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
فهرست مطالب نویسنده:

aliakbar noroozi

  • شمس الله عسگری*، طیب رضیئی، محمدرضا جعفری، علی اکبر نوروزی

    با توجه به اهمیت جنگل ها در محیط زیست طبیعی و انسانی، اثرات خشکسالی هواشناسی در خشکیدگی جنگل های بلوط استان ایلام بررسی شد. هدف اصلی این تحقیق تعیین ارتباط خشکیدگی جنگل های زاگرس با خشکسالی های رخ داده در این منطقه است. نتایج شاخص بارش استاندارد (SPI) برای دوره های زمانی نشان داد که در سال های 2007، 2008، 2011، 2015 و 2016 بیشترین فراوانی خشکسالی رخ داده است. از داده های سنجش از دور (تصاویر MODIS) برای بررسی روند سبزینگی (NDVI) درختان طی دوره 2000-2016 استفاده گردید. روند سبزینگی (NDVI) در طول دوره با روند خشکسالی شاخص (SPI) با R2=0/9999 معنی داربود. برداشت زمینی نقاط خشکیدگی بلوط و شبیه سازی با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست با خروجی پیکسل سایز15متری از نرم افزارGIS نشان داد سطحی معادل 17894هکتار از جنگل های منطقه از سال 2000 تا سال 2016خشکیده و تخریب شده است و با تهیه لایه خشکیدگی جنگلی بلوط و تلفیق با لایه های خروجی حاصل از پهنه بندی خشکسالی شاخص های ذکر شده بصورت بصری نشان داده شد و در سه سری زمانی 5 ساله تحلیل آماری انجام شد که نتایج این تحلیل ها از سال 2002 تا 2006 نشان داد که ضریب همبستگی بین خشکسالی هواشناسی و خشکیدگی بلوط 6/96درصد با ضریب تبیین R2=0/985 می باشد، برای سری زمانی 2007 تا 2011 ضریب همبستگی بین خشکسالی هواشناسی و خشکیدگی بلوط 4/95درصد با ضریب تبیین R2=0/980 و برای سری زمانی 2012 تا 2016 ضریب همبستگی بین خشکسالی هواشناسی و خشکیدگی بلوط 8/98درصد و ضریب تبیین R2=0/995 بدست آمد که این نتایج تاثیر خشکسالی و نوسانات آن در سری های زمانی از لحاظ شدت و مدت بر خشکیدگی جنگل های بلوط منطقه نشان می دهد. طبق نتایج این تحقیق پیش بینی می شود چنانچه خشکسالی با همین روند پپش برود سالی 4/1118 هکتار از جنگل های بلوط استان ایلام خشکیده و تخریب می شود.

    کلید واژگان: بارش, خشکسالی, خشکیدگی بلوط, SPI, NDVI
    Shamsallah Asgari*, Tayeb Razi, Mohamadreza Jafari, Aliakbar Noroozi

    Due to the significance of forests in both the natural and human environment, this study aims to investigate the impact of meteorological drought on oak forest dieback in Ilam province. Specifically, the study seeks to determine the relationship between Zagros Forest drought and droughts in this particular region. The analysis utilizes the Standard Precipitation Index (SPI) to identify the frequency of droughts during different time periods. The results indicate that the years 2007, 2008, 2011, 2015, and 2016 experienced the highest occurrence of droughts. Additionally, remote sensing data from MODIS images were employed to examine the trend in tree greenness (NDVI) from 2000 to 2016. The analysis reveals a significant correlation (R2 = 0.9999) between the greenness trend and the drought index (SPI). Moreover, a land survey of oak drying points and simulation using Landsat satellite images, with a 15×15 pixel output from GIS software, indicate that approximately 17,894 hectares of forests in the region experienced drying and destruction between 2000 and 2016. By combining the oak forest drying layer with the output layers derived from drought zoning, visual indicators were created, and statistical analysis was conducted for three 5-year time series. The results demonstrate a correlation coefficient of 96.6% and an explanation coefficient of R2 = 0.985 for the 2002-2006 time series, a correlation coefficient of 95.4% and an explanation coefficient of R2 = 0.980 for the 2007-2011 time series, and a correlation coefficient of 98.8% and an explanation coefficient of R2 = 0.995 for the 2012-2016 time series. These findings illustrate the influence of drought and its variations in terms of intensity and duration on oak forests in the Zagros region of Ilam. Based on the study results, it is predicted that if the drought persists with the same trend, approximately 1,118.4 hectares of oak forests in Ilam province will dry up and be destroyed annually.

    Keywords: Precipitation, Drought, Oak Drying, SPI, NDVI
  • Mehran Zand *, Morteza Miri, Mohamad Reza Kousari, Jahangir Porhemmat, Mahnaz Rahmati, Ali Akbar Noroozi, Ebrahim Karimi Sangchini, Kiyanfar Payamani
    In most regions of Iran, including the province of Lorestan, the majority of agricultural activities are conducted in the open air. Climate risks have a significant impact on agricultural productivity. Drought and its effects are among the most significant natural threats to the agriculture industry in that area. The purpose of this study is to investigate the effects of drought on the yield of rain-fed crops in Aleshtar county, Lorestan province. To achieve this goal, a combination of field methods, remote sensing, and statistical methods was employed. During ground surveys, data required for laboratory operations (direct method) and measurements using AccuPAR and MODIS sensor images were collected (indirect method). In addition, precipitation data from synoptic stations in the province of Lorestan over the course of 27 years (1991-2017) were utilized to calculate the drought and its impact on yield. According to the calculated drought indices, in the province of Lorestan and the county of Aleshtar, the trend of increasing drought and the recurrence of long-term cycles of wet and drought are evident. The study of phenology characteristics of rainfed crops (barley) in relation to climate conditions revealed that an increase in thermal and water stress has a direct effect on the performance of rainfed crops. Therefore, an increase of 2.5 °C in the average temperature, combined with a lack of moisture supply during flowering, results in a decrease in the number of seeds per spike (16 seeds per spike) and, consequently, a decrease in the plant's yield. At various growth stages of rain-fed plants, the correlation index between LAI harvested by direct methods and remote sensing methods ranges between 0.57 and 0.96. This value represents the precision of remote sensing techniques. From 1991 to 2017, the correlation index values between the yield of rainfed plants, especially wheat and barley, and the values of various drought indices indicate a positive and direct relationship between yield and drought index values. The correlation index between yield and drought index values reaches its maximum value during 1-6 months, and its value decreases as time scales become longer. The physiological properties of various products are one of the primary causes of this circumstance. On the basis of the obtained results, it can be concluded that the increase in drought and heat stress in the province of Lorestan and the county of Aleshtar has caused a decrease in yield at various stages of plant growth and an increase in water demand for a variety of rainfed crops.
    Keywords: Absorbed photosynthetically active radiation index, crop yield, Drought, Lorestan province
  • مرتضی میری*، علی اکبر نوروزی، عبد النبی کلاهچی، جهانگیر پرهمت

    اندازه گیری مقادیر رطوبت خاک سطحی به عنوان یکی از مهم ترین مولفه های چرخه آبی، نقش مهمی در مدیریت بهینه منابع آب وخاک ایفا می کند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی دقت شاخص های طیفی و تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 در برآورد رطوبت خاک  طی دوره 2022-2020 در منطقه تلو است. داده های این پژوهش شامل؛ تصاویر روزانه ماهواره سنتینل-2، مدل رقومی ارتفاع 30 متر و برداشت های میدانی با استفاده از دستگاه TDR برای هفت نقطه می باشد. شاخص های طیفی موردبررسی شامل: NDVI[1], SAVI[2], NDMI[3], NDWI[4], MNDWI[5] است. بررسی مقادیر رطوبت خاک برداشت شده با استفاده از دستگاه TDR در سطح منطقه موردمطالعه نشان داد که متوسط رطوبت خاک منطقه07/ 14% بود. از نظر زمانی، بیشینه مقدار رطوبت خاک ثبت شده در 19 آذرماه 1399 با مقدار 40 % و کمینه مقدار آن در اوایل تیرماه 1400 با مقدار 1/3 % ثبت گردیده است. محاسبه شاخص های طیفی نشان داد که از نظر مکانی، جنوب شرق منطقه موردمطالعه از مقدار رطوبت و سبزینگی بالاتری برخوردار بود. بررسی روند مقادیر رطوبت خاک و مقادیر شاخص های طیفی ثبت شده نشان داد که همانند بسیاری از نقاط کشور، طی فصل گرم به تبع از شرایط بارشی و دمایی در این منطقه نیز ، از یک طرف به دنبال افرایش دما و تبخیر و از طرف دیگر کاهش بارش، کمترین مقادیر رطوبت خاک، و در فصل سرد سال با شروع دوره بارشی منطقه و کاهش دما، بیشترین مقادیر رطوبت خاک ثبت می شود. بررسی ارتباط مقادیر رطوبت خاک ثبت شده با استفاده از دستگاه TDR با شاخص های طیفی محاسبه شده بر روی تصاویر سنتینل-2 نشان داد که بین شاخص های NDVI و SAVI با مقادیر رطوبت خاک TDR ارتباط بسیار ضعیفی وجود داشت و برای شاخص های NDWI با مقدار همبستگی 0/23، NDMI با مقدار 0/35 و شاخص MNDWI با مقدار همبستگی 0/59 به ترتیب بیشترین ارتباط برقرار بود.

    کلید واژگان: دستگاه TDR, داده های ماهواره سنتینل, MNDWI, آب خاک
    Morteza Miri *, Ali Akbar Noroozi, Abdolnabi Abdeh Kolahchi, Jahangir Porhemmat

    Measuring the moisture content of surface soil, as one of the most important components of the water cycle, plays a significant role in the optimal management of water and soil resources. The aim of this research was to evaluate the accuracy of spectral indices and Sentinel-2 satellite images for estimating soil moisture during the period of 2020-2022 in the Telo region, Tehran Province, Iran. The data used included the daily Sentinel-2 images, 30-Meters Digital Height Model and field measurements using the TDR. The spectral indices used in this study included NDWI, MNDWI, NDVI, NDMI, and SAVI. Analysis of the amount of surface soil moisture recorded showed that the average soil moisture in the area was 14.07%. In terms of time, the maximum amount of soil moisture with a value of 40% was recorded on December 18, 2020, and the minimum value was recorded with a value of 1.3% in early June, 2021. Analysis of the trend of soil moisture values showed that the minimum soil moisture values were recorded in the warm season due to the increase in temperature and evaporation and the decrease in precipitation, while the maximum soil moisture was recorded in the cold season with the beginning of the rainy season in the region and the decrease in temperature. Investigating the relationship between soil moisture values recorded using TDR and spectral indices calculated on Sentinel-2 images showed that there was no clear and significant relationship between NDVI and SAVI indices with TDR soil moisture values; and the maximum correlation was obtained for NDWI indexes with a correlation value of 0.23, NDMI with a value of 0.35 and MNDWI index with a correlation value of 0.59.

    Keywords: TDR, Sentinel-2 images, MNDWI, soil water content
  • محمدجعفر سلطانی، بهارک معتمدوزیری*، علی اکبر نوروزی، حسن احمدی، جمال مصفایی
    مقدمه

    پدیده گرد و غبار، از حوادث طبیعی است که به صورت وسیعی در سطح جهان به خصوص در مناطق خشک رخ می دهد. از عوامل اصلی و موثر در رخداد این پدیده، موقعیت جغرافیایی و شرایط اقلیمی مناطق تحت تاثیر آن است. هدف این پژوهش، تحلیل روابط علت و معلولی رویدادهای گرد و غبار در منطقه هندیجان با رویکرد چارچوب پیشران-فشار-وضعیت-اثر-پاسخ (DPSIR) است.

    مواد و روش ها

    فرایندDPSIR ، تحلیلی مبتنی بر رابطه علت-معلولی عوامل، برای سیاست گذاری و برنامه ریزی مدیریتی است. چارچوب DPSIR یک چارچوب تفکر سیستمی است که فرض می کند، رابطه های علت و معلولی بین سیستم های محیطی و اقتصادی-اجتماعی وجود دارد. این چارچوب مفهومی، چرخه ای از دلایل و نتایج را برای تلفیق مناسب داده ها و اطلاعات پایه اقتصادی، اجتماعی و محیط زیستی به کار می گیرد و ارتباط فرایندهای محیط زیست را با عوامل انسانی مشخص ساخته و همچنین، منجر به درک ارتباط سطوح سیاست گذاری و مطالعات محیط زیست می شود. در این پژوهش، روند هر مولفه DPSIR نیز با اعمال معیارهای کمی برای دوره زمانی 2019-2007 مورد ارزیابی قرار گرفت.

    نتایج و بحث

    نتایج تحقیق نشان داد که شاخص کل همه مولفه های DPSIR، برای دوره مورد مطالعه روند صعودی دارند. شیب روند مربوط به مولفه های D، P، S، I و R به ترتیب برابر با 0.06، 0.03، 0.02، 0.05 و 0.02 بوده است. اگرچه برخی از پاسخ های انجام شده برای کاهش تاثیر سایر مولفه های DPSIR در جهت بهبود وضعیت گرد و غبار اتخاذ شده اند، ولی نتایج تحقیق و روند تغییرات نشان می دهند که کافی و یکپارچه نبوده اند. همچنین، در این پژوهش، انواع پاسخ های مربوط به مولفه های نیروی محرکه، فشار، وضعیت و اثرات شناسایی شد. نتایج نشان داد که غلظت گرد و غبار و روزهای غبارآلود منطقه در طول دوره مطالعه افزایش یافته و توجه بیشتری به پاسخ های واکنشی و تمرکز کمتری بر پاسخ های پیشگیرانه شده است. همچنین، توجه به پاسخ بالا بردن راندمان آبیاری به دلیل همبستگی زیاد بین وضعیت غلظت گرد و غبار و عوامل فشار از جمله میزان بارندگی، رطوبت خاک و بهره برداری از منابع آب در منطقه پژوهش، ضروری است. توجه ویژه به توسعه سامانه های استحصال آب به عنوان یکی از مهمترین پاسخ های مدیریتی به دلیل وجود همبستگی منفی و زیاد با وضعیت گرد و غبار در طول سال های پژوهش و تامین مناسب و پایدار منابع آبی با کاهش و به حداقل رساندن سدهای انحرافی پایین دست سدهای کوثر و آسک، به دلیل افزایش غلظت گرد و غبار با افزایش عملیات انحراف سیلاب و احداث سدهای مخزنی و انحرافی از سال 1389، اهمیت دارد. در نظر گرفتن حقابه تالاب ها در منطقه با هدف جلوگیری از خشک شدن تالاب ها و ایجاد کانون گرد و غبار به ویژه در غرب شهرستان هندیجان و دقت در انتخاب گونه گیاهی مناسب و همچنین، انجام عملیات بیابان زدایی (کاشت نهال، مالچ پاشی، احداث بادشکن) سازگار با شرایط اکولوژیکی منطقه به دلیل همبستگی منفی بین عملیات بیابان زدایی و کاهش غلظت گرد و غبار از سال 1394 می تواند به بهبود وضعیت گرد و غبار در منطقه تحقیق کمک نماید.

