به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

مقالات رزومه دکتر حسن فتحی زاد

  • نازنین سلیمی، مرزبان فرامرزی*، محسن توکلی، حسن فتحی زاد

    امروزه میزان برداشت از آبهای زیرزمینی بیش از میزان تغذیه آبهای زیرزمینی است که این عامل باعث افت شدید سطح سفره های آب زیرزمینی شده است. مراتع و جنگل ها بعنوان اصلی ترین مکان های تغذیه سفره های آب زیرزمینی محسوب می شوند، درحالی که بیشترین برداشت از این منابع در کاربری کشاورزی انجام می شود. هدف اصلی از پژوهش حاضر استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین شامل رگرسیون جنگل تصادفی و تابع آنتروپی شانون برای مدل سازی منابع آب زیرزمینی در مراتع نیمه خشک غرب ایران می باشد. برای این هدف، ابتدا لایه های اطلاعاتی شامل: درجه شیب، جهت شیب، ارتفاع از سطح دریا، فاصله از گسل، شکل شیب، فاصله از آبراهه، فاصله از جاده، بارندگی، لیتولوژی و کاربری اراضی تهیه شد. پس از تعیین وزن پارامترها با استفاده از تابع آنتروپی شانون و سپس تعیین طبقات آن ها، در محیط سامانه های اطلاعات جغرافیایی، از ترکیب وزن پارامترها و طبقات آن ها نقشه نهایی مناطق دارای پتانسیل منابع آب زیرزمینی مدل سازی گردید.  بعلاوه، برای اجرای مدل جنگل تصادفی از نرم افزار R 3.5.1 و بسته randomForest استفاده شد. در تحقیق حاضر از اعتبارسنجی ضربدری k-fold برای صحت سنجی مدل ها استفاده گردید. به منظور ارزیابی کارایی مدل های جنگل تصادفی و آنتروپی شانون برای پتانسیل یابی منابع آب زیرزمینی، از شاخص های آماری MAE، RMSE و R2 استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان داد که مدل جنگل تصادفی با دقت (RMSE: 3.41, MAE: 2.85 R² = 0.825,) دارای دقت بالاتری نسبت به مدل آنتروپی شانون با دقت (R² = 0.727, RMSE: 4.36, MAE: 3.34) می باشد. یافته های مدل جنگل تصادفی نشان داد که قسمت زیادی از منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل متوسط (22/26954 هکتار) و مساحت خیلی اندکی (61/205 هکتار) بدون پتانسیل آب زیرزمینی می باشد. از طرفی، نتایج مدل آنتروپی شانون نشان داد که قسمت اعظمی از منطقه مورد مطالعه دارای پتانسیل متوسط (05/24633 هکتار) و مساحت خیلی اندکی (12/1502 هکتار) بدون پتانسیل آب زیرزمینی می باشد.

    کلید واژگان: پتانسیل آب زیرزمینی, مدل جنگل تصادفی, آنتروپی شانون, دشت موسیان}
    Nazanin Salimi, Marzban Faramarzi*, Mohsen Tavakoli, Hasan Fathizad

    In recent years, groundwater discharge is more than recharge, resulting in a drop-down in groundwater levels. Rangeland and forest are considered the main recharge areas of groundwater, while the most uses of these resources are done in agricultural areas. The main goal of this research is to use machine learning algorithms including random forest and Shannon's entropy function to model groundwater resources in a semi-arid rangeland in western Iran. Therefore, the layers of slope degree, slope aspect, elevation, distance from the fault, the shape of the slope, distance from the waterway, distance from the road, rainfall, lithology, and land use were prepared. After determining the weight of the parameters using Shannon's entropy function and then determining their classes, the final map of the areas with the potential of groundwater resources was modeled from the combination of the weight of the parameters and their classes. In addition, R 3.5.1 software and the randomForest package were used to run the random forest (RF) model. In this research, k-fold cross-validation was used to validate the models. Moreover, the statistical indices of MAE, RMSE, and R2 were used to evaluate the efficiency of the RF model and Shannon's entropy for finding the potential of underground water resources. The results showed that the RF model with accuracy (RMSE: 3.41, MAE: 2.85, R² = 0.825) has higher accuracy than Shannon's entropy model with accuracy (R² = 0.727, RMSE: 4.36, MAE: 3.34). The findings of the random forest model showed that most of the studied area has medium potential (26954.2 ha) and a very small area (205.61 ha) has no groundwater potential. On the other hand, the results of Shannon's entropy model showed that most of the studied area has medium potential (24633.05 ha) and a very small area (1502.1 ha) has no groundwater potential.

    Keywords: Groundwater Potential, Random Forest Model, Entropy Shannon, Musian Plain}
  • حسن فتحی زاد*، محمدعلی حکیم زاده اردکانی

    آب زیرزمینی از مهم ترین منابع طبیعی در جهان است. آب های زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک به ویژه استان یزد با بارش اندک و ناکافی بودن منابع آب سطحی، منبع اصلی تامین آب در مصارف مختلف به شمار می رود. هدف از این تحقیق بررسی رابطه بین کیفیت آب زیرزمینی استان یزد با نوع سازندها است. در این تحقیق برای بررسی کیفی نمونه آب زیرزمینی، 217 حلقه چاه و قنات شبکه پایش شرکت آب منطقه ی یزد در تیرماه سال 1391، از پارامترهای اندازه گیری شده کاتیون ها (سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم)، آنیون ها (کربنات و بی کربنات ، کلرید و سولفات) اصلی موجود در آب، قابلیت هدایت الکتریکی (EC)، کل نمک های محلول در آب (TDS)، نسبت جذب سدیم (SAR) و pH استفاده شد. ارزیابی کیفیت آب با روش های دیاگرام پایپر، دیاگرام ویلکاکس و دیاگرام شولر انجام گرفت. نتایج تحقیق نشان می دهد که بیش ترین ضریب تغییرات مربوط به EC، TDS و +Ca2 با مقدار به ترتیب 29/102، 64/101 و 84/100 است و بر اساس نمودار پایپر آب زیرزمینی منطقه موردمطالعه در تیپ آب های سخت و کاملا سخت واقع شده است. با توجه به نمودار ویلکوکس آب زیرزمینی استان یزد، کیفیت آب منطقه برای مصارف کشاورزی خیلی شور و نامناسب است و در کلاس های C2S2 و C4S2 با 46/0 درصد و کلاس های C3S4 و C4S4 به ترتیب با 26/32 و 22/56 درصد کم ترین و بیش ترین سهم را دارند. در بررسی نمودار شولر غالب آب های نمونه برداری شده با کیفیتی در رده خوب تا غیرقابل شرب قرار دارند. این آب ها از نظر بی کربنات و منیزیم نسبت به سایر وضعیت بهتری دارند.

    کلید واژگان: خشک و نیمه خشک, نمودار ویلکوکس, نمودار پایپر, نمودار شولر, استان یزد}
    Hassan Fathizad *, MohammadAli Hakimzadeh Ardakani

    Introduction :

    Groundwater is one of the most important natural resources in the world. In the current situation, a significant part of Iran's consumption in the drinking sector is provided by underground water sources. In the last 20 years, salinization and reduction of groundwater quality have become one of the serious environmental problems around the world. This issue adds to the importance of proper management of groundwater consumption. Proper management of groundwater consumption is not possible without having sufficient knowledge of the distribution and expansion of saline and fresh groundwater and determining the processes influencing its evolution. Atmospheric precipitation and surface water, passing through different geological formations, dissolve the salts in them. Therefore, the chemical quality of underground water depends on the type of formation that passes through its empty spaces. Also, the time the water stays in the basement has an effective role in the quality and salinity of the water, because the longer the water stays in the sediments, the saltier it becomes.Groundwater in arid and semi-arid areas, especially in Yazd province, is the main and reliable source of water supply for various uses due to low rainfall and lack or absence of surface water sources. In order to check the condition of underground water, it is necessary to check the concentration and type of solutes in the water. One of the factors affecting the quality of underground water in Yazd province is the existence of destructive geological formations. Therefore, the purpose of this research is to investigate the relationship between the quality of underground water in Yazd province and the type of formations.

    Materials and methods

    Yazd province, with an area of ​​about 737.54 square kilometers, is located in the central part of Iran's central plateau, between 29 degrees and 52 minutes to 33 degrees and 27 minutes north latitude and 52 degrees and 55 minutes to 56 degrees and 37 minutes east longitude. Yazd province is bordered by Semnan and Isfahan provinces from the north and west, Khorasan Razavi province from the northeast, Kerman and South Khorasan provinces from the east, Fars province from the southwest, and Kerman from the southeast. It varies from about 666 meters above the level of the open sea (Zarin sand desert near Aqda) to 4075 meters (Shirkoh peak). The present research is about investigating the impact of geological formations and units on the quality of underground water in Yazd province based on the statistics, information, and reports available in the Geological Organization using a 1:100000 geological map. In order to check the quality of underground water samples, 217 wells and aqueducts of Yazd Region Water Company's monitoring network in July 2013, the measured parameters of cations (sodium, potassium, calcium and magnesium), anions The main elements (bicarbonate, chloride and sulfate) present in water, electrical conductivity (EC), dissolved solids (TDS), sodium absorption ratio (SAR) and pH were used. To check the quality of underground water, sampling has been done in 18 regions of Yazd province. RockWorks 14, ArcGIS 10.3 and Excel software were used to draw and prepare maps.

    Results and Discussion

    To check the groundwater type of 217 sampled points in Yazd province, the average data of each region was used. By using the main ions, samples of the type of underground water in each region have been obtained in such a way that by separating the ions and their amount in each region and then implementing them in the Piper diagram, the type of groundwater in the region is obtained. As it is clear in Piper's diagram, the predominant type of underground water in Yazd province is chloride+sulfate and calcium+magnesium. These types cover the largest area in the plains and playas, which have limestone and marl. There is also carbonate type in the region due to the presence of granite formation heights that have better quality water. The interesting point in this graph is that none of the samples are in the fresh water category. The Piper diagram shows that the groundwater of the studied area is located in the hard and completely hard water type due to the existence of terrace deposits and new low-altitude foothill alluvial cones, which cover about 3,383,512 hectares of the entire area of ​​the region. According to the Wilcox diagram of the study area, C2S2 and C4S2 classes have the lowest and highest shares with 0.46 percent and C3S4 and C4S4 classes with 32.26 and 56.22 percent, respectively. According to the results of the Wilcox diagram of underground water in Yazd province, the water quality of the region is too salty and unsuitable for agricultural use. The results show that the high amount of salts is one of the problems of the water that is used for irrigation in this area. High concentration of salt in irrigation water can reduce the growth of crops or even prevent the growth of some crops, which results in soil decomposition and groundwater pollution. In such water, the growth of plants and their quality will be improved by increasing irrigation for washing or using intermittent water with low salinity and good drainage.

    Conclusions

    If there is a trend of pollution and over-harvesting of the underground water table in the region, in the next few years, with the increase of TDS in the region, the condition of the water in terms of drinking will become worse. The best quality of water for drinking is in the central and southwestern regions where the normal gneiss granite formation with eye grain structure is located in the mountainous area of Shirkoh, and the further we move away from the center, the worse the water quality is. The formation of these areas is of the type of terrace deposits and alluvial cones of new foothills.

    Keywords: arid, semi-arid, Wilcox diagram, Piper charts, graphs Schuler, Yazd Province}
  • حسن فتحی زاد*، محمدعلی حکیم زاده اردکانی

    آب های زیرزمینی یکی از مهمترین منابع آبی هستند که مطالعه کیفی آن ها برای حفاظت و برنامه ریزی منابع آب بسیار مهم است. همچنین اندازه گیری پارامترهای کیفی آب زیرزمینی پر هزینه و زمان بر است. مدل ها هزینه برآوردهای کیفی آب را کاهش داده و بانک اطلاعاتی برای مدیریت منابع آب ارایه می دهند. در این پژوهش کارایی مدل های شبکه عصبی مصنوعی و جنگل تصادفی در پیش بینی مقادیر هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی کیفی نمونه ی آب زیرزمینی، 201 حلقه چاه (داده های وابسته) شبکه پایش شرکت آب منطقه ی استان یزد در سال 1395 و داده های محیطی (داده های مستقل) شامل: داده های زمین شناسی، کاربری اراضی، شاخص های پوشش گیاهی، شاخص های شوری خاک، مشتقات حاصل از مدل رقومی ارتفاعی، فاصله از معادن، فاصله از جاده، فاصله از رودخانه، فاصله از نقاط مسکونی، بارندگی و جمعیت استفاده شده است. نتایج مدل سازی پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول با استفاده از مدل های شبکه عصبی مصنوعی و جنگل تصادفی نشان دهنده دقت مناسب مدل شبکه عصبی مصنوعی در پیش بینی این پارامترها است به طوری که نقشه نهایی پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی را به ترتیب با ضریب تبیین 82/0، 92/0، 92/0 و 97/0 پیش بینی کرده است و این در حالی است که مدل جنگل تصادفی پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول آب زیرزمینی را به ترتیب با ضریب تبیین 37/0، 65/0، 80/0 و 68/0 پیش بینی نموده است. پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول در شمال، مرکز و جنوب غربی دارای بالاترین مقدار و در جنوب شرقی و جنوب غربی دارای پایین ترین مقدار می باشند. با انتخاب نوع و تعداد مناسب عوامل ورودی و نیز استفاده از نوع مناسب و سازگار شبکه عصبی مصنوعی و نیز کالیبره کردن مناسب آن می توان گفت که این تکنیک ابزاری بسیار کارا و مناسب برای برآورد پارامترهای هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم، سولفات و کل مواد جامد محلول در دشت یزد-اردکان می باشد.

    کلید واژگان: حفاظت و برنامه ریزی, داده های محیطی, دشت یزد-اردکان, ضریب تبیین, کالیبره}
    Hassan Fathizad *, MohammadAli Hakimzadeh Ardakani
    Introduction

    Groundwater resources are one of the main natural resources that support socio-economic development of countries (Siebert et al., 2010). Management and protection of groundwater resources is of great importance in countries such as Iran, which are located in arid and semi-arid regions without surface water resources. Therefore, resource conservation, in addition to short-term and long-term planning, is essential to optimizing their productivity (Abu-Khalaf et al., 2013). These natural resources face a variety of issues that threaten their sustainability, such as the effects of climate change, human activities and natural processes (Alabjah et al., 2018; Baghvand et al., 2010; Burri et al., 2019; El Asri et al., 2019; Houemenou et al., 2020; Mountadar et al., 2018). Considering the great importance of recognizing the quality characteristics of groundwater in desert areas and the need for its proper management, predicting groundwater quality for the management and exploitation of water resources in the Yazd-Ardakan plain seems urgent. Therefore, the aim of this study was to evaluate and compare the efficiency of artificial neural network and random forest models in predicting EC, SAR, SO4- and TDS values. In this research, modeling will be done based on the relationship between environmental (auxiliary) data and groundwater quality parameters.

    Materials and Methods

    The study area is spread over ​​482900 ha of land, which in terms of position is 53° 08´ 36˝ and 54° 85´ 32˝ E longitude, is located in the central plateau of Iran and the central part of Yazd province. The maximum height of the area is 2677 m and the minimum height is 997 m from the sea level. To evaluate the quality of groundwater sample, 201 wells of the monitoring network of Yazd Regional Water Company in 2016, the measured parameters EC, SAR, SO4- and TDS were used. The factors of environmental (auxiliary) data in this research include geological data, land use, vegetation indices, soil salinity indices, derivation of digital elevation model, distance from mines, distance from road, distance from river, distance from residential areas, rainfall and population.After preparing the groundwater quality parameters and environmental data, the values of EC, SAR, SO4- and TDS were predicted using artificial neural network and random forest models. In order to validate the random forest model, the cross-validation method (10-fold) was used in R statistical software. In this method, the data is divided into 10 parts. 9 parts of the data are used for modeling and the remaining part is used to validate the obtained model. MAE, RMSE and R2 statistical indices were used to evaluate the efficiency of artificial neural network and random forest models for groundwater parameters.

    Results and Discussion

    In this research, in simulating EC, SAR, SO4- and TDS parameters, the best structure obtained from 100 repetitions of artificial neural network learning has 2 hidden layers and 10 hidden neurons in each layer. The results of random forest sensitivity analysis show the high importance of the parameters extracted from the DEM. The use of satellite image data to investigate the groundwater quality parameters is also a convenient and cost-effective method. Furthermore, combining satellite data with DEM to investigate groundwater quality parameters and their zoning makes the results more efficient and increases its accuracy. A very important point in the analysis of parameters is the important role of parameters such as distance from the road and distance from the mines. This indicates the direct effect of man-made environmental factors on the groundwater quality of the study area. The results of modeling the EC, SAR, SO4- and TDS parameters using artificial neural network and random forest models show the appropriate accuracy of the artificial neural network model in predicting these parameters. Accordingly, the neural network model has predicted the parameters of EC, SAR, SO4- and TDS of groundwater with coefficient of determination of 0.82, 0.92, 0.92 and 0.97, respectively, while the model Stochastic forest has predicted EC, SAR, SO4- and TDS parameters of groundwater with coefficients of determination of 0.37, 0.65, 0.80 and 0.68, respectively. Based on the obtained results, it can be concluded that the artificial neural network model has a higher accuracy than the random forest model in predicting groundwater quality parameters. EC, SAR, SO4- and TDS parameters have the highest values in the north, center and southwest, and the lowest values in the southeast and southwest.

    Conclusion

    It can be said that the technique is highly efficient for estimating EC, SAR, SO4 and TDS parameters in Yazd-Ardakan plain as long as a proper and a sufficient number of input elements, a proper and compatible artificial neural network, and an appropriate calibration are used.

    Keywords: Calibration, Coefficient of Determination, Environmental data, Protection, planning, Yazd-Ardakan Plain}
  • محسن توکلی*، حسن فتحی زاد، محمود حمیدیان
    مقدمه و هدف

    فرآیند مدیریت استراتژیک شامل تعیین اهداف، شناسایی نقاط قوت و ضعف (عوامل درونی)، شناسایی فرصت ها و تهدید ها (عوامل بیرونی)، تعیین اهداف بلند مدت و تعیین استراتژی های گوناگون، محاسبه و ارزیابی عملکرد می باشد. هدف از پژوهش حاضر بررسی کارایی مدل SWOT در تهیه سند راهبردی مدیریت جامع حوزه آبخیز میمه در استان ایلام می باشد.

    مواد و روش ها

    تحقیق حاضر در سه زیرحوزه از حوزه آبخیز میمه انجام شده است. این حوزه به عنوان حوزه آبخیز پایلوت استان ایلام همزمان با سایر نقاط کشور در طرح مدیریت جامع حوزه های آبخیز کشور ثبت شده است که با مساحت 20584 هکتار در استان ایلام و در شهرستان دهلران واقع شده است. برای جمع آوری اطلاعات و داده های مورد نیاز از بررسی های اسنادی، کتابخانه ای و مطالعات میدانی استفاده و با توجه به اطلاعات بدست آمده و چندین مصاحبه اکتشافی با متخصصین و کارشناسان مربوطه نقاط ضعف، قوت، فرصت ها و تهدیدهای مربوط به حوزه مورد مطالعه مشخص گردید و در مجموع 22 نقطه قوت و فرصت به عنوان مزیت ها و 25 نقطه ضعف و تهدید به عنوان محدودیت های پیش روی حوزه آبخیز میمه شناسایی گردید و این 47 عامل برای تحلیل داده ها و تدوین استراتژی های بهینه و با استفاده از مدل SWOT، در معرض رای و قضاوت 30 نفر، متشکل از متخصصین و خبرگان دانشگاهی، کارشناسان و مدیران مربوطه و مردم محلی قرار گرفت، سپس برای وزن دهی و امتیاز گذاری عوامل، از روش تحلیل سلسله مراتبی AHP استفاده و در مرحله بعد امتیاز وزنی هر معیار محاسبه شد. در نهایت با استفاده از مدل SWOT به ارایه راهبردهای استراتژیک حوزه آبخیز میمه پرداخته و برای اولویت بندی استراتژی ها از ماتریس برنامه ریزی کمی QSPM استفاده شده است.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که در گروه نقاط قوت، گزینه "وجود رودخانه های پرآب و دایمی" با امتیاز وزنی 0/364 به عنوان مهم ترین نقطه قوت و گزینه "نداشتن الگوی کاشت مناسب، نداشتن آمایش کشاورزی و منابع طبیعی در مقیاس های کاربردی" با امتیاز وزنی 0/312 به عنوان مهمترین نقطه ضعف حوزه شناسایی شدند. در گروه فرصت ها، گزینه "مشارکت دادن جامعه محلی در اجرای پروژه های منابع طبیعی" با امتیاز وزنی 0/351 به عنوان مهم ترین فرصت و همچنین گزینه "پیامدهای منفی تغییر اقلیم با توجه به اثرپذیری قطعی منابع طبیعی استان" با امتیاز وزنی 0/507 به عنوان مهم ترین تهدید حوزه آبخیز میمه مشخص شده است.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از تشکیل ماتریس های IFE و EFE و وزن استراتژی ها نشان داد که برنامه ریزی های آینده نگر منطقه بایستی فرصت های منطقه را در راستای توسعه قوت ها و غلبه بر ضعف ها، همواره مد نظر قرار گیرند.

    کلید واژگان: راهبرد, ماتریس عوامل داخلی, ماتریس عوامل خارجی, میمه, AHP}
    Mohesn Tavakoli*, Hassan Fathizad, Mahmoud Hamidian
    Introduction and Objective

    Strategic management process including setting objectives, Identifying strengths and weaknesses (internal factors), identifying opportunities and threats (external factors), setting long-term goals and determining various strategies, calculating and evaluating performance. The aim of current study is to evaluate the efficiency of SWOT model in preparing strategic plan for integrated watershed management in Meymeh watershed, Ilam.

    Materilal and Methods

    The current research has been done in three subwatersheds of Meymeh watershed. This watershed has been selected as pilot watershed study of Ilam province in line with the National Megaproject on Integrated Watershed Management which has 20584 ha area and located in Dehloran county, Ilam province. Data collection was done in different kinds of library and field information and after discussion to scientists and experts, weakness, strength, opportunities and threat of the catchment are identified. In this research, 22 strength and opportunities as advantages and 25 weakness and threats as limitations in the studied watershed are specified. All of this characteristics are used for data analysis and preparing strategies using SWOT model. For this analysis, 30 questionnaire are filled by academic, non-academic and local experts, then for weighting and scoring of factors, AHP method is applied for factor classification. Finally, Using SWOT strategic plan for integrated watershed management is suggested and for strategies priorities, QSPM planning matrix has been used.

    Results

    Results show that between different strengths, "permanent rivers" with 0.364 score as the most important strength and "no applied agriculture and natural resources planting pattern" with 0.312 score as the most important weakness of the catchment have been identified. Also, between opportunities, "involve the local communities in natural resource projects" with 0.351 score as the most important opportunity and "The negative consequences of climate change due to the definite impact of the province's natural resources" with 0.507 score as the most important threat of the studied catchment have been recognized.

    Conclusion

    Investigations of IFE, EFE and weights of strategies indicated that in future planning, opportunities in the catchment should be taken in account.

    Keywords: AHP, External matrix, Internal matrix, Meymeh watershed, Strategic plan}
  • سید علی حسینی، محسن توکلی*، محمود رستمی نیا، حسن فتحی زاد

    در مطالعه حاضر، برای بررسیCapparis  Spinosa بر خصوصیات خاک، ابتدا نقشه پراکنش گونه ها با استفاده از مشاهدات مزرعه و ترانسکت خطی برای محاسبه درصد پوشش در فصل رشد ساخته شده است. سپس سایر خصوصیات گیاهی شامل درصد تاج پوشش، درصد حفاظت خاک و سایر فاکتورها با استفاده از 69 بوته مورد مطالعه به صورت تصادفی محاسبه شد. در ادامه اقدام به حفر پروفیل و نمونه برداری از خاک پای بوته های موجود (نزدیک ساقه) و محل های شاهد (فاقد بوته) با انتخاب 5 تکرار، در مجموع 15 نقطه و از 2 لایه (لایه های سطحی و زیرسطحی) گردید و نمونه ها به آزمایشگاه منتقل شدند. در آزمایشگاه، عوامل شیمیایی شامل N، K، P، OC، ESP، CEC، Ca، Mg، CaSO4، CaCO3، Cl، HCO3، pH،EC  و SAR اندازه گیری شدند. بررسی مقادیر پارامترهای شیمیایی در اندام های زیرزمینی بوته نشان می دهد که برای هر هفت عامل (N، C، P، K، Na، Ca، C / N) بیشتر مربوط به خاک زیر بوته هاست. از طرف دیگر، برای هفت پارامتر (OC، ESP، Ca، Na، EC، pH، SAR) اختلاف آماری بین واحد اراضی (مناطق شاهد، بوته نبکا و بوته طبیعی) و عمق وجود داشت. در کاربری اراضی EC و pH و برای عمق کلسیم، OC و Cl در سطح 5% اختلاف داشتند. از نظر عوامل فیزیکی خاک، رطوبت واقعی خاک و رطوبت خاک اشباع شده رابطه عمیقی با عمق نشان می دهد و در مقایسه با مناطق شاهد (فاقد بوته)، افزایش یافته که این افزایش در لایه عمقی بیشتر مشاهده شده و برای سایر پارامترها ارتباط معنی دار نبوده است. همچنین نتایج نشان داد که وجود بوته های مورد مطالعه باعث کاهش شوری و افزایش قلیاییت خاک می شود. تغییرات ماده آلی در لایه های عمقی نقاط شاهد در لایه سطحی زیر بوته ها دارای بیشترین مقدار بوده و نشانگر این است که گونه فوق مقادیر کربن آلی در خاک زیر خود را نسبت به نواحی اطراف افزایش داده است. نتایج همچنین افزایش OC، Na، Cl و HCO3 را در خاک های زیر بوته نشان می د هد.

    کلید واژگان: علف مار, خصوصیات خاک, بیابان زدایی, عین خوش}
    Seyed Ali Hosseini, Mohesn Tavakoli*, Mahmud Rostamineya, Hassan Fathizad
    Introduction

    The complex relationship between soil and vegetation is difficult to be simulated by mathematic and statistical models. Since soil, vegetation, and atmosphere are interrelated, they cannot be separately compared. As an important basic factor with regard to soil, vegetation greatly affects ecosystems, especially in arid and semi-arid areas. Therefore, the restoration and recreation of this complex phenomenon is much more difficult in arid and desert regions. On the hand, considering the fact that plants generally affect the soil both physically and chemically, it is necessary to know how these parameters interact, the knowledge of which could significantly help restore the vegetation. As a natural, resistant and desert-friendly plant, Capparis spinosa has been known as a multipurpose species in recent years. Because of its deep roots, this species is resistant to wing and its wide canopy can cover a wide range of the soil’s surface and stabilize sand hills. Therefore, it could be an appropriate choice for preserving soil and water, and anti-desertification programs. It could also help control dust storms in different regions. This study, therefore, sought to investigate the effects Capparis spinose on soil characteristics of the Eyne-Khosh desert area in Dehloran, southern Ilam province, offering it to the relevant officials and decision makers as an effective plant for anti-desertification programs. 

    Materials and methods

    As a part of desert areas in southwest Iran, the study area is located in Dehloran city, Ilam province. To investigate the effects of Capparis spinosa on soil characteristics, this field study used satellite images, GIS, laboratory analysis, and the date obtained from a statistical software. To this end, first the species’ distribution map was prepared, using field observation and liner transect for calculation of coverage percentage in the growing season. Then, other characteristics including canopy percentage, soil preservation percentage, and other factors were measures, using sixty-nine species randomly selected for the study. As for investigating the effects of Capparis spinosa on soil’s physical and chemical characteristics, a soil profile was dug, and the intended samples were collected from two layers (surface and subsurface) of fifteen points including the surface soil of the existing bushes (near the stem) and control areas (bush-less), which were then moved to the laboratory (totally 30 samples) where chemical factors including N, K, P, OC, ESP, CEC, Ca, Mg, Caso4, Caco3, Cl, HCO3, pH, EC, and SAR were measured.

    Results

    The study’s findings showed that the highest values of all chemical factors (N, C, P, K, Na, Ca, C/N) belonged to the bushes’ subsurface soil. On the other hand, there were statistical differences between land use (control areas, Nebka bushes, and natural bushes) and land depth for other seven parameters (OC, ESP, Ca, Na, EC, pH, SAR). There were 5% difference between EC and PH in terms of land use, and 5% difference between CA, OC, and CI in terms of land depth. For physical soil factors, actual soil moisture and saturated soil moisture show a strong relationship to depth and they are more in both depth, comparing to control part, although for the other parameters (clay, silt, sand, field capacity and wilting point) there were not statistical different. It was also found that the presence of the study bushes decreased salinity and increased alkalinity of the soil. Moreover, the highest number of variations of the organic matters of the control points’ deep layers occurred in subsurface layer of under-bushes, indicating that this species had increased the organic carbon of its sub-soil compare to the surrounding areas. The findings also showed an increase of OC, Na, Cl, and HCO3 in under-bushes soil. 

    Discussion and Conclusion

    According to the study’s results, Capparis spinosa has significant effects on soil characteristics and may change soil texture, increase the soil’s organic matter, maintain the soil’s moisture, and in general, preserve the soil and control its erosion. It could also positively affect chemical parameters such as decreasing the salinity, increasing the alkalinity, and increasing OC, Na, Cl, HCO3, and nutrients of the soil. Therefore, this species could be an appropriate choice for anti-desertification programs in this region and similar areas.

    Keywords: Capparis spinose, Soil characteristics, Combat to desertification, Eyne-khosh, Dehloran}
  • فیض الله قنبری، محسن توکلی*، مهدی حیدری، حسن فتحی زاد

    در حال حاضر کمبود آب و بیابان زایی از مشکلات جدی در بسیاری از نواحی دنیا محسوب شده که توسعه پوشش گیاهی و رشد محصولات کشاورزی را در معرض خطر جدی قرار داده است. ازاین رو مدیریت صحیح و بکارگیری روش های نوین به منظور افزایش بازدهی آبیاری و در نتیجه بهبود بهره برداری از منابع محدود آب، ضرورتی اجتناب ناپذیر می باشد. یکی از این روش ها که اخیرا مورد توجه قرار گرفته، استفاده از افزودنی های مختلف مانند پلیمری و طبیعی است. هدف از این تحقیق بررسی اثر سوپرجاذب های طبیعی و مصنوعی بر عملکرد گونه کهور پاکستانی در شرایط اقلیمی و ادافیکی مناطق خشک استان ایلام به ویژه در دشت محسن آب شهرستان مهران است و موضوعی است که کمتر در این منطقه و به طورکلی در حوزه مناطق خشک و نیمه خشک به آن پرداخته شده است. در این راستا اثرهای افزودنی های طبیعی (خاک برگ و خاک اره) و سوپرجاذب مصنوعی (پلیمر نانوهورسان) بر نهال های کهور پاکستانی با مقایسه میانگین 13 شاخص رویشی و فیزیولوژی در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان داد که اثر منابع تغییرات برون گروهی (تیمارها) بر کلیه صفات مورفولوژی و فیزیولوژی گونه مورد مطالعه به جز در صفات رویشی، ضریب پایداری و شاخص ویژه سطح برگ در سطح آماری پنج درصد معنی دار بوده است. بنابراین به عنوان یک نتیجه گیری کلی، می توان گفت که اکثریت شاخص های رویشی نهال های کهور پاکستانی در اثر استفاده از تیمارهای مورد بررسی بهبود یافته است، بنابراین اضافه کردن افزودنی های طبیعی و غیرطبیعی در این منطقه و مناطق مشابه توصیه می گردد.

    کلید واژگان: سوپرجاذب, کهور پاکستانی, خاک اره, بقایای گیاهی, مهران}
    Feizollah Ghanbari, Mohsen Tavakoli *, Mehdi Heydari, Hasan Fathizad

    Nowadays, water scarcity and desertification are serious problems in many parts of the world, which puts the development of vegetation and the growth of agricultural products at serious risk. Therefore, proper management and application of new methods to increase irrigation efficiency and thus improve the utilization of limited water resources is an inevitable necessity. One of these methods that have been considered recently is the use of various additives such as polymer and natural. This study aimed to investigate the effect of natural and artificial superabsorbents on the performance of Prosopis Juliflora in climatic and edaphic conditions of arid areas of Ilam province, especially in Mohsenab plain of Mehran city, and it is an issue that is less addressed in this region and in general in the field of arid and semi-arid regions. In this regard, the effects of natural additives (Humus and Sawdust) and artificial superabsorbent (Nanohursan polymer) on Prosopis juliflora have been compared by comparing the average of thirtheen vegetative and physiological indexes in a completely randomized block design. The results of this study showed that the effect of superabsorbents (treatments) on all morphological and physiological traits of the studied species except for vegetative traits, stability coefficient, and specific leaf area index was statistically significant at p < /em>< 0.05. Therefore, as a general conclusion, it can be said that the majority of growth characteristics of Prosopis juliflora have improved due to the use of the studied treatments, and therefore, the addition of natural and unnatural additives in this region and similar areas is recommended.

    Keywords: superabsorbent, Prosopis juiliflora, humus, sawdust, Mehran}
  • حسن فتحی زاد*، محسن توکلی، محمدعلی حکیم زاده اردکانی، روح الله تقی زاده مهرجردی، حمید سودایی زاده

    هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات سالانه فراسنج های هواشناسی ایستگاه یزد شامل حداقل و حداکثر میانگین دمای روزانه و میانگین روزانه بارش (2005-1961) و همچنین میانگین سالانه پیش بینی شده این فراسنج ها در سه دوره سی ساله آینده 2040، 2070 و 2100 توسط مدل SDSM تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5،RCP8.5، A2 و B2 است. در این پژوهش، با استفاده از ضریب تعیین و شاخص های MAE، R2، RMSE اقدام به ارزیابی داده های تولید شده توسط مدل SDSM در مقایسه با داده های مشاهده شده موجود در دوره پایه شده است. کمترین مقدار R2 در واسنجی و اعتبارسنجی بین میانگین مقادیر مشاهده ای و شبیه سازی شده SRES، مربوط به بارش (0/86 و 0/80 درصد) به دست آمد. در مرحله بعد از داده های اقلیمی بزرگ‎مقیاس HadCM3 تحت سناریوهای RCP2.6  مختلف برای پیش بینی دوره های آتی (2100-2010) مورد استفاده قرار گرفت. بیشترین کاهش بارش نسبت به دوره پایه مربوط به سناریوی RCP2.6 (0/35-  میلی متر در روز در فوریه)، بیشترین افزایش دمای حداکثر نسبت به دوره پایه، در دوره 2100 مربوط به سناریوی RCP8.5 (9/71 درجه سانتی گراد در ماه اوت) و بیشترین افزایش دمای حداقل نسبت به دوره پایه، در دوره 2100 مربوط به سناریوی RCP8.5 (10/54 درجه سانتی گراد در ماه اوت) است. نتایج به دست آمده حاکی از افزایش دما در تمام ماه ها و فصول سال و کاهش بارندگی در اکثر آنها است که این مسئله موید این مطلب است که در منطقه مورد مطالعه، اقلیم در حال تغییر است.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, HadCM3, SDSM, یزد, ایران}
    H. Fathizad*, M. Tavakoli, M. A. Hakimzadeh Ardakani, R. Taghizadehmehrjardi, H. Sodaiezadeh

    The purpose of this research was to investigate the trend of annual changes in Yazd stationchr('39')s meteorological parameters including minimum and maximum average daily temperature and average daily precipitation (1961-2005), as well as the predicted annual mean of these parameters in the three upcoming thirty years of the 2040s, 2070s and 2100s, by the SDSM model, under RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5, A2, and B2 scenarios. Accordingly, by using the coefficient of determination and the MAE, R2, RMSE indicators, we evaluated the data generated by the SDSM model in comparison with the observed data in the base period. The lowest value of R2 based on the calibration and validation of the mean values of observed and simulated SRES was obtained for precipitation (86 and 80%). In terms of the R2 evaluation index, the accuracy of the small-scaled results of the minimum and maximum average temperature values was more than that of the average precipitation; however, in terms of the MAE and RMSE evaluation indicators, the accuracy of the small-scaled results of the average precipitation was higher than that of the minimum and maximum average temperature values. Subsequently, HadCM3 large-scale climatological data was used to predict the future periods (2010-2100). The results indicated that the temperature was raised in all months and seasons and the precipitation was decreasing in most of them, thereby confirming that the climate was changing in the studied region.

    Keywords: Climate Change, HadCM3, SDSM, Yazd, Iran}
  • حسن فتحی زاد، علی خنامانی*، محمد زارع
    زمینه و هدف

    تعداد روز طوفانی به وسیله عوامل گوناگونی مانند سرعت وزش باد، میزان بارش، رطوبت خاک و غیره قرار دارد. بررسی این شاخص در کشور می تواند در برنامه ریزی های گوناگون مورد توجه قرار گیرد. هدف از انجام این تحقیق پهنه بندی تعداد روزهای طوفانی در کشور و انتخاب بهترین مدل بر اساس داده های 150 ایستگاه هواشناسی در دوره آماری 25 ساله 2010-1986میلادی است.

    روش بررسی

    بعد از تعیین ایستگاه ها با پراکندگی مناسب، داده های تعداد روز طوفانی در کشور ایران مربوط به دوره ی زمانی 2010-1986 در سال 1395 جمع آوری شد. به منظور بررسی نرمال بودن داده ها از روش کلموگروف- اسمیرنف استفاده گردید. جهت نشان دادن همبستگی مکانی بین داده های تعداد روز طوفانی از واریوگرام استفاده شد. وایروگرام گوسین با میزان همبستگی 96/0، بهترین همبستگی بین داده ها را مدل سازی نمود و برای درون یابی از روش کریجینگ استفاده گردید. سپس با استفاده از روش های مختلف زمین آماری و ریاضی، نقشه تعداد روزهای طوفانی در کشور ترسیم شد. به این منظور از روش های درون یابی ریاضی شامل روش عکس فاصله (IDW)، درون یاب چند جمله ای جهانی (GPI)، تابع شعاعی (RBF)، درون یاب موضعی (LPI) و روش زمین آماری کریجینگ استفاده شد. جهت انتخاب بهترین روش درون یابی از شاخص های آماری ریشه میانگین مربعات (RMS) و میزان همبستگی داده های مشاهداتی و پیش بینی شده استفاده گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که پیش بینی روش کریجینگ شاخص (Kriging Indicator) دارای بیشترین میزان همبستگی با داده های مشاهداتی است (R2=0.74). همپنین مناطق جنوب شرقی و جنوب غربی کشور دارای بیشترین میزان تعداد روز طوفانی در کشور می باشند.

    بحث و نتیجه گیری

    بالا بودن این شاخص در جنوب شرق ناشی از خشک شدن دریاچه هامون و وجود بادهای 120 روزه ی سیستان و در جنوب غرب کشور ناشی از گرد و غبار ورودی از کشورهای عربی است. نوار شمالی کشور نیز دارای کمترین میزان شاخص تعداد روز طوفانی در کشور است.

    کلید واژگان: ایران, کریجینگ, گرد و غبار, میان یابی, قابلیت دید}
    Hassan Fathizad, Ali Khanamani *, Mohammad Zare
    Background and Objective

    The number of stormy days is determined by various factors such as wind speed, rainfall, soil moisture and so on. The study of this index in the country can be considered in various plans. The purpose of this research is mapping of the number of dusty stormy days in Iran and selecting the best model based on the climatic data of 150 meteorological stations for the period of 25 years (1986-2010).

    Method

    Dust stormy days’ data of the studied stations were analyzed using variogram curves to represents their spatial correlation. Gaussian variogram (R2=0.96) shows the highest correlation between the data. Then, map of the number of dust stormy days in Iran were prepared using different geostatistical and mathematical methods. For this purpose, several mathematical interpolation methods including Inverse Distance Method (IDW), Global Polynomial Interpolation (GPI), Radial Basis Function (RBF), Local Polynomial Interpolation (LPI), and geostatistical method of Kriging were used. To select the best interpolation method among several geostatistical and mathematical methods, statistical indicators of Root Mean Square (RMS) and correlation coefficient between observed and predicted data were used.

    Findings

    Results show that the highest correlation between predicted and observed data (R2 = 0.74) was found in kriging indicator method. The southeast and southwest of the country have the highest number of dust storm days.

    Discussion and Conclusion

    High number of dust stormy days in the southeast is resulting from drying of Hammon lakes and blowing of 120-day winds in Sistan plain, and entering of dust from Arabic countries form the direction of southwest. North part of the country has the lowest number of dust storm days.

    Keywords: Iran, Kriging, dust storm, Interpolation, Visibility}
  • حسن فتحی زاد، محمدعلی حکیم زاده اردکانی*، روح الله تقی زاده مهرجردی، حمید سودائی زاده

    در سال های اخیر به دلیل گسترش فعالیت های صنعتی، غلظت فلزات سنگین در محیط زیست و همچنین مواد غذایی افزایش یافته است. قدرت تجمع زیستی فلزات سنگین از دلایل خطرآفرین بودن، آن ها است. با توجه به اهمیت آلودگی عناصر سنگین پژوهش حاضر با هدف ارایه توزیع مکانی آنها در خاک و ارتباط آن با کاربری اراضی در دشت یزد-اردکان، استان یزد انجام شد. محل 201 نمونه خاک از عمق صفر تا cm 20 بر پایه روش نمونه برداری ابرمکعب (هایپرکیوب) تعیین و برداشت شد و غلظت کل عناصر Fe، Mn، Ni، Pb و Zn به کمک دستگاه جذب اتمی مدل Analytik Jena-novAA300 اندازه گیری شد. سپس برای تبدیل داده های نقطه ای به داده های سطحی از روش های زمی نآمار IDW, GPI, RBF, LPI, Kriging استفاده شد. نقشه کاربری اراضی دشت یزد- اردکان مربوط به سال 2016 با استفاده از روش طبقه بندی شیءگرا در 7 طبقه تولید شد. نتایج بررسی رابطه غلظت فلزات سنگین خاک با کاربری ارضی نشان داد که کاربری اراضی کشاورزی و باغ و تپه های ماسه ای با میانگین ppm 0/095 و 0/836 به ترتیب بیشترین و کمترین غلظت Fe را دارند. بیشترین میانگین غلظت Mn مربوط به کاربری اراضی مسکونی با 1/821 ppm و کمترین مربوط به اراضی صخره ای با  1/083 ppm  است. مرتع فقیر و اراضی بایر با 0/302 ppm بیشترین و اراضی مسکونی با میانگین 0/219 ppm کمترین غلظت Ni را دارند. بیشترین میانگین Pb در کاربری اراضی کشاورزی و باغ و اراضی مسکونی (1/465 و 1/373  ppm به ترتیب) و کمترین میانگین در اراضی صخره ای با 0/925 ppm  دیده می شود. کاربری های اراضی کشاورزی و باغ با 0/583 و اراضی مسکونی با 0/552 بیشترین میانگین غلظت Zn و کاربری اراضی صخره ای با 0/342 ppm کمترین غلظت Zn را به خود اختصاص داده اند.

    کلید واژگان: آلودگی خاک, ابرمکعب, زمین آمار, واریوگرام, طبقه بندی شیءگرا}
    Hassan Fathizad, MohammadAli Hakimzadeh Ardakani *, Ruhollah Taghizadeh Mehrjardi, Hamid Sodaiezadeh

    In recent years, due to the expansion of industrial activities, the concentration of heavy metals in the environment as well as foods has increased. Heavy metals are dangerous because of their bioaccumulation. Regarding the importance of contamination of heavy elements of the soil, the present study aimed to provide the spatial distribution of heavy metals and its relationship with land use in the Yazd-Ardakan plain, Iran. First, 201 soil samples from depths of 0 to 20 cm were sampled using the hypercube method, and the total concentration of iron, manganese, nickel, lead, and zinc elements were determined using Analytical Jena-novAA300 atomic absorption device. Then, to convert point data to surface data, geostatistical methods of IDW, GPI, RBF, LPI, and Kriging were used. The land cover/use map of the Yazd-Ardakan plain in 2016 was mapped using an object-oriented classification method. Results of the relationship between heavy metals concentration and land cover/use showed that the agricultural lands and gardens and sand dunes with the mean of 0.950 and 0.836 ppm had the highest and lowest iron concentrations. The highest mean concentration of manganese was related to the residential land (1.821 ppm) and the lowest mean of rocky terrains (1.083 ppm), the most average for poor rangelands and bare land was (0.302 ppm), Residential areas had the lowest nickel concentration (0.192 ppm). The highest mean of lead metal in agricultural land and gardens, as well as residential areas (1.465 and 1.373 ppm, respectively) and the lowest, mean in rocky terrains (0.925 ppm). Agricultural and gardens areas, and residential lands, have the highest mean of zinc concentration (0.583 and 0.552 ppm, respectively), and the rocky terrain has the lowest zinc concentration (0.342 ppm).

    Keywords: Soil pollution, Hypercube, geo-statistics, object-oriented classification}
  • حسن فتحی زاد، رشید فلاح شمسی، علی مهدوی، صالح آرخی
    مراتع از مهمترین منابع تجدیدشونده هستند که بدلیل وسعت و تاثیرات اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی خاص، از اهمیت ویژه ای برخوردارند. متاسفانه در کشور ما همانند اغلب کشورهای در حال توسعه، مراتع به دلایل مختلف از جمله مدیریت غیراصولی این منابع در معرض تخریب و نابودی قرار گرفته اند.فناوری دورسنجی و بهره گیری از داده های ماهواره ای از ابزارهای موثر در زمینه مطالعات علوم مرتع و پوشش گیاهی است. یکی از کاربردهای داده های ماهواره تهیه نقشه کاربری مرتع است. هدف از این تحقیق مقایسه دو روش حداکثر احتمال و فازی برای پهنه بندی مرتع می باشد. برای این منظور از تصویر سال 2007 سنجندهETM+ ماهواره Landsat استفاده شده که پس از تصحیحات هندسی و رادیومتریک و پردازش نهایی، نقشه طبقه بندی تهیه گردید. نتایج حاصل از ارزیابی دقت این دو روش با استفاده از ضریب کاپا نشان داده داده است، که الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی آرتمپ فازی با ضریب 9614/0 نسبت به الگوریتم حداکثر احتمال با ضریب 8058/0 از دقت بیشتری برخوردار است. نتایج این مطالعه همچنین نشان می دهد الگوریتم های سنتی طبقه بندی مانند روش های آماری به خاطرانعطاف پذیری پائین و انواع پارامتریک آن مانند روش حداکثر احتمال به خاطر وابستگی به مدل آمارگوسی نمی توانند نتایج بهینه ای، در صورت نرمال نبودن نمونه های تعلیمی فراهم آورند. در این تحقیق از نرم افزارهای ENVI 4.5،Idrisi Andes 15 وArc\GIS9.3 استفاده شده است.
    کلید واژگان: حداکثر احتمال, الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی آرتمپ فازی, سنجندهETM+, طبقه بندی, مرتع, دویرج}
    Hasan Fathi Zad, Rashid Fallah Shamsi, Ali Mahdavi, Saleh Arekhi
    Rangelands are one of the most important renewable resources and because of their extent and economic, social and distinctive environmental impacts are of very special importance. Unfortunately, in our country, like most developing countries, rangelands have been exposed to degradation for various reasons including the non-systematic management of these resources. Remote sensing technology and satellite data are useful tools in the studies of rangeland and vegetation sciences. One of the applications of satellite data is mapping range land use. The aim of this study was to compare two methods of maximum probability and fuzzy for rangeland zonation. For this purpose, Landsat ETM+ was used; then, after final geometric and radiometric corrections, the final classification map was prepared. According to the results of accuracy of these two methods using the kappa coefficient, the artificial neural network algorithm of fuzzy Artmap with a coefficient of 0.9614 was more accurate than the maximum probability algorithm with a coefficient of 0.8058. Results of this study also indicated that the traditional algorithms of classification such as statistical methods due to their low flexibility, and parametric types such as maximum probability method because of the dependence on the Gaussian statistics model, could not provide optimal results, when the samples were not normal. In this study, ENVI 4.5, Idrisi Andes 15 and Arc GIS9.3 software were used.
    Keywords: Maximum probability, artificial neural network algorithm of fuzzy Artmap, Landsat ETM+, Classification, Rrangeland, Doviraj}
  • حسن فتحی زاد *، حاجی کریمی، مهدی تازه، محسن توکلی
    پوشش سطح زمین و کاربری آن به دلیلی فعالیت های انسانی دست خوش تغییر و تحول زیادی می شود. شناسایی و کشف این تغییرات می تواند به مدیران و برنامه ریزان کمک کند تا نیروهای موثر در ایجاد این تغییرات را شناسایی کرده و از آن در سطوح مختلف برنامه ریزی استفاده کنند. بررسی مقدار تغیر و تخریب منابع در سال های گذشته و امکان سنجی و پیش بینی این تغییرات در سال های آینده می تواند در برنامه ریزی و استفاده بهینه از منابع و کنترل و مهار تغییرات غیراصولی در آینده، نقش قابل توجهی داشته باشد. روش های متنوعی برای پیش بینی تغییرات پوشش و کاربری اراضی وجود دارد که از جمله آنها می توان به مدل زنجیره ای مارکوف اشاره کرد. در این پژوهش با بهره گیری از داده های ماهواره لندست، سنجده (1364) TM و (1379 و 1386) ETM+ و اطلاعات جانبی و مدل زنجیره ای مارکوف، تغییرکاربری اراضی و پوشش زمین طی 22 سال در منطقه دویرج استان ایلام بررسی شده است. پس از انجام تصحیحات لازم بر روی تصاویر ماهواره ای و انجام بازدیدهای میدانی، طبقات مختلف کاربری اراضی تعریف و نمونه های آموزشی انتخاب و نتایج حاصل از ارزیابی دقت طبقه بندی ها با بهره گیری از ضریب کاپا به دست آمده است. نتایج حاکی از کاهش وسعت پوشش جنگلی و مراتع متوسط حوضه (به ترتیب 9/2 و 07/17 درصد) و روند افزایشی کاربری مرتع فقیر، کشاورزی، اراضی مسکونی و اراضی بایر (به ترتیب 17/9، 96/2، 40/0 و 44/7 درصد) که بیانگر تخریب کلی در منطقه و جایگزینی کاربری های ضعیف تر در منطقه است. در پایان با بهره گیری از مدل مارکوف وضعیت طبقه های کاربری اراضی 14 سال آینده (سال1400) مورد پیش بینی قرار گرفت. نتایج حاصل از ماتریس پیش بینی تغییرات بر مبنای نقشه های سال های 1379 و1386 نشان داد که در فاصله زمانی 1400-1386، احتمال می رود 62% جنگل، 38% مرتع متوسط، 64% مرتع فقیر، 72% کشاورزی، 69% اراضی مسکونی و 76% اراضی بایر بدون تغییر باقی بمانند، که مرتع متوسط دارای بالاترین پایداری و از طرف دیگر مرتع فقیر کمترین پایداری را خواهند داشت. نقشه های کاربری شبیه سازی شده توسط مدل مارکوف می توانند به عنوان سیستم هشداریبرای پیامدها و تاثیرات آینده تغییرات کاربری به خدمت گرفته شود.
    کلید واژگان: زنجیره ی مارکوف, تغییرکاربری, پوشش زمین, پیش بینی تغییرات, تصاویر لندست, دویرج}
    Hassan Fathizad*, Haji Karimi, Mehdi Tazeh, Mohsen Tavakoli
    Land cover and land use change occurs during the time due to human activities. Identification and detection of these changes can help planners and managers to recognize the effective factors which cause the changes, and use them at different levels of planning. Studying the rate of resources changes and destruction, and prediction and feasibility study of these changes in future years may play a key role in planning and optimal use of resources and controlling undesirable changes in the future. There are various methods for predicting land use and land cover changes, among them the Markov Chain model can be pointed out. In this study, by using the Landsat satellite data of TM (1995) and ETM+ (2000 and 2007) sensors, complementary data of the study area and Markov Chain model the changes occurred in land use and land cover over the past 22 years in Doviraj region of Ilam province are investigated. After performing required corrections on the satellite images and field visits, different land use classes were defined, the training samples were selected and the accuracy of obtained results was evaluated using Kappa coefficient. The results indicate the decreasing trend of forest cover and average rangeland areas of the region (i.e. 2.9 and 17.07 percent, respectively) and increasing trend of poor rangelands, agricultural lands, residential areas and barren land uses (9.17, 2.96, 0.4 and 7.44 percent, correspondingly) which represent total destruction in the region and replacement of weaker land uses. Finally, using Markov Chain model, the status of land use classes in the next 14 years (2021) has been predicted. The results from changes prediction matrix based on the maps of 2000 and 2007 showed that in the time period of 2007-2021 it is probable that 62% of forest lands, 38% of average rangelands, 64% of poor rangelands, 72% of agricultural lands, 69% of residential areas and 76% of barren lands remain unchanged. The average rangelands are of the highest stability and on the other hand poor rangelands have the lowest stability. The calibrated land use maps by Markov Chain model can be employed as an alarming system about the effects and consequences of future land use changes.
    Keywords: Markov chain, Land cover changes, Changes prediction, Landsat imagery, Doviraj}
فهرست مطالب این نویسنده: 11 عنوان
  • دکتر حسن فتحی زاد
    فتحی زاد، حسن
  • نویسندگان همکار
  • دکتر محسن توکلی
    : 6
    توکلی، محسن
  • دکتر حمید سودائی زاده
    : 2
    سودائی زاده، حمید
    دانشیار علوم کشاورزی، مدیریت مناطق خشک، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه یزد
  • سیدعلی حسینی
    : 1
    حسینی، سیدعلی
    (1396) کارشناسی ارشد منابع طبیعی(گرایش بیابان زدایی)، دانشگاه ایلام
  • دکتر محمد زارع
    : 1
    زارع، محمد
    دانشیار
  • دکتر علی مهدوی
    : 1
    مهدوی، علی
    استاد تمام گروه علوم جنگل ،دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، دانشگاه ایلام
  • دکتر مهدی تازه
    : 1
    تازه، مهدی
    استادیار مهندسی منابع طبیعی، دانشگاه اردکان
بدانید!
  • این فهرست شامل مطالبی از ایشان است که در سایت مگیران نمایه شده و توسط نویسنده تایید شده‌است.
  • مگیران تنها مقالات مجلات ایرانی عضو خود را نمایه می‌کند. بدیهی است مقالات منتشر شده نگارنده/پژوهشگر در مجلات خارجی، همایش‌ها و مجلاتی که با مگیران همکاری ندارند در این فهرست نیامده‌است.
  • اسامی نویسندگان همکار در صورت عضویت در مگیران و تایید مقالات نمایش داده می شود.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال