین دقت را در پایش تغییرات پوشش گیاهی داشته است. میانگین وزنی شماره منحنی (CN) حوزه آبخیز دهک از 62/35 در سال مرطوب 1369 به 65/04 و 63/50 در سال های 1379 و 1388 که سال خشک بوده اند تغییر یافته است. دبی اوج سیلاب با دوره بازگشت 5 ساله از 7/89 مترمکعب برثانیه در سال 1369 به 13/67 مترمکعب بر ثانیه در سال 1379 که دچار خشکسالی بوده که معادل 74/87 درصد افزایش یافته است. این افزایش برای دبی اوج 200 ساله، معادل 21/64 درصد بوده، به طوری که مقدار آن از 93/68 مترمکعب برثانیه در سال 1369 به 112/42 مترمکعب برثانیه در سال 1379 افزایش یافته است. با اولویت بندی پتانسیل سیل خیزی مشخص شد که از بین 7 زیر حوزه، (CN) زیرحوزه F3 با 66/89 بیش ترین مقدار را دارد و به عنوان سیل خیزترین زیرحوزه ها است که دلیل آن مربوط به وجود سازندهای فیلیت، مارن و هم چنین فراوانی سطوح شیب دار در آن است و زیرحوزه F4 و F5 در رده بعدی سیل خیزی جای می گیرند که بایستی در برنامه ریزی های مدیریتی و اجرایی مدنظر قرار گیرد.
کلید واژگان: SCS, NDVI, شماره منحنی, نهبندانIntroductionClimatic changes and the occurrence of long-term drought have greatly affected the vegetation pattern of watersheds, which results in the change of runoff coefficient and flood potential. The phenomenon of flooding in Iran is more than caused by the occurrence of heavy rains, it is the effect of disturbing the natural balance and geographical conditions of the region so that the occurrence of ordinary rains also causes floods.
Materials and MethodsIn order to investigate the flood changes and prioritize the sub-basins of the Dehak watershed in South Khorasan province based on flood potential under the influence of drought periods, 30 years of annual rainfall statistics were used and the SPI drought index was determined. Digital elevation model maps, soil hydrological groups, and Landsat 5 and 7 satellite images for the years 1990, 2000, and 2009 were prepared and the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was calculated with the help of ENVI 4.8 software and maps of vegetation and land use status were prepared. With Arc GIS 9.3 software, curve number maps from the integration of soil hydrological group maps, land use, and vegetation status, based on the Soil Conservation Service method, and with the SCS method, the participation rate of each of the sub-basins in the output flood of the entire area is determined, and by repeating the individual removal of each of the sub-areas, the sub-areas were prioritized based on flood potential.
Results and DiscussionThe results of classifying Landsat images using the maximum likelihood method showed that the overall accuracy and the Kappa coefficient obtained from the estimation of accuracy in the NDVI map in 1990, obtained from Landsat images were equal to 73.2 and 0.68%, respectively, in the map obtained in 2000 equal to 75.2 and 0.71% and in the map obtained in 2009 it is 79.8 and 0.84 respectively. The results of the correlation of the percentage of the area of the NDVI for the three years 1990, 2000, and 2009 using SPSS software And the analysis of variance test (One-Way ANOVA) and Duncan's subset and also a significant level of 95% showed that between the three NDVI indices for the three years 1990, 2000 and 2009, the normalized difference index of vegetation cover had a high correlation (0.91) at the level There was a significant value of 0.05. Based on the standardized precipitation index, from 1998 to 2010, with the exception of 4 years, the rest were determined as drought periods in the region. The kappa coefficient obtained from the estimation of the accuracy of the NDVI map was 0.84, which was the most accurate in monitoring vegetation changes. The set of the slope, soil, and geological factors has led to placing 86.6% of the area in hydrological group C, which by definition has a high ability to produce runoff. The weighted average curve number (CN) of the Dehak watershed has changed from 62.35 in the wet year of 1990 to 65.04 and 63.50 in 2000 and 2009, which were dry years. Examining the significance of the simulated values of runoff height and flood peak flow using the analysis of variance test showed that there is a high correlation (0.71) at a significant level of 0.5 between the values of the runoff height corresponding to the three years 1990, 2000 and 2009 and there was a high correlation (0.68) between the values of the peak flow of the flood corresponding to the three years, the studied index. The peak flood discharge with a 5-year return period increased from 7.89 m3/s in 1990 to 13.67 m3/s in 2000, which was affected by drought, which is equivalent to 74.87%. This increase for the peak discharge of 200 years was equal to 21.64% so its amount increased from 93.68 m3/s in 1990 to 112.42 m3/s in 2000. The investigation of the runoff curve number of the Dehak watershed in 1990, i.e. before the drought period, showed that it was 62.35 in 1990 and 65.04 in 2000, and 63.50 in 2009, so it can be concluded that the period of Drought caused an increase in the number of runoff curves in Dehek watershed. The investigation of the height of the flood runoff of the Dehak watershed in 1990, that is, before the drought period, was determined to be 1.8 mm, and this ratio changed from 3.23 mm in 2000 to 2.8 mm in 2009, so it can be concluded that the occurrence of the period Drought has caused an increase in the height of the runoff in the Dehak watershed. Vegetation has less effect in the relative reduction of terrible floods with a high return period. In the study of the effect of changes in vegetation cover on the peak discharge and flood volume, it is also observed that the peak discharge of the flood is more sensitive to land use changes. The results of the flood discharge in the land use scenario (continuing the process of vegetation destruction) also showed that in case of further destruction of forests and pastures in the area and development of agricultural lands, the peak flood discharge will increase by 35 and 24% with a return period of 5 and 100 years, respectively. Found. This means that vegetation alone plays a limited role in controlling large floods with high return periods. The high weighted average of the curve number in the whole area in different years indicates the high risk of flooding in the Dehak watershed.
ConclusionBy prioritizing flood potential, it was found that among the 7 sub-areas, F3 sub-area (CN) has the highest value with 66.89 and is the most flood-prone sub-area, which is due to the existence of phyllite formations, Marne and also the abundance of sloping surfaces are in it, and sub-areas F4 and F5 are placed in the next level of flooding, which should be considered in management and executive planning. The priority map of the sub-basins in terms of flood potential shows that in the southeast margin overlooking the heights of the basin, there are factors such as high slope and rocky outcrops without vegetation cover next to the land use, the risk of flooding is very high and therefore the priority of any watershed engineering operation. In this area, it is more priority than other points.
Keywords: Curve Number, Nehbandan, NDVI, SCS -
در مدیریت مناطق بیابان مطالعات مربوط به آب، خاک و پوشش گیاهی که در مقیاس حوزه آبخیز و یا منطقه ای انجام می گردد. پهنه بندی ژیومورفولوژیک از جمله مطالعات پایه ای و اساسی می باشد. با توجه به افزایش جمعیت و کاهش نزولات جوی لزوم استفاده از جریانات سطحی ضروری به نظر می رسد. لذا تشخیص عوارض ژیومورفولوژی سطح زمین جهت احداث سازه های آبی و مکان یابی آنها مهم می باشد. تشخیص تیپ های ژیومورفولوژیک و واحدهای کاری سطح زمین برای آمایش سرزمین و کاربری زمین برای استفاده های مختلف ضروری می باشد. تاکنون تشخیص عوارض ژیومورفولوژیک به صورت کیفی انجام گردیده و بر اساس نظر کارشناس بوده است. در این مطالعه به منظور تشخیص محدوده های مناسب برای تغذیه مصنوعی در منطقه ی کوهستانی گهر و دشت گربایگان، در استان فارس، از پهنه بندی کمی سطح زمین با برازش فرم بنیادی دایره ای، به سطح استفاده گردیده است. در این پژوهش، با داشتن مدل رقومی ارتفاع و نرم افزارهای ArcGIS 9.3، Matlab 7.1 و ENVI 4.8 و به کارگیری روابط کمی برای منطقه کوه گهر در دشت گربایگان فسا به مکان یابی پخش سیلاب پرداخته شد. برای تشخیص بهترین ساختار بنیادی قابل برازش از ساختارهایی با رده درجه دو برای پنجره سه تایی که با تعریف ضرایب کمی ایوانس و شری در متلب بر داده های مدل رقومی ارتفاعی با قدرت تفکیک 10 متری استفاده گردیده است. برای تعیین درجه برازش ساختارهای بنیادی از شاخص مجموع اختلاف مربعات اختلافات سطح استفاده شده است. با استفاده از درجه برازش درجه مناسب بودن سطح برای تغذیه مصنوعی، تنها با دید مورفولوژی سطحی تعیین گردیده است. با برازش الگوهای قابل تفسیر به سطح زمین می توان تعیین نمود که زمین به چه الگو و چه مکانیسمی تشکیلی شباهت بیشتری دارد. نتایج نشان می دهد که در حوزه آبخیز گربایگان سطوح واقع در پایین دست مخروط افکنه ها، و دشت ها مناسب ترین مناطق برای پخش سیلاب محسوب می شوند. یکی از موارد استفاده پهنه بندی کمی در زمینه فرسایش و رسوب است که با برازش دقیق محدوده های در معرض فرسایش می توان به طور دقیق نسبت تغییرات ارتفاعی در حاشیه حوزه ها و محدوده های فرسایشی و همچنین افزایش ارتفاع در مناطق پست در نتیجه رسوبگذاری پی برد.
کلید واژگان: پهنه بندی ژئومورفولوژیک, تغذیه مصنوعی, گربایگان, عوارض سطحی, مدل بنیادیIn the management of desert areas, studies related to water, soil and vegetation are carried out at the watershed or regional scale. Geomorphological zoning is one of the basic studies.. Considering the increase in population and decrease in rainfall, it seems necessary to use surface waters. Therefore, identification of geomorphological Features of the earth's surface is important for the construction of water structures and their site selection Identifying geomorphological types and land units of Earth's surface is necessary for Landuse planning and land use for different uses. So far, Identification of geomorphological features has been done qualitatively and based on expert opinion In this study, the quantitative zoning is used to identify suitable areas for artificial recharge in the mountainous area of Gohar and Garbayegan plain, in Fars province fitting a circular fundamental form to the surface. In this research, with digital elevation model and ArcGIS 9.3, Matlab 7.1 and ENVI 4.8 softwares, and using quantitative relationships for the Kuhghar area in the Garbaigan plain of Fasa, site selection of the floodwater spreading was investigated. The structures with grade two for triplex windows and the data from the digital elevation model with a resolution of 10m was used to determine the best fitable fundamental structure. The sum of square differences of the surface differences is used as an indicator to determine the degree of fitting the fundamental structures. Using the degree of fitting, the degree of suitability of the surface for artificial recharge has been determined only by surface morphology view. By fitting the interpretable patterns to the Earth's surface it can be determined that the earth was similar to what pattern and formation mechanism. The results show that the surfaces located downstream of the alluvial cones and the plains are most suitable areas for floodwater spreading in the Garbayegan watershed. One of the uses of quantitative zoning in the field of erosion and sedimentation is that by accurately fitting the areas exposed to erosion, it is possible to accurately calculate the ratio of height changes in the margins of basins and erosion areas, as well as the height increase in low-lying areas as a result of sedimentation.
Keywords: Geomorphological Zoning, Artificial Recharge, Garbayegan, Surface Features, Fundamental Model -
نشریه علوم آب و خاک (علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی)، سال بیست و ششم شماره 1 (پیاپی 99، بهار 1401)، صص 147 -159
اساس آمایش سرزمین پهنه بندی ژیومورفولوژیک سطح زمین است که بر مبنای خصوصیات ژیومورفولوژیک یکسان پهنه بندی تعیین می شود. پهنه هایی که از نظر ژیومورفولوژیک همگن هستند، می توانند با یک روش مدیریت شوند. پهنه بندی سطح زمین، تشخیص عوارض زمین به وسیله ویژگی های اساسی سطح مانند ارتفاع، شیب و جهت شیب است. در این مطالعه به منظور تشخیص محدوده های مناسب برای تغذیه مصنوعی در منطقه کوهستانی گهر و دشت گربایگان در استان فارس، از پهنه بندی کمی سطح زمین با استفاده از ضرایب کمی نسبت به سطح زمین استفاده گردیده است. پهنه بندی سطح زمین به روش کمی با کمک ضرایب ایوانس- شری به دلیل تعیین و تفکیک دقیق تیپ ها، رخساره ها و عوارض سطحی زمین نقش مهمی در تعیین دقیق ترکاربری اراضی دارد. در این پژوهش از مدل های بنیادی شامل مدل های خطی، دایره ای و واگرا استفاده شده است که این مدل های بنیادی با ابعاد پنجره های نه تایی در رتبه درجه دو در نرم افزار متلب به سطح زمین برازش داده و به منظور تعیین میزان برازش این مدل ها از پارامتر مجموع اختلاف مربعات استفاده شده است. علاوه بر این، با استفاده از منطق فازی میزان مناسب بودن محدوده مورد مطالعه برای پخش سیلاب در پنج کلاس مختلف طبق بندی شد که مناسب ترین و نامناسب ترین منطقه برای تغذیه به ترتیب امتیاز 20 و 0 دارا هستند. مناسب ترین مناطق برای تغذیه مصنوعی در پایین دست مخروط ها امتیاز 20 دارد و کلاس نامناسب مربوط به دشت های پایینی مخروط افکنه ها حداقل امتیاز در منطق فازی که معادل صفر است را دارد.
کلید واژگان: پخش سیلاب, پهنه بندی کمی, گربایگان, مدل بنیادی, منطق فازی, مکان یابیThe basis of land management is the geomorphological zoning of the land surface, which is determined based on the same geomorphological characteristics of the zoning. Ground zoning detect land features by basic surface features such as height, slope, and slope direction. In this study, quantitative zoning of the land surface with small coefficients to the surface has been used to identify suitable areas for artificial feeding in the mountainous region of Gohar and Dasht-e Gorbayegan in Fars province. Quantitative zoning of the land surface has been performed by Evans-Shri coefficients due to the accurate determination and separation of types, faces, and surface features of the land has an important role in determining the exact land use. In this research basic models included linear, circular, and divergent models. These basic models with the dimensions of the final windows are ranked second in the MATLAB software to the level the ground is fitted to determine the fit of these models, the parameter of total squared difference has been used. In addition, the suitability of the study area for flood distribution in five different classes was determined using fuzzy logic. The most suitable areas for feeding downstream of the cones had five parameters with a maximum score of 20. The inappropriate class related to the lower plains of alluvial fans have a minimum score of five input classes in fuzzy logic, which is equal to zero.
Keywords: Flood spreading, Quantitative zoning, Garbaygan, Fundamental model, Fuzzy logic, Location -
یکی از مهم ترین فرایندهای طبیعی در مناطق خشک و نیمه خشک، فرسایش بادی است. دشت سیستان با اقلیم فرا خشک، یکی از مناطق بادخیز کشور بوده که با توجه به خصوصیات خاک منطقه، پدیده فرسایش بادی از شدت زیادی برخوردار است. این پژوهش با هدف بررسی رابطه بین برخی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک با مقدار آستانه فرسایش بادی در پوشش های مختلف، در قسمتی از ناحیه مرکزی سیستان و در بازه زمانی اردیبهشت و مرداد 1397 انجام شد. به این منظور، با استفاده از نتایج مطالعات میدانی و طبقه بندی تصاویر ماهواره ای، نقشه پوشش اراضی منطقه در پنج طبقه تهیه شد. برای بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، در 50 نقطه در عمق 10 سانتی متری از خاک نمونه برداری و در هر محل آستانه فرسایش بادی، با استفاده از دستگاه تونل باد قابل حمل، تعیین شد. همچنین رابطه میان خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل بافت، رطوبت خاک، وزن مخصوص ظاهری، EC، SAR، ESP، Na+، k+، با میزان سرعت آستانه فرسایش بادی بررسی شد. بر اساس نتایج بدست آمده، بیشترین سرعت آستانه در اراضی با کاربری کشاورزی، برابر 8/2 متر بر ثانیه و کمترین آن، در اراضی تپه ماسه ای برابر 3/8 متر بر ثانیه بود. مقدار سرعت آستانه فرسایش بادی، در اراضی مختلف در مجاورت نواحی ماسه ای، کمتر از میانگین آن پوشش است. همچنین، در منطقه مطالعه در سطح 5 درصد از بین خصوصیات فیزیکی بیشترین اثر معنی دار را بافت خاک و از بین خصوصیات شیمیایی بیشترین تاثیر معنی دار را EC و SAR بر فرسایش-پذیری بادی خاک دارد.
کلید واژگان: پوشش اراضی, تونل باد, طوفان گرد و غبار, تپه های ماسه ای, تثبیت خاکWind erosion is one of the most important natural processes in arid and semi-arid regions. Sistan plain has a hyper-arid climate and is one of the windy regions of the country. Due to the soil characteristics of the Sistan plain, wind erosion is very intense in this region. In this study, the relationships between some soil's physical and chemical properties and wind erosion were investigated in different land cover in a part of the central region of Sistan in 2018. A map of land cover in five classes was prepared using the results of field studies and the classification of satellite images. Fifty soil samples at a depth of 10 cm were collected to investigate the physical and chemical soil properties and the wind erosion threshold was determined at each location using a portable wind tunnel device. Also, the relationship between physical and chemical soil properties including soil texture, soil moisture, specific apparent weight, EC, SAR, ESP, Na+, k+, with the speed of wind erosion threshold was investigated. According to the results, the highest and the lowest threshold speed were 8.2 and 3.8 m s-1 and occurred in agricultural lands and hilly lands, respectively. The results of this study indicated that the velocity of wind erosion threshold in different lands adjacent to sandy areas is less than the average of that cover. Also, the soil texture, EC, and SAR have the most significant effect on soil wind erodibility at P <0.05 in the study area.
Keywords: Land cover, Wind tunnel, Dust storm, Sand dunes, Soil fixation -
اساس آمایش سرزمین پهنه بندی ژیومورفولوژیک سطح زمین است که اولین مرحله آن تعیین پهنه های همگن سطح زمین از نظر خصوصیات ژیومورفولوژیک می باشد. پهنه هایی که از نظر ژیومورفولوژیک همگن هستند، می توانند با یک روش مدیریت شوند. پهنه بندی سطح زمین، تشخیص عوارض زمین به وسیله ویژگی های اساسی سطح مانند ارتفاع، شیب و جهت شیب می باشد. دراین تحقیق به شناخت شکل ظاهری زمین از دید کمی و پهنه بندی ژیومورفولوژیک سطح زمین پرداخته می شود. پهنه بندی کمی با استفاده از روش های خودکار و تعریف شده و براساس اعداد و ارقام پهنه بندی انجام می گیرد. در پهنه بندی کمی سلیقه و درجه مهارت کارشناس دخیل نیست و با استفاده از راهکار های کمی مشخص، پهنه ها به دست خواهند آمد. در واقع پهنه های مشخص شده با روابط و ضرایبی مشخص می شوند که تغییرات این ضرایب در مناطق مختلف برای مقایسه پهنه ها قابل استفاده است. در این پژوهش، پهنه بندی کمی با داشتن مدل رقومی ارتفاع و نرم افزارهای7.1, Arc GIS 9.3 Matlab و 4.8 Envi و به کارگیری روابط برای منطقه کوه گر در دشت گربایگان فسا انجام گردیده است. برای این تحقیق داده های رقومی ارتفاعی با دقت 10 متر از سازمان نقشه برداری استفاده گردیده و با استفاده از ابزار برازش سطح در نرم افزارMatlab رابطه مربوطه به هر فرم به قطعات محدود یا پنجره های محدود، از سطح برازش گردیده است. این پنجره ها به نحوی انتخاب می شوند که حالت مربعی داشته و مثلا ابعاد آنها 3×3 ، و یا 9×9 باشد. با اعمال برنامه های داده شده هر یک از ضرایب کمی به صورت پهنه هایی ارایه شده و برای تعیین درجه برازش از پارامتر مجموع مربعات میانگین خطای اختلافات سطح استفاده گردیده است. برای مناطقی که سطح زمین دارای بیشترین انحنا باشد (دره و قله)، پارامترهای کمی ایوانس - شری دارای بیشترین و کمترین مقادیر هستند.
کلید واژگان: ایوانس- شری, پهنه بندی کمی, ژئومورفولوژی, گربایگانGeomorphological zoning of the earthchr('39')s surface is the basis of land use planning. The first step of land use planning is to determine homogeneous zones of the earthchr('39')s surface in terms of geomorphological characteristics. Geomorphologically homogeneous areas can be managed in one approach. Ground zoning is the detection of land features by basic surface features such as height, slope, and slope direction. In this research, the appearance of the earth from the quantitative point of view and geomorphological zoning of the earthchr('39')s surface are studied. The quantitative zoning is conducted using automated and predefined based on zoning criteria. Quantitative zoning does not involve the expertchr('39')s taste and skill level, and the zones will be obtained using specific quantitative strategies. The specified zones are determined by coefficients, which changes of these coefficients in different regions can be used to compare zones. In this study, quantitative zoning was performed by a digital elevation model, Arc GIS 9.3, Matlab 7.1, and Envi 4.8, and applying relationships for the mountainous region in the Gerbaigan plain of Fasa. For this research, digital elevation data with an accuracy of 10 meters from the surveying organization has been used. Using the level fitting tool in MATLAB software, the relationship related to each form to limited parts, or limited windows, has been fitted from the surface. These windows are selected in such a way that they have a square shape and their dimensions are, for example, 3*3, or 9*9. By applying for the given programs, each of the quantitative coefficients is presented as zones. To determine the degree of fit, the RMSE has been used. Evans-Shary quantitative parameters have the highest and lowest values for the valleys and peaks, respectively.
Keywords: Evans-Shary, Quantitative zoning, Geomorphology, Gerbaigan -
خشکسالی های اخیر موجب افت سطح سفرههای آب زیرزمینی شده که بر کیفیت و قابلیت مصرف آب، موثر بوده است. هدف این مطالعه، بررسی تاثیر خشکسالی بر کیفیت آب زیرزمینی آبخوان دشت ایرانشهر میباشد. در این پژوهش میزان خشکسالی با استفاده از آمار ایستگاه سینوپتیک ایرانشهر طی دوره آماری 30 ساله (1395-1366) بر اساس شاخص SPI، برای سری های زمانی 6 تا 24 ماهه محاسبه شد. کیفیت آب برای 16 حلقه چاه پیزومتری و 6 رشته قنات طی سالهای 1384 تا 1396 مورد بررسی قرار گرفت. چهار مدل برتر نیم تغییر نمای کروی، نمایی، خطی و گوسین، با کمک نرمافزار GS+ 5.1 ارزیابی شد. سپس نقشههای پهنهبندی پارامترهای کیفی آب زیرزمینی با استفاده از مدلهای تشخیص داده شده در Arc GIS 10.4.1 تهیه شد. نتایج نشان داد که طی دوره 1395-1366 در اکثر سالها به لحاظ وقوع خشکسالی وضعیت نرمالی بر دشت حاکم بوده است. کیفیت آب مصرفی ازلحاظ شرب در ترسالی (سال آبی 85-1384) به 4 طبقه و در خشکسالی (سال آبی 96-1395) به 5 طبقه تقسیم شده است. کیفیت خوب از نظر شرب از 53/7 درصد به 92/3 درصد کاهش داشت. کیفیت آب از شرق به غرب منطقه تنزل داشته و میزان درصد طبقات مناسب و قابلاستفاده کاهش یافته است.
کلید واژگان: خشکسالی, دشت ایرانشهر, زمین آمار, شولرIranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, Volume:14 Issue: 51, 2021, PP 49 -58Recent droughts have caused a decline in the level of groundwater aquifers, which has affected water quality and usability. The aim of this study was to investigate the effect of drought on groundwater quality in Iranshahr plain aquifer. In this study, drought rates were studied using the statistics of Iranshahr synoptic station during the 30-year statistical period (1987-2017) based on SPI index in DIP software, for 6 to 24 months’ time series. Water quality was studied for 16 piezometer wells and 6 aqueducts during 2005-2017. Also, the top four models of semi-spherical, exponential, linear and Gaussin were evaluated using GS + 5.1 software. Then zoning maps of groundwater quality parameters were prepared using the models detected in ArcGIS 10.4.1. The results showed that during the period 1987-2016, normal drought has been dominated in the plain. Drinking water quality is divided into 4 classes in wet hydrological years (2005-2006) and 5 classes in drought (2016-2017). Good quality in terms of drinking decreased from 7.53 percent to 3.92 percent. Water quality has decreased from east to west of the region and the percentage of suitable and usable classes has decreased.
Keywords: Drought, Wilcox, Schuler diagram, Geostatistics, Iranshahr Plain -
مطالعه تغییرات کمی و کیفی آب های زیرزمینی در برنامه ریزی و مدیریت پایدار منابع آب هر منطقه اهمیت فراوانی دارد. ازجمله روش های مقابله با کاهش افت کیفی و کمی آب های زیرزمینی می توان به سیستم های تغذیه مصنوعی آبخوان ها اشاره کرد. دشت ایرانشهر به عنوان یکی از وسیع ترین دشت های کشور باسابقه کشاورزی طولانی در دهه های اخیر با خشکسالی مواجه شده و متعاقب آن تغییرات زیادی در وضعیت آب زیرزمینی رخ داده است. لذا جستجو و پیشنهاد روش هایی برای بهبود وضعیت منابع آبی دشت اجتناب ناپذیر به نظر می رسد. هدف از این مطالعه بررسی امکان استفاده از سازه دگار برای بهره برداری از رواناب های سطحی جهت تغذیه سفره های آب زیرزمینی و کاهش اثر خشکسالی بر روی هدایت الکتریکی آب زیرزمینی آبخوان دشت ایرانشهر می باشد. در این تحقیق کیفیت آب زیرزمینی ازنظر کشاورزی طبق روش ویلکاکس ارزیابی شد که نشان می دهد در طول دوره آماری 94-1384 تنزل کیفیت و شور شدن آب های زیرزمینی را در پی داشته است.
کلید واژگان: تغذیه مصنوعی, آب های زیرزمینی, دگار, دشت ایرانشهر -
شناخت تغییرات مکانی کربن آلی خاک جهت مدیریت و برنامهریزی صحیح عملیات کشاورزی و منابع طبیعی ضروری است. پژوهش حاضر با هدف تهیه نقشه توزیع مکانی کربن آلی خاک و تعیین مهمترین متغیرهای موثر بر پیش بینی آن در حوضه آبخیز راونگ شهرستان میناب با استفاده از مدل جنگل تصادفی انجام شد. برای این منظور، ابتدا متغیرهای محیطی از مدل رقومی ارتفاع و تصاویر ماهواره ای لندست 8 استخراج شد. نقشه های کاربری اراضی، ویژگی های خاک و pH نیز به عنوان متغیر کمکی استفاده شد. برای تعیین محل نقاط نمونه برداری از تکنیک ابر مکعب مربع لاتین مشروط استفاده شد. نمونه برداری از عمق 30-0 سانتی متری لایه سطحی خاک در 100نقطه انجام و مقدار کربن آلی خاک اندازه گیری شد. بر اساس نتایج، متغیرهای مستخرج از مدل رقومی ارتفاع مانند ارتفاع، سطح پایه شبکه کانال و شیب و ویژگی های خاک مانند لای و ماسه خاک بیشترین تاثیر را در مدل سازی توزیع مکانی کربن آلی خاک در حوضه آبخیر راونگ دارند. علاوه بر این، در بیشتر سطح منطقه مورد مطالعه مقدار کربن آلی خاک کمتر از 5/0 درصد است (میانگین 38/0). در مجموع نتایج بیانگر آن است که توزیع مکانی کربن آلی خاک از تغییرپذیری مکانی زیادی برخوردار است. بنابراین، برنامه ریزی جامع منابع آب و خاک منطقه جهت جلوگیری از تخریب و فرسایش بیشتر خاک در منطقه راونگ ضروری است.
کلید واژگان: کربن آلی خاک, جنگل تصادفی, نقشه برداری رقومی خاک منطقه راونگIntroduction:
Spatial variations of soil properties is a natural event, which recognizing these changes is inevitable in order to planning and right management of both agricultural and natural resources. Soil organic carbon (SOC) is the most important factor in soil fertility and quality, climate change and reduction of greenhouse gas emissions. Furthermore, evaluating the rates and spatial distribution of the soil properties, land improvement and restoration can be traced from the carbon sequestration index. According to the above, providing quantitative and qualitative conservation of soil properties such as SOC can be considered an effective way to achieve sustainable development of natural and environmental resources. Digital soil mapping (DSM) can determine the spatial variations of soil organic carbon by exploring the relationship between soil properties and effective environmental variables. Different statistical models such as regression trees and random forest are used in order to communicate between soil characteristics and its spatial distribution. The present study was carried out to investigate the spatial distribution of SOC, as well as, to determine the most important variables affecting their prediction in Ravang watershed in Minab County.
Materials and Methods:
Ravang watershed with an area of 13821.6 hectares is located in Hormozgan province, Minab city. The maximum and minimum elevations are 357 and 33 meters, respectively. Digital Elevation Model of Ravang watershed was used to extract 17 environmental covariates (such as elevation, aspect, slope, valley depth,…) by SAGA software (http://www.gdem.aster.ersdac.or). Moreover, two environmental covariates related to remote sensing including Normalized Difference Salinity Index (NDSI) and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) were determined in the study area. In addition, the maps of land use, sand, silt, clay and pH were used as covariates in modeling. In order to determining the location of sampling points, the conditioned hyper-cube technique was used. After determining of soil sample location, field sampling was carried out at a depth of 0-30 cm. then, 100 soil samples were taken and the amount of SOC was measured. Random forest model was applied to the relationship between SOC and covariates. The model includes two user-defined parameters, including the number of variables used in the construction of each tree, which expresses the power of each independent tree and the number of trees in each forest. Considering the strength of independent trees, the predictive accuracy of the model increases, conversely, the correlation between them will decrease. The accuracy of the soil organic carbon distribution was also evaluated using root mean square error (RMSE), mean error (ME) and correlation coefficient (R2), which were determined.
Results and Discussion:
Based on the present study results, elevation, soil silt and sand maps, channel network base level, slope and NDVI are the most important factors on predicting the of SOC variations. The results indicated that RMSE, ME and R2 were 0.36, 0.26 and 0.38, respectively .Results also showed that affecting erosion and sediment, as well as, human effect, have the most impact on the SOC soil spatial distribution in the Ravang watershed. Moreover, result show SOC deficiency in the soil of Ravang watershed due to high salinity, low percent of vegetation cover and land use changes. In addition, drought intensifying and decrease in precipitation have reduced SOC content, which itself causes changes in the texture and chemical properties of the soil and, as a consequence, makes them more susceptible to erosion.
Conclusion :
The variability of SOC is very high in the study area because of intensive water erosion and land use change. Overall, the results of the present study indicated that the critical condition of soil organic carbon in the Ravang watershed, which requires a comprehensive management of the region's water and soil resources to improve soil conditions and increase the reserves of this important and influential variable in the soil structure. On the other hand, despite of the acceptable performance of the random forest model in estimating of soil properties, due to high variability of some soil properties, model prediction performance may be decreased.
Keywords: Soil organic carbon, Random forest, Soil digital mapping, Ravang watershed -
مدیریت و بهره برداری از منابع آب در مناطق خشک از اهمیت فراوانی برخوردار است تا ضمن بالاترین بهره وری از منابع آب خسارت های ناشی از کمبود آب در این مناطق به کمینه برسد. هدف از تحقیق حاضر مدیریت منابع آب با رویکرد مقابله با پدیده ریزگردها و بیابان زایی در منطقه سیستان با استفاده از روش برنامه ریزی GOAL اولویتی بوده است. برنامه ریزی هدف اولویتی از مهمترین روش های حل مسائل بهینه سازی چند هدفه است. برای طراحی مدل تحقیق از محیط برنامه نویسی GAMS استفاده شده است. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که بر طبق نظرات کارشناسان به منظور مقابله با پدیده ریزگردها، اولویت های انتقال آب از مخازن آبی چاه نیمه ها و رودخانه سیستان پس از تامین نیازهای آبی مصارف خانگی، کانون های بحرانی تالاب هامون و مناطق نهال کاری کانون های برداشت رسوبات بادی می باشد. بدین منظور، پس از اجرای مدل تحقیق و در شرایط مدیریت بهینه منابع آب، علاوه بر تامین تمام نیازهای آبی بخش مصارف خانگی، میزان انتقال آب به دریاچه هامون برای تامین کمینه نیاز آبی آن، 61.4 میلیون متر مکعب افزایش را نشان داد و بدین ترتیب آب مورد نیاز برای تثبیت کانون های بحرانی تالاب هامون به طور کامل تامین شد. همچنین، در شرایط مدیریت بهینه، میزان انتقال آب به بخش های نهال کاری شمال شهرک محمد شاه کرم و جزینک به ترتیب به میزان 13.82 و 7.76 میلیون متر مکعب یعنی بیش از دو برابر شرایط فعلی افزایش پیدا کرده، در نتیجه تمام نیازهای آبی این بخش ها نیز به طور کامل برطرف شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که در شرایط مدیریت بهینه آب علاوه بر تامین نیازهای اساسی منطقه، می توان انتقال آب به کانون های بحرانی برداشت رسوبات را افزایش و باعث تثبیت این مناطق شد.کلید واژگان: برنامه ریزی GOAL, برنامه نویسی GAMS, بهره برداری از منابع آب, تالاب هامون, مناطق خشکIn arid areas, water resources management and utilization is of great importance in minimizing the damage caused by water shortages in these areas while maximizing water resources efficiency. The present research aims to assess water resources management in Sistan with an approach to cope with dust storms and desertification phenomena using lexicographic goal programming method. Lexicographic goal programming is one of the most important multi-objective optimization problem solving methods. GAMS programming was considered to design research model. The results showed that according to the experts, in order to coping with dusts phenomenon, followed by meeting domestic demands in Sistan, water transfer priorities are related to critical control point of Hamoon Wetland and plantation areas in wind sedimentation. For this, once research model was run and under optimal water resources management, in addition to meeting all domestic consumption demands, the amount of water transmitted to Hamoon Lake to supply its minimum water requirement was 61.4 million cubic meters. Hence, the water needed for the stabilization of the critical control point of Hamoon Wetland was fully supplied. In addition, under optimal management conditions, water transportation to plantation farms of northern Mohammad Shahkarm and Jazinak cities was increased by 13.22 and 7.76 million cubic meters, respectively, i.e. up to twice a current value. As a result, all of water demands in these sectors have been met completely. According to the results, under optimal water management conditions in addition to meeting basic needs, water transferring to critical control point of fine grain sediment origins to stabilize them.Keywords: Arid areas, GAMS Programming, Goal programming, Hamoon Wetland, Utilization of water resources
-
دخالت های انسان بر روند طبیعی رخدادها و بهره برداری بی رویه از منابع طبیعی، روند احیاء طبیعت را مختل و باعث تسریع در روند تخریب آن شده است. هدف از تحقیق حاضر تعیین عوامل انسانی تشدید کننده فرسایش بادی در منطقه هامون سیستان می باشد. جامعه آماری تحقیق شامل دو گروه است، گروه اول شامل تمامی کارشناسان مربوط به بخش منابع طبیعی در شهرستان زابل، به تعداد 36 نفر که همه پرسی شدند و گروه دوم شامل کلیه خانوارهای موجود در بخش هامون سیستان به تعداد 4121 خانوار می باشد که با استفاده از فرمول کوکران، حجم نمونه 221 خانوار به دست آمد. نتایج حاصل از استخراج پرسشنامه کارشناسان نشان داد که کشت خارج از فصل خربزه در بستر دریاچه هامون، حفر گوال های ذخیره آب و برهم زدن بستر تثبیت شده دریاچه و رقابت در چرای دام در بستر دریاچه هامون، از مهمترین عوامل تشدید کننده فرسایش بادی در منطقه هستند. برای بررسی رابطه بین عوامل اقتصادی و اجتماعی و سه عامل تشدید کننده فرسایش بادی از روش همبستگی پیرسون استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که تجربه بهره برداران از منطقه و تعداد اعضای خانوار ساکنان هر دو تاثیر معنی دار مثبتی در سطح اطمینان 99 درصد بر افزایش میزان سطح زیر کشت خارج از فصل خربزه در بستر دریاچه هامون، حفر گودال های ذخیره آب و میزان چرای دام در بستر دریاچه هامون دارند. از طرفی افرادی که زمین زراعی بیشتری دارند و از سطح تحصیلات بالاتری برخوردار هستند و همچنین، درآمد اقتصادی آن ها بالا است، کمتر اقدام به بهره برداری بی رویه و تخریب منطقه می کنند.کلید واژگان: احیاء طبیعت, پرسشنامه, تخریب منابع طبیعی, منطقه هامون, سیستانHuman interventions on natural trend and overexploitation of natural resources, altogether have interrupted nature reclamation and accelerated its degradation. The present research aims to determine anthropogenic factors on wind erosion intensification in Hamun area, Sistan. The study populations included two groups, first all experts in the natural resources sector in city of Zabol (36 experts) which were surveyed and second group included all households in Hamoon area of Sistan which their number was 4121 households and according to Cochran formula, the sample size was obtained 221 households. The results of the questionnaires responded by experts showed that off-season cultivation of melon Hamoon lake bed, Excavation of water storing pits and manipulation of stabilized Lake bed and overgrazing vegetation in Hamoon bed are found to be the most important factors in exacerbation of wind erosion in this area. Pearson correlation coefficient was used to determine anthropogenic factors affecting the above three factors. Data analysis showed that experience of stakeholders and number of stockholders family members both have positive significant role in increasing our off-season cultivation of melons on the lake bed, Excavation of water storing pits and grazing on lake bed in 99% confidence level. On the other hand those stakeholders owning greater farmlands, high education level and income have fewer tendencies to overexploitation and degrade area.Keywords: Hamoon region, Natural resources degradation, Nature reclamation, questionnaire, Sistan
-
در این مطالعه اثر اقدامات آبخیزداری بر ویژگی های آبنمود سیل با مدل HEC-HMS مورد بررسی قرار گرفته شده است. برای طراحی، واسنجی و اعتبارسنجی مدل اطلاعات حوزه معرف و زوجی کاخک در استان خراسان رضوی تهیه و با بازدیدهای میدانی تکمیل گردید. نتایج آزمون T جفتی و آماره های خطای نسبی، ضریب نش- ساتکلیف و ضریب تبیین برای مقادیر واقعی و شبیه سازی شده نرم افزار HEC-HMS کارایی مدل در شبیه سازی آبنمود سیل حوزه های شاهد و نمونه را تایید کرد. نتایج نشان داد که اقدامات آبخیزداری توانسته است عکس العمل هیدرولوژیکی حوزه و خصوصیات آبنمود سیلاب از جمله ضریب سیلاب، دبی پیک و حجم سیلاب را به ترتیب با Pvalue برابر با 0/001 ، 0/027 و 0/026 به صورت معنی داری کاهش دهد علاوه بر این عملیات بیولوژیک نسبت به سازه ای، دبی پیک و حجم سیلاب راه به ترتیب 8/8 و 12/64درصد بیشتر تعدیل کرده است.کلید واژگان: آبنمود سیل, اقدامات آبخیزداری, دبی پیک, حجم سیلاب, HEC-HMSIn the present study, the impact of watershed management practices on flood hydrograph characteristics was investigated using HEC-HMS model. In order to design, calibrate, and validate the model, data from a representative paired watershed (Kakhk Watershed, Khorasan Razavi Province, Iran) was collected and field surveys were performed to have the dataset further completed. Results of paired sample t-test, relative error statistics, Nash–Sutcliffe relative error and coefficient of determination for both real data and simulated results utilizing the HEC-HMS simulation software confirmed efficiency of the model in simulating flood hydrographs of the control and sample watersheds. Based on the results, watershed management practices could attenuate hydrologic response of the watershed and flood hydrograph characteristics such as flood coefficient (p-value: 0.001), peak discharge (p-value: 0.027), and flood volume (p-value: 0.026). Moreover, a comparison between structural practices and biological practices showed that, the biological practices could further attenuate the peak discharge and flood volume by 8.8 and 12.64%, respectively.Keywords: Flood hydrograph, Watershed management practices, Peak discharge, Flood volume, HEC-HMS
-
هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات برخی از ویژگی های خاک سطحی و پوشش گیاهی شبکه پخش سیلاب و مقایسه آن با منطقه شاهد در ایستگاه پخش سیلاب کوه خواجه واقع در منطقه هامون سیستان است. برای انجام این پژوهش، چهار عرصه به عنوان منطقه پخش سیلاب و دو عرصه به عنوان منطقه شاهد در نظر گرفته شد. نمونه برداری ها در داخل شش قطعه به روش تصادفی-سیستماتیک صورت گرفت. بدین منظور، سه ترانسکت 100 متری در هر قطعه و بر روی هر ترانسکت 10 پلات یک متر مربعی با توجه به پراکنش پوشش گیاهی مستقر شد. درصد تاج پوشش گیاهی و میزان تراکم با روش پلات گذاری و با استفاده از روش قطع و توزین رشد سال جاری گیاهان به عنوان تولید گیاهی اندازه گیری شد. همچنین، برای ارزیابی خصوصیات خاک منطقه پخش سیلاب و شاهد، نمونه برداری در طول هر ترانسکت و در شش نقطه (سه نقطه در زیراشکوب بوته ای و سه نقطه از خاک لخت) انجام و عوامل هدایت الکتریکی، اسیدیته، درصد ازت خاک و درصد مواد آلی اندازه گیری شد. به منظور مقایسه عوامل خاک از آزمون فاکتوریل 2×2 و برای عوامل پوشش گیاهی از آزمون t غیر جفتی با نرم افزار SPSS استفاده شد. نرمال بودن داده ها نیز با استفاده از آزمون کلوموگوروف بررسی شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها نشان داد که پخش سیلاب بر افزایش درصد پوشش تاجی در سطح پنج درصد و میزان تولید در سطح یک درصد تاثیر معنی داری دارد، ولی بین تراکم عرصه پخش سیلاب و عرصه شاهد تفاوت معنی داری به لحاظ آماری وجود ندارد. نتایج بررسی خصوصیات خاک نشان داد که پخش سیلاب باعث افزایش معنی دار درصد ازت خاک و درصد مواد آلی و کاهش اسیدیته و هدایت الکتریکی در سطح پنج درصد شده است. همچنین ، مقدار ماده آلی، ازت و اسیدیته خاک لخت نسبت به خاک زیر بوته در هر دو تیمار شاهد و پخش سیلاب در سطح پایین تری قرار دارد. ولی هدایت الکتریکی خاک زیر بوته بیشتر از خاک لخت در هر دو تیمار است.
کلید واژگان: زابل, عرصه آبگیری شده, منطقه شاهد, نرم افزار SPSS, نمونه برداریThe purpose of this research is to study the changes in some features of the topsoil and vegetation in the land affected by flood and comparing its results with the control area in koh khajeh flood spreading station in hamoon area of Sistan. For this purpose, four sites were considered as flood spreading area and two sites were selected as control area. Samples were taken in six sites using the random-systematic method. To this aim, 3 transects of 100 meters was established in each field and each one had 10 plots of 1 square meters regarding the dispersion of vegetation. Canopy cover percentage and density were calculated through use of plots and clipping and weighing was used to measure current year's growth as production. Also, to measure soil properties, sampling along each transect and in six points (3 points in shrubs understory and three points in bare soil), and factors as EC, pH, nitrogen percentage of the soil, and organic matter percentage were calculated. In order to compare the results regarding soil features, we used 2*2 factorial tests and for the factors regarding vegetation we used non-paired t test in spss. Data normality was assessed using Kolmogorov test. The results indicated that flood water spreading has a significant effect on canopy cover percentage and plant production respectively in probability level of 5 and 1 percent, but there is not significant difference between vegetation density in flooded and control area. Results showed that flood has led to significant increases in soil nitrogen percent and organic matter as well as low acidity and EC in probability level of 5 %.at the same time, organic matter, nitrogen and acidity are low compared to shrub understory soil in both treatments. However, EC in soil under shrub is higher than bare soil in both treatments.
Keywords: Water Spreading Area, Control Area, Sampling, Software, " -
فرآیند های فرسایش و انتقال رسوب در رودخانه یکی از مهمترین و پیچیده ترین موضوعات مهندسی رودخانه می باشد. این فرایند اثرات ویژه ای روی شاخص های کیفی آب، کنش کف بستر و تخریب کناره های رودخانه داشته و همچنین خسارت زیادی به طرح های عمرانی وارد می کنند. عدم تداوم نمونه برداری و اندازه گیری رسوب در بسیاری از ایستگاه های موجود و همچنین نبود آمار دقیقی از میزان رسوب در بسیاری از رودخانه های کشور از یک سو و اختلاف شرایط آب و هوایی، هیدرولوژیکی و توپوگرافی از سوی دیگر تهیه و واسنجی مدل های فرسایش و رسوب در نقاط مختلف را با مشکل مواجه ساخته است و نیاز به سرمایه مالی، زمانی دارد، اما الگوریتم بهینه سازی تکاملی قادر به حل این مشکلات نسبت به روش ریاضی و تجربی است. هدف از انجام تحقیق حاضر تعیین بهترین الگوریتم تکاملی است با انتخاب الگوریتم بهینه سازی عنکبوت می توان دست به آموزش جدید زده و بهترین الگوی تکاملی را برای ایستگاه هیدرومتری و باران سنجی حوزه آبخیز کارده تعیین کرد و کارآیی شبکه پرسپترون و الگوریتم تکاملی حوزه آبخیز سد کارده برای دوره آماری 24 ساله را بررسی کرد. در خاتمه نتایج ثابت کرد الگوریتم بهینه سازی عنکبوت اجتماعی نتایج بهتری در پیش بینی بارمعلق حوزه آبخیز کارده دارد.کلید واژگان: بارمعلق, حوزه آبخیزسد کارده, الگوریتم تکاملی عنکبوت اجتماعی, شبکهmlp, رسوبOne of the most important processes of erosion and sediment transport in streams is the river most complex engineering issues.this process special effects on water quality indices, action suburbs floor and destroyed much damage to the river and also into the development plans Lack of continuity sediment sampling and measurement of many existing stations. due to the low number of hydrometric stations in Iran and the lack of continuity of sediment sampling and measuring in many existing stations, on one hand the exact amount of sediment load in many rivers in the country is not available and because of differences in climatic, hydrological and topographical conditions in the country, on the other hand, the preparation and calibration of sediment Erosion Models different regions, is unavoidableCalibration models of erosion and sedimentation in different locations is difficult and requires financial capital andthe time . the But evolutionary optimization algorithm able to resolve this problems of mathematical and experimental methods in this paper, a new optimization algorithm spiders can be made to education And the evolutionary pattern for input (discharge and precipitation) and rain-gauge gauging stations and Watershed Kardeh designated evolutionary algorithms and artificial network performance for 24 year 24-year dam catchment Kardeh for the period studied. In conclusion, the results proved that social spiders optimization algorithm t better resultspredic to for sediment in watershed KardehKeywords: suspended sediment, dam catchment Kardeh, social spider evolutionary algorithm, Network mlp, sedimentation
-
بررسی اثرات آبگیری موقت بستر تالاب هامون بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک (مطالعه موردی هامون هیرمند)رودخانه های فصلی با میزان گل آلودگی بالا باعث حمل و انتقال مواد رسوبی زیادی به مناطق پایین دست میگردند. ته نشینی مواد معلق با کیفیت خوب بر روی آبرفت، آنها را به زمین های بارور تبدیل و موجب رونق کشاورزی می شود. به طوری که اهمیت رسوب گیری در شبکه های پخش سیلاب و آبگیری موقت بیش از نقش آب بیان شدهاست. هدف از انجام این مطالعه بررسی اثرات آبگیری موقت بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نهشته های بستر تالاب هامون هیرمند است . دراین رابطه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی در 20 نقطه به عنوان منطقه مورد آبگیری و 20 نقطه به عنوان منطقه شاهد اندازهگیری شد. هم چنین به منظور تعیین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی به روش شبکهبندی منظم از قسمت سطحی و عمق 20-0 نمونه برداری انجام شد و برای تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک به آزمایشگاه منتقل شد و خصوصیات فیزیکی شامل درصد رس، سیلت و ماسه و خصوصیات شیمیایی شامل ماده آلی، ازت کل، فسفر کل، ظرفیت تبادل کاتیونی، کلسیم و منیزیم، سدیم قابل جذب، نسبت جذب سدیمی، آهک، پتاسیم قابل جذب، اسیدیته، هدایت الکتریکی، تعیین گردید. که نتایج حاصل از آنالیز داده ها توسط آزمونهای تی تست و مان ویتنی یو در محیط نرم افزار Mini tab، نشاندهندهی افزایش معنیدار مقدار ماده آلی، فسفر کل، کلسیم و منیزیم، و کاهش معنی دار سدیم قابل جذب، پتاسیم قابل جذب و نسبت جذب سدیمی در عرصهی آبگیری، در سطح 1 درصد معنی دار بوده است .و افزایش معنیدار مقدار لای در سطح 5 درصد در منطقه شاهد بوده است. از این رو می توان بیان نمود که آبگیری موقت تالاب هامون به مرور زمان حاصلخیزی خاک این منطقه را افزایش داده است.کلید واژگان: آبگیری موقت, تالاب هامون, پخش سیلاب, خصوصیات فیزیکی خاک, خصوصیات شیمیایی خاکSeasonal rivers have high capacity of Sediment transport Sediment to the downstream areas. The sedimentation of high quality suspended particles on the alluvial zones caused that the fertility of lands increased. . So that importance of sedimentation in flood spreading projects and temporal refilling is much more than the water itself. The purpose of this study is to examine Temporal refilling effects on physical and chemical properties of Sediments in Hamoon Wetland of Hirmand. In this regard, physical and chemical properties of Sediments were measured in 40 points as refilling non-refilling areas Moreover, in order to determine of physical and chemical properties of the soil, samples were taken from the surface and depth of 0 to 20 using ordered grid method, and then the samples was Examined in laboratory for determination of physical and chemical properties. Then, the physical properties such as clay, Sylt and sand percentage, and chemical properties such as organic matter, total nitrogen, total phosphorus, cationic exchange capacity, calcium and magnesium, absorbable sodium, sodium absorption ratio, lime, absorbable potassium, acidity, and electrical conductivity were determined. The results of the data analysis by T-tests and Mann Whitney U tests in Mini tab Software indicated that there was a significant increase in organic matter total phosphorus, calcium and magnesium %1 (pKeywords: Temporal refilling, Hamoon Wetland, Flood spreading, Physical properties of soil, Chemical properties of soil
-
پهنه بندی کمی سطح زمین با استفاده از فرم بنیادی خطی در جهت مکان یابی بهینه پخش سیلاب / (مطالعه موردی حوضه آبخیزگربایگان فسا)اساس آمایش سرزمین پهنه بندی ژئومورفولوژیک سطح زمین است. پهنه بندی کمی با استفاده از روش های خودکار و تعریف-شده و براساس معیارهای پهنه بندی انجام می گیرد. در این مطالعه به منظور تشخیص محدوده های مناسب برای تغذیه مصنوعی در منطقه ی کوهستانی گهر و دشت گربایگان، در استان فارس، از پهنه بندی کمی سطح زمین با برازش فرم بنیادی خطی، به سطح استفاده گردیده است. برای تشخیص بهترین ساختار بنیادی قابل برازش از ساختارهایی با رده درجه دو برای پنجره سه تایی و از داده های حاصل از مدل رقومی ارتفاعی با قدرت تفکیک 10 متری استفاده گردیده است. برای تعیین درجه برازش ساختارهای بنیادی از شاخص مجموع اختلاف مربعات اختلافات سطح استفاده شده است. با استفاده از درجه برازش درجه مناسب بودن سطح برای تغذیه مصنوعی، تنها با دید مورفولوژی سطحی تعیین گردیده است. با برازش الگوهای قابل تفسیر به سطح زمین می توان تعیین نمود که زمین به چه الگو و چه مکانیسمی تشکیلی شباهت بیشتری دارد. محدوده های کوهستانی بالادست مخروط افکنه ها و دشت های واقع در پایین دست مخروط ها سطوح خطی نمی باشد. مکان هایی که در بعد قابل قبول شیب نمی باشد (وقتی که شیب از 002/. کمتر و از 1/0 بیشتر می باشد) مقادیر صفر درجه برازش را به خود اختصاص داده است و در مخروط افکنه و مکان هایی را که در بازه قابل قبول شیب می باشد، مقادیر درجه برازش مثبت می-باشند.نتایج نشان می دهد که در حوزه آبخیز گربایگان سطوح واقع در پایین دست مخروط افکنه ها، و دشت ها مناسب ترین مناطق برای پخش سیلاب محسوب می شوند.کلید واژگان: مدل بنیادی, عوارض سطحی, پهنه بندی ژئومورفولوژیک, تغذیه مصنوعی, گربایگانIranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, Volume:11 Issue: 39, 2018, PP 61 -67The basis of land use planning is geomorphological zoning of Earth's surface. The quantitative zoning is conducted using automated and predefined based on zoning criteria. In this study, the quantitative zoning is used to identify areas suitable for artificial recharge in the mountainous area of Gohar and Garbayegan plain, Fars province by fitting a linear fundamental form to the surface. The structures with grade two for triplex windows and the data from the digital elevation model with a resolution of 10 m was used to determine the best fundamental structure fit. The sum of square differences of the surface differences is used as an indicator to determine the degree of fitting the fundamental structures. By fitting the interpretable patterns to the Earth's surface, it can be determined that the earth was similar to which pattern and formation mechanism. Mountain ranges upstream alluvial cones and plains located downstream of the upstream alluvial cones are not linear surfaces. Places which are not at the acceptable slope (gradient less than 0.002 and higher than 0.1) allocated to the zero fitting degrees and the fitting degree values are positive in alluvial cones and areas fall in the acceptable range of the slope. The results show that the surfaces located downstream of the alluvial cones and the plains are most suitable areas for floodwater spreading in the Garbayegan watershed.Keywords: Fundamental Model, Surface features, Geomorphological zoning, Artificial recharge, Garbayegan
-
اساس آمایش سرزمین پهنه بندی ژئومورفولوژیک سطح زمین است که اولین مرحله آن تعیین پهنه های همگن سطح زمین از نظر خصوصیات ژئومورفولوژیک می باشد. در این مطالعه به منظور تشخیص محدوده های مناسب برای تغذیه مصنوعی در منطقه کوهستانی گهر و دشت گربایگان، در استان فارس، از پهنه بندی سطح زمین با ضرایب کمی ایوانس- شری استفاده گردید. پهنه بندی سطح زمین به روش کمی به دلیل تعیین و تفکیک دقیق تیپ ها، رخساره ها و عوارض سطحی زمین نقش مهمی در تعیین دقیق ترقابلیت اراضی دارد. برای این تحقیق داده های رقومی ارتفاعی با دقت 10 متر اخذ شده از سازمان نقشه برداری مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از ابزار برازش سطح در نرم افزار متلب رابطه مربوطه به هر فرم به قطعات محدود، از سطح برازش شد و با اعمال برنامه های داده شد. سپس هر یک از ضرایب کمی به صورت پهنه هایی مشخص شد. برای تعیین درجه برازش از پارامتر مجموع اختلاف مربعات اختلافات سطح استفاده گردید. که با استفاده از درجه برازش درجه مناسب بودن سطح برای مکان یابی بهینه پخش سیلاب با دید مورفولوژی سطحی، تعیین شد. که نتایج نشان می دهد که سطوح واقع در پایین دست مخروط افکنه ها و دشت ها در جنوب منطقه مورد مطالعه مناسب ترین مناطق برای پخش سیلاب هستند که در مجموع سطحی معادل 10 درصد از مساحت کل منطقه را در بر می گیرند.کلید واژگان: ایوانس - شری, پهنه بندی کمی ژئومورفولوژیک, پخش سیلاب, گربایگانThe basis of spatial planning is the geomorphological zoning of ground surface, in which the first phase is determining the homogeneous zones of the ground surface in terms of geomorphological characteristics. The current study aimed at determining the proper zones for artificial feeding in Gahar mountainous region and Garebayegan plains in Fars province by the use of zoning the ground by Evans-Chezy quantitative coefficients. The quantitative zoning of ground surface plays a vital role in more accurate determination of the land capabilities due to precise determination and division of the types, facies, and surface terrains. For this study, the elevation numeral data with 10m resolution obtained from the National Cartographic Center was used. By the use of surface fitting tools in MATLAB software, the equation for each form was fitted to limited fragments of the surface and the program was applied. Then, each of the quantitative coefficients was illustrated as some zones. For determination of fitting degree, the total squared difference between the rate parameter was used and by the use of fitness degree, the propriety degree of the surface for optimal positioning of flood spreading with surface morphological view was determined. The results indicate that the surface downstream the alluvial fans and plains located on the southern region of the studied land is the most appropriate zone for the Flood Spreading. This area constitutes a surface of 10% of the total area of the region.Keywords: Evans-Shary, Geomorphological quantitative zoning, Flood spreading, Garebayegan
-
پژوهش حاضر با هدف مقایسه کارایی روش های رگرسیون لجستیک، آنتروپی حداکثر و پرسپترون چندلایه در ارائه مدل پیش بینی پراکنش رویشگاه گونه بادامک (Amygdalus scoparia) در مراتع استان قم انجام گرفت. برای این منظور، بعد از شناسایی رویشگاه های خالص این گونه، نمونه برداری از پوشش گیاهی به روش تصادفی- منظم انجام گرفت. برای نمونه برداری از خاک رویشگاه، هشت پروفیل حفر و از دو عمق 30-0 و 60-30 سانتی متری نمونه برداری شد. بعد از اندازه گیری خصوصیات خاک و تهیه لایه های مربوط به خصوصیات فیزیوگرافی (شیب، جهت، ارتفاع)، زمین شناسی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، مدلسازی پیش بینی پراکنش انجام گرفت و نقشه پیش بینی رویشگاه گونه مورد مطالعه تهیه شد. در مرحله بعد، میزان تطابق نقشه پیش بینی حاصل و نقشه واقعی رویشگاه بررسی شد. براساس مقادیر ضریب کاپای محاسبه شده، مدل رگرسیون لجستیک توانسته است پراکنش رویشگاه گونه مورد مطالعه را در سطح عالی (ضریب کاپای 91/0) پیش بینی کند؛ این در حالی است که نقشه پیش بینی حاصل از روش پرسپترون چندلایه و آنتروپی حداکثر دارای تطابق خیلی خوب (به ترتیب ضریب کاپای 85/0 و 8/0) با نقشه واقعی بود. این نتایج نشان می دهد که روش رگرسیون لجستیک در برآورد دامنه پراکنش رویشگاه این گونه در مقایسه با دو روش دیگر، از دقت بیشتری برخوردار است. براساس مدل رگرسیون لجستیک، نوع سازند زمین شناسی (سازند آذرین) و مقدار سنگریزه عمق اول خاک، موثرترین عوامل در حضور این گونه در رویشگاه مورد مطالعه اند. این نتایج گویای آن است که در انتخاب روش بهینه مدلسازی، علاوه بر قابلیت های هر روش، باید به دامنه آشیان بوم شناختی گونه های مورد مطالعه نیز توجه ویژه شود.کلید واژگان: بادامک, پیش بینی پراکنش, پرسپترون چند لایه, رگرسیون لوجستیک, روش یادگیری ماشینی, مراتع استان قlThis study aims at comparing the performance of logistic regression, maximum entropy, and multilayer perceptron techniques in preparing the predictive habitat distribution map of Amygdalus scoparia in rangelands of Qom province. For this purpose, vegetation sampling was done using random systematic methods after identifying pure habitats of this species. For soil sampling, eight profiles were excavated and two samples were taken from 0-30 and 30-80 cm depth. After analyzing the soil characteristics in the laboratory and generating the layers of physiographic characteristics (slope, aspect, and elevation), geology and physical and chemical characteristic of soil, predictive habitat distribution modeling was performed. Then the accuracy of generated map was evaluated by kappa. Based on the calculated kappa coefficient, logistic regression model was able to predict the habitat distribution of studied species at the excellent level (kappa= 0.91). Meanwhile, predictive maps derived from maximum entropy and multi-layer perceptron had very good aggrement with actual map (kappa 0.85 and 0.8, respectively). These results indicate that the logistic regression model is more accurate than other methods for predicting the distribution of this species due to specific circumstances. Based on logistic regression model, geological formation (Igneous formations) and soil gravel amount are the most influential factors effecting the the presence of this species in this habitat. These results indicate that in order to select the optimal modeling approach, it should be given special attention to the ecological niche of the species studied in addition to the capabilities of each method.Keywords: Amygdalus scoparia, Predictive distribution, Multi, layer perceptron, Logistic regression, Machine learning method, Rangelands of Qom
-
یکی از مهم ترین مشکلات در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، پیش بینی بلندمدت بارش، به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک هست. تغییر اقلیم از طریق تغییر در الگوی بارش بر رژیم هیدرولوژیکی نواحی مختلف تاثیر گذار است. در این مطالعه، اثر تغییر اقلیم بر میزان بارش ایستگاه های چترود و سعادت آباد سیرجان، با استفاده از خروجی های مدلHadCM3 ، تحت سناریوهای A2 و B2 و از طریق مدل ریزمقیاس کننده SDSM برای سه دوره (2039-2010)، (2069-2040) و (2099-2070) میلادی، پیش بینی و در ادامه، با توجه به معیارهای آماری ارزیابی کارآیی مدل مانند میانگین خطای مطلق (MAE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و ضریب ناش- ساتکلیف (NS)، نتایج حاصله از مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها، بیان گر عملکرد بالای مدل SDSM در هر دو ایستگاه هست. همچنین میزان بارش سالانه تا سال 2099، در ایستگاه چترود در سناریوهای A2 وB2، به ترتیب (02/10) و (87/8) میلی متر کاهش و در ایستگاه سعادت آباد سیرجان حدود (51/16) و (09/14) میلی متر نسبت به دوره پایه کاهش خواهد داشت.کلید واژگان: بارش, تغییر اقلیم, پیش بینی, ریزمقیاس نمایی, مدل SDSMOne of the most important problems in the management and planning of water resources is to forecast long-term precipitation particularly in arid and semi-arid regions. Climate Change affects local hydrology of different regions, through changes in the pattern of precipitation. In this study, the impact of climate change on the precipitation of Chatrood and Saadatabad Sirjan stations using HadCM3 model outputs under A2 and B2 scenarios and SDSM downscaling model was predicted for three periods of (2010-2039), (2040-2069) and (2070-2099).Then, according to statistical measures of model performance such as Mean Absolute Error (MAE), Root Mean Squared Error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency (NS) the results of model were evaluated. The results indicated that the SDSM model had high performances in two stations. Moreover, amount of annual precipitation under A2 and B2 scenarios will be decreased by 10.02 and 8.87 mm at the Chatrood station and 16.51 and 14.09 mm at the Saadatabad station, relative to reference period, respectively until 2099.Keywords: Climate change, Downscaling, Forecasting, Precipitation, SDSM model
- 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.