    نتیجه گیری

    در این راستا، توصیه می شود به نیروهای محرک (D) و فشارها (P) پاسخ داده شود، تا ضمن بهبود شرایط و اثرات نامطلوب ناشی از آن، پیشران ها و فشارهای ایجادکننده وضعیت فعلی نیز قابل کنترل باشند. بر این اساس، اجرای ناقص پاسخ ها، دلیل دیگری برای عدم دستیابی به اهداف مدیریتی و نامطلوب تر شدن وضعیت و تعداد روزهای غبارآلود است. همچنین، اجرای برنامه یکپارچه مدیریت حوزه آبخیز در شهرستان هندیجان از طریق تدوین برنامه مشترک آب، کشاورزی و منابع طبیعی در بالادست حوزه آبخیز به منظور تبیین اقدامات موثر زنجیره تولید، توزیع و مصرف آب پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: تحلیل علت و معلولی, چارچوب DPSIR, روند تغییرات, فرایند تحلیل سلسله مراتبی, مدیریت جامع آبخیز
    Mohammad Jafar Soltani, Baharak Motamedvaziri *, Aliakbar Noroozi, Hassan Ahmadi, Jamal Mosaffaei
    Introduction

    Dust event is one of the natural events that occur widely in the world, especially in dry areas. One of the main and effective factors in the occurrence of this phenomenon is the geographical location and climatic conditions of the regions affected by this phenomenon. The purpose of this research is to analyze the cause-and-effect relationships of dust events in Hendijan region with the approach of the Driver-Pressure-Situation-Effect-Response (DPSIR) framework. 

    Materials and methods

    The DPSIR process is an analysis based on the "cause-disability" relationship of factors for policy-making and management planning. The DPSIR framework is a systems thinking framework that assumes cause-and-effect relationships between environmental and socio-economic systems. This conceptual framework uses a cycle of causes and results for the proper integration of basic economic, social and environmental data and information, specifies the relationship between environmental processes and human factors, and also leads to an understanding of the relationship between policy levels and environmental studies. The trend of each component of DPSIR was also evaluated by applying quantitative criteria for the time period of 2007-2019. 

    Results and discussion

    The results of the research showed that the total index of all DPSIR components has an upward trend for the studied period. The slope of the trend related to D, P, S, I and R components was equal to 0.06, 0.03, 0.02, 0.05 and 0.02, respectively. Although some responses were made to reduce the influence of others. The components of DPSIR have been adopted to improve the dust situation, but the research results and the process of changes showed that they were not sufficient and integrated. In this research, a variety of answers related to the components of the driving force, pressure, situation, and effects were identified. The results showed that dust concentration and dusty days in the region increased during the study period and more attention was paid to reactive responses and less focus on preventive responses. Also, paying attention to the response of increasing the efficiency of irrigation due to the high correlation between the state of dust concentration and pressure factors such as the amount of rainfall, soil moisture, and exploitation of water resources in the research area, special attention to the development of water extraction systems as one of the most important responses. Management issues due to the existence of negative and high correlation with the dust situation during the years of research, adequate and sustainable supply of water resources by reducing and minimizing the diversion dams downstream of the Kowsar and Ask dams due to the increase in dust concentration with the increase of flood diversion operations and construction Reservoir and diversion dams since 2009, Considering the water rights of wetlands in the region with the aim of preventing wetlands from drying up and creating a dust center, especially in the west of Hendijan city, and carefully choosing the appropriate plant species, as well as carrying out desertification operations (planting saplings, mulching, building windbreaks). With the ecological conditions of the region, due to the negative correlation between the desertification operation and the reduction of dust concentration since 2014, it can help to improve the dust situation in the research area. 

    Conclusion

    In this regard, it is recommended to respond to driving forces (D) and pressures (P) so that while improving the conditions and adverse effects caused by it, the drivers and pressures that create the current situation can also be controlled. Based on this, the incomplete implementation of the answers is another reason for not achieving management goals and making the situation and the number of dusty days more unfavorable. It is also suggested to implement the integrated watershed management program in Hendijan city through the development of a joint water, agriculture, and natural resources program upstream of the watershed in order to clarify the effective measures of the water production, distribution, and consumption chain in the upstream lands.

    Keywords: Cause, effect analysis, DPSIR framework, Hierarchical analysis process, Integrated Watershed Management, Trend change
  • علی اکبر نوروزی*، مهدی همایی، مینا ترکمان

    امروزه پدیده ی تغییر اقلیم سبب بروز نگرانی های فراوانی در نقاط مختلف جهان شده است. به همین دلیل پژوهشی در راستای یافتن ردپایی از این پدیده جهانی در استان خوزستان انجام شد. بدین منظور، از اطلاعات هواشناسی شامل پارامترهای دمایی، بارندگی، تبخیر و تعرق و رطوبت نسبی برای 15 ایستگاه هواشناسی در بازه زمانی 21 ساله (1996-2016) و آزمون نموداری من کندال برای تعیین روند استفاده شد. نتایج نشان دهنده ی روند معنادار کاهشی در پارامتر بارندگی برای ایستگاه های صفی آباد، هندیجان، مسجدسلیمان و بندر ماهشهر با سطح اطمینان 95% و امیدیه با سطح اطمینان 99% بود. همچنین، روند افزایشی معناداری با سطح اطمینان 95% در بیشتر ایستگاه ها در پارامترهای دمایی برقرار بوده که این روند در ایستگاه های بستان، هندیجان و ایذه با سطح اطمینان 99% وجود داشته است. روند افزایشی معنادار تبخیر و تعرق در دو ایستگاه بستان و صفی آباد با سطح اطمینان 95% و 99% و روند کاهشی معنادار با سطح اطمینان 99% برای ایستگاه های شوشتر، ایذه، آبادان، مسجدسلیمان و اهواز مشاهده شد. همچنین روند کاهشی معنادار در ایستگاه های بستان، صفی آباد، ایذه، امیدیه و مسجدسلیمان در پارامتر رطوبت نسبی وجود داشت که همه این تغییرات نشان دهنده اثر تغییر اقلیم در منطقه می باشد.

    کلید واژگان: تغییر اقلیم, خوزستان, روندیابی, من کندال
    AliAkbar Noroozi *, Mahdi Homaei, Mina Torkaman

    Nowadays, climate change causes abundant worries in different spots in the world. For this reason, a study was conducted to find the trace of this global phenomenon in Khuzestan province. Therefore, we used meteorology data including temperature parameters, rainfall, evapotranspiration and relative humidity for 15 weather stations in a period of 21 years (1996-2016) and Mann Kendal graph to determine the trend. The result illustrates that there is a meaningful downward trend for rainfall parameter in SafiAbad, Hendijan, Masjedsoleiman and Bandar-E-Mahshar with confidence level of 95% and Omidiyeh with confidence level of 99%. Moreover, there is a meaningful upward trend with confidence level of 95% in tempe-rature parameters in most stations, while this level is 99% in Bostan, Hendijan and Izeh. In addition, a meaningful upward trend in evapotranspiration in two station of Bostan and SafiAbad with confidence level of 95% and 99% and a meaningful downward trend with confidence level of 99% for Shushtar, Izeh, Abadan, Masjedsoleiman and Ahwaz as well, is visible. There is a meaningful downward trend in relative humidity in Bostan, SafiAbad, Izeh, Omidiyeh and Masjedsoleiman, which all present the climate change effect in region.Climate change is one of the most important challenges in the 21st century. Global warming has caused very unstable changes in climate parameters such as: changes in rainfall patterns and frequency and intensity of climate changes. The issue of climate change has become one of the main concerns of scientists related to atmospheric sciences due to its impact on various dimensions of human life and the dependence of human activities on it, and many researchers are trying to understand the various dimensions of this important phenomenon. The change in climatic elements, especially temperature and precipitation, is one of the most important signs of this phenomenon. Changes in temperature and precipitation in different parts of the earth do not follow the same trend, and climate change does not necessarily mean simultaneous changes in precipitation and temperature. The amount, distribution and temporal and spatial changes of precipitation and temperature are essential factors for decision-making, management, planning and design, especially in areas such as Iran, which is geographically located in the 28 to 48 degree north latitude and It has a dry and semi-arid climate. In order to detect the trend in the time series of water and meteorological variables, various tests are used, and these tests can be divided into two categories, parametric and non-parametric. Parametric tests are more powerful in detecting trends than non-parametric tests, and when using them, the data should be random and have a normal distribution. On the other hand, non-parametric tests can be used if the data is random and are not sensitive to the normality of the data. Mann-Kendall's test is a non-parametric test that is used in researches to investigate the trends of water and meteorological variables. To carry out this research, climatic data (average rainfall, average evaporation and transpiration, average humidity and temperature parameters) prepared by the meteorological organization of Tehran province for a statistical period of 21 years from 1996 to 2016 have been used. Mann-Kendall test was used to analyze the trend of climatic parameters, which will be explained in detail below.• Mann-Kendall non-parametric testThis test was first presented in 1945 by "Mann" and then developed by "Kendall" in 1966. This test does not require a normal frequency distribution or linear behavior of the data, and it works very strongly compared to the data that deviates from the linear behavior and is used to evaluate the trend (Darabi et al., 2015). In this test, the null hypothesis (H0) and the opposite hypothesis (H1) are respectively equivalent to no trend and the presence of a trend in the time series of observational data. Mann-Kendall diagram test:The steps of the test are briefly as follows:We rank the data and calculate the ti statistic, which is defined as the ratio of rank I to its previous ranks, and then we obtain the cumulative frequency of the statistic ( ). Mathematical expectation, variance and Mann-Kendall index are calculated based on the following formulas (Zahedi et al., 2016):In these relationships, ni is the time order of the data. To check the changes, the index Ui' should also be calculated: rank the data and determine the statistic t'i, which is defined as the ratio of rank I to its next ranks, and then calculate the cumulative frequency of t'i we do The mathematical expectation, variance and index Ui' are as follows:In the above relationships, N is the statistical sample size under study. The intersection of the index Ui and Ui' is a sign of a sudden change in the time behavior of a statistical series. The non-intersection of the curve or their placement within the 95% confidence range does not indicate significant changes in the data, but if the mentioned lines intersect within the critical range of 1.96 and 2.58 and then leave the critical range, it is a sign of a sudden change and a significant trend at the 95% and 99% confidence levels, respectively. If the U curve moves to the positive side, it has a positive trend, otherwise it has a negative trend. Crossings outside the critical range indicate a sudden change in the behavior of the series (Alijani et al., 2009).In general, the results showed that during the studied statistical period, rainfall in all stations had a decreasing trend. Also, the minimum and maximum temperature parameters have been increasing in most of the stations. The parameters of evaporation and transpiration and relative humidity in most of the stations had a non-significant decreasing trend. Based on the results of Mann-Kandall charts, it was found that Safi Abad, Omidiyeh and Handijan stations were more affected by these changes than other stations. It is obvious that dealing with the effects of climate change and its consequences, such as the increase in the temperature of the earth's surface or the decrease in rainfall, requires a detailed investigation of the causes of this phenomenon and the provision of appropriate solutions in order to prevent endangering food security, increasing soil erosion, desertification and other problems.

    Keywords: “Climate change”, “Khuzestan”, “Mann Kendal”, “Trend”
  • هادی شوکتی، مهدی کوچک زاده*، علی اکبر نوروزی
    ارزیابی عملکرد و تحلیل اقتصادی سامانه های استحصال آب باران، که یکی از روش های موثر و کارآمد در زمینه مقابله با بحران کمبود منابع آبی می باشد، موجب اعمال مدیریت بهتر در اجرای این سامانه ها می گردد. در این مقاله با هدف ارزیابی عملکرد سامانه های استحصال آب باران، دو ساختمان خوابگاه موسی نژاد و باشگاه ورزشی در دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس به عنوان مکان های مورد مطالعه انتخاب شدند. سپس داده های22 ساله بارش روزانه ایستگاه هواشناسی چیتگر تهیه شد. شبیه سازی سامانه در محیط نرم افزار متلب صورت گرفته و قابلیت اطمینان و آزمون سرریز مخازن ذخیره سازی تعیین شد. همچنین با استفاده از الگوریتم ژنتیک، حجم بهینه مخازن هر دو ساختمان تعیین شده و در نهایت تحلیل اقتصادی سامانه های مذکور با شاخص ارزش کنونی خالص و نسبت منفعت- هزینه انجام شد. نتایج نشان داد که حجم بهینه مخازن برای باشگاه ورزشی و خوابگاه موسی نژاد به ترتیب برابر با 415/2 و یک مترمکعب می باشد که با استفاده از این مخازن می توان سالانه به ترتیب 82 و 120 مترمکعب آب ذخیره نمود. همچنین نتایج نشان داد که اجرای سامانه های استحصال آب باران برای خوابگاه موسی نژاد سودآور بوده ولی برای باشگاه ورزشی به دلیل تقاضای کم و درنتیجه سرریز زیاد توجیه اقتصادی ندارد.
    کلید واژگان: تحلیل اقتصادی, ارزش فعلی خالص, الگوریتم ژنتیک, بهینه سازی, قابلیت اطمینان
    Hadi Shokati, Mahdi Kouchakzadeh *, Aliakbar Noroozi
    Performance assessing and economic analysis of rainwater harvesting systems, which is one of the most effective methods to deal with the crisis of water scarcity, will lead to better management of these systems. The purpose of this study was to evaluate the performance of rainwater harvesting systems, Musanejad dormitory and sports club buildings in Tarbiat Modares University, Faculty of Agriculture were selected as study areas. Then, the 22 years old daily precipitation data of the Chitgar Weather Station was prepared. System simulation was performed in Matlab software and reliability and overflow ratio of storage tanks were determined. The Genetic Algorithm was used to determine the optimal volume of the tanks of both buildings and finally, an economic analysis of these systems was carried out using the Net Present Value method and benefit-cost ratio. The results showed that the optimum volume of tanks for the Sports Club and Musanejad dormitory was 2,415 and 1 cubic meters, respectively. These tanks can store up to 82 and 120 cubic meters of water per year, respectively. The results also showed that the performance of rainwater harvesting systems was beneficial for the Musanejad dormitory but had no economic justification for the sports club due to low demand and high overflow.
    Keywords: Economic Analysis, Genetic A
  • علی اکبر نوروزی*، مرتضی میری، داود نیک کامی، طیب رضیی، امیر سررشته داری، ضیاالدین شعاعی
    هدف این پژوهش، بررسی تاثیر مخاطرات اقلیمی بر خشکیدگی جنگل های زاگرس در محدوده استان های ایلام، کرمانشاه، لرستان و چهارمحال و بختیاری است. داده های مورد استفاده شامل برداشت های میدانی با استفاده از GPS، تصاویر 16 روزه سنجنده مودیس، داده های رطوبت خاک GLDAS، داده های گرد و غبار دوره 2017-2000، و بارش ایستگاه های هواشناسی استان های مورد مطالعه در دوره 2017-1980 بودند. نتایج بررسی مقادیر سبزینگی جنگل های منطقه مورد مطالعه نشان داد که اولین کاهش محسوس در سبزینگی در سال 2005 و در ادامه، با شدت بیشتر در سال 2008 رخ داده است، به طوری که نمره Z استاندارد NDVI جنگل های منطقه در این سال به 2.18- کاهش پیدا کرده است. نتایج بررسی میدانی و ویژگی های مورفومتریک نشان داد که خشکیدگی در قسمت های مختلف جنگل های استان های مورد مطالعه با شدت و ضعف متفاوت رخ داده است و این پدیده مربوط به جهت، ارتفاع و یا شیب خاصی نیست. بررسی ارتباط بین سبزینگی جنگل های استان های مورد مطالعه با رخداد خشکسالی، گرد و غبار و رطوبت خاک نشان داد که در حالت کلی تغییرات در مقدار بارش و کاهش آن، یکی از دلایل اصلی کاهش سبزینگی درختان جنگل های منطقه مورد مطالعه به ویژه در مقیاس های زمانی 12 و نه ماه است. در نتیجه کاهش بارش و افزایش دوره های خشکسالی، مقدار رطوبت خاک کاهش و رخداد گرد و غبار افزایش یافته است. در نتیجه، در بیشتر سال ها، همراه با افزایش و یا کاهش رطوبت خاک و گرد و غبار، مقدار سبزینگی جنگل های منطقه نیز کاهش و یا افزایش پیدا کرده است که بیانگر وجود ارتباط مستقیم بین رطوبت خاک و ارتباط معکوس بین گرد و غبار و سبزینگی جنگل ها است.
    کلید واژگان: اقلیم, زاگرس, سبزینگی, سنجش از دور, NDVI
    Aliakbar Noroozi *, Morteza Miri, Davoud Nikkami, Tayeb Razi, Amir Sarreshtehdari, Ziaedin Shoaei
    The purpose of this study was to investigate the oak forest dieback with respect to drought occurrence, soil moisture changes and dust occurrences factors in Ilam, Kermanshah, Lorestan and Chaharmahal and Bakhtiari provinces of Iran. The data used were field surveys collected through GPS, MODIS satellite imagery, GLDAS Soil Moisture, dust and precipitation data of the meteorological stations of the provinces during an 18-years period (2000-2017). The results of the study of greenness values of the forests in the study area showed that the first decline occurred in 2005 and repeated more severely with much wider spatial extent in 2008. Investigation of the relationship between drought events and its spatial and temporal variations with the changes in forests greenness of the study area showed that the reduction in precipitation amount is one of the main reasons for forest greenness reduction in the study area. The increased frequency of periods of rainfall shortage and drought duration, especially at 9 and 12-month time scales, showed a significant relationship between drought occurrences and forests greenness in the study area. The results indicated that by decreasing precipitation drought periods increased, soil moisture decreased, and dust storm occurrences increased. As a result, in most of the years, with decreasing soil moisture and increasing dust storms, the forests greenness of the study area has decreased and vis versa. Therefore, there is a direct relationship between soil moisture and forest greenness while an inverse relationship exists between dust and forest greenness.
    Keywords: Climate, Greenness, NDVI, Remote Sensing, Zagros
  • مجید دانش*، حسینعلی بهرامی، روشنک درویش زاده، علی اکبر نوروزی

    شن از مهم ترین اجزای بافت خاک است که برای عملیات مدل سازی زیست محیطی و پهنه بندی رقومی خاک، باید مورد توجه واقع شود. از آن جا که این ویژگی، دستخوش تغییرپذیری های مکانی بوده، لذا تشخیص، پهنه بندی و پایش آن در مقیاس وسیع و با روش های نمونه برداری و تحلیل آزمایشگاهی معمول، بسیار هزینه بر و وقت گیر است. با ظهور فناوری مجاورت سنجی بازتابی (VNIR-DRS)، روزنه ای در بررسی این ویژگی خاک ایجاد شده است. طی تحقیق حاضر، از طیف سنجی بازتابی مجاورتی، برای بررسی اجزای شن در قسمت هایی از استان مازندران استفاده شد. جمعا 128 نمونه از عمق 20 سانتی متری سطح خاک، براساس روش نمونه برداری طبقه بندی شده تصادفی و نیز با کمک اطلاعات جانبی همچون: زمین شناسی، کاربری اراضی، نقشه راه ها، و خاک شناسی استان جمع آوری شد. در ابتدا مجموع نمونه ها به دو قسمت برای عملیات واسنجی و اعتبارسنجی تقسیم شد. با بهره گیری از تحلیل رگرسیون چندمتغیره PLSR و براساس روش اعتبارسنجی متقاطع و عملیات پیش پردازشی چون: میانگین گیری (روش کاهش داده های طیفی)، هموارسازی و مشتق اول طیفی براساس الگوریتم ساویتسکی-گولای، مدل نهایی با تعداد 2 و 4 عامل؛ به ترتیب: با همبستگی دوطرفه پیرسون (RP) حدود 0.83 و0.82 ، ضریب تبیین (R2P) حدود 0.68 و 0.67 ، میانگین مربعات خطای کالیبراسیون (RMSEP) حدود 8.68 و 8.83%، و نیز RPDP تقریبی 1.78 و 1.75، RPIQP تقریبی 2.45 و 2.41 (ست اعتبارسنجی مستقل)، به عنوان مطلوب ترین مدل به منظور برآورد مقادیر شن منطقه مورد مطالعه، شناخته شد که نتایج، نشان دهنده توانایی مناسب مدل در برآورد مقادیر شن منطقه بوده است. درنهایت، قابلیت فن اوری مجاورت سنجی، در بررسی اجزای شن منطقه به اثبات رسید. همچنین، از این مدل و نیز دامنه های طیفی موثر به دست آمده می توان به عنوان مبنایی برای بررسی مقادیر شن در مقیاس بسیار وسیع، با عملیات بیش مقیاس سازی توسط داده های ابرطیفی هوایی- ماهواره ای، بهره برد. که این امر نشان دهنده اهمیت طیف سنجی مجاورتی در تشخیص طول موج های مفید و نیز ایجاد مدل، به منظور استفاده آن در داده های ماهواره ای، خواهد بود.

    کلید واژگان: اعتبارسنجی متقاطع, پهنه بندی رقومی, سنجش مجاورتی, شن, PLSR
    Majid Danesh *, Hosseinali Bahrami, Roshanak Darvishzadeh, Ali Akbar Noroozi
    Introduction

    Soil is considered to be dynamic and complex both spatially and temporally and thus, many physical, chemical and biological properties should be determined before assessing its quality. To reach this purpose, a large sample must be collected for laboratory tests which is both time-consuming and costly and requires lots of attention and precision. Compared to other components of soil, sand is closely related with the quality of soil and crop growth. Therefore, environmental modeling and digital soil mapping projects should pay special attention to this part of soil texture. However, large-scale detection, mapping and monitoring of sand content using common traditional sampling and usual laboratory analytical procedures are both time-consuming and costly due to the vast spatial variability of sand. Compared to laboratory-based and field spectroscopy, spaceborne and airborne remote sensing have a lower level of accuracy due to atmospheric effects, compositional and structural effects, lower spatial and spectral resolution, geometric distortions and spectral mixing. Hence, an appropriate technology is required to overcome these imperfections and study spatially variable factors. Lab Diffuse reflectance Spectroscopy (LDRS) which utilizes fundamental vibration, overtones and a combination of functional groups has been introduced as a promising tool for soil investigation. The present research uses proximal soil sensing technology to study sand content.

    Materials and Methods

    128 samples were collected from a soil depth of 20cm in accordance with stratified randomized sampling method and supplementary data (geology, pedology, land use, etc.). The samples were then divided into two subsets: calibration subset with 96 and validation subset with 32 samples. Afterward, definitive calibration model was developed and reviewed with two & four latent variables in accordance with R, R2, RMSE, RPD and RPIQ indices using multivariate regression analysis-PLSR method, LOOCV cross-validation technique and preprocessing algorithms such as spectral averaging (spectral reduction method), smoothing and 1st derivative (Savitzky-Golay algorithm).
     

    Results & Discussion:

    The estimating model indicated that out of the seven latent variables, the first two and four variables can provide the best estimate of the volume of sand in 96 calibration samples and the 32 validation subset. Since more than 60% of the variance of sand variable and 95% of the variance of spectral variables can be concentrated in these selected factors, the predicting model was calibrated based on the first four LVs and the full LOOCV procedure. The best model was calibrated with these features: Rc=0.76, R2C=0.57, RMSEc= 9.77 and SEc of about 9.82. The correlation coefficients (R) between sand contents and the effective spectral bands were calculated and equaled UV-390nm= 0.46, Vis-510 to 540nm about 0.53, 680 to 690 about 0.55, NIR- 950 to 970 about 0.67 and 1100nm= 0.70, SWIR- 1410 nm=0.76, 1860 to 1900 about 0.76, 2180 to 2220 about 0.77 indicating that the selected spectral bands (spectral ranges) with the maximum R contents were the most effective independent predictors in the present modeling process. Furthermore, the most influential spectral domains in the modeling process were determined as follows: UV-390 nm, Vis-440-540 nm, NIR- 740-990 nm, SWIR- 1430-1890, 1930, 2190-2240, 2330-2440 nm which was in agreement with previous studies. The quality of the calibrated sand predicting model was evaluated with Hotelling, Adjusted leverage and residual variances tests. The model was validated based on 32 independent samples. General characteristics of the validation process for LV=4 were Rp= 0.82, R2p= 0.67, RMSEp= 8.83, SEp= 8.92 and bias= -0.93 and Rp= 0.83, R2p= 0.68, RMSEp= 8.68, SEp= 8.72 and bias= -1.26 for LV=2.

    Conclusion

    Results indicate that the final model was capable of predicting sand contents and thus for two factors (LV=2): RPDc= 1.51, RPIQc= 2.44, RPDp= 1.78 and RPIQp= 2.45 were obtained while for four factors (LV=4): RPDc= 1.54, RPIQc= 2.48, RPDp= 1.75 and RPIQp= 2.41 were reached. A RPIQ of more than 2 shows that the model is capable of estimating soil sand content in Mazandaran province using data collected through diffuse reflectance spectroscopy. Since a new generation of hyperspectral remote sensors with high spectral resolution is now available, results of the present study can be the starting point for more accurate mapping of sand particles in soil texture using RS platforms. However, proximal spectroscopy must be more thoroughly investigated. Determining and detecting the key wavelengths in the modeling process can enhance the upscaling operation and the new airborne/satellite hyperspectral sensors and thus result in more precise mapping of the soil texture. Finally, the VNIR-DRS technology was proved to be potentially capable of estimating soil sand content in Mazandaran province. The present model and key spectral domains identified in the present study can make a basis for future studies investigating the sand content in very large-scale samples using airborne/satellite hyperspectral data. This shows the importance of LDRS and its role in identifying optical wavelengths which will be used in space-borne data (upscaling process).

    Keywords: Cross validation, Digital mapping, Partial least squares regression, Proximal soil sensing, Sand
  • علی سرداری هارونیه، مهدی همایی، علی اکبر نوروزی*

    ایران دارای پهنه ‏های گسترده تحت‏کشت است که برآورد دقیق‏ و به‏ موقع عملکرد در چنین پهنه ‏هایی برای هرگونه مدیریت کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است. در سال‏های اخیر، روش‏های مختلفی برای برآورد عملکرد محصولات زراعی بر پایه مشاهدات سنجش از دور ارایه شده ‏است. هدف اصلی این مقاله ارزیابی مدل AquaCrop برای برآورد عملکرد گندم با استفاده از اطلاعات تصاویر ماهواره‏ای است. در این پژوهش یکی از مراحل اولیه و مهم، برآورد میزان تبخیر-تعرق واقعی با استفاده از الگوریتم توازن انرژی سطح زمین (SEBAL) و تصاویر ماهواره Landsat8 است. تبخیر-تعرق حاصل از تصاویر ماهواره‏ای با داده‏های تبخیر-تعرق تشت تبخیر ایستگاه هواشناسی سینوپتیک زنجان مقایسه شده و نتایج قابل قبولی در شاخص‏های آماری (36/0MAE =،45/0RMSE = و 94/0R2=) به دست آمد. در ادامه از مدل رشد گیاهی AquaCrop در جهت شبیه سازی رشد گندم استفاده شد. مقدار شاخص‏های آماری RMSE، MAE و R2 برای داده‏های (CC) ، تعرق، تصاویر ماهواره‏ای و مدل AquaCrop به‏ترتیب برابر (06/11، 2/9 درصد و 94/0) و (633/0، 359/0 میلی‏متر در روز و 95/0) به‏دست آمد. نتایج حاصل از میانگین عملکرد محصول پیکسل‏های مزرعه‏ای برابر 189/1 تن در هکتار به‏ دست آمد و در مقایسه با آمارنامه کشاورزی وزارت جهاد کشاورزی با استفاده از شاخص آماری RMSE، MAE و مطالعات میدانی انجام شده (1-2/1 تن در هکتار) در این پژوهش نشان می‏دهد که میزان برآورد عملکرد گندم در منطقه مورد مطالعه قابل قبول است.

    کلید واژگان: AquaCrop, SEBAL, تبخیر-تعرق
    Ali Sardari, Mehdi Homaee, Aliakbar Noroozi *

    Iran has a large area under cultivation, and reliable and timely crop yield forecasts are critical for making timely food supply decisions. As a result, several methods for estimating crop yield based on remote sensing observations have been published in recent years. One of the first and most critical steps in this study is to estimate real evapotranspiration using the SEBAL algorithm and high spatial and temporal resolution Landsat8 satellite images. The evapotranspiration obtained from satellite images was compared to evaporation data from the Zanjan synoptic meteorological station's evaporation pan, with statistical indicators (MAE=0/36, RMSE=0/45, R2 =0/94) indicating satisfactory results. The AquaCrop model and its four execution steps were used to simulate the product yield, and the necessary coefficients and data from the model were applied in satellite imagery calculations for each of these steps. For comparing CC data determined by satellite imagery and AquaCrop model, the RMSE, MAE, and R2 indices were respectively 11/06, 9/2 percent, and 0/94, and 0.633 and 0/359 mm/day and 0/95 for transpiration. The average yield was calculated to be 1/189 ton/ha in field pixels and its comparison with agricultural statistics and field studies (1-1/2 ton/ha) showed acceptable estimates for wheat yield in the area of this study.

    Keywords: AquaCrop, SEBAL, evapotranspiration
  • آزاده صداقت، محمود شعبانپور شهرستانی*، علی اکبر نوروزی، علیرضا فلاح نصرت آباد، حسین بیات

    اطلاع دقیق از میزان رطوبت سطح خاک و توزیع مکانی و زمانی آن می تواند منجر به بهره برداری بهینه از امکانات زمین گردد. هدف از پژوهش حاضر برآورد رطوبت سطحی خاک به وسیله پارامترهای زودیافت خاک و شاخص های طیفی حاصل از سنجنده سنتینل [1]-2 با دو روش شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و رگرسیون بردار پشتیبان (SVM) است. به تعداد 124 نمونه خاک از سه منطقه ایران (تهران، گرمسار و لرستان) برداشته شد. پس از نرمال سازی داده های موردنظر، معنی داری همبستگی متغیرهای ورودی (شاخص های طیفی و خصوصیات پایه ای خاک) با خروجی (رطوبت سطحی) از نظر آماری بررسی گردید. سپس، مدل سازی با روش های مذکور انجام و نتایج مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش ANN کارایی بهتری نسبت به روش SVM دارد. در روش ANN، میانگین مقادیر، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، آکاییک (AIC)، ضریب تعیین (R2)، و ضریب بهبود نسبی (RI) به ترتیب در مرحله آموزش 033/0، 538-، 71/0 و 25/21 و در مرحله آزمون 410/0، 266-، 69/0 و 06/16 به دست آمدند. همچنین مقادیر میانگین RMSE، AIC، R2 و RI در روش SVM به ترتیب در مرحله آموزش 035/0، 474-، 71/0 و 16/35 و در مرحله آزمون 046/0، 252-، 63/0 و 21/20 به دست آمدند. در این پژوهش شاخص رنگ خاک (CI) نسبت به سایر شاخص های طیفی با روش ANN بادقت بالاتری رطوبت خاک را برآورد کرده است؛ بنابراین روش شبکه عصبی مصنوعی با ایجاد ارتباط غیرخطی بین رطوبت سطح خاک و پارامترهای ورودی قادر به برآورد رطوبت خاک با دقت قابل قبول در منطقه موردمطالعه است.

    کلید واژگان: توابع انتقالی, شاخص رنگ خاک, شاخص شوری, شاخص حرارتی خاک, رطوبت سطحی خاک
    Azadeh Sedaghat, Mahmoud Shabanpour *, Aliakbar Noroozi, Alireza Fallah Nosratabad, Hossein Bayat

    Detailed information about soil moisture and its spatial and temporal distribution provides opportunity for optimized land resources utilization. Our study aimed to estimate soil surface moisture through readily availabile soil parameters and spectral index obtained from Sentinel-2 sensors using two methods, artificial neural networks (ANN) and support vector regression (SVM). There were 124 soil samples collected from three regions of Iran (Tehran, Garmsar, and Lorestan). After normalizing the data, the significance of the correlation between input variables (spectral indices and basic soil properties) and output variables (surface moisture) was evaluated statistically. In the next step, the mentioned methods were used to perform a modeling process, and the results were evaluated. The results showed that the ANN method outperformed the SVM method. Based on ANN technique, the Root Mean Square Error (RMSE), Akaike Information Criterion (AIC), coefficient of determination (R2) and Relative Improvement (RI) in the training step were 0.033, -538, 0.71, 21.25, and in the testing step they were 0.410, -266, 0.69, and 16.06, respectively. Also, RMSE, AIC, R2, and RI in the SVM method in training step were respectively 0.035, -474, 0.71, and 35.16 and in testing step were respectively 0.046, 252, 0.63, and 20.21. Using the ANN method, soil color index (CI) has been shown to estimate soil moisture more accurately than other spectral indices. Therefore, the ANN method constructs a nonlinear relationship between soil surface moisture and input parameters, which enables soil moisture to be estimated with acceptable accuracy in the study area.

    Keywords: transfer functions, Soil color index, Salinity index, Soil temperature index, Soil surface moisture
  • احد حبیب زاده*، علی اکبر نوروزی
    پژوهش حاضر با هدف بررسی سامانه های ذخیره نزولات آسمانی پیتینگ، کنتورفارو و نقش آن ها در جمع آوری آب باران و تولید علوفه در شرایط دیم طراحی شد. این پژوهش، با پنج تیمار پیتینگ همراه بذرپاشی (B)، کنتور فارو همراه بذرپاشی (A)، پیتینگ بدون بذر (E)، کنتورفارو بدون بذر (C) و تیمار شاهد (D) در سه تکرار اجرا شده است. کرت های استاندارد فایو به ابعاد پنج در 40 متر برای اجرای طرح در ایستگاه تحقیقاتی تیکمه داش در نظر گرفته شد. در تیمارهای بذرپاشی شده گونه ‏های اگروپایرون النگاتوم و اسپرس محلی به علت اثرات حفاظت خاک و تولید علوفه کشت شد. تحلیل آماری نتایج با استفاده از نرم افزار SPSS در قالب بلوک های کامل تصادفی انجام گرفت. نتایج تحلیل های آماری نشان داد، بیشترین درصد تاج پوشش کل در بالادست کرت ها مربوط به تیمار فارو با بذرپاشی با میانگین 80 درصد، میانه کرت ها مربوط به عملیات پیتینگ با میانگین 78 درصد و در انتهای کرت ها پیتینگ بذرپاشی با میانگین 80 درصد است. مقایسه میانگین درصد پوشش گیاهی و تولید علوفه در تیمارها نشان داد که درصد پوشش گیاهی تیمارهای A، B، C، D و E با هم اختلاف معنی داری نداشته، در یک گروه قرار دارند. تولیدات گیاهان مرتعی و خوشخوراک در تیمار پیتینگ E بیشتر بوده، با تیمارهای A، B، C و D اختلاف معنی داری دارد. همچنین، تیمارهای A، B، C در تولید گیاهان مرتعی اختلاف معنی داری نداشته، ولی با تیمار شاهد (D) اختلاف معنی داری دارند. بیشترین تولید گیاهان مرتعی با 729.17 کیلوگرم در هکتار در تیمار پیتینگ و کمترین آن با 315.33 کیلوگرم درهکتار به تیمار شاهد تعلق دارد.
    کلید واژگان: اسپرس, اگروپایرون, پیتینگ, جمع آوری آب باران, کنتور فارو
    Ahad Habibzadeh *, Aliakbar Noroozi
    The aim of this study was to investigate the pitting and contour rainfall harvesting systems and their role in rainwater collection and forage production in rainfed conditions. This study was performed with five treatments of pitting with seeding (B), contour furrows with seeding (A), pitting without seeding (E), contour furrows without seeding (C) and control treatment (D) in three replications. FAO standard plots measuring 5x40 meters were considered for the project at Tikmehdash Research Station. In seeded treatments, Agropyron elongatum and local sainfoin were cultivated due to the effects of soil protection and forage production. Statistical analysis of the results was performed using SPSS software in the form of randomized complete blocks. The results of statistical analysis showed that the highest to lowest percentage of total canopy cover is related to contour furrows and seeding treatment with an average of 80%, pitting operations with an average of 78% and pitting and seeding with an average of 80%, respectively. Comparison of the canopy cover and forage production in the treatments showed that the canopy cover in A, B, C, D and E were not significantly different and were in the same group. Production of rangeland and succulent plants was higher in E treatment and was significantly different from A, B, C and D treatments. Also, Treatments A, B and C were not significantly different in rangeland production, but were significantly different from D (control). The highest and lowest forage production of 729.17 and 315.33 kg.ha-1 belong to pitting and control treatments, respectively.
    Keywords: Agropyron, Contour-Furrow, Rainfall harvesting, pitting, Sainfoin
  • امیر سررشته داری، امین صالح پور جم*، محمدجعفر سلطانی، علی اکبر نوروزی، علیرضا شادمانی، میر مسعود خیرخواه زرکش
    تعیین اثربخشی طرح های پخش سیلاب به خصوص از دیدگاه شاخص های اقتصادی و اجتماعی موثر با توجه به گذشت یک ربع قرن از اجرای آن ها در کشور، نقش مهمی را در ارزیابی این گونه طرح ها ایفا می کند. در این تحقیق، نخست اقدام به شناسایی شاخص های مرتبط با اثرات طرح های پخش سیلاب بر آبخوان آب باریک بم و نیز رتبه بندی شاخص های تبیین کننده آن مبتنی بر آزمون های ناپارامتریک آماری از دیدگاه خبرگان شد. بدین منظور، شاخص هایی نظیر خاک، آب، پوشش گیاهی، طراحی و اجرای سازه ها و... که مرتبط با اثرات کلی طرح های پخش سیلاب بر آبخوان و مبتنی بر مطالعات کتابخانه ای، پرسش از کارشناسان و نیز مراجعه به منطقه و مصاحبه حضوری با ساکنان و بهره برداران منطقه، شناسایی شده، در نهایت، روایی پرسش نامه مبتنی بر نظرات خبرگان و اعمال نظرات ایشان به تایید نهایی رسید. همچنین، بررسی پایایی ابزار اندازه گیری با محاسبه مولفه آلفای کرونباخ، مورد آزمون قرار گرفت. در این تحقیق، بر اساس روش کدگذاری چند پاسخی، متغیرهای پرسش نامه از نوع متغیرهای ترتیبی کیفی و منطبق با طیف لیکرت بوده، به طوری که پس از نظر سنجی از 30 کارشناس، اولویت بندی شاخص ها با کاربرد آزمون فریدمن و نیز تعیین اثربخشی طرح، به انجام رسید. در این پژوهش، دامنه تغییرات مقادیر میانگین رتبه ها از 4.15 تا 22.88 متغیر است. نتایج حاصل از رتبه بندی اهمیت شاخص ها نشان داد که شاخص "اثر طرح آبخوان داری بر کاهش خسارت سیل به اراضی و باغات" با میانگین رتبه 22.88 و همچنین، شاخص "اثر طرح آبخوان داری بر بروز اختلافات و درگیری بین روستاییان" با میانگین رتبه 4.15 به ترتیب بیشینه و کمینه میانگین رتبه در این نظرسنجی به خود اختصاص داده است. همچنین، با توجه به قرارگیری امتیاز مکتسبه نهایی طرح در حدود طبقات 307.36 تا 37.68 عملیات پخش سیلاب در آبخوان آب باریک بم از اثربخشی زیادی برخوردار است. همچنین، نتایج تحقیق نشان داد که روش های ارزیابی چند متغیره و استفاده از فرایندهای مفهومی سامانه های پشتیبانی از تصمیم روشی مناسب در ارزیابی پروژه های پخش سیلاب بر آبخوان بوده، می تواند تصمیم گیران کلان را کمک کند.
    کلید واژگان: آزمون فریدمن, اولویت بندی, پایایی, روایی, میانگین رتبه
    Amir Sarreshtehdari, Amin Salehpour Jam *, Mohammad Jafar Soltani, Aliakbar Noroozi, Alireza Shademani, Masoud Kherkhah Zarkesh
    Determining the effectiveness of flood spreading schemes, especially from the point of view of effective economic and social indicators, over a quarter century after their implementation in the country, plays an important role in their assessment. In this study, indicators related to the effects of flood spreading plans on Ab-Barik Aquifer of Bam were identified and then ranked based on nonparametric statistical tests from the experts' point of view. For this purpose, first the indicators related to the effects of flood spreading projects on the aquifer based on library studies, expert inquiries as well as site visits and face-to-face interviews with local residents and users were identified and finally the validity of the questionnaire based on expert opinions was identified. Finally, the validity of the questionnaire based on the experts' opinions and their comments was finally confirmed. Also, the reliability of the measuring instrument was tested by calculating Cronbach's alpha component. In this research, based on the multi-response coding method, the variables of the questionnaire were of the type of qualitative and qualitative variables consistent with the Likert scale, so at this stage, a survey was conducted from 30 experts. The range of changes in mean rank values varies from 4.15 to 22.88. The results of the ranking of indices based on Friedman test showed a significant difference in the effectiveness of the effective variables in evaluating flood spreading projects on aquifer, so that the question of “reducing the damage to flood lands and gardens” with the rank mean of 22.88 and also the question of “conflicting among the villagers in the area” with the rank mean of 4.15 have maximum and minimum priority, respectively. In addition, the results of the study indicate the high effectiveness of flood spreading schemes in the Ab-Barik Aquifer of Bam.
    Keywords: Friedman Test, mean rank, Prioritization, Reliability, Validity
  • مرتضی میری*، راضیه پیله وران، مهران لشنی زند، علی اکبر نوروزی

    هدف مطالعه حاضر، شبیه سازی اندازه ذرات گرد و غبار جوی به منظور آشکارسازی چشمه های گسیل آن ها به مناطق غرب و جنوب غرب ایران می باشد. در این راستا از روش های مدلسازی عددی و سنجش از دوری برای رخدادهای شدید ژوییه 2008 و 2009 استفاده شد. داده های مورد استفاده شامل کدهای هواشناسی و میزان دید افقی ایستگاه های سینوپتیک، محصول AOD سنجنده مودیس و داده های NCEP/NFL برای اجرای مدل WRF Chem است. نتایج بررسی اندازه ذرات معلق جو روی تصاویر ماهواره ای نشان داد که ذرات موجود در جو اندزه ای کمتر از یک میکرومتر دارند که این اندازه بیانگر ماهیت گرد و خاکی بودن آنها در جو مناطق غرب و جنوب غرب ایران طی دوره های مورد مطالعه است. بر طبق خروجی مدل عددی WRF-Chem در هر دو رویداد گرد و غبار، مناطق واقع در شمال غرب کشور عراق (مرز بین عراق و سوریه)، مناطق شرقی سوریه و مناطق شرقی عراق (هورالعظیم) به عنوان چشمه های اصلی گسیل ذرات گرد و خاک برای منطقه مورد مطالعه، شناسایی شدند. گرد و غبارهای منشاء گرفته از این مناطق در یک راستای شمال غربی - جنوب شرقی و با گستردگی مکانی و زمانی قابل توجه (تداوم بیش از 3 روز و گسترش مکانی بیش از 3 استان) مناطق غربی و جنوب غربی ایران را تحت تاثیر قرار می دهند. براساس نتایج بدست آمده از این پژوهش، تصاویر AOD سنجنده مودیس و شبیه سازی های مدل WRF Chem برای شناخت ویژگی ها و مناطق منشاء گرد و غبارهای شدید ورودی به منطقه غرب و جنوب غرب ایران از کارایی قابل قبولی برخوردار می باشند.

    کلید واژگان: سنجش ازدور, عمق نوری, انگستروم, WRF, گرد و غبار
    Morteza Miri *, Razieh Pilehvaran, Mehran Zand, Ali Akbar Noroozi

    Aerosols play an important role in balancing Earth and atmosphere energy. In the last two decades, aerosols have been recognized as one of the key factors in the global climate change assessment. The purpose of this study, Determine the nature of atmospheric aerosols and simulation of the concentration of these particles in order to detect the sources of their emissions to the west and southwest regions of Iran. In order to, two types of information, including horizontal visibility of data from meteorological stations and the optical depth (AOD) MODIS were used Two dust events July 5, 2009 and July 1, 2008.In order to determine the nature of atmospheric aerosols, in the software of the 〖ENVI〗^(@ ) 5.3 , the atmospheric aerosol particle size was calculated using the Deep Blue Aerosol Angstrom Exponent Land algorithm and mapped to the Arc GIS and Then they were analyzed. In order to detect the particle emission sources and Simulation of their concentration was performed using the WRF-Chem coupled numerical model, using the advanced MADE-SORGAM scheme. The results of the remote sensing method showed that the aerosol particles in the western and southwestern regions of Iran have a dusty nature. According to the output of the WRF-Chem numerical model in the both of the dust events, the northwestern regions of Iraq and its center were identified as the main sources of dust emissions.

    Keywords: Remote sensing, optical depth, Angstrom, WRF, Aerosol
  • غلامرضا قهاری، سید مسعود سلیمان پور*، امین صالح پور جم، علی اکبر نوروزی، غلامعلی نکوئیان

    منطقی ترین راهکار برای حفظ منابع طبیعی، مشارکت همه جانبه ی مردم است. این مساله ضمن کاهش هزینه های اجرایی، ضامن موفقیت و اجرای موثرتر طرح ها خواهد بود. به این منظور، پژوهش حاضر اقدام به شناسایی و اولویت بندی شاخص ها و زیرشاخص های موثر بر موانع مشارکت پایدار جوامع روستایی در طرح های آبخوان داری از دیدگاه بهره برداران در حوزه ی آبخیز بیشه زرد استان فارس نموده است. جامعه ی آماری این پژوهش با استفاده از فرمول کوکران به تعداد 83 نفر از بهره برداران و ساکنان این حوضه بودند. برای گردآوری داده ها از پرسش نامه مشتمل بر چهار شاخص و دوازده زیرشاخص با طیف لیکرت استفاده شد. با استفاده از نرم افزار SPSS (نسخه ی 23) اهمیت شاخص ها و زیرشاخص ها توسط آزمون t مشخص شد و به منظور اولویت بندی شاخص ها و زیرشاخص های موثر، از آزمون ناپارامتری فریدمن استفاده شد. نتایج نشان داد در اولویت بندی  شاخص ها از دیدگاه بهره برداران به ترتیب شاخص های "آموزشی-ترویجی"، "طراحی-اجرایی"، "اجتماعی" و "اقتصادی" با میانگین رتبه های 9/75، 9/49، 6/98 و 5/93 به عنوان شاخص ای موثر، و در اولویت بندی زیرشاخص ها به ترتیب "عدم توجه به نیروی محلی در اجرای طرح ها (اشتغال زایی)" و "دیربازده بودن طرح ها" با میانگین رتبه  های 11/40 و 5/74 دارای بیشینه و کمینه ی اولویت در موانع مشارکت در طرح های آبخوان داری در این حوزه ی آبخیز تعیین شدند. این یافته نشان دهنده ی آن است که در صورتی که وضعیت اشتغال در این حوزه ی آبخیز حل شود؛ مردم حاضرند نسبت به صرف زمان در به نتیجه رسیدن طرح ها اقدام کنند. پیشنهاد می شود مدیران عرصه های منابع طبیعی نسبت به برنامه ریزی و انجام فعالیت های آموزشی-ترویجی کاربردی مرتبط با مباحث منابع طبیعی و آبخوان داری اقدام نمایند.

    کلید واژگان: پرسش نامه, شاخص, طرح های آبخوان داری, مشارکت
    Gholam Reza Ghahari, Seyed Masoud Soleimanpour*, Amin Salehpour Jam, Ali Akbar Noroozi, Gholam Ali Nekooeian

    Engaging people to conserve natural resources is the most rational way. This by reducing the running costs will guarantee the success and implementation of the projects more effectively. For this purpose, the present study was conducted to identify and prioritize the effective indices and sub-indices on the lack of sustainable participation of rural communities in aquifer management projects from the beneficiarychr('39')s viewpoint in Bishezard watershed of Fars province. In this research, 83 stakeholders and residents of the watershed was chosen as statistical population using Cochran formula. To collect data, a questionnaire consisting of four indices and twelve sub-indices with Likert scale was used. The significance of indices and sub-indices was determined by SPSS software (version 23) using t-test and the Friedman nonparametric test was used to prioritize the effective indices and sub-indices. The results showed that in the prioritization of indices from the beneficiarychr('39')s point of view "educational-promotion", "design-executive", "social" and "economic" indices were ranked with an average of 9.75, 9.49, 6.98 and 5.93 as effective indicators, respectively and in sub-indices, "Lack of attention to local force in project implementation (employment)" and "Late-yielding projects" with an average of 11.40 and 5.74 had the highest and lowest priority in non-participation in aquifer management projects, respectively. This finding indicates that if employment is resolved in this watershed, people are willing to take the time accomplish projects. It is recommended that managers of natural resources plan and implement practical training and promotion activities related to natural resources and aquifer management issues.

    Keywords: Aquifer Management Project, Index, Participation, Questionnaire
  • هادی شوکتی*، مهدی کوچک زاده، علی اکبر نوروزی
    مقدمه و هدف
    کشور ایران به لحاظ اقلیمی که در آن قرار گرفته است، با مشکل کمبود منابع آبی مواجه است. از آنجا که سطح وسیعی از مساحت شهر ها را سطوح نفوذ ناپذیر خیابان ها تشکیل می دهند، حجم آب استحصالی از این سطوح قابل توجه بوده و می تواند فشار بر منابع آب را کاهش دهد و پاسخگوی بخش عمده ای از نیازهای غیرشرب باشد. ضمن آن که از گسترش آلودگی ناشی از سرریز و پس زدگی تاسیسات جمع آوری آب های سطحی و افزایش غیراقتصادی ابعاد آن ها جلوگیری می کند.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه، طراحی سامانه استحصال آب باران از سطوح آسفالت با هدف تامین بخشی از نیاز فضای سبز دانشکده کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، با استفاده از تصاویر پهپاد انجام شد. بدین منظور، داده های در دسترس 22 ساله بارش روزانه و 761 تصویر هوایی با استفاده از پهپاد DJIPhantom 3 Professional تهیه شد. سپس مدل رقومی ارتفاع منطقه شد و برای تعیین مسیر رواناب، حوضه بندی منطقه در محیط GIS صورت گرفت. پارامتر های درصد قابلیت اطمینان و نسبت سرریز از مخزن برای هر سطح به ازای حجم های مختلف مخازن برآورد گردید. سپس حجم بهینه هریک از مخازن با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین شد.
    یافته ها
    با توجه به وضعیت توپوگرافی سطوح خیابان دانشکده، رواناب حاصل از آن ها قابل جمع آوری در یک مخزن نیست، لذا 4 مخزن A، B، C و D با حجم های بهینه شده به ترتیب برابر با 15/6، 46/3، 1 و 20 مترمکعب در نقاط مختلف سطوح خیابان ها در نظر گرفته شد.
    بحث و نتیجه گیری
    با طراحی سامانه های استحصال آب باران، می توان حجم قابل توجهی از آب باران را برای مصارف غیرشرب دانشکده ذخیره نمود.
    کلید واژگان: الگوریتم ژنتیک, پهپاد, سطوح آبگیر, قابلیت اطمینان, نسبت سرریز
    Hadi Shokati *, Mahdi Kouchakzadeh, Aliakbar Noroozi
    Introduction
    Iran is facing shortage of water resources due to the climate in which it is located. Since large areas of urban surfaces are Impenetrable streets, the volume of water harvested from these surfaces is significant and can reduce the pressure on water resources and meet a large portion of the non-potable demands, it also prevents the spread of pollution caused by overflows and backlogs in surface water collection facilities and uneconomic increase of their volumes.
    Materials and Methods
    In this paper, the design of rainwater harvesting system from asphalt surfaces was carried out with the aim of meeting part of the green space demand of Tarbiat Modares University faculty of agriculture, using drone images. For this purpose, available data of 22 years of daily precipitation and 761 aerial images were obtained using DJI Phantom3 Professional drone. Then, the digital elevation map of the case study was prepared and to determine the runoff direction, the basin of the area was carried out in the GIS. Reliability percentage and overflow ratios of the tanks were estimated for each level for different tank volumes. Then the optimal volume of each tank was determined using genetic algorithm.
    Findings
    The results showed that due to the topographic status of the faculty street surfaces, the runoff from them could not be collected in one tank, so 4 tanks A, B, C and D with optimized volumes of 6.15, 3.46, 1 and 20 cubic meters were considered in different parts of the street surfaces, respectively.
    Conclusion
    With designing rainwater harvesting systems, a significant amount of rainwater can be stored for non-potable consumption.
    Keywords: Genetic Algorithm, Drone, Catchment Area, Reliability, Overflow Ratio
  • منصور چترنور، احمد لندی*، علی اکبر نوروزی، حسینعلی بهرامی

    سرعت آستانه فرسایش یک عامل مهم در ارزیابی فرسایش پذیری خاک یک منطقه به شمار می رود که اندازه گیری آن زمان بر و پرهزینه است. استفاده از طیف بازتابی خاک در برآورد سرعت آستانه فرسایش، سبب کاهش هزینه و افزایش سرعت عمل می شود. هدف از این پژوهش مقایسه کارایی و دقت مدل های رگرسیونی حداقل مربعات جزیی (PLSR)، ماشین بردار پشتیبان (SVR) و شبکه عصبی (ANN) در برآورد سرعت آستانه فرسایش در مناطق مستعد تولید گرد و غبار استان خوزستان است. برای این منظور ابتدا تعداد 91 نمونه خاک از قسمت های مرکزی و جنوبی مناطق مستعد تولید ریزگرد استان جمع آوری شد و سرعت آستانه فرسایش با استفاده از تونل باد تعیین گردید. در ادامه طیف بازتابی نمونه های خاک با دستگاه طیف سنج به دست آمد. روش های پیش پردازش بر روی طیف اصلی اجرا شد و مدل سازی با استفاده از سه مدل PLSR، SVR و ANN انجام گرفت. نتایج نشان داد که میانگین سرعت آستانه فرسایش در منطقه 7/9  متر بر ثانیه و حداقل آن 25/5  متر بر ثانیه به دست آمد، همچنین سرعت آستانه همبستگی معنی داری با سدیم محلول(58/0- =r) و نسبت جذب سدیمی (48/0- =r) در سطح احتمال 5 درصد نشان داد. مدل ANN در پیش پردازش مشتق دوم بهترین دقت برآورد (52/2= PRD) و مدل SVR در طیف اصلی (56/0= PRD) کمترین دقت برآورد را داشت. در پایان طول موج کلیدی سرعت آستانه فرسایش منطقه در محدوده های 1850 و 1930 نانومتر به دست آمد.با توجه به همبستگی بین بازتاب خاک با سرعت آستانه فرسایش (76/0=r)، از این روش می توان برای ارزیابی فرسایش پذیری مناطق مستعد تولید ریزگرد استفاده کرد.

    کلید واژگان: فرسایش پذیری, طول موج کلیدی, پیش پردازش, ماشین بردار پشتیبان
    Mansour Chatrenour, Ahmad Landi *, AliAkbar Noroozi, Hosseinali Bahrami

    Threshold friction speed is an important factor for assessing the soil erodibility, but its measurement is time consuming and costly. Estimating threshold friction velocity by use of soil reflectance increases operating speed and reduces cost. The aim of this study was to compare the efficiency and accuracy of partial least squares regression (PLSR), support vector regression (SVR) and artificial neural network (ANN) regression models in estimating the threshold friction velocity in dust-prone areas of Khuzestan Province. For this purpose, 91 soil samples were collected from the central and southern parts of dust-prone areas of the province and the threshold friction velocity was determined using wind tunnels. Then, the reflectance spectra of soil samples were obtained with a spectrometer. Pre-processing methods were performed on the main spectrum and modeling was performed using, PLSR, SVR and ANN models. The results showed that the threshold friction velocity in the region was 9.7 m/s and the minimum was 5.25 m/s.  Also, the threshold friction velocity was significantly (p<0.05) correlated with dissolved sodium (r= -0.58) and sodium adsorption ratio (R= -0.48). The ANN model had the best estimation accuracy in the second derivative preprocessing (PRD = 2.52) and the SVR model had the lowest estimation accuracy in the main spectrum (PRD = 0.56). Finally, the key wavelength of the threshold friction velocity was in the range of 1850 and 1930 nm. Because of the soil reflectance correlation with threshold friction velocity (r=0.76), the spectroscopy method can be used to assess the soil erodibility in areas prone to dust production.

    Keywords: Erodibility, Key Wavelength, preprocessing, Support Vector Machine
  • محمود دمی زاده، رسول مهدوی*، علی اکبر نوروزی، حمید غلامی، ارشک حلی ساز

    طوفان های گرد و غبار یکی از پدیده های جوی است که تاثیرات منفی زیادی را برای استان هرمزگان که یکی از مهمترین مراکز جمعیتی و گردشگری در جنوب کشور بوده و بخش قابل توجهی از تاسیسات مهم و راهبردی کشور در آن ایجاد شده، به همراه داشته است. به همین دلیل، تعیین کانون و مناطق تحت تاثیر طوفان و همچنین، شناسایی مسیرهای مهم ورود و حرکت آن ها از مهمترین نیازهای امروز سازمان های مرتبط در این استان است. به منظور بررسی پدیده گرد و غبار در استان هرمزگان، ابتدا کلیه داده های هواشناسی 12 ایستگاه سینوپتیک منطقه بین سال های 2000 تا 2018 میلادی مورد بررسی و واکاوی قرار گرفتند و تعداد 48 رخداد طوفان گرد و غبار که دید افقی در آن ها به کمتر از 1000 متر کاهش پیدا کرده بود، مشخص شد و عملیات آشکارسازی توده گرد و غبار بر روی آن ها با استفاده از تصاویر ماهواره مودیس و تعداد چهار الگوریتم آشکارساز Ackerman ،TDI ،TIIDI و  NDDI انجام شد و مناطق تحت تاثیر طوفان و همچنین، مناطق منشاء آن تعیین شدند. برای مسیریابی حرکت طوفان گرد و غبار از مدل انتشار پخش لاگرانژی ذرات HYSPLIT استفاده شد و مسیرهای ورودی طوفان های گرد و غبار به داخل استان و همچنین، مسیرهای حرکت آن و مناطقی که دارای بیشترین تاثیرات را در این زمینه هستند، مورد شناسایی قرار گرفتند. نتایج مقایسه چهار الگوریتم آشکارساز گرد و غبار، بیانگر کارایی مناسب تر الگوریتم TDI در مقایسه با سایر الگوریتم ها در تشخیص کانون و توده گرد و غبار در منطقه می باشد. بر اساس نتایج، مناطق شرقی استان هرمزگان، تالاب جازموریان، شرق سیستان و بلوچستان، مناطق غربی افغانستان و پاکستان و نیز مناطق مرکزی و جنوبی عربستان از مهمترین کانو ن های تولید گرد و غبار در منطقه شناخته شدند. بررسی نقشه های مدل HYSPLIT  بیانگر وجود سه مسیر کلی ورود و ایجاد طوفان های گرد و غبار به منطقه می باشد که شامل مناطق جنوب غربی کشور، مسیر جنوبی-شمالی و مسیر شمالی و شمال غربی است. همچنین، بر اساس نتایج مدل، در حدود 53.7 درصد مسیر حرکت و انتشار گرد و غبار پس از وقوع طوفان به سمت شمال و شما ل شرقی است که این امر باعث گسترش آلودگی و تشدید غلظت گرد و غبار در شهرهایی نظیر بندرعباس، قشم، میناب، رودان، جیرفت، کهنوج، بم، ایرانشهر، خاش، میرجاوه و زاهدان می شود. همچنین، در حدود 22.3 درصد طوفان های منطقه مسیر جنوبی و 14.8 درصد مسیر جنوب غربی و 9.2 درصد مسیر شرقی را برای ادامه پیمایش خود در نظر می گیرند.

    کلید واژگان: تصاویر ماهواره مودیس, دید افقی, کانون تولید گرد و غبار, مسیریابی حرکت, مناطق تحت تاثیر
    Mahmood Damizadeh, Rasool Mahdavi *, AliAkbar Noroozi, Hamid Gholami, Arshk Hollisaz

    Dust storms are one of the atmospheric phenomena which has many negative effects for Hormozgan Province, as one of the most important population and tourism centers in the south and with significant and strategic facilities in the country. For this reason, todays determining the hotspots and areas affected by the storm, as well as identifying important routes of entry and movement is one of the most important needs of relevant organizations in this province. In order to study the dust phenomenon in Hormozgan Province, first, all meteorological data of 12 synoptic stations in the region between 2000 and 2018 were analyzed and 48 dust storm events were identified that their horizontal visibility has decreased to less than 1000 meters and dust mass detection operations were performed using MODIS satellite images and four detection algorithms of Ackerman, TDI, TIIDI and NDDI and areas affected by storm as well as areas of origin were identified. HYSPLIT particle Lagrangian diffusion model was used to route the motion of the dust storm and the entry routes of dust storms into the province also, its routes and areas that have the most impact in this area were identified. Comparing results of four dust detection algorithms indicated better performance of TDI algorithm compared to other algorithms in detecting the focus and mass of dust in the area. According to the results, eastern regions of Hormozgan Province, Jazmourian Wetland, eastern Sistan and Baluchestan, western regions of Afghanistan and Pakistan, as well as central and southern regions of Saudi are one of the most important centers of dust production in the region. Investigating HYSPLIT model maps indicates the existence of three general routes of entry and creation of dust storms in the area which includes the southwestern regions of the country, the south-north route and the north and northwest route. Also, based on model results, about 53.7% of the path of movement and the release of dust after a storm is to the north and northeast direction which causes the spread of pollution and intensification of dust concentration in cities such as Bandar Abbas, Qeshm, Minab, Rudan, Jiroft, Kahnooj, Bam, Iranshahr, Khash, Mirjaveh and Zahedan. Also, about 22.3% of the storms in the region consider the southern route, 14.8% the south-west route and 9.2% the east route to continue their navigation.

    Keywords: Affected areas, dust source, Horizontal visibility, MODIS satellite images, Route the motion
  • محمود دمی زاده، رسول مهدوی*، علی اکبر نوروزی، ارشک حلی ساز، حمید غلامی

    قرارگیری استان هرمزگان در کمربند خشک و نیمه خشک جهان و نزدیکی با کشورهایی چون عربستان، پاکستان و افغانستان و همچنین شرایط بیابانی، فقر پوشش گیاهی، ناپایداری هوا و جریان بادهای شدید در این منطقه باعث وقوع طوفان های گرد و غبار در مناطق مختلف این استان شده است که امروزه به عنوان یکی از چالش های زیست محیطی در جنوب کشور شناخته می شود. به منظور بررسی پدیده گرد و غبار در استان هرمزگان ابتدا کلیه داده های هواشناسی 12 ایستگاه سینوپتیک منطقه بین سال های 2000 تا 2018 میلادی موردبررسی قرار گرفتند و پس از مشخص شدن تاریخ وقوع طوفان های گرد و غباری، تصاویر ماهواره ای موردنیاز برای رخداد های فوق تهیه شد. بر اساس نتایج مشخص شد که ایستگاه قشم با 2762 روز بیشترین و ایستگاه میناب با 356 روز کمترین فراوانی وقوع گرد و غباری در استان را ثبت نموده اند. همچنین سال های 2007، 2008 و 2003 بیشترین رخداد این پدیده را در بین سال های موردمطالعه دارا می باشند. بر اساس داده های بررسی شده از مجموع 35716 روز همراه با پدیده گرد و غبار، 84 درصد رخدادهای گرد و غبار در ایستگاه های موردمطالعه دارای منشا محلی (کد 07) و 16 درصد دارای منشا فرامحلی (06) می باشد. همچنین بر اساس نتایج حاصل از پردازش داده های فوق، بیشترین فراوانی وقوع گرد و غبار مربوط به سه ماه می، آوریل و ژوییه می باشد و ماه های نوامبر، دسامبر و اکتبر دارای کمترین وقوع پدیده گرد و غبار در استان بوده است. برای بارزسازی و پایش توده های گرد و غبار تعداد 48 تصویر سنجنده مودیس که در آن دید افقی کمتر از 1000 متر بوده و کمینه چهار ایستگاه هواشناسی استان وقوع طوفان گرد و غبار را در آن ثبت نموده اند، با استفاده از چهار الگوریتم Ackerman, TDI, TIIDI, NDDI مورد پردازش و تحلیل قرار گرفتند. نتایج بیانگر کارایی بهتر الگوریتم TDI برای بارزسازی توده های گرد و غبار در منطقه می باشد، ضمن اینکه مناطق شرقی استان هرمزگان، تالاب جازموریان، شرق سیستان و بلوچستان، مناطق غربی افغانستان و پاکستان و نیز مناطق مرکزی و جنوبی عربستان از مهم ترین کانو ن های تولید گرد و غبار در منطقه شناخته شدند.

    کلید واژگان: الگوریتم آشکارسازی, مودیس, گرد و غبار, عمق نوری, واکاوی, هرمزگان
    Mahmood Damizadeh, Rasool Mahdavi *, AliAkbar Noroozi, Arshk Hollisaz, Hamid Gholami

    Geographical location and proximity to countries such as Saudi Arabia, Pakistan and Afghanistan as well as desert conditions and poor vegetation cover, weather instability and high winds have caused dust storms in different parts of Hormozgan province. This phenomenon is nowadays recognized as one of the environmental challenges in southern Iran. In order to study the dust phenomena in Hormozgan province, were first analyzed the dust data of twelve synoptic stations in the region between 2000 and 2018 Ackerman’s model, Normalized Difference Dust Index (NDDI), Thermal-infrared Dust Index (TDI) and Thermal Infrared Integrated Dust Index (TIIDI) were four Algorithm methods for dust source and plume identification using MODIS data MODIS Level 1B and MODIS Level 2 aerosol data to delineate and compares. Results showed that Qeshm station with 2762 days had the most and Minab station with 356 days had the least frequency of dust occurrence in the province. Also, 2007, 2008 and 2003 have the highest occurrence among the studied years. According to the survey data from 35716 days associated with dust phenomenon, 84% of dust events in the stations were locally originated (code 07) and 16% were of external source (06). The results also showed that the most occurrence of dust occurred in May, April and July, and the least occurrence of dust occurred in November, December and October. The results are shows all of the techniques except NDDI were successful in detecting dust plumes, but the most effective algorithm for plumes identification varied from event to event. In addition, TDI is the best algorithm comparing 3 evidence and eastern regions of Hormozgan, Jazmoorian area, Sistan and Baluchestan, and the western part of Afghanistan and Pakistan and south of Saudi Arabia are most important for dust source in Hormozgan Province.

    Keywords: Algorithm detector, MODIS, Dust storm, Analysis, Hormozgan
  • Mahmood Soltaninejad, Mohammad Jafari*, Aliakbar Noroozi, Seyed Akbar Javadi

    The face of the earth is always changing due to human activities and natural phenomena. Therefore, to optimize the management of the natural areas, knowledge of the trend, extent and estimation of land cover / use changes is considered necessary. Reviewing these changes through satellite images and evaluating their potential through modeling can help environmental planners and natural resource managers to make more informed decisions. In the present study, quantitative detection and evaluation of changes in vegetation were performed in the areas with combat desertification projects, Shahdad, Bam and Garmsar in Iran, during a 30-year period within 1987, 2002 and 2017. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and land use maps were produced using the Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+), Thematic Mapper (TM) and Operational Land Imager (OLI) satellite images in the three corresponding periods for the vegetation/non-vegetation, and agricultural lands. The Kappa coefficient of 0.83 to 0.86, 0.91 to 0.92, and 0.94 to 0.95 was calculated for 1987, 2002, and 2017 respectively, and the total accuracy was between 88 and 97. After providing the land use maps in different years, the monitoring of land use changes was investigated using the Change Detection method. According to the trend of changes during the periods, the results exhibited that the vegetated lands in these three areas had an increasing trend in average 31.33%, and the non-vegetated lands were turned to vegetated lands over time. In other words, they have declined by an average of 35%. Moreover, an increasing trend was found for the agricultural lands during the periods in average 4%. Eventually, the cost-effectiveness of projects implemented in the studied areas was calculated.

    Keywords: Vegetation changes, Remote sensing, Trend determination, Change detection
  • منصور چترنور، احمد لندی*، احمد فرخیان فیروزی، علی اکبر نوروزی، حسینعلی بهرامی

    با توجه به گستردگی مناطق مستعد تولید گرد و غبار در استان خوزستان، می توان از روش های نوینی مانند تصاویر ابر طیفی و بازتاب خاک، برای تعیین ویژگی های خاک این مناطق  استفاده کرد. از جمله چالش های استفاده از تصاویر ابر طیفی در ارزیابی ویژگی های خاک، رنگ روشن خاک در اثر وجود ترکیباتی مانند گچ است که ممکن است در برآورد سایر ویژگی های خاک، منجر به خطا شود. این پژوهش با هدف تعیین طول موج کلیدی گچ خاک در اراضی مستعد تولید گرد و غبار استان خوزستان انجام گرفته است. برای این منظور، ابتدا طیف اصلی خاک با استفاده از دستگاه FieldSpec3 تعیین شد. طیف اصلی با 5 روش فیلتر ساویتزی گولای (SG)، مشتق اول صاف شده با فیلتر ساویتزی گولای (FD-SG) ، مشتق دوم صاف شده با فیلتر ساویتزی گولای (SD-SG) ، واریانس استاندارد نرمال (SNV) و حذف پیوستار (CR)، پیش پردازش شد. سپس، عملکرد برآورد گچ خاک در دو مدل رگرسیونی چند متغیره رگرسیون حداقل مربعات جزیی (PLSR) و ماشین بردار پشتیبان (SVR) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد مدل SVR دقت کلی برآورد بالاتری نسبت به مدل PLSR در برآورد گچ خاک داشته است و همچنین در مدل SVR، روش حذف پیوستار در گروه واسنجی بهترین عملکرد (71/3= RPDCAL و 47/2 = RMSECAL ،93/0 =CAL R2) و طیف اصلی ضعیف ترین عملکرد (59/1= RPDCAL و 32/6 = RMSECAL ،76/0 =CAL R2) را در برآورد گچ خاک نشان داده اند. قابل ذکر است که در گروه اعتبارسنجی نیز، روش حذف پیوستار (49/2= RPDVAL و 58/3 = RMSEVAL ،88/0 =VAL R2) و طیف اصلی (12/1= RPDVAL و 81/7 = RMSEVAL ،52/0 =VAL R2) به ترتیب بهترین و ضعیف ترین عملکرد را نشان دادند. در این پژوهش، محدوده طول موج های 1450، 1550، 1700، 2100، ،2200 و 2400 نانومتر که بیش ترین همبستگی را با گچ خاک داشتند، به عنوان طول موج کلیدی گچ خاک در مناطق مستعد تولید گرد و غبار اهواز به دست آمد.

    کلید واژگان: طول موج کلیدی, فیلتر ساویتزی گولای, روش مشتق دوم, روش حذف پیوستار, مدل SVR
    Mansour Chatrenor, Ahmad Landi *, Ahmad Farrokhian Firouzi, Aliakbar Noroozi, HosseinAli Bahrami

    Considering that Khuzestan province has a large area of land susceptible to dust generation, novel approaches such as Hyperspectral images could be used in the determination of soil characteristics. One of the main challenges in using hyperspectral images for evaluation of soil properties in these areas is the presence of some compounds such as gypsum which may lead to some errors in estimating other soil properties. This research has mainly been conducted to determine the soil-gypsum key wavelength in the dust center of Khuzestan province. To achieve this goal, at first the original soil spectrum was preprocessed using FieldSpec3 setup via five methods including the Savitzky-Golay filter, the first derivative with the Savitzky-Golay filter (FD-SG), the second derivative with the Savitzky-Golay filter (SD-SG), the Standard Normal Variant (SNV) and the Continuum Removal method (CR). Two Multivariate regression models including Partial Least Squares Regression (PLSR) and Support Vector Machine (SVR) were used and compared in the estimation performance of soil gypsum. The results showed that the SVR model had better performance rather than the PLSR model in estimating soil gypsum. Also, in the SVR model, the continuum removal method (R2cal=0.93, RMSEcal=2.47, RPDcal=3.71) and the main spectra (R2cal=0.76, RMSEcal=6.32, RPDcal=1.59) had the best and weakest performance in estimating soil gypsum, respectively. It is noteworthy that the continuum removal method (R2val=0.88, RMSEval=3.57, RPDval=2.49) and the original spectrum (R2val=0.52, RMSEval=7.81, RPDval=1.12) in the validation group showed the best and the weakest performance, respectively. In the present study, wavelength ranges around 1450, 1550, 1700, 2100, 2200, 2400 nm which had the highest level of correlation with soil-gypsum content, was obtained as the key wavelengths of the soil in sensitive areas to dust production.

    Keywords: key wavelength, Savitzky-Golay filter, second derivative method, Continuum removal method, SVR model
  • محمدرضا جعفری*، امیر سررشته داری، علی اکبر نوروزی، احمد حسینی
    سابق و هدف

    تغییرات در پوشش گیاهی و کاربری زمین به صورت غیر اصولی از یک سو و وقوع پدیده زوال درختی در دهه اخیر از سوی دیگر فشار مضاعفی را بر جنگل های زاگرس وارد کرده و باعث خشکیدگی گستره قابل توجهی از این جنگل ها به ویژه در استان ایلام شده است. از آنجا که آگاهی از میزان و موقعیت تخریب جنگل و پراکنش مکانی مناطق در معرض تخریب و جلوگیری از این روند فزاینده مد نظر برنامه ریزان و مدیران بخش منابع طبیعی است، لازمه مدیریت پایدار این منابع ارزشمند دسترسی آسان به اطلاعات و داده های به روز و دارای صحت بالا می باشد. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی پراکنش پهنه های خشکیدگی درختی بلوط در واحدهای فیزیوگرافی (شیب، جهت شیب و طبقات ارتفاعی) و همچنین کاربری اراضی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی در این استان انجام گردید.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق ابتدا با استفاده از مدل های ارتفاعیAlos و Srtm، در محیط GIS لایه های اطلاعاتی شیب، جهت شیب و طبقات ارتفاعی استخراج گردید. سپس بر اساس تصاویر ماهواره ای و کنترل صحرایی، لایه کاربری اراضی استان تهیه شد. همچنین با استفاده از دستگاه GPS موقعیت درختان خشکیده نمونه بلوط تعیین و لایه نقطه ای مربوطه تهیه گردید. در ادامه با تلفیق لایه های اطلاعاتی تهیه شده (شیب، جهت شیب، طبقات ارتفاعی و کاربری اراضی) با لایه موقعیت مناطق خشکیده بلوط، فراوانی پهنه های خشکیدگی درختی جنگل های بلوط در واحدهای فیزیوگرافی و کاربری اراضی مشخص و مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها

    طبق نتایج به دست آمده، میزان خشکیدگی درختی در واحدهای توپوگرافی (شیب، جهت شیب و طبقات ارتفاعی) مستخرج از دو مدل Also 12 متری و Srtm 50 متری نشان داد، بر اساس مدلAlso بیشترین فراوانی مناطق خشکیده بلوط مربوط به کلاس شیب 20-10 درصد (30 درصد) است. 18 درصد مربوط به جهت شیب شمال شرقی است و 47 درصد مربوط به طبقه ارتفاعی 2000-1500 متر است. همچنین بر اساس مدل Srtm بیشترین فراوانی مناطق خشکیده بلوط مربوط به کلاس شیب 20-10 درصد (30 درصد) است، 20 درصد مربوط به جهت شیب شمالی است و47 درصد مربوط به طبقه ارتفاعی2000-1500 متر است. از نظر واحدهای اراضی نیز بیشترین مناطق خشکیده بلوط به ترتیب در واحدهای کوهستان، تپه ها، مناطق واریزه ای سنگریزه دار و فلات ها قرار دارد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی بین درصد پراکنش خشکیدگی بلوط با کلاس های شیب در دو مدل مورد بررسی، اختلافی وجود ندارد. اما میزان خشکیدگی در طبقات ارتفاعی و جهت شیب در هر دو مدل تفاوت های جزیی وجود دارد. از نظر کاربری های جنگلی نیز بیشترین فراوانی خشکیدگی بلوط به ترتیب در طبقات کم (5/36 درصد)، متوسط (9/33 درصد) و زیاد (4/4 درصد) قرار دارد.

    کلید واژگان: تغییر کاربری, خشکیدگی بلوط, زاگرس میانی, مدل های Alos و Srtm, واحدهای فیزیوگرافی
    Mohammadreza Jafari *, Amir Sarreshtehdari, Ali Akbar Noroozi, Ahmad Hossini
    Background and Objectives

    Changes in vegetation and land use have been unprincipled on the one hand, and the occurrence of tree decay in the last decade, on the other hand, has put additional pressure on the forests of the Zagros, causing significant significant drying of these forests in particular. It is located in Ilam province. Since awareness of the extent and location of deforestation and spatial distribution of areas at risk of destruction and prevention of this growing trend is the concern of planners and managers of the natural resources sector, the need for sustainable management of these valuable resources is easy access to information and data. The day is high. Therefore, the present study aimed to investigate the distribution of oak tree drying zones in physiographic units (slope, slope direction and elevation classes) as well as land use using geographical information system in this province.

    Materials and Methods

    In this study, first, using Alos and Srtm elevation models, in the GIS environment, slope information layers were extracted for slope and elevation classes. Then, based on satellite images and field control, the land use layer of the province was prepared. Also, using the GPS device, the position of the dried oak trees was determined and the relevant dotted layer was prepared. Then, by combining the prepared information layers (slope, slope direction, height floors and land use) with the location layer of dried oak areas, the frequency of tree drought zones of oak forests in physiographic and land use units is determined and examined. Took

    Results

    According to the results, the drought rate of trees in topographic units (slope, slope direction and elevation classes) extracted from two models is also 12 meters and Srtm is 50 meters. Percentage (30%). 18% is for the northeast slope and 47% is for the 2000-1500 m high floor. Also, according to the Srtm model, the highest frequency of dried oak areas is related to the slope class of 10-20% (30%), 20% is related to the northern slope direction and 47% is related to the altitude of 2000-1500 meters. In terms of land units, most of the dried areas of oak trees are located in mountainous areas, hills, pebbled areas and plateaus, respectively.

    Conclusion

    In general, there is no difference between the percentage distribution of oak drying with slope classes in the two models studied. However, there are slight differences in the height of the floor and the direction of the slope in both models. In terms of forest use, the highest frequency of oak drying is in low (36.5%), medium (33.9%) and high (4.4%) classes, respectively.

    Keywords: User Change, Oak dieback, Middle Zagros, Alos, Srtm models, Physiographic units
  • علی صالحی*، کامران پورمقدم، علی اکبر نوروزی، امیر اسلام بنیاد
    در سال های اخیر بخش قابل توجهی از جنگل های بلوط غرب کشور با پدیده خشکیدگی مواجه شده است. بررسی های اولیه، یکی از عوامل تاثیر گذار بر خشکیدگی جنگل های بلوط را افزایش فراوانی وقوع و شدت پدیده گرد و غبار معرفی کرده اند. در این مطالعه، از تصاویر سنجنده مادیس با قدرت تفکیک مکانی یک کیلومتر و 250 متر و اطلاعات هواشناسی ایستگاه های هم دیدی استان کرمانشاه مربوط به دوره زمانی 15 ساله (2014-2000) برای بررسی پدیده گرد و غبار و روند تغییرات سبزینگی جنگل در این استان استفاده شد. بررسی شدت گرد و غبار با استفاده از داده های دید افقی و طبقه بندی تصاویر با روش نظارت نشده صورت گرفت. همچنین، در این پژوهش ارتباط فراوانی وقوع گرد و غبار و روند تغییرات سبزینگی در محدوده های خشکیدگی جنگل های بلوط مورد بررسی قرار گرفت. بررسی رخداد گرد و غبار نشان داد که در استان کرمانشاه به ترتیب بیشترین روزهای دارای گرد و غبار در سال های 2008 و 2009 به وقوع پیوسته است. بیشترین فراوانی وقوع گرد و غبارهای شدید مربوط به سال 2012 بوده است. همچنین، بررسی تصاویر ماهواره ای و شاخص های طیفی نشان داد که بیشترین کاهش سبزینگی در جنگل های متراکم (با بیش از 50 درصد تاج پوشش) به میزان 67 درصد و با دقت کلی 62 درصد در محدوده جنوب و جنوب شرق استان کرمانشاه و در مرز استان های لرستان و ایلام اتفاق افتاده است. همچنین، نتایج نشان داد که فراوانی پدیده گرد و غبار با پدیده کاهش سبزینگی جنگل بلوط همبستگی بالایی (0.7) دارد و گرد و غبار، بر کاهش سبزینگی جنگل های بلوط استان کرمانشاه تاثیر گذار است.
    کلید واژگان: ایستگاه هم دید, بارش, رطوبت خاک, تصاویر سنجنده مادیس, طبقه بندی
    Ali Salehi *, Kamran Pourmoghadam, Aliakbar Noroozi, Amir Eslam Bonyad
    In recent years, a considerable part of the western oak forests of the country has been faced with drought and decline. Initial studies have identified one of the factors affecting oak forest dryness as increasing frequency and severity of dust phenomenon. In this study, the MODIS sensors with a resolution of 1 km and 250 m and meteorological data of Kermanshah Province synoptic stations over a 15-years period (2014-2000) was used to investigate the dust phenomenon and the process of forest vegetation changes in the region. Dust intensity was investigated using visibility data and unsupervised image classification method. Also, in this study, the relationship between the occurrence of dust and vegetation changes in oak forests was investigated. Survey of dust events showed that Kermanshah Province had the highest number of dust events in 2008 and 2009, respectively. The highest incidence of severe dust was in 2012. In addition, satellite imagery and spectral indices also showed that the highest reduction of vegetation in dense forests (>50% canopy cover) by 67% and with an overall accuracy of 62% in the south and southeast of Kermanshah Province and at the border of Lorestan and Ilam provinces has happened. Results also showed that the frequency of dust phenomenon is highly correlated (70%) with the phenomenon of oak forest degradation; and dust has the effect of reducing the greenness of oak forests in Kermanshah province.
    Keywords: Classification, MODIS, precipitation, Soil Moisture, Synoptic station
  • منصور چترنور، احمد لندی*، احمد فرخیان فیروزی، علی اکبر نوروزی، حسینعلی بهرامی

    امروزه استفاده از طیف سنجی در برآورد ویژگی های خاک کاربرد گسترده ای یافته است. هدف از این پژوهش استفاده از امواج مریی و مادون قرمز نزدیک در برآورد خصوصیات خاک در مناطق مستعد تولید گرد و غبار استان خوزستان است. تعداد 142 نمونه خاک از مناطق مستعد تولید گرد و غبار مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مقدار کربنات کلسیم معادل، گچ، کربن آلی و نیتروژن کل خاک اندازه گیری شد. از مدل های رگرسیون خطی، حداقل مربعات جزیی (PLSR) و PLSR و رگرسیون مولفه اصلی (PCR) برای برآورد این خصوصیات در خاک استفاده شد. سه روش بازتاب طیف اصلی و روش های پیش پردازش مشتق اول و مشتق دوم در دو مدل رگرسیونی PCR و PLSR مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل PLSR در حالت استفاده از روش پیش پردازش مشتق دوم باعث کاهش نویز طیف های بازتابی نمونه های خاک گردید، برای سه پارامتر کربنات کلسیم معادل، کربن آلی و نیتروژن کل به ترتیب با ضرایب تعیین 95/0 و 92/0 و 81/0 بیشترین دقت برآورد را نشان داد. برای گچ بیش ترین دقت در حالت مشتق اول با ضریب تعیین: 87/0 بود. نتایج این مطالعه بیانگر آن است که استفاده از روش طیف سنجی در برآورد خصوصیات خاک در مناطق مستعد تولید گرد و غبار استان خوزستان دقت مناسبی دارد و با توجه به وسعت کانون های ریزگرد و سرعت عمل و ارزان تر بودن این روش می توان در ارزیابی خصوصیات خاک این مناطق استفاده گردد.

    کلید واژگان: پیش پردازش, طیف اصلی, مشتق دوم, PCR, PLSR
    Mansour Chatrenour, Ahmad Landi *, Ahmad Farrokhian Firouzi, Aliakbar Noroozi, Hosseinali Bahrami

    Nowadays spectroscopy is used for estimating soil properties. The main objective of this research was to estimate some soil properties of Susceptible Areas of Dust Production using visible and near infrared. Therefore 142 soil sample of Susceptible Areas of Dust Production were Collected and analyzed. Equivalent calcium carbonate, gypsum, organic carbon and nitrogen of soil sample were measured and linear regression models of PCR and PLSR were used to estimate these properties .Three methods of reflection of the main spectra and pre-process methods of first derivative and second derivative were compared in two regression models of PCR and PLSR. The results showed that the PLSR method is more accurate than the PCR model for estimating soil properties. The PLSR model in the pre-processing second derivative with noise reduction, showed the highest accuracy for equivalent calcium carbonate, organic carbon and total nitrogen with the coefficient of determination as 0.95, 0.92 and 0.81, respectively. For gypsum, the highest accuracy in the first derivative with the coefficient of determination was 0.87. The results of this research revealed the use of spectroscopy in estimating soil properties of dust production-prone areas in Khuzestan province have an appropriate accuracy; and due to the extent of these areas and the speed of operation and cheapness of this method, it can be used to predict the amount of soil properties in these areas.

    Keywords: preprocessing, main spectrum, second derivative, PCR, PLSR
  • علی اکبر نوروزی*، ضیاالدین شعاعی

    فرسایش بادی از مهمترین فرآیندهای بیابانزایی در مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شود. این فرآیند سبب تخریب اراضی، خاک، منابع آب و غیره می شود. پدیده گرد و غبار گرد و غبار بعنوان یکی از مهم ترین پیامدهای فرسایش بادی در سطح ایران و جهان و بویژه در منطقه غرب و جنوب غرب کشور مطرح است. ازاین رو پژوهش حاضر بر اساس ترکیبی از روش ها و داده های میدانی، سنجش از دوری، اقلیمی و فیزیوگرافی بمنظور شناسایی کانون های داخلی مولد گرد و غبار در نیمه غربی کشور انجام شده است. بر اساس نتایج آماری بیشینه رخداد گرد و غبار برای منطقه مورد مطالعه طی سال های 2008، 2009 و 2012 ثبت شده است. در مقیاس ماهانه، ماه های می، ژوین و جولای از بیشترین رخداد گرد و غبار برخودارند. در مقیاس ساعتی، بیشینه رخداد گرد و غبار برای ساعت های 9 صبح الی 18 بعدظهر به وقت محلی رخ میدهد. ردیابی مسیر گرد و غبارهای ورودی نشان داد که طی دوره گرم سال بیشترین گرد و غبارهای ورودی با جهت شمال غربی - جنوب شرقی و غربی-شرقی و در دوره سرد بویژه در اواخر دوره با جهت جنوبی - شمالی منطقه مطالعاتی را تحت تاثیر قرار می دهند. تهیه نقشه کاربری و بررسی تغییرات آن بیانگر کاهش سطح مناطق آبی، پوشش گیاهی و افزایش اراضی بایر خاکی در سال 2015 نسبت به سال 2000 می باشد. این ویژگی ها بهمراه خصوصیات فیزیوگرافی چون فرسایش پذیری زیاد سازندها، وجود خاک های شور و باتلاقی، رطوبت کم خاک، تغییرات زیاد کاربری سسب شناسایی مناطق مستعد و پتانسیل تولید گرد و غبار برای استان های هدف شد. این مناطق برای بیشتر استان های هدف در قسمت های غربی و جنوب غربی قرار دارد.

    کلید واژگان: کانون, گردوغبار, داده ای ماهواره ای
    AliAkbar Noroozi *, Ziaedin Shoaee

    Wind erosion is one of the most important desertification processes in arid and semi-arid regions. This process destroys lands, soil, water resources and more. Dust phenomenon is one of the most important consequences of wind erosion in Iran and worldwide and especially in the west and southwest of Iran. Therefore, the present study is based on a combination of field data, remote sensing, and climatology and physiography data, In order to identify internal dust generating centers in the western part of the country. Based on the statistical results, the maximum dust event was recorded for the study area during 2008, 2009 and 2012. On a monthly basis, May, June and July are the most dusty events. On an hourly scale, the maximum occurrence of dust occurs from 9 am to 6 pm local time. Tracing of inlet dust paths showed that during the warm period of the year most of the input dusts are in the northwest - southeast and west - east direction and in the cold period especially late in the south - north direction of the study area. Land use mapping and surveying changes indicate a decrease in water levels, vegetation cover, and land depletion in 2015 compared to 2000. These features, along with physiographic features such as high erosivity of the formations, presence of saline and marshy soils, low soil moisture, high variability of land use, identified potential areas and potential for dust generation in the target provinces.

    Keywords: Dust storm, satellite imagery, source
  • منصور چترنور، احمد لندی*، احمد فرخیان فیروزی، علی اکبر نوروزی، حسینعلی بهرامی
    سابقه و هدف

    در سال های اخیر نواحی گسترده ای از استان خوزستان به دلیل عدم پوشش سطحی و مقاومت کم خاک در برابر باد فرساینده، مستعد تولید ریزگرد هستند. در بین ویژگی های خاک، ماده آلی با اتصال ذرات خاک نقش مهمی در مقاومت به فرسایش بادی و تولید ریزگرد دارد. با توجه با سطح گسترده ی کانون های ریزگرد استان خوزستان، استفاده از روش های سنتی تجزیه و تحلیل خاک پر هزینه و زمان بر است. روش طیف سنجی به دلیل مزیت سرعت عمل و سهولت جابجایی، می تواند هزینه و زمان اندازه گیری ویژگی های خاک را کاهش دهد. بر این اساس هدف از این پژوهش بررسی رفتار طیفی کربن آلی خاک در مناطق مرکز و جنوب استان خوزستان با استفاده از دو مدل رگرسیونی چند متغیره ماشین بردار پشتیبان (SVR) و شبکه عصبی (PLS-ANN) و تعیین طول موج کلیدی کربن آلی خاک در این مناطق است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش منطقه مطالعاتی به شبکه های 2 در 2 کیلومتری تقسیم گردید و نمونه برداری به روش سیستماتیک- تصادفی انجام شد. مقدار کربن آلی نمونه های خاک در آزمایشگاه اندازه گیری گردید. طیف بازتابی نمونه ها با استفاده از دستگاه Fildspec3 در اتاقک تاریک تعیین شد و اندازه گیری طیفی با سه نوع آشکارساز در محدوده مریی تا مادون قرمز نزدیک (2500-350 نانومتر) صورت گرفت. به منظور حذف نویز در طیف بازتابی، طیف اصلی با 4 روش مشتق اول همراه با فیلتر ساویتزکی - گولای (FD-SG)، روش مشتق دوم به همراه فیلتر ساویتزکی - گولای (SD-SG)، واریانس نرمال استاندارد (SNV) و حذف پیوستار (CR) پیش پردازش شد. در ادامه عملکرد مدل های SVR و PLS-ANN در طیف اصلی و روش های پیش پردازش مورد مقایسه قرار گرفت.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که مدل PLS-ANN دقت بیشتری نسبت به مدل SVR در برآورد کربن آلی خاک داشت. در مدل SVR روش پیش پردازش حذف پیوستار (CR) بهترین عملکرد (CR) (82/1=CAL RPD و 06/0 =CAL RMSE ،84/0 =CAL R2) و طیف اصلی (ROW) (66/1=CAL RPD و 14/0 =CAL RMSE ،74/0 =CAL R2) کمترین عملکرد را داشتند. در مدل PLS-ANN بهترین عملکرد مرتبط به روش مشتق دوم (SD-SG) (34/2=CAL RPD و 05/0 =CAL RMSE ،92/0 =CAL R2) و کمترین عملکرد در روش مشتق اول (FD-SG) (86/1=CAL RPD و 1/0 =CAL RMSE ،80/0 =CAL R2) مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    در این پژوهش روش های پیش پردازش سبب بهبود دقت کلی مدل های SVR و PLS-ANN نسبت به طیف اصلی شدند. با توجه به عملکرد روش مشتق دوم در مدل PLS-ANN که بهترین دقت را در برآورد کربن آلی خاک داشت، طول موج های 800، 1800 و 2000 نانومتر به عنوان طول موج کلیدی کربن آلی خاک در برای مناطق مستعد تولید ریزگرد شناسایی شد.

    کلید واژگان: ماشین بردار پشتیبان, مدل شبکه عصبی, پیش پردازش, حذف پیوستار
    Mansour Chatrenor, Ahmad Landi *, Ahmad Farrokhian Firouzi, Aliakbar Noroozi, Hosseinali Bahrami
    Background and Objectives

    In recent years, due to the lack of surface coating and low soil resistance to wind erosion, the large area of Khuzestan province is sensitive to dust production. Among the soil characteristics, the organic matter by collecting soil particles, has important role in soil resistance to wind erosion and dust production. Since these areas are so wide, the use of traditional methods of soil analysis is really costly and time consuming. The spectroscopy approach, due to the advantage of speed and easy movement, can reduce the cost and time of measurement. The aim of this study is to investigate the spectral behavior of soil organic carbon in central and southern regions of Khuzestan province by using tow multivariate regression, Support Vector Regression) SVR( and neural network (PLS-ANN), and key wavelength determination of soil organic matter in these areas.

    Materials and Methods

    In this research, the study area was divided into 2 km square grids and systematic and random sampling Methods were performed. The soil organic matter in samples was measured in the laboratory. The Reflectance spectra of soil samples were determined using FildSpect setup in dark room. And spectral measurements were carried out with three types of detectors in range of visible to near infrared (3500-2500 nm). To eliminate the noise in normal reflectance spectra, the main spectra were preprocessed by four methods, including the first derivative with the Savitzky-Golay filter (FD-SG), the second derivative with the Savitzky-Golay filter (SD-SG), the standard normal variant method (SNV) and the continuum removed method (CR). Next, the performance of SVR and PLS-ANN models in main spectra preprocessed method were compared.

    Results

    The results showed that the PLS-ANN model had better accuracy compared to SVR model in estimating organic carbon. In SVR models, the continuum removal method (CR) had the best performance (R2CAL=0.84, RMSECAL=0.06 and RPDCAL=1.82) and the main Spectra had the worst performance (R2CAL=0.74, RMSECAL=0.14 and RPDCAL=1.66). In PLS-ANN models, the best performance belonged to the second derivative (SD-SG), (R2CAL=0.92, RMSECAL=0.05 and RPDCAL=2.34) and the worst performance was related to the first derivative (FD-SG), (R2CAL=0.80, RMSECAL=0.1 and RPDCAL=1.86).

    Conclusion

    In this study, the preprocessing methods improved the overall accuracy of SVR and PLS-ANN models compared to the main spectrum. According to the second derivative method, in PLS-ANN witch had the best accuracy in estimating soil organic carbon, the Wavelength ranges around 800, 1800 and 2000 nm were identified as the key wavelength of the organic carbon in sensitive centers to dust production.

    Keywords: Support vector machine, neural network, Preprocessing, Continuum Removal Method
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • 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.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال