alireza shakiba
-
پیش نگری روند دما نسبت به سایر پارامترهای اقلیمی در مطالعات محیطی و جوی از اهمیت ویژ ه ای برخوردار می باشد، زیرا در صنعت ، خشکسالی ، تبخیر وتعرق کار برد و فراوانی دارد . هدف ازاین پزوهش، پیش نگری نوسانات دما در فصل های سرد سال برای یازده سال آینده (2029-2019) با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی و سری زمانی آریما (Auto Arima)و مقایسه مدل های نامبرده در شهرستان الشتر واقع در استان لرستان است . برای تحقق هدف فوق ؛ آمار اقلیمی 12 ایستگا ه سینوپتیک در استان لرستان مورد مطالعه قرار گرفت . داده های اقلیمی دما در یک دوره آماری30ساله از سال(2010- 1980) از سازمان هواشناسی کشورتهیه شد . پارامترهای مورد استفاده در مدل های فوق شامل میانگین حداقل وحداکثر دمای فصلی می باشند . که با استفاده از مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی ، سری زمانی آریما از طریق لایه های ورودی ، مخفی ، خروجی به وسیله نرون وپرسپترون ، به پیش نگری تغییرات میانگین دمای فصلی می پردازند . محاسبات میانگین تغییرات دمای فصلی در بازه زمانی (2018-1998 با پکیچ (Forecasts فرکست و شاخص RMSE تحلیل گرNNAR انجام شد . نمودارها و گراف ها ترسیم شده است و نتایج بدست آمده جهت پیش نگری دمای فصلی در مقایسه مدل قید شده با دقت 95-80 درصدی نشان دهنده آنست که بیشترین دقت اندازه گیری پیش نگری دما در فصل تابستان با 33% وکمترین دقت اندازه گیری در فصل پاییز با 81% می باشد . نشان از مقایسه دو مدل ذکر شده مشخص شد که مدل شبکه عصبی کارایی بهتر ی نسبت به مدل آریما بر خوردار است .
کلید واژگان: پیش نگری, سری زمانی آریما, شبکه عصبی مصنوعی, شهرستان الشتر, دمای میانگین فصلیThe most important pillar of a scientific and applied research is the statement of the problem, when a problem can be scientific and practical that creates a challenge in relation to the solution of the problem and clearly defines the purpose of the work, as well as the challenges that have arisen in relation to the problem in question, the researcher uses Simulation models can overcome one of the challenges and work as a source of information for climate researchers to use for future research. In this research, the statement of the present problem is the statement of forecasting the average seasonal temperature. What element is temperature, the answer to these questions and reasons, let's hypothesize against it, after formulating the assumptions, prepare climatic data of temperature of the study area and the neighboring stations of the area, and also specify the study area To start the work, using modeling (simulation) and comparison and accuracy of forecasting, he used two models by comparing and measuring the accuracy of their errors, because Temperature is a physical quantity, some of the sun's radiant energy is absorbed by the earth's surface and becomes thermal energy.This energy is expressed in the form of temperature or degrees. Among the different climatic elements, temperature and precipitation are of special importance to predict this. The important key climatic element, our goal is to examine the seasonal average temperature changes in the seasons and determine the seasonal changes with 95% and 80% accuracy using artificial neural network - Arima time series model, RMSE index, and also the models together Let's compare which predicts temperature changes better. So that researchers can use and test these models in future researches to predict other climate parameters and also the impactful consequences of seasonal temperature changes and climate elements such as relative humidity - evaporation and transpiration - industry - transportation - bridges and other infrastructures. Proper planning and management should be done in this regard. In the 21st century, climate change is considered one of the biggest environmental threats to the world. Changes in Farin's climate are estimated to have more negative effects on human society and the natural environment than changes in the average climate (Mahmood and Babel, 2014: 56). Based on the fourth report of the International Commission on Climate Change, which was published under the title of Climate Change Assessment Reports, the global increase in temperature and the occurrence of climate change have been confirmed by using the measured data of the surface temperature of land and water in the world (IPC Si, 2014: 32). The first effect of climate change on atmospheric elements is especially temperature and precipitation, then due to the relationship between atmospheric elements and terrestrial ecosystems, water resources, vegetation, soil and also human life will be affected by this phenomenon; Therefore, investigating the trend of atmospheric variables such as temperature is of particular importance (Abkar et al., 2013: 14).Temperature Some of the radiant energy of the sun absorbed by the effects of the earth's surface turns into thermal energy. This energy is manifested in the form of temperature or degree. Among the different climatic elements, temperature and precipitation are of particular importance. Although the main cause of temperature is the energy obtained from the absorption of short solar radiation on the earth's surface.Using artificial neural network and Arima time seriesThe purpose of this research is to model forecasting changes in seasonal average temperature in the study area of Al-Shatar city using artificial neural network and Arima time series model and to determine the measurement accuracy of neural network models and Arima time series model in forecasting average temperature changes and also The above simulation models should be used to predict the research of future climate researchers and be realized.The main goals of this research are to model and identify seasonal average temperature changes and the relationship of this key element with other climatic parameters of Al-Shatar city. In terms of seasonal average temperature changes and prioritizing areas with temperature variability.This part of the research has monitored and simulated the regression error of Lorestan stations (Alshatar-Broujerd-Aligodarz-Noorabad-Khorramabad-Poldakhter) in the time period (1998-2018) of the stations of Lorestan province with the temporal-spatial analysis of the RMSE index. The obtained results show that the indicators of the cold period of the year in the current situation in different areas (stations of Lorestan province) have had different trends, but the average temperature of the cold seasons of autumn and winter is an increasing trend, which results in the melting of the glaciers and snowfall. Rain is coming and this process is predicted for the next eleven (11) years. In general, the results obtained in this section have shown that the heat waves in the future will be more intense, sharper and more lasting than the current situation, and the highest temperature fluctuations in the autumn season, which is 81. Using RMSE = .003 and ME = .86, it is the artificial neural network that has the best efficiency and performance in Elshatar city station and predicts the average temperature better than the Arima time series model, therefore the artificial neural network model and Arima time series Both have 95% and 80% measurement accuracy. It is better to use these models and other machines in future research to predict the minimum and maximum temperature and other climatic elements. Because they have the best performance and efficiency in forecasting the elements, forecasting the average seasonal temperature can help to plan and manage, control evaporation and transpiration and other resources of the country and Al-Shatar city. It is summer and the least accuracy is in autumn and winter. Considering that the prevailing rain-producing air masses in Al-Shatar city leave the most seasonal changes in autumn and winter, it can be concluded that the most temperature fluctuations occur in the cold seasons of the year and the least fluctuations in The summer season occurs due to the deactivation of the rain-producing western wind, whose value is 33/. Is
Keywords: Forecasting, ARIMA Time Series, Artificial Neural Network, Al-Shatar City, Seasonal Average Temperature -
تغییر اقلیم به عنوان یکی از مهم ترین چالش های پیش روی بشر می باشد. این پدیده تاکنون تاثیرات قابل توجهی را بر تولیدات کشاورزی در اکثر نقاط جهان مخصوصا مناطق خشک و نیمه خشک بر جای گذاشته است. همچنین، در اکثر مناطق دنیا طی دهه های اخیر، متوسط درجه حرارت افزایش یافته است. امروزه در تحقیقات مختلف، شاخص های سنجش از دور به عنوان یکی از روش های نوین در شناسایی تغییر اقلیم استفاده می شوند. یکی از شاخص های مهم سنجش از دور، ویژگی های فنولوژی پوشش گیاهی است که در مطالعات اخیر توانایی خوبی در شناسایی و تخمین پوشش گیاهی نشان داده است. در مطالعه حاضر، با استفاده از سری زمانی 5 روزه شاخص نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) از تصاویر NOAA-AVHRR و پارامترهای فنولوژی گیاه، تغییرات پوشش گیاهی مناطق مراتع و اراضی دیم حوضه دریاچه ارومیه در طول سال های 2013-1984 مورد بررسی قرار گرفت. داده های اقلیمی دما و بارش از ایستگاه های هواشناسی حوضه دریاچه ارومیه اخذ و در مقایسه با نتایج تصاویر ماهواره ای استفاده گردید. نتایج تحلیل سری زمانی در طی سی سال دوره آماری در حوضه دریاچه ارومیه نشان داد، پارامتر شروع فصل رشد در منطقه اشنویه، سقز و سراب در سال 2013 نسبت به سال 1984 زودتر آغاز شده است. اما در منطقه مراغه دیرتر آغاز شده است. پارامتر پایان فصل رشد در اشنویه، سقز و تکاب زودتر به پایان رسیده است. همچنین پارامتر اوج رشد در شهرستان های مذکور پوشش گیاهی زودتر به حداکثر مقدار خود رسیده است. طول فصل رشد در شهرستان های اشنویه، مراغه و سقز به ترتیب کوتاه تر شده است. نتایج تحلیل های آماری بدست آمده از تصاویر ماهواره ای و داده های اقلیمی نشان داد که تغییرات پارامترهای فنولوژی به مکان وابسته می باشد و همچنین شب های سرد و روزهای گرم در ابتدای فصل رشد به ترتیب کاهش و افزایش یافته است. اما در انتهای فصل رشد روزهای گرم افزایش داشته است. این تغییرات باعث افزایش شیب منحنی فنولوژی رشد گیاه در زمان پیری گیاه شده است و در نهایت طول فصل رشد را کاهش داده است.کلید واژگان: تغییراقلیم, سری زمانی, پارامترهای فنولوژی, شاخص نرمال شده پوشش گیاهی, حوضه دریاچه ارومیهIntroductionClimate change is considered one of the most significant challenges facing humanity. This phenomenon has had notable impacts on agricultural production in most parts of the world, especially in arid and semi-arid regions. The average temperature has also increased in many areas over the past few decades. Today, various studies utilize remote sensing indices as one of the modern methods for identifying climate change. One of the important remote sensing indices is the phenology characteristics of vegetation cover, which has demonstrated a promising ability in identifying and estimating vegetation cover in recent studies.Materials and MethodsThe five-day time series of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from NOAA-AVHRR images and plant phenology parameters were utilized to examine changes in vegetation cover in rangeland and rainfed agricultural lands of the Urmia Lake basin over the years 1984-2013. Temperature and precipitation data were obtained from meteorological stations in the Urmia Lake basin and were used in comparison with satellite image results.Results and DiscussionThe results of the time series analysis over the thirty year period in the Urmia Lake basin revealed that the start of the growing season in Oshnavieh, Saqqez, and Sarab areas in 2013 commenced earlier than in 1984, while in the Maragheh area, it started later. The end of the growing season in Oshnavieh, Saqqez, and Takab ended earlier, and based on the peak growth parameter, vegetation in these counties reached its maximum value earlier. The results also showed the length of the growing season in Oshnavieh, Maragheh, and Saqqez counties has shortened, respectively.ConclusionThe results obtained from satellite images and climate data indicated that the observed changes in phenology parameters are location-dependent. Cold nights and warm days at the start of the growing season decreasing and increasing, respectively. However, warm days increased at the end of the growing season. These changes have increased the slope of the plant growth phenology curve during the senescence period, ultimately reducing the length of the growing season.Keywords: Phenology Parameters, NDVI, Climate Change, Time Series, Urmia Lake Basin
-
تغییرات آب و هوایی و از جمله تغییرات فضایی بارش، چالشی است که ابعاد مختلف زندگی امروزی جوامع بشری را تحت تاثیر قرار داده است. با توجه به آب و هوای خشک و نیمه خشک کشور و اهمیت مانایی فراسنج بارش در مدیریت منابع آب و غذا در آن، بررسی تغییرات فضایی آن در پهنه کشور از اهمیت بسزایی برخوردار خواهد بود. از این رو در این پژوهش تغییرات فضایی دوام فصل بارش در دوره مرطوب (سپتامبر تا می) با استفاده از دو آماره «موران محلی» و «لکه های داغ گتیس ارد-جی» طی 5 دوره 5 ساله در سال های 1991 تا 2015 میلادی مد نظر قرار گرفت. پراکنش فضایی مثبت دوام فصل بارش، بر پایه نتایج آماره موران محلی، انطباق بسیار خوبی با نواحی پربارش کشور دارد. از سوی دیگر پیوستگی الگوی فضایی منفی حاصل از آماره لکه های داغ، در قیاس با نتایج آماره موران محلی بیشتر بوده و بر نواحی بسیار کم بارش جنوب شرقی و مرکزی منطبق است. همچنین نتایج آماره الکساندرسون نشان داد که سری زمانی 13 ایستگاه از 108 ایستگاه منتخب، دارای جهش یعنی تغییر ناگهانی در سری زمانی دوام فصل بارش،بوده اند. این جهش ها بیشتر در ایستگاه های جنوبی کشور و در سالهای بعد از 2000 میلادی آشکار شده است.
کلید واژگان: تحلیل تغییرات فضایی, آماره الکساندرسون, دوام فصل بارش, ایرانClimate change, including spatial changes in rainfall following the increase in greenhouse gases, is a challenge that affects various aspects of life in human societies today. In this study, the long-term spatial changes of the rainy season from September to May were studied using the statistics of "local Moran" and "Hot spots of Getis Ord-J" during 5 5-year periods from 1991 to 2015. The application of local Moran statistics showed that areas with long rainfall periods are in good agreement with the countrychr('39')s rainfall pattern. This adaptation is accompanied by a negative spatial correlation in lands with short rainfall periods. The pattern obtained from the hot spot statistics also showed itself to be more consistent and corresponded to two very low rainfall regimes in the southeast and center, while according to local Moran statistics, this pattern was more scattered and parts of it had a low southern precipitation regime. . In addition, the results of Alexandersonchr('39')s statistics to identify mutations in the long-term series of the rainy season showed that the time series of 13 stations out of 108 stations studied experienced a sudden jump that these mutations are more in the southern stations in the country and in later years. It has occurred since 2000 AD.
Keywords: Alexanderson Statistics, Longevity of rainy Season, Iran -
مقدمه و اهداف
پویایی های ژئوپلیتیکی خاورمیانه همواره تحت تاثیر رقابت بین قدرت های جهانی به ویژه ایالات متحده و چین بوده است. هدف مقاله تحلیل این موضوع است که چگونه رقابت امریکا و چین از سال 2010 تا 2022 بر امنیت ملی ایران تاثیر گذاشته است. اهمیت استراتژیک منطقه آن را به کانون تمرکز قدرت ها تبدیل کرده و ایران به عنوان یک بازیگر کلیدی در خاورمیانه، فضای امنیتی و سیاسی خود را به طور قابل توجهی تحت تاثیر این رقابت می بیند. فرضیه تحقیق این است که رقابت بین امریکا و چین بر امنیت ملی ایران در سه حوزه اصلی نظامی/امنیتی، سیاسی و اقتصادی همزمان به صورت منفی و مثبت تاثیر می گذارد.
روش هااین پژوهش با استفاده از روشی تبیینی و با تکیه بر داده های کتابخانه ای و اسنادی انجام و تاثیرات چند وجهی رقابت امریکا و چین بر امنیت ملی ایران را تشریح می کند. این مطالعه شامل بررسی منابع تاریخی و معاصر برای ایجاد درک جامعی از استراتژی های ژئوپلیتیکی مورد استفاده امریکا و چین در خاورمیانه و پیامدهای آنها بر ایران است. ساختار تجزیه و تحلیل برای پرداختن به رقابت در حوزه های مشخص شده، در قالب ارائه بررسی دقیق هر یک از حوزه ها برای تشخیص اثرات دوگانه بر چارچوب امنیت ملی جمهوری اسلامی ایران است.
یافته هایافته های تحقیق تاثیر متقابل پیچیده ای را نشان می دهد که ناشی از رقابت ایالات متحده و چین است. در حوزه نظامی/امنیتی، رقابت عموما برای امنیت ملی جمهوری اسلامی ایران مضر بوده است. افزایش حضور نظامی ایالات متحده و اتحادها در منطقه تهدیدی مستقیم برای ایران است، در حالی که تعاملات نظامی چین از ایران حمایت استراتژیک محدود اما قابل توجهی مانند مانورهای نظامی مشترک و فروش تسلیحات می کند. با این حال، روابط نظامی گسترده تر چین با دیگر بازیگران منطقه ای مانند عربستان سعودی و اسرائیل، معضلات امنیتی مهمی را برای ایران ایجاد کرده است. از نظر اقتصادی، تلاش های امریکا برای منزوی کردن ایران از طریق تحریم ها تا حدودی با تداوم تعاملات اقتصادی چین با ایران، از جمله توافقنامه همکاری 25 ساله، مقابله شده است. با این وجود، روابط اقتصادی گسترده چین با رقبای منطقه ای ایران، مزایا را کمرنگ می کند و آسیب پذیری های اقتصادی ناشی تحریم های امریکا را تداوم می بخشد. از نظر سیاسی، وضعیت تا حدودی برای ایران مساعدتر است. امتناع چین از همسویی با سیاست های ایالات متحده با هدف منزوی کردن ایران، مانند مخالفت با تحریم های اضافی در سازمان ملل پس از برجام، حمایت دیپلماتیک مهمی را برای ایران فراهم کرد. علاوه بر این، حمایت چین از بشار اسد در سوریه با منافع استراتژیک ایران در منطقه همسو و نفوذ ایران در سوریه را تقویت کرد. با این حال، نزدیکی فزاینده امریکا، اعراب و اسرائیل، که با توافق آبراهام تسهیل شد و تاکید ایالات متحده بر مسائل حقوق بشر علیه ایران، موضع ژئوپلیتیک ایران را پیچیده می کند.
نتیجه گیریرقابت ایالات متحده و چین در خاورمیانه به طور قابل توجهی بر امنیت ملی ایران تاثیر می گذارد. از نظر نظامی و اقتصادی، این رقابت بیشتر به دلیل اقدامات ایالات متحده با هدف مهار رویکرد متوازن ایران و چین به مشارکت های منطقه ای، بیشتر تهدیدات را وسعت بخشیده تا اینکه ایجاد فرصت هایی تازه و مهم برای ایران داشته باشد. با این حال، از نظر سیاسی، رقابت به ایران اهرم هایی داده، زیرا مخالفت چین با ابتکارات تحت رهبری ایالات متحده از ایران حمایت های هرچند محدودی می کند. درک این پویایی ها برای ایران ضروری است تا سیاست خارجی و استراتژی های امنیتی خود را در بحبوحه رقابت قدرت های بزرگ به طور موثر هدایت کند. این تحقیق بر نیاز به رویکردی همه جانبه در تحلیل تاثیرات رقابت های ژئوپلیتیک جهانی بر بازیگران منطقه ای مانند ایران تاکید می کند و ماهیت دوگانه این تاثیرات را در حوزه های مختلف برجسته می نماید.
کلید واژگان: ایران, امریکا, چین, خاورمیانه, رقابتIntroductionThe geopolitical dynamics of the Middle East have always been influenced by the competition among global powers, particularly the United States and China. This study aims to analyze how the US-China rivalry from 2010 to 2022 has impacted Iran's national security. The region's strategic significance and its vast energy resources make it a focal point for these powers, each seeking to expand their influence. Iran, as a key player in the Middle East, finds its security and political landscape significantly affected by this rivalry. The research hypothesizes that the competition between the US and China affects Iran's national security in three main domains: military/security, political, and economic, with both positive and negative impacts.
MethodsThis research adopts an explanatory method, relying on extensive library and documentary data to dissect the multi-faceted impacts of US-China competition on Iran's national security. The study involves a thorough review of historical and contemporary sources to establish a comprehensive understanding of the geopolitical strategies employed by the US and China in the Middle East and their repercussions on Iran. The analysis is structured to address the competition in the specified domains, offering a detailed examination of each domain to discern the dual effects on Iran's security framework.
Results and DiscussionThe findings reveal a complex interplay of influences stemming from the US-China rivalry. In the military/security domain, the competition has generally been detrimental to Iran's national security. Increased US military presence and alliances in the region pose direct threats to Iran, while China's military engagements offer limited but notable strategic support to Iran, such as joint military maneuvers and arms sales. However, China's broader military relations with other regional actors like Saudi Arabia and Israel introduce significant security dilemmas for Iran. Economically, the US's efforts to isolate Iran through sanctions have been countered to some extent by China's continued economic engagements with Iran, including the 25-year cooperation agreement. Nevertheless, China's extensive economic ties with Iran's regional rivals diminish these benefits and perpetuate the economic vulnerabilities due to continued and even reinforced US sanctions. Politically, the situation is somewhat more favorable for Iran. China's refusal to align with US policies aimed at isolating Iran, such as opposing additional sanctions in the United Nations, provides Iran with crucial diplomatic support. Additionally, China's support for the Assad regime in Syria aligns with Iran's strategic interests in the region, reinforcing Iran's influence in the Levant. However, the growing US-Arab-Israeli rapprochement, facilitated by the Abraham Accords, and the US's emphasis on human rights issues against Iran complicate Iran's geopolitical stance.
ConclusionsThe US-China competition in the Middle East significantly impacts Iran's national security. Militarily and economically, the rivalry presents more threats than opportunities, primarily due to US actions aimed at containing Iran and China's balanced approach to regional partnerships. Politically, however, the competition offers Iran some leverage, as China's opposition to US-led initiatives provides Iran with critical support. Understanding these dynamics is essential for Iran to navigate its foreign policy and security strategies effectively amidst the ongoing great power rivalry. This research underscores the need for a nuanced approach in analyzing the impacts of global geopolitical competitions on regional actors like Iran, highlighting the dual nature of these influences across different domains.
Keywords: Iran, The USA, China, The Middle East, Competition -
رودخانه های جوی به عنوان مسیرهای یکپارچه و متمرکز از رطوبت می توانند تاثیر متفاوتی بر بارش مناطق مختلف کشور بگذارند. این پژوهش باهدف کمی سازی پراکندگی مکانی رودخانه های جوی مرتبط با 147 ایستگاه همدیدی ایران به همراه سهم بارش مرتبط با آن ها و نحوه ارتباطشان با مجموع بارش ماهانه برای 6 ماه سرد سال طی بازه 25 ساله (1995-2020) انجام شده است. در این راستا رودخانه های جوی بر اساس موقعیت جغرافیایی هر ایستگاه و مشخصات بارشی آن شناسایی و سپس جهت تعیین سهم بارشی و نحوه توزیع مکانی آن ها از تحلیل های آماری استفاده شد. نتایج نشان داد ازنظر زمانی به طور متوسط در کل کشور 8 درصد از تمام زمان های موردمطالعه همراه با رودخانه های جوی است. به طور میانگین حدود 51 درصد رخدادهای شناسایی شده منجر به بارش شده اند. ازنظر مکانی در اغلب ایستگاه های دامنه های غربی زاگرس و برخی ایستگاه های ساحلی جنوب تمام این رخدادها بارشی بوده اند. درمجموع این پدیده بین 6 تا 69 درصد مجموع بارش های کشور را طی 6 ماهه سرد تامین کرده است. حداکثر آن متعلق به نواحی جنوبی کشور بوده و با افزایش عرض جغرافیایی این سهم کاهش یافته است. علاوه بر این، افزایش بارش حاصل از رودخانه های جوی به طور متوسط موجب افزایش مجموع بارش ماهانه در 84 درصد ایستگاه های موردمطالعه شده است. همچنین بارش متاثر از پدیده در زمان های مختلف دارای نابرابری مکانی است.
کلید واژگان: رودخانه جوی, بارش دوره سرد, توزیع مکانی, تحلیل آماری, ایرانAtmospheric rivers (ARs) are integrated and concentrated moisture paths that can influence precipitation in different countries. In this research, we aim to quantify the spatial distribution of ARs for 147 synoptic stations in Iran, their precipitation contributions, and their relation to total precipitation for six cold months of the year for 25 years (1995-2020). In this regard, the atmospheric rivers were identified based on the geographical location of each station and its precipitation characteristics. Then statistical analysis was used to determine the precipitation share and spatial distribution. As a result, on average, 8% of all studied times are associated with atmospheric rivers throughout the country. In addition, approximately 51% of the events identified have resulted in precipitation. In terms of location, most of the stations on the western slopes of Zagros and some coastal stations in the south have experienced all these events as rainy. This phenomenon is estimated to have provided between 6 and 69 percent of the country's total rainfall during six months of cold weather. There is a maximum share of this in the country's southern regions, and this share has decreased with the increase in latitude. Furthermore, the rise in AR precipitation is associated with an increase in total monthly rainfall in 84% of the studied stations. There is a spatial dissimilarity in the rain-affected by the phenomenon at different times.
Keywords: Atmospheric River, Cold Period Precipitation, Spatial Distribution, Statistical Analysis, Iran -
سابقه و هدف
جزیره گرمایی شهری به عنوان یکی از اثرات توسعه شهرنشینی می تواند بر روی گیاهان و جانوران درگیر در اکوسیستم شهری و حومه ای، غلظت آلاینده ها، کیفیت هوا، مصرف انرژی و آب و همچنین سلامت و اقتصاد انسان تاثیر منفی بگذارد. بنابراین، تجزیه وتحلیل مکانی-زمانی تغییرات جزیره گرمایی شهری به عنوان رویکردی موثر برای درک تاثیر شهرنشینی بر اکوسیستم شهری و حومه ای در نظر گرفته شده است که می تواند از توسعه و برنامه ریزی شهری پایدار نیز حمایت کند. بر این اساس، این مطالعه یک رویکرد جدید برای شناسایی روند و پیش بینی الگوی تغییرات جزایرحرارتی شهری با استفاده از تجزیه و تحلیل آماری، آنتروپی شانون و آمار کای اسکور ارایه می کند.
مواد و روش هامنطقه موردمطالعه در این تحقیق شامل شهر رشت و اطراف آن است که در شمال کشور ایران واقع است. این مطالعه با استفاده از تصاویر سنجش از دور از سال 1991 تا 2021 که توسط ماهواره لندست 5 و 8 با فاصله زمانی ثابت 10 سال جمع آوری شده است، اجرا شد. تمامی تصاویر مربوط به فصل تابستان است. برای انجام این مطالعه ابتدا پیش پردازش های موردنیاز همچون تصحیحات اتمسفری و رادیومتریکی بر روی تصاویر اعمال شده است سپس در گام دوم شاخص های بیوفیزیکی سطح منطقه از تصاویر ماهواره ای استخراج شده است. در گام سوم دمای سطح زمین نیز با استفاده از تصاویر ماهواره ای در سال 2021 محاسبه شد. در گام چهارم، رگرسیون خطی چند متغیره خصوصیات بیوفیزیکی سطح و دمای سطح زمین در سال 2021 اعمال شد و سپس از مدل سلول های خودکار - زنجیره مارکوف برای پیش بینی دمای سطح زمین برای سال 2031 استفاده شد. در نهایت الگوی تغییرات جزایر حرارتی شهر رشت با استفاده از تحلیل های آماری در جهات جغرافیایی مختلف و دوره های زمانی متفاوت مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج و بحث:
نتایج این مطالعه نشان داد که بیشترین همبستگی مثبت (R=0.89) بین شاخص NDBI و دمای سطح زمین بوده است. همچنین بیشترین همبستگی منفی (R = -0.81) بین شاخص سبزینگی و دمای سطح زمین و در نهایت کمترین همبستگی (R = 0.42) بین شاخص درخشندگی با دمای سطح زمین بود. پیش بینی دمای سطح زمین با استفاده از مدل رگرسیون چند متغیره و شاخص های بیوفیزیکی سطح حاکی از خطای پایین این مدل (RMSE=1.33K) برای پیش بینی دمای سطح زمین در سال 2021 است. این بدان معناست که مقادیر پیش بینی شده در سال 2021 به مقادیر واقعی نزدیک است و بنابراین می توان به این مدل برای پیش بینی دمای سطح زمین در سال 2031 اعتماد کرد. تجزیه و تحلیل آماری درباره الگوی تغییرات جزایر حرارتی مشاهده شده و مورد انتظار نشان می دهد که میزان نرخ تغییرات برحسب زمان و مکان متفاوت بوده است و همچنین به صورت پیوسته از سال 1991 تا 2031 رو به افزایش است. علاوه بر این این تجزیه و تحلیل ها همچنین نشان داد که جزایر حرارتی شهر رشت از درجه آزادی بالا و درجه پراکندگی بالایی برخودار است. بنابراین درجه خوب بودن آن منفی است.
نتیجه گیریالگوی تغییرات جزایر حرارتی از گذشته تا به زمان حال و پیش بینی آن در آینده نشان می دهد که وابستگی بالایی با الگوی تغییرات اراضی ساخته شده دارد. در نتیجه با نظارت و کنترل مستقیم الگوی اراضی ساخته شده (همچون توسعه عمودی از طریق بام و دیوارهای سبز و مصالح ساختمانی با توان بازتابی بالا) و جلوگیری از ساخت و سازها در زمین های کشاورزی حاشیه شهر الگوی تغییرات جزایر حرارتی را کنترل نمود.
کلید واژگان: داده های سنجش ازدور, سلول های خودکار- مارکوف, تحلیل های آماری, جزایر حرارتی شهریIntroductionThe urban heat island (UHI) as a climatic effect of urbanization can negatively impact the flora and fauna involved in urban and suburban ecosystems, the presence of pollutants, air quality, energy and water consumption, as well as human health and economy. Therefore, spatiotemporal analysis of the urban heat island changes has been considered an effective approach to understanding the impact of urbanization on the urban and suburban ecosystem, which also can support sustainable urban development and planning. Accordingly, this study contributes a novel approach to identifying the trend and predicting the pattern of UHI changes using statistical analysis, Shannon's entropy and chi-score statistics.
Material and methodsThe study area of this research is the city of Rasht and its surroundings, a region located in the north of Iran. This research was implemented using remote sensing images from 1991 to 2021 that were collected by LANDSAT 5 and 8 with a fixed time interval of 10 years. All images were captured in the summer. In order to conduct this research in the pre-foresight stage, first, the required preprocessing, including atmospheric and radiometric corrections applied to the satellite images. Then, the surface biophysical characteristics of the study area were extracted from the satellite images. In the third step, the land surface temperature was computed using satellite images in 2021. In the fourth step, Multivariate linear regression between surface biophysical characteristics and the land surface temperature in 2021 was applied and then the cellular automata-Markov chain model was utilized to predict the land surface temperature for 2031. Finally, the pattern of changes in the urban heat island of Rasht city was investigated using statistical analysis in different geographic directions and different time periods.
Results and discussionThe results of this study indicate that the highest positive correlation (R=0.89) was between NDBI and LST. Moreover, the highest negative correlation (R=-0.81) was between the greenness and LST. Our results also showed that the lowest correlation (R=0.42) was between the brightness and LST. The predicted LST corresponding to surface biophysical characteristics using a multivariate linear regression model illustrates the low error of this approach (RMSE=1.33K) in 2021. This means that the predicted values in 2021 are close to the real values, and therefore, this model can be trusted to predict LST in 2031. Statistical analysis of the patterns of observed and expected changes in UHI clearly illustrated that Rasht urban expansion and the UHI expansion will consistently continue to increase from 1991 to 2031. However, the expansion rate changes over time and space. Moreover, these analyses also showed that the UHI of Rasht city has a high degree of freedom and a high degree of sprawl. Thus, and as a result, its degree of goodness is negative.
ConclusionThe pattern of UHI changes is highly dependent on the pattern of built-up land changes: as a result, sustainable development, resilience and environmental protection of Rasht requires direct monitoring and control of the pattern of urban growth, such as preventing changes in built-up areas and agricultural lands in suburban areas by incorporating a vertical form of development as well as constructing green roofs and walls and using high-reflectance building materials.
Keywords: Remote sensing data, cellular automata-Markov chain modeling, Statistical analysis, urban heat island (UHI) -
بارشهای سنگین امروزه به خاطر مخاطرات و خسارات وارده، از جنبه های مهم در مطالعات آب و هوایی هستند. کمفشارهای بریده با ایجاد ناپایداری جوی در رخداد بارش سنگین در ایران تاثیرگذار هستند. در این راستا ابتدا متغیرهای آب وهوایی دما، بارش و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال جو در ارتباط با تشکیل کمفشارهای بریده طی دوره (2018-1986) بررسی شد. سپس جهت پیش نگری تغییرات رخداد کمفشار بریده درآینده و اثر آن بر بارش سنگین، از پایگاه داده ECMWF نسخه ERA-Interim و مدلهای CMIP5 با رویکرد ریزمقیاس نمایی CORDEX تحت دو سناریوی انتشار خوش بینانه RCP4.5 و بدبینانه RCP8.5 تا سال 2099 استفاده شد. نتایج نشان داد که در سناریوی RCP4.5 افزایش بارش به میزان حداقل 41/2 میلیمتر و در سناریوی RCP8.5 کاهش بارش حداکثر به میزان 91 میلیمتر برآورد شد. ناهنجاریهای فشار سطح 500 هکتوپاسکال براساس RCP4.5 و RCP8.5 به میزان 5/61 و 5/92 ژئوپتانسیل متر افزایش خواهد داشت. کمترین فراوانی رخداد کم فشار بریده در سالهای 1995 و 1996 به تعداد 10 رخداد، و بیشترین رخداد در سالهای 1986 با 30 رخداد بوده است. با افزایش دمای هوا و پیشروی پرفشارجنب حارهای به سمت عرضهای بالا، محل تشکیل و مسیر حرکت کم فشارهای بریده در دوره 33 ساله به سمت عرضهای جغرافیایی شمالی تر کشیده شده اند که میتواند شواهدی از اثرات تغییر اقلیم در ایران باشد. وجود رابطه مستقیم معنادار بین فراوانی رخداد کم فشار بریده و بارش سنگین در سطح خطای 5 درصد تایید شد. همچنین میزان تاثیر کمفشارهای بریده در فراوانی بارش سنگین ایستگاههای ایران بهویژه ایستگاههای شمالی چشمگیرتر بوده است.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, کمفشار بریده, روش ریزگردانی دینامیکی CORDEX, CMIP5, سناریوهای RCPNowadays, heavy rains are an important aspect of climate studies because of their dangers and damage. Cut-off lows are influential in the occurrence of heavy rainfall in Iran by creating atmospheric instability. In this regard, first, the climatic variables of temperature, precipitation, and geopotential height of 500 hPa were investigated in connection with the formation of cut-off low during the period 1986-2018. Then, to predict the changes of the cut-off low event in the future and its impact on heavy precipitation, ECMWF database ERA-Interim version and CMIP5 models with CORDEX exponential microscale approach under two scenarios of optimistic release RCP4.5 and pessimistic RCP8. 5 was used until 2099. The results showed that in the RCP4.5 scenario, the increase in precipitation was estimated to be at least 2.41 mm, and in the RCP8.5 scenario, the maximum precipitation decrease was estimated to be 91 mm. The surface pressure anomalies of 500 hPa will increase by 61.5 and 92.5 geopotential meters based on RCP4.5 and RCP8.5. The lowest frequency cut-off low events was in 1995 and 1996 with 10 events, and the highest event was in 1986 with 30 events. With the increase of air temperature and the advance of subtropical high pressure towards high latitudes, the place of formation and the path of movement cut-off low in 33 years have been extended towards northern latitudes, which indicate the effects of change of the climate in Iran. The existence of a significant positive relationship between the frequency cut-off low events and heavy rainfall was confirmed at the 5% error level. Moreover, the impact of cut-off low on the frequency of heavy rainfall in Iranian stations, especially the northern stations, has been more impressive.
Keywords: Climate change, Cut-off low, CORDEX Dynamic Downscaling Method, CMIP5, RCP scenarios -
منطقه خاورمیانه همواره صحنه کشمکش قدرت های بزرگ بوده است. این درگیری به واسطه اهمیت این منطقه از منظر تامین انرژی و معادلات ژتوپولیتیک برای این قدرت ها مورد توجه قرار گرفته است. با عبور از جنگ سرد و فرارسیدن عصر دیجیتال عرصه های رقابت قدرت های بزرگ نیز دچار دگردیسی گردید با این وجود رقابت میان قدرت های بزرگ و به خصوص آمریکا و چین در این منطقه علی رغم اهمیت بسیار بالای آن کمتر مورد توجه قرار گرفته است. برای مشخص نمودن وضعیت این رقابت ناگزیر بودیم تا با روند پژوهی تحولات منطقه در طول مدت زمان 2010 الی 2022 به ابعاد گوناگون این رقابت احاطه پیدا کنیم. در اینجا آنچه سوال اصلی مقاله ما را شکل می دهد آن است که رقابت آمریکا و چین در منطقه خاورمیانه در چه ابعادی پیگیری شده است؟ فرضیه این پژوهش نیز اینگونه است که رقابت این دو قدرت در عرصه منطقه خاورمیانه محدود به یک بعد نبود و به همین جهت برای دستیابی به یک دید جامع تر در این مقاله به سه بعد اساسی این رقابت یعنی رقابت سیاسی دیپلماتیک، اقتصادی و نظامی امنیتی پرداختیم. یافته های ما نشان دهنده گسترش زمینه های رقابت در هر سه بخش بود. رقابت در ابعاد اقتصادی برای چین و رقابت در عرصه های نظامی و امنیتی برای ایالات متحده از اهمیت بیشتری برخوردار بودند. در این پژوهش از روش توصیفی تحلیلی با تکیه بر داده های اسنادی-کتابخانه ای استفاده شده است.
کلید واژگان: آمریکا, چین, خاورمیانه, رقابت, قدرت های بزرگThe Middle East region has always been the scene of conflict between great powers. This conflict has been considered due to the importance of this region from the point of view of energy supply and geopolitical equations for these powers. With the passing of the Cold War and the arrival of the digital age, the arenas of competition between the great powers also underwent a transformation, however, the competition between the great powers, especially the US and China, in this region has received little attention despite its high importance. In order to determine the status of this competition, we had to survey the development process of the region during the period of 2010 to 2022 to find various aspects of this competition. Here, the main question of our research is, to what extent has the competition between US and China been pursued in the Middle East? The hypothesis is that the competition between these two powers in the Middle East region was not limited to one dimension, and for this reason, in order to achieve a more comprehensive view, in this paper, we discussed the three basic dimensions of this competition such as political/ diplomatic, economic and military/ security competition. Our findings indicated the expansion of the fields of competition in all three sectors. Competition in economic dimensions for China and competition in military and security fields were more important for the United States. In this research, a descriptive-analytical method has been used, relying on documentary-library data.
Keywords: the US, China, Middle East, competition, Great Powers -
امروزه مطالعات و بررسی های بیوکلیمای انسانی پایه و اساس برنامه ریزی های شهری، سکونتگاهی، معماری و غیره می باشد، که در همه این مطالعات توجه به سیستم ساختمان سازی متناسب با اقلیم و استفاده از منابع طبیعی موجود در جهت حفظ شرایط آسایش حرارتی و توجه به فضای داخلی و تاثیر پذیری آن از اقلیم منطقه مورد نظر می باشد. بطوریکه اقلیم نیز به نوبه خود طراحی سکونتگاه ها را تحت تاثیر قرار می دهد. روش تحقیق در پژوهش حاضر مبتنی بر مدلسازی اوانز و با استفاده از داده های پنجاه ساله (2010-1961) ایستگاه هواشناسی سینوپتیک اهواز می باشد. و آسایش یا عدم آسایش انسان در این اقلیم بر اساس مدلسازی فوق مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان می دهد که شهر اهواز در طول سال از شرایط بسیار گرم تا خنکی برخوردار است. طی فصول زمستان و تابستان از محدوده آسایش زیست اقلیمی خارج است و با آغاز فصول بهار و پاییز در ماه های گذار از سرما به گرما (فروردین) و گرما به سرما (آبان) اقلیم اهواز به شرایط آسایش انسانی نزدیک می شود.با توجه به شرح مطالب، این نتیجه حاصل می گردد که تقریبا در حدود 9 ماه از سال در طول شب بدون استفاده از وسایل مکانیکی و صرفا با لحاظ نمودن مصالح متناسب با اقلیم و همچنین در نظر گرفتن چگونگی تاثیر عناصر در شهر اهواز شرایط آسایش مهیا می باشد .
کلید واژگان: اهواز, ظرفیت حرارتی, طراحی غیر فعال, زیست اقلیم, اوانزBeng today, human bioclimatic studies are the basis of urban planning, housing, architecture and more.In all of these studies, attention is paid to the interiors and its influence on the climate of the area in question, so tat the climate in turn influences the design of the building. The research metod in this study is based on Evanz modeling and using data Fifty Years (1966-2010) is the Ahvaz Synoptic Weather Station.And human comfort or lack of comfort in this climate was investigated based on the above modeling. The results show that the city of Ahnaz enjoys very hot to cool conditions throughout the year. It is out of the climate comfort zone during the winter and summer reasons and with the onset of spring and autumn seasons in the transition from cold to heat (April) and heat to cold (November) the climate of Ahvaz is approaching human conditions. Summary, it results that approximately9months of the year during the night without the use of mechanical devices and merely considering the materials appropriate to the climate and olso consider how elements in the city of Ahvaz are comfortable condition.Beng today, human bioclimatic studies are the basis of urban planning, housing, architecture and more.In all of these studies, attention is paid to the interiors and its influence on the climate of the area in question, so tat the climate in turn influences the design of the building. The research metod in this study is based on Evanz modeling and using data Fifty Years (1966-2010) is the Ahvaz Synoptic Weather Station.And human comfort or lack of comfort in this climate was investigated based on the above modeling. The results show that the city of Ahnaz enjoys very hot to cool conditions throughout the year. It is out of the climate comfort zone during the winter and summer reasons and with the onset of spring and autumn seasons in the transition from cold to heat (April) and heat to cold (November) the climate of Ahvaz is approaching human conditions. Summary, it results that approximately9months of the year during the night without the use of mechanical devices and merely considering the materials appropriate to the climate and olso consider how elements in the city of Ahvaz are comfortable condition.Beng today, human bioclimatic studies are the basis of urban planning, housing, architecture and more.In all of these studies, attention is paid to the interiors and its influence on the climate of the area in question, so tat the climate in turn influences the design of the building. The research metod in this study is based on Evanz modeling and using data Fifty Years (1966-2010) is the Ahvaz Synoptic Weather Station.And human comfort or lack of comfort in this climate was investigated based on the above modeling. The results show that the city of Ahnaz enjoys very hot to cool conditions throughout the year. It is out of the climate comfort zone during the winter and summer reasons and with the onset of spring and autumn seasons in the transition from cold to heat (April) and heat to cold (November) the climate of Ahvaz is approaching human conditions. Summary, it results that approximately9months of the year during the night without the use of mechanical devices and merely considering the materials appropriate to the climate and olso consider how elements in the city of Ahvaz are comfortable condition.Beng today, human bioclimatic studies are the basis of urban planning, housing, architecture and more.In all of these studies, attention is paid to the interiors and its influence on the climate of the area in question, so tat the climate in turn influences the design of the building. The research metod in this study is based on Evanz modeling and using data Fifty Years (1966-2010) is the Ahvaz Synoptic Weather Station.And human comfort or lack of comfort in this climate was investigated based on the above modeling. The results show that the city of Ahnaz enjoys very hot to cool conditions throughout the year. It is out of the climate comfort zone during the winter and summer reasons and with the onset of spring and autumn seasons in the transition from cold to heat (April) and heat to cold (November) the climate of Ahvaz is approaching human conditions. Summary, it results that approximately9months of the year during the night without the use of mechanical devices and merely considering the materials appropriate to the climate and olso consider how elements in the city of Ahvaz are comfortable condition.
Keywords: Ahvaz, Thermal capacity, InactivDsisgn, Bioclimatic, Evanz -
فصلنامه فضای جغرافیایی، پیاپی 82 (تابستان 1402)، صص 135 -154
یکی از مظاهر عمده تغییرات آب و هوایی در دهه های اخیر، تغییرات بارش در مناطق مختلف جهان است. از آنجاییکه این فراسنج آب و هوایی ماهیتی سرکش دارد شناخت رفتار نوسانی آن از ضروریات حوزه برنامه ریزی محیطی در راستای دستیابی به توسعه پایدار به شمار می رود. تکنیک تحلیل طیفی از روش های کارامد شناسایی و درک رفتار آشکار و نهان عناصر اقلیمی و استخراج و تحلیل نوسانهای [M1] اقلیمی است. از این رو در پژوهش پیش رو با استفاده از داده های روزانه بارش 108 ایستگاه سینوپتیک و بارانسنجی در پهنه کشور، ابتدا به استخراج شروع و پایان دوره های بارشی در فصل مرطوب کشور (سپتامبر - می) در سالهای 1990 تا 2015 پرداخته شد و سپس براساس آن دیرپایی فصل بارش [1] در کشور در تمامی ایستگاه ها به دست آمد. در مرحله بعد با استفاده از امکانات برنامه نویسی در نرم افزار متلب توزیع واریانسها در تمامی طول موجهای ممکن در سطح معنی داری 95 درصد، در سری زمانی 26 ساله به دست آمده و در نهایت به منظور کشف توزیع فضایی چرخه های مهم و غالب در نرم افزار Arc Gis 10 به نقشه در آمد. نتایج به دست آمده نشان داد که این نوسانات در مناطق جنوبی کشور عمدتا 2تا4 ساله و کوتاه مدت تر بوده و از تنوع کمتر برخوردار می باشد و در در نواحی شمالی متنوعتر و غالبا 4 تا 8 ساله است. به طور کلی نوسانات معنی دار حاکم بر دیرپایی فصل بارش کشور در دوره مرطوب سال عمدتا کوتاه مدت و با دوره بازگشت 2تا 4 ساله می باشد که متناسب با نوسانات کلان مقیاس شاخصهای جوی اقیانوسی بوده و با الگوهای پیوند از دور مرتبط می باشد. همچنین نقش ارتفاعات و دوری و نزدیکی از دریا در تنوع چرخه های حاکم بر نواحی شمال و نیمه غربی کشور نیز قابل توجه است.
کلید واژگان: تحلیل طیفی, تحلیل همساز, دیرپایی فصل بارش, سری زمانیGeographic Space, Volume:23 Issue: 82, 2023, PP 135 -154One of the major manifestations of climate change in recent decades is the change in precipitation in different parts of the world. Since this climate parameter has a rebellious nature, recognizing its oscillating behavior is a necessity in the field of environmental planning in order to achieve sustainable development. Spectral analysis technique is an efficient method of identifying and understanding the overt and covert behavior of climatic elements and extracting and analyzing climatic fluctuations. Therefore, in the present study, using the daily precipitation data of 108 synoptic and rain gauge stations in the country, first the beginning and end of precipitation periods in the wet season (September-May) in 1990-2015 were extracted and then According to it, the longevity of the rainy season in the country was achieved in all stations. In the next step, using programming facilities in MATLAB software, the distribution of variances in all possible wavelengths at a significance level of 95%, in a time series of 26 years was obtained and finally in order to discover the spatial distribution of important and dominant cycles in software Arc Gis 10 software was mapped. The results showed that these fluctuations in the southern regions of the country are mainly 2 to 4 years and shorter and have less diversity and in the northern regions are more diverse and often 4 to 8 years. In general, significant fluctuations governing the longevity of the country's rainy season in the wet period of the year are mainly short-term and with a return period of 2 to 4 years, which is commensurate with large-scale fluctuations in oceanic climate indicators and is related to remote connection patterns. Also, the role of altitudes and distance and proximity to the sea in the diversity of cycles governing the northern and western half of the country is also significant.
Keywords: Spectral analysis, harmonic analysis, durability of the rainy season, time series -
موضوع مهاجرت، پیامدهای آن و درنتیجه سیاست های مهاجرتی به مرورزمان و با افزایش تعداد و جمعیت مهاجرین خصوصا بعد از جنگ جهانی دوم به طورجدی موردتوجه دولت ها قرار گرفت. در این میان سیاست های مهاجرتی ایالات متحده آمریکا بسیار بیشتر و جدی تر از سیاست های مهاجرتی دیگر کشورها پویایی داشته و برای هر دولت و حزب این کشور اهمیت خاصی داشته است. تاکنون سیاست های مهاجرتی ایالات متحده برگرفته از شرایط داخلی، بین المللی، حوادث و رویدادها، و متناسب با اهداف این کشور تغییراتی داشته است. به عنوان مثال پایان جنگ سرد، واقعه یازده سپتامبر، بحران اقتصادی سال 2008 و رقابتی شدن فضای نظام بین الملل و دورشدن از نظام تک قطبی ازجمله موارد تاثیرگذار بر سیاست های مهاجرتی ایالات متحده است. سوال اصلی این پژوهش این است که «حزب خواستگاه دولت چه میزان در تغییر سیاست ها و قوانین مهاجرتی موثر است؟» این پژوهش با روش کیفی و با شیوه مطالعه مقایسه ای به بررسی تشابه و تفاوت ریشه های امنیتی و اقتصادی سیاست های مهاجرتی در چهار دولت منتخب کلینتون، بوش، اوباما و ترامپ پرداخته و همچنین تغییرات صورت گرفته در قوانین و سیاست های مهاجرتی آنها می پردازد. نتیجه نهایی به دست آمده از این پژوهش نیز این است که ریشه سیاست های مهاجرتی ایالات متحده ارتباطی با خاستگاه حزب نداشته و متغیرهای دیگری چون عوامل امنیتی و اقتصادی در این امر دخیل هستند.کلید واژگان: مهاجرت, سیاست های مهاجرتی, قوانین مهاجرتی, حزب, دولت, ایالات متحدهThe growing number and population of immigrants, especially after the Second World War, made different administrations pay special attention to immigration, its outcomes, and relevant policies. Meanwhile, the immigration policies of the United States of America have been much more dynamic and serious than those of other countries. These policies have consistently held special importance to every administration and political party in the US. In fact, the immigration policies of the US have historically been subject to change induced by both domestic and international conditions, incidents, events, and overarching national goals. Among the factors affecting the immigration policies of the US are the end of the Cold War, the September 11th attacks, the 2007–2008 financial crisis, the competitive atmosphere of the international system, and the shift away from a unipolar order. This study aims to address the following question: how effective is the administration’s affiliated party in changing immigration policies and laws? For this purpose, a qualitative-comparative approach was adopted in this paper to analyze the security and economic factors underlying immigration policies in the four elected administrations of Clinton, Bush, Obama, and Trump. The paper also aims to identify the similarities and differences in their approaches and the changes made to immigration laws and policies during their respective tenures. According to the research findings, the immigration policies of the US are not solely affected by the affiliated party. Rather, factors such as security and economic considerations are involved in shaping these policies.Keywords: Immigration, immigration policies, immigration laws, party, Government, United States of America
-
سابقه و هدف
با توجه به اینکه کشاورزی مهمترین نقش را در تامین امنیت غذایی برعهده دارد، تهیه نقشه ای که پراکندگی مکانی، وسعت اراضی و نوع محصولات کشت شده را با دقت بالایی نشان دهد، بسیار ضروری است. پوشش اراضی کشاورزی در فواصل زمانی نسبتا کوتاه، بسیار پویا و متغیر است. این موضوع، طبقه بندی محصولات زراعی روی تصاویر ماهواره ای را به کاری چالش برانگیز مبدل می کند. کمبود یا فقدان داده های دارای برچسب واقعیت زمینی نیز مزید بر علت است. بنابراین روش هایی که به نمونه های زمینی وابستگی کمتری دارند و از ویژگیهای فنولوژیک حاصل از سری زمانی باندها و شاخصهای گیاهی برای طبقه بندی محصولات استفاده می کنند، مناسبتر خواهند بود. هدف از این مطالعه استفاده از در روش یادگیری عمیق مبتنی بر شبکه های کانولوشن برای طبقه بندی محصولات کشاورزی و بهبود عمکرد این شبکه از طریق استفاده از کانالهای ویژگی محصولات بعنوان تصویر ورودی به شبکه و افزایش دقت طبقه بندی است.
مواد و روش هادر این مطالعه از تصاویر باندهای مریی و فروسرخ نزدیک ماهواره سنتینل-2 در 10 تاریخ مختلف از سال 2019 برای ناحیه ای واقع در ایالت آیداهو ایالات متحده آمریکا که یک منطقه مهم کشاورزی به شمار می رود و از لایه داده های زراعی (Cropland Data Layer) برای استخراج برچسب نوع محصولات در مزارع نمونه، استفاده گردید. سپس در نرم افزار متلب، سری زمانی باندها ساخته شد و با استفاده از آنها پروفیل زمانی NDVI برای شناسایی ویژگیهای فنولوژیکی منحصر به فرد برای هر محصول استخراج گردید. در ادامه توابعی که بر اساس ویژگیهای فنولوژیک هر محصول توسعه داده شده اند، بر روی سری زمانی باندها اعمال گردید و برای هر محصول یک کانال ویژگی به دست آمد که در دو فرآیند جداگانه، یکبار از باندها و بار دیگر از کانالهای ویژگی به عنوان ورودی به شبکه CNN استفاده گردید و شبکه، با استفاده از کانالهای ورودی و نمونه های زمینی، آموزش دیده و نتیجه عملکرد شبکه در طبقه بندی محصولات زراعی در سایت تست، مورد مقایسه قرار گرفت.
نتایج و بحث:
در مرحله اول، سری زمانی باندها، ورودی شبکه کانواوشنی عمیق را تشکیل دادند و شبکه در ناحیه آموزش، با استفاده از اطلاعات طیفی-زمانی باندها به عنوان کانالهای ورودی و نمونه های زمینی محصولات به عنوان برچسب، آموزش دید. به دلیل همپوشانی طیفی محصولات در برخی از دوره های زمانی، آموزش شبکه با خطای نسبتا بالایی همراه بود و به همین دلیل برای ناحیه تست، دقت کلی طبقه بندی 69 (درصد) و ضریب کاپای 55/0 به دست آمد. در مرحله دیگر، توابعی که به عنوان شاخصهای فنولوژیک برای هر محصول توسعه داده شده بود ، روی سری زمانی باندها اعمال گردید و برای هر محصول، یک کانال ویژگی بعنوان شاخص انحصاری آن محصول، به دست آمد. آنگاه الگوریتم با استفاده از این کانالهای ویژگی، در ناحیه تست اجرا گردید و دقت کلی به 86 (درصد) و ضریب کاپا به 82/0 ارتقا یافت که نشان دهنده بهبود چشمگیر نتایج در مقایسه با حالت قبل است.
نتیجه گیریشبکه کانولوشنی عمیق برای تشخیص محصولات کشاورزی، به نوع کانالهای ورودی بسیار حساس است و انتخاب کانال هایی با ویژگی های طیفی_زمانی مناسب برای انواع محصولات، بر دقت آموزش شبکه بسیار تاثیرگذار بوده و می تواند هزینه یا خطای آموزش شبکه کانولوشنی عمیق را پایین آورده و کارایی آن را در طبقه بندی محصولات گوناگون، بالا ببرد.
کلید واژگان: سری زمانی تصاویر, طبقه بندی محصولات کشاورزی, پروفیل زمانی NDVI, شبکه های کانولوشنی عمیقIntroductionGiven that agriculture has the most important role in ensuring food security (Johnston & Kilby,1989), it is necessary to prepare a map that shows the spatial distribution, land area, and type of crops cultivated with high accuracy (Cai et al., 2018). Agricultural land cover is relatively dynamic and variable at relatively short intervals. This makes it difficult to classify crops on satellite imagery (Bargiel, 2017). The lack or absence of ground truth data is another cause. Therefore, methods that are less dependent on ground samples and use phenological features derived from time series of bands and vegetation indices to classify crops will be more appropriate (Ashourloo et al., 2020). The purpose of this study is to use a deep learning method based on convolutional networks to classify the crop types and improve the performance of this network by using feature channels as an input image to the network and increasing the classification accuracy.
Materials and methodsIn this study, the visible and near-infrared bands of Sentinel-2 satellite on 10 different dates from 2019 for an area in Idaho, USA, as an important agricultural area, and the cropland data layer for extracting the crop types ground labels was used (Han et al., 2012). Then, in MATLAB software, the time series of spectral bands were constructed and using them, temporal profiles of NDVI for any crop were extracted to identify the unique phenological features of crops. Then, the functions developed based on the phenological characteristics of crops were applied to the time series of the bands and a feature channel was obtained for each crop that in two separate processes, once bands and once again feature channels were used as input to the CNN and the network was trained and the results of network performance on crop classification in the test site, were compared.
Results and discussionIn the first stage, the time series of bands formed the input of the deep convectional neural network and the network was trained in the training area, using the tempo-spectral information of bands as the input channels and crops ground samples as the related labels. Due to the spectral overlap of the crops in some time periods, network training was associated with a relatively high loss and therefore, for the test area, the overall classification accuracy was 69% (percent) and the kappa coefficient was 0.55. In the next step, the functions that were developed as phenological features for crops were applied on the time series of the bands, and for each crop, a feature channel was obtained as the special feature of that crop. Then the algorithm was implemented using these feature channels in the test area and the overall accuracy was upgraded to 86% and the kappa coefficient to 0.82 compared to which indicated a significant improvement in the results compared to the previous case.
ConclusionThe deep convolutional neural network is very sensitive to the type of input channels for detecting agricultural crops and selecting the channels with suitable tempo-spectral characteristics for different types of crops, has a great impact on the accuracy of network training and can reduce the loss of training network and increase its efficiency in the classification of various crops.
Keywords: Time series Images, Crop classification, Temporal profiles of NDVI, Deep convolutional Network -
پیشینه و هدف
دمای سطح زمین، عامل مهمی در مطالعات گرمایش جهانی و امروزه چالش اصلی بسیاری از محققین در سرتاسر دنیا است. با فناوری سنجش از دور می توان دمای سطح زمین و تغییرات کاربری را طی سال های مختلف با کمک تصاویر ماهواره ای، استفاده از تشعشع فروسرخ حرارتی و کاربرد مدل های فیزیکی مورد ارزیابی قرار داد. در مطالعات محیطی به علت موقعیت و مکان قرار گرفتن مشاهدات در فضای نمونه نمی توان از آمار سنتی به علت ساختار پیوسته در زمان و مکان استفاده کرد. بدین منظور آمار فضایی (خودهمبستگی فضایی) روشی مناسب و نوین در تحلیل این داده ها است.
مواد و روش هااین پژوهش داده های ماهواره ای مربوط به تصاویر لندست 5 و 8 برای سال های 1990 و 2020 از سایت زمین شناسی آمریکا تهیه شدند. پس از انجام تصحیحات تصاویر، نقشه های کاربری اراضی شهرستان جیرفت تهیه شدند و سپس با استفاده از ترکیب باندی مریی و مادون قرمز نقشه های کاربری اراضی تهیه شد. تبدیل مختلف طبقات کاربری اراضی و تغییرات آن طی این سال ها در نرم افزار ایدریسی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برای ارزیابی دقت نقشه های طبقه بندی شده از 150 نقطه کنترلی از گوگل ارث استفاده شد. برای بدست آوردن دمای سطح زمین نیز از باندهای حرارتی تصاویر لندست دریافتی استفاده شد و طی دو مرحله تبدیل رادیانس طیفی به دمای جسم سیاه و محاسبه گیسل مندی سطح دمای سطح زمین تعیین شد. در نهایت برای آشکارسازی الگوی فضایی تفاوت های محلی از آماره خودهمبستگی فضایی موران محلی استفاده شده است.
یافته ها و بحث:
نتایج نشان داد که طی سال های 1990 تا 2020 بخشی از اراضی بایر و مسیل به پهنه آبی تبدیل شده اند که این کاربری با احداث سد بعد از سال 1990 افزایش پیدا کرد. میانگین دمای سطح زمین طی 30 سال 1/11 درجه افزایش داشت که این افزایش دما در همه کاربری ها دیده می شود. علت این افزایش را می توان بالا رفتن دمای هوا دانست. از دلایل دیگر افزایش دمای سطح زمین را می توان افزایش ساخت وسازها در منطقه دانست. تقسیم بندی طبقات دمای سطح زمین نشان داد که طبقات خیلی گرم و گرم که در بخش های جنوبی در سال 2020 افزایش و طبقه متوسط (بیشترین تغییر) و سرد کاهش داشته است. نتایج آنالیز آماره همبستگی مکانی محلی نشان داد که خوشه های داغ به تدریج در مناطق جنوبی و خوشه های خنک در مناطق شمالی و شمال شرقی تمرکز بیشتری پیداکرده اند.
نتیجه گیرییافته های این پژوهش نشان داد با وجود افزایش کاربری کشاورزی و باغ و کاهش مناطق بایر دمای سطح زمین در همه کاربری ها به مقدار زیادی افزایش خواهد یافت. هرچند که مناطق ساخت انسان نیز درحال افزایش است اما دلیل اصلی دمای سطح زمین را می توان بالا رفتن دمای هوا و تغییرات اقلیم برشمرد.
کلید واژگان: دما, سطح زمین, فضایی, کاربری اراضی, موران, همبستگیBackground and purposeEarth's surface temperature is an important factor in global warming studies, and today it is the main challenge for many researchers worldwide. With remote sensing technology, it is possible to evaluate the temperature of the earth's surface and land use changes during different years with the help of satellite images, thermal infrared radiation, and physical models. In environmental studies, due to the location and location of the observations in the sample space, traditional statistics cannot be used due to the continuous structure of time and space. For this purpose, spatial statistics (spatial autocorrelation) is a suitable and new method for analyzing these data.
Materials and methodsIn this research, satellite data related to Landsat 5 and 8 images for the years 1990 and 2020 were obtained from the American Geological Survey. After correcting the images, the land use maps of Jiroft city were prepared and using the combination of visible and infrared bands, land use maps were prepared. The transformation of different land use classes and their changes during these years were analyzed in IDRISI software. Also, 150 control points from Google Earth were exploited to evaluate the accuracy of classified maps. In order to obtain the temperature of the earth's surface, the thermal bands of the received Landsat images were used. In two steps, the spectral radiance was converted to the temperature of the black body, and the surface temperature of the earth's surface was calculated. Finally, to reveal the spatial pattern of local differences, the local Moran's spatial autocorrelation statistic has been exerted.
Findings and discussionThe results showed that from 1990 to 2020, part of barren and flood channel lands was converted into water areas, which increased with the dam's construction after 1990. The average temperature of the earth's surface increased by 11.1 degrees in 30 years, which can be seen in all uses. The reason for this increase can be seen as the increase in air temperature. Another reason for the increase in the temperature of the earth's surface is the increase in construction in the region. The classification of the earth's surface temperature classes showed that the very hot and warm classes in the southern parts increased in 2020, and the average (most change) and cold classes decreased. The local spatial correlation statistics analysis results showed that hot clusters are gradually concentrated in southern regions and cool clusters in northern and northeastern regions.
ConclusionThe findings of this research showed that despite the increase in agricultural and garden use and the decrease in barren areas, the earth's surface temperature would increase to a large extent in all uses. Although manufactured areas are also increasing, the main reason for the temperature of the earth's surface can be considered the increase in air temperature and climate change.
Keywords: Temperature, Land surface, Spatial, Land use, Moran's index, Correlation -
تغییر اقلیم یکی از چالش های کنونی و آتی فراروی تولیدکنندگان کشاورزی است یعنی بر روی نوع و میزان محصولات تولیدی و در نهایت درآمد کشاورزان تاثیر می گذارد. لذا باید به نوعی با استفاده از ابزارهای مختلف موجود در حوزه مدیریت این اثر پیش بینی و یا شبیه سازی شود تا با توجه به آن بتوان برنامه ریزی ها و سیاستگزاری های لازم را داشت تا در نهایت ضمن تامین امنیت غذایی مصرف کنندگان، رفاه حداکثری تولیدکنندگان نیز تامین شود. هدف از این تحقیق بررسی روند تغییرات دما و بارش نواحی مناسب کشت زعفران در استان لرستان در شرایط تغییر اقلیم است. برای این کار دوره آماری 13 ایستگاه سینوپتیک از سال1990 تا 2016 انتخاب گردید. جهت تحلیل زمانی مکانی شاخص ها در آینده ابتدا میانگین دوره های آماری 2050 برای دو سناریوی RCP 4.5 و RCP 8.5 برای شاخص های دما و بارش محاسبه گردید. در پایان با روش Spline در نرم افزار GIS نقشه های پهنه بندی دوره 2050 بر مبنای دو سناریوی خوشبینانه و بدبینانه تهیه و فازهای مثبت و منفی آینده تحلیل گردید. بر اساس نتایج تحقیق سناریوی RCP 4.5، شرایط متعادلتری را نسبت به RCP 8.5 و حرکت از شرایط بهینه را با لحاظ نمودن راهکارهای سازگاری به ایجاد شرایطی بدون اتخاذ راهکارهای سازگاری در کشت زعفران نشان می دهد. در سناریوی RCP 4.5، نواحی با اولویت متوسط و نسبتا کم به طور پراکنده بیشتر در غرب، مرکز و جنوب شرق دیده می شود. و نواحی با اولویت کم در جنوب غرب استان متمرکز شده است. در سناریوی RCP 8.5، تا دهه 2070، نواحی با اولویت متوسط بر تمام منطقه غالب و بعد از آن نواحی با اولویت کم در جنوب غرب و جنوب گسترش می یابد .
کلید واژگان: کشت زعفران, استان لرستان, تغییر اقلیم, سناریوی های اقلیمیIntroductionClimate change is one of the current and future challenges facing agricultural producers, ie it affects the type and amount of products produced and ultimately the income of farmers. Therefore, it should be predicted or simulated in a way using various tools in the field of management of this work, so that according to it, the necessary planning and policy-making can be done, finally, while providing food security for consumption. Maximum welfare of producers should also be provided. Considering the high economic value of saffron crop and recent climate change, the need to provide an alternative cultivation pattern for current crops in our country, especially in Lorestan province, such as saifi and horticulture, which need plenty of water, is felt more than ever. Although Lorestan province ranks first in the country in terms of grain production and in terms of figs, pomegranates and other horticultural products is one of the relatively well-ranked provinces, but the climatic conditions of this province is a good ground for expanding and cultivating more productive and profitable crops. It also has another such as saffron.
materials and methodsThe length of the statistical period required for climate analysis is at least 25-30 years. The statistical period from 1990 to 2016 was selected using meteorological data from synoptic stations. For spatial-temporal analysis of indices in the future, first, the average of 2050 statistical periods was calculated for two scenarios: RCP 4.5 and RCP 8.5 for temperature and precipitation indices. Then, each of the means was compared with the statistical period of the current situation. Finally, with Spline geostatistical method in GIS10.5 software, zoning maps of 2050 period were prepared based on two optimistic and pessimistic scenarios and future positive and negative phases were analyzed. Also, after preparing the data, the score of each component The weights of descriptive information of each component were determined according to their importance in saffron cultivation in the region. The weighting range of descriptive information was considered between 1-5. In the last stage, the components were combined with each other in GIS environment according to the score and weight of their inner layers, and the optimal areas of saffron cultivation in the current and future situation were identified based on pessimistic (RCP 8.5) and optimistic (RCP 4.5) scenarios. .
Results and discussionIn the current situation, 15.8% of the province's area is in high priority areas, followed by relatively high and medium with 25.5% and 20.9%, respectively. These areas have different environmental constraints such as soil type, land use and unsuitable temperature. These areas can have saffron cultivation conditions with careful studies and adaptation measures. Relatively low priorities for saffron cultivation include mountainous areas with unsuitable temperature, slope and land restrictions. In the current situation, the most suitable cultivation areas for this crop are concentrated in the western and somewhat central areas of the province. Scattered areas in the northeast and north of the province are also suitable. Inappropriate areas include relatively low and low priorities in the eastern and southeastern areas. It is noteworthy that scattered areas in the southwest and north are also seen in two priorities. Future simulations show that climate change has a significant effect on the spatial change of suitable areas for saffron cultivation. By 2070, in the best conditions, according to the RCP scenario, 4.5 high-potential areas (high priority) will decrease by 1.5 percent, and areas with medium priority will increase by 4.8 and 6.3 percent, respectively. Without considering adaptation strategies and adopting appropriate management approaches in accordance with the RCP 8.5 scenario, saffron yield decreases due to climate change when temperature thresholds increase due to climate change. Suitable areas for its cultivation by 2070, areas with high and relatively high priorities will decrease by about 9 percent and areas with relatively low and low priorities will decrease by about 15.5 percent. With the reduction of these middle class areas, the priorities increase by 24.4% compared to the current situation. Scenario RCP 4.5 shows more balanced conditions than RCP 8.5 and moving from optimal conditions by considering adaptation strategies to create conditions without adopting adaptation strategies in saffron cultivation. In the simulation performed in RCP 4.5 scenario, with increasing temperature thresholds in three reproductive, vegetative and stagnation phenological periods of saffron growth, the desired areas from the west and the center of the province in the current situation have been transferred as a strip from north to southeast. In this scenario, the areas with moderate and relatively low priority are more scattered in the west, center and southeast. And low-priority areas are concentrated in the southwest of the province.
ConclusionThe reproductive period of saffron growth in Lorestan province is October. Spatial variations in the priorities of suitable areas for the reproductive period Saffron growth based on the average temperature in the reproductive period in the current situation is 2% of the total area, which is located in the northern and eastern regions of the province. The growing season of saffron in Lorestan province is from November to May. The area of priorities of suitable areas for the growing period of saffron, based on the average temperature index in the current situation, is the highest area with high priority (66%), followed by medium priorities (26%) and low priorities (8%). The period of stagnation of saffron growth in Lorestan province is from April to September. The area of priorities of suitable areas for the period of stagnation of saffron growth based on the average temperature index is the dominant spatial pattern with low priority and its area is 99%. High priority areas with 1% are scattered in the north and east.
Keywords: saffron cultivation, Lorestan province, climate change, Climatic scenarios -
یکی از مهم ترین چالش های پیش روی سیاست گذاران و برنامه ریزان شهری طی دهه های اخیر، مسیله دسترسی به انواع خدمات شهری است. هدف پژوهش حاضر، محاسبه دسترسی بلوک های جمعیتی به مراکز درمانی با استفاده از روش توسعه یافته حوزه نفوذ شناور دو مرحله ای (2SFCA) در شهر اصفهان است. در پژوهش حاضر، روش 2SFCA با استفاده از توابع افت فاصله در دو حالت با محدودیت و بدون محدودیت شعاع دسترسی به کار گرفته شد. نتایج نشان دهنده آن بود که روش 2SFCA با استفاده از تابع فرصت تجمعی خطی منفی بیشترین متوسط همبستگی را در دسترسی در مقایسه با سایر توابع داراست. محاسبه میانگین دسترسی در مناطق پانزده گانه شهر اصفهان حاکی از آن بود که مناطق مرکزی (3،1 و 5) بیشترین کاهش و مناطق حاشیه ای (8، 9 و11) بیشترین افزایش دسترسی را در حالت بدون محدودیت نسبت به حالت با محدودیت داشته اند. به طور کلی نتایج حاصل از به کارگیری روش 2SFCA و محاسبه ضریب جینی نشان دهنده آن است که میزان نابرابری در دسترسی بلوک های جمعیتی به خدمات درمانی در شهر اصفهان زیاد بوده است و این میزان نابرابری در حالت توامان دسترسی به بیمارستان ها و درمانگاه ها افزایش می یابد. با توجه به قابلیت بالای روش 2SFCA توسعه یافته به دلیل در نظر گرفتن واقع بینانه تر عرضه، تقاضا، حوزه نفوذ و میزان فاصله، استفاده از این روش برای ارزیابی میزان دسترسی به انواع خدمات به خصوص خدمات اضطراری و درمانی به مدیران و برنامه ریزان شهری کمک بسزایی می کند.
کلید واژگان: دسترسی مکانی, روش 2SFCA, تابع افت فاصله, مراکز درمانی, اصفهانOne of the most important challenges facing policymakers and urban planners in recent decades is the issue of accessibility to a variety of urban services. The main purpose of this study was thecalculation of the accessibility of census blocks to medical centers using the Two-Step Floating Catchment Area (2SFCA) method in Isfahan City. In the present study, according to the conditions with and without the limitations of the accessibility radii, different types of distance decay functions were used. The results showed that the 2SFCA method with the use of the cumulative opportunity negative linear function had the highest average of correlation for calculating accessibility to medical centers in comparison with other functions. Calculation of average accessibility in the 15 main regions of Isfahan City showed that the central regions (3, 1, and 5) had the highest decrease and the marginal regions (9, 8, and 11) had the highest increase in the unlimited compared to the limited mode. In general, based on the obtained results of 2SFCA method and the calculated Gini index, the level of inequality in accessibility of census blocks to health services was high in Isfahan City and this inequality increased in terms of accessibility to both hospitals and clinics. Since the extended 2SFCA method has a high capability for assessing supply and demand, as well as catchment area, application of this method can provide a great help for managers and planners in theassessment of the population’s access to a variety of services, such as emergency services and healthcare.
Keywords: Spatial accessibility, 2SFCA method, distance decay function, medical centers, Isfahan -
مجله راهور، پیاپی 41 (تابستان 1401)، صص 43 -80زمینه و هدف
تصادفات جاده ای به صورت روز افزون و سالانه تعداد زیادی از شهروندان را به کام مرگ می کشانند و در واقع یکی از مسایل جدی کشور و استان لرستان تلقی می شود. هدف اصلی این پژوهش تحلیل آسیب پذیری شبکه حمل و نقل جاده ای محور خرم آباد – بروجرد در شرایط تغییر اقلیم می باشد.
روشروش مورد استفاده در مطالعه حاضر آزمون جرم مضاعف، تحلیل زمانی – مکانی با استفاده از نرم افزار Gis و پیش بینی شرایط آتی تحت سناریو[1] و مدل اقلیمی جهانی[2] در یک دوره آماری 30 ساله استفاده شده است که تحلیل زمانی و مکانی داده ها به روش وزن دهی مورد بررسی قرار گرفته است. مضافا جهت بررسی رابطه تصادفات از رگرسیون خطی نیز استفاده شده است.
یافته هانتایج حاصله نشان داد موثرترین شاخص های حدی اقلیمی در این محور که طولانی ترین و مهم ترین محور استان لرستان می باشد حداکثر بارش روزانه در ماه و روزهای سرد می باشد. همچنین روند شاخص ها در بخش های میانی و انتهایی این محور کاهشی می باشد و میزان تصادفات روند مشابه آن ها را نشان می دهد. بر عکس نواحی ابتدایی و انتهایی محور، دو شاخص موثر بر این محور در نواحی میانی، روند افزایشی را نشان می دهد. که میزان تصادفات در طول دوره آماری متاثر از این دو شاخص روند آن هم افزایشی است.
نتیجه گیریبرازش مدل رگرسیون برای محور مورد مطالعه در سطح 0.05 P معنی دار و موثرترین شاخص های اقلیمی موثر نیز به ترتیب حداکثر بارش یک روزه و روزهای سرد می باشد. در برآوردهای پیش بینی هم بیشترین میزان تصادفات در بخش های مرکزی محور حدود 6-5 درصد برای دو سناریو آر.سی.پی 5/4 و 5/8 پیش بینی شده است. نتایج این تحقیق با تحقیقات انجام شده تحت عناوین مرتبط با اقلیم و تصادفات جاده ای توسط فرانسوا، استوکر و همکاران و آملونگ و وینر همسو بوده است.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, جاده, جرم مضاعف, تصادف, خرم آباد, بروجردBackground and AimRoad accidents are killing a large number of citizens every year and it is actually considered one of the serious issues of the country and Lorestan province. The main goal of this research is to analyze the vulnerability of the Khorram Abad-Boroujerd axis road transport network under climate change conditions.
MethodThe method used in the present study is double mass test, temporal-spatial analysis using Gis software and forecasting future conditions under the scenario and global climate model in a 30-year statistical period, which temporal and spatial analysis of data has been investigated by weighting method. In addition, linear regression has been used to investigate the relationship between accidents.
FindingsIt showed that the most effective climatic indicators in this axis, which is the longest and most important axis of Lorestan province, are the maximum daily precipitation in the month and cold days. Also, the trend of indicators in the middle and end parts of this axis is decreasing and the amount of accidents shows the same trend. Unlike the beginning and end areas of the axis, two indicators affecting this axis in the middle areas show an increasing trend. The number of accidents during the statistical period affected by these two indicators is increasing.
ResultsThe fit of the regression model for the studied axis is significant at the P 0.05 level and the most effective climatic indicators are the maximum one-day rainfall and cold days respectively. In the forecast estimates, the highest amount of accidents in the central parts of the axis is about 5-6% for two RCP scenarios of 4.5 and 8.5. The results of this research have been consistent with the research conducted under the headings related to climate and road accidents by Francois, Stoker et al. and Amlong and Wiener.
Keywords: Climate change, Road, Double crime, Accident, Khorramabad, Borujerd -
بروز هرگونه تغییر احتمالی در اقلیم آینده، تولیدات کشاورزی را در سطوح مختلف دستخوش تغییرات جدی کرده و قادرخواهد بود نظام های زراعی را که تحت شرایط اقلیمی رایج تکامل یافته اند، بطور قابل ملاحظه ای متحول سازد. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات شاخص های کلیدی اقلیم کشاورزی مبتنی بر دما در شرایط تغییر اقلیم در استان لرستان است. برای دستیابی به این هدف، تغییرات زمانی- مکانی شاخص های حدی دما در وضعیت موجود (1986-2016) و تحت دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 (2070-2020) بر اساس داده های مشاهده شده و مدل های اقلیمی برای پنج شاخص دمایی اقلیم کشاورزی شامل نوسان دمای روزانه، روزهای یخبندان، دمای کمتر از 20- درجه سلسیوس، طول فصل رشد و درجه روز رشد بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان داد نوسان دمای روزانه در وضعیت موجود تقریبا 4/0- درجه سلسیوس کاهشی و در سناریوی RCP8.5 حدود حدود 9/0- 3/0 درجه سلسیوس افزایشی می باشد. شاخص های روزهای یخبندان و روزهای با دمای کمتر از 20- درجه سلسیوس در آینده نسبت به وضعیت موجود حدود 20 روز کاهش و شاخص های طول فصل رشد به طور میانگین 60 روز در سال و درجه روز رشد حدود 300 درجه روز در آینده نسبت به وضعیت موجود افزایش خواهند داشت. به طور کلی، در آینده دوره گرم سال در حال افزایش و دوره سرد سال روند کاهشی خواهد داشت. این امر منجر به بالا رفتن میزان تبخیرتعرق و کاهش رطوبت خاک و دلیلی برای کاهش ذخیره آبی و در نهایت کاهش عملکرد محصول می شود.
کلید واژگان: شاخص دما, سناریوهای تغییر اقلیم, اقلیم کشاورزی, تحلیل زمانی - مکانی, خشکسالیThe occurrence of any possible change in the future climate will seriously change agricultural production at various levels and will be able to significantly change the crop systems that have evolved under the current climatic conditions. The aim of this study is to investigate the changes in key indicators of agricultural climate based on temperature in the context of climate change. This achieve the aim, the spatio-temporal variations in extreme temperature indices in the current conditions (1986–2016) and under scenarios of RCP4.5 and RCP8.5 (2020–2070) was analyzed based on observed data and climate models in Lorestan province. The agro-climate indices related to temperature are consists of Daily Temperature Range, Frost Days, Days with temperatures below -20 °C, Length of Growing Season and Growing Degree Days. The results indicate that the Daily Temperature Range is approximately -0.4 °C decreasing and 0.3–0.9 °C increasing in the current situation and in the RCP8.5, respectively. Indices of Frost Days and Days with temperatures below -20 °C will decrease by about 20 days in the future compared to the current condition. Compared with the current situation, Length of Growing Season and Growing Degree Days will increase by an average of 60 days a year and by about 300 degrees in the future, respectively. In general, in the future, the warm and cold periods of the year will increase and decrease, respectively. This leads to an increase in evapotranspiration and a decrease in soil moisture and a reason to reduce water storage and ultimately reduce crop yield.
Keywords: Temperature index, Climate Change Scenarios, Agricultural Climate Indices, Spatio-temporal analysis, Lorestan province -
تغییرات رشد محصولات کشاورزی در فواصل زمانی نسبتا کوتاه، ناهم زمانی کشت محصولات مشابه، شباهت طیفی میان محصولات گوناگون در برخی از زمان های دوره کشت و کمبود داده های زمینی، طبقه بندی محصولات زراعی در تصاویر ماهواره ای را به کاری چالش برانگیز مبدل می کند. تغییر مقدار درصد پوشش و سبزینگی، در طول فصل رشد، از برجسته ترین ویژگی پوشش های گیاهی ازجمله محصولات کشاورزی است که می توان بر آن نظارت کرد. این کار با استفاده از سری زمانی شاخص های گیاهی انجام می شود که اطلاعات بسیار مفیدی از توالی ویژگی های فنولوژیک محصولات کشاورزی در اختیار ما قرار می دهد. استفاده از روش های یادگیری عمیق با توانایی یادگیری اطلاعات متوالی حاصل از این سری ها می تواند، در طبقه بندی محصولات کشاورزی و کاهش وابستگی به داده های زمینی، مفید باشد. شبکهLong-Short Term Memory (LSTM) یکی از انواع شبکه های عصبی بازگشتی در تجزیه و تحلیل داده های متوالی است که توانایی یادگیری توالی های بلندمدت در سری زمانی را دارد؛ بنابراین در این مطالعه، پس از محاسبه شاخص NDVI از باندهای ماهواره سنتینل 2 در نه تاریخ متفاوت و تشکیل سری زمانی آن شاخص برای ورود به شبکه، دو ناحیه متفاوت در دشت مغان در نظر گرفته شد که محصولات کشت شده در آنها، طی عملیات زمینی، برداشت شده بود. در ناحیه اول، شبکه کانولوشنی LSTM برای طبقه بندی محصولات آموزش دید و در ناحیه دیگر، کارآیی این شبکه آموزش دیده در طبقه بندی محصولات ارزیابی شد و دقت کلی 82% و ضریب کاپای 8/0 به دست آمد. افزایش تعداد نمونه های زمینی و انتخاب مرز دقیق محصولات، می تواند کارایی روش مورد استفاده را افزایش دهد.کلید واژگان: یادگیری عمیق, حافظه کوتاه مدت بلند, سری زمانی, سنتینل 2, طبقه بندی, محصولات کشاورزیChanges in crop growth at relatively short intervals, asymmetry of cultivation of similar crops, the spectral similarity between different crops at certain times of the growing season, and lack of ground data make classifying crops in satellite imagery a challenging task. Changing the amount of canopy and greenness during the growing season is one of the most prominent characteristics of vegetation, including agricultural products, which can be monitored by using time series of vegetation indices that have useful information about the sequence of phenological features of crops. The use of deep learning methods with the ability of learning sequential information obtained from these time series can be useful in crop mapping and reducing dependence on ground data. The LSTM network is one of the types of RNNs in sequential data analysis that has the ability to learn long-term sequences of time-series information. Therefore, in this study, after extracting the NDVI time-series of 9 different dates from Sentinel-2 satellite images for a region located in Moghan plain, with ground labeled data related to the type of crops cultivated, we trained a convolutional LSTM network. Then we used this trained network to classify agricultural products in another region of the plain as a test site, and achieved an overall accuracy of 82% and a kappa coefficient of 0.8. Increasing the number of ground samples and selecting the exact boundary of crops, can increase the efficiency of the method used.Keywords: Deep Learning, LSTM, NDVI time-series, Sentinel-2, Crop classification
-
برای بررسی بارش های ابرسنگین حوضه کرخه، ازآمار بارش های روزانه حوضه آبخیز(2018-2005)،تصاویر ماهواره ای راداری سنتینل 1، لندست و از داده های جوی نم ویژه، فشار، ارتفاع ژیوپتانسیل،امگا و جریان باد، استفاده گردید. نتایج بیانگر آن است، در مجموع بارش های سنگین به تفکیک سال روند افزایشی را نشان می دهد.بارش های سنگین از مقدار حداقلی15 تا 49 روز (مقدار تجمعی بلند مدت) در سطح حوضه تغییر دارند. بیشترین بارش های سنگین در سطح حوضه به ترتیب متعلق به ماه های دسامبر، آوریل، نوامبر و مارس می باشد. موقعیت استقرار سامانه های حرارتی پرفشار سیبری، کم فشار سودان،کم فشار پاکستان در سطح زمین و سامانه های دینامیکی پرفشار عربستان و ناوه مدیترانه الگوی غالب و تعیین کننده بارش های ابر سنگین در حوضه ابریز کرخه می باشد. عامل اصلی افزایش پهنه آبی دریاچه در بارش های ابر سنگین،افزایش تعداد روزهای دوره بارشی نیست، بلکه گسترش زیاد جنوب سوی ناوه مدیترانه، جابجایی شرق سوی واچرخند عربستان بر روی دریاهای گرم و شار قایم بخار آب شمال سو دریاهای گرم جنوبی به جلو ناوه می باشد. همچنین در بررسی موقعیت قرارگیری هسته جت برای ایجاد بارش های ابرسنگین، مناسب ترین حالت قرارگیری هسته درموقعیت عرضی 24 درجه شمالی و طول 42 شرقی(مرکز کشور عربستان) مشاهده شد، بگونه ای که در این حالت ناپایدارترین بخش جت(منطقه خروجی جت) منطبق بر بخش جلویی ناوه بر روی حوضه کرخه می باشد.
کلید واژگان: بارش ابرسنگین, تصاویر ماهواره ای, کم فشار سودان, پرفشارعربستان, ناوه جنب قطبیTo investigate the super-heavy precipitation of Karkheh Basin, daily precipitation statistics of the basin (2005-2018), radar satellite images of Sentinel 1, Landsat, and data on specific humidity, pressure, geopotential height, omega, and wind flow have been used. The results show that the total of heavy rainfall by year shows an increasing trend. Heavy rainfall varies from a minimum of 11 to 40 days (long-term cumulative amount) at the basin level. Most of the heavy rainfall in the basin occurs in the last days of winter and the first days of autumn. The location of Siberian high-pressure, Sudan low pressure, Pakistan low-pressure surface systems and dynamic high-pressure systems of Saudi Arabia and the Mediterranean is the dominant pattern and determinant of extremely precipitation in the Karkheh catchment. The main reason for the increase in the lake's water area in extremely precipitation is not the increase in the number of days of the rainy, but the large expansion south of the Mediterranean trough, eastward movement of the Saudi anticyclone on warm seas and vertical water vapor flux north of the warm southern seas. Also, in examining the position of the jet core to create extremely rainfall, the most suitable position of the core was observed in the transverse position of 24 degrees north and longitude 42 east (center of Saudi Arabia), so that in this case the most unstable part of the jet (exit area Jet) corresponds exactly to the front of the trough on the Karkheh basin.Highlight The synoptic conditions of super-heavy precipitation are such that in the lower levels of Troposphere, the pattern of Siberian high pressure systems,Sudan low pressure , Saudi Arabia high pressure and the combined model of Sudan low pressure - Pakistan low pressure and in the upper levels of Troposphere.the large expansion south of the Mediterranean trough, eastward movement of the Saudi anticyclone on warm seas and vertical water vapor flux north of the warm southern seas, It plays a major role in the intensity of super-heavy precipitation and increasing the water area of Karkheh Dam Lake.Extended Abstract Introduction Heavy rainfall is when the amount of rain or snow experienced in a place is significantly more than normal. Heavy rainfall is an indicator of climate change and is dependent on climate change, because as temperatures rise, the atmosphere will be able to hold more water vapor, and warmer oceans will increase the amount of water evaporated into the air. Karkheh River is one of the main streams in the southwest of Iran. Due to the geographical location, topography and also its position in relation to the circulating pattern of the atmosphere, the mechanism of precipitation in this basin is very similar to the mechanism of precipitation systems in tropical regions. In most parts of the basin, even in the cold days of the year, rainfall falls in the form of rain. On the other hand, due to the precipitation mechanism of this region, most of the precipitation occurs in the form of short-term rainfall systems and sometimes in the form of small precipitation cores. Due to the hot nature and high humidity potential on the one hand and access to warm seas on the other hand, these systems cause heavy rainfall. Due to the nature (liquid precipitation) and precipitation mechanism of the systems in this basin, there is a possibility of flooding in this The basin is larger than other basins.Methodology Research Method In this research, the environmental method is circulating. First, the daily rainfall statistics of the watershed in an 11-year statistical period (2005-2018) are extracted for all synoptic stations. Then, based on global and national criteria for selecting heavy rainfall and extremely rainfall for the rainfall period of the basin is extracted. In the second step, after determining the number of days of heavy rain, satellite images of Sentinel 1 and Landsat radar in the days before the rain and also after heavy rain were called in the Google Earth engine system. After radiometric and atmospheric corrections of satellite images, NDWI and Log Ratio indices were used to calculate the water area and water changes of Karkheh Dam Lake. Step 3: Atmospheric data for days with extremely using the US National Oceanic and Atmospheric Administration and other related sites in the range of 10 ° E to 80 ° N and 0 to 70 ° N Extracted and plotted with geopotential moisture, omega and moisture, flow and moisture for sea levels, 1000, 850, 700 and 500 hP and jet of 300 and 250 hP in Grads environment. The systems are originated using sea level data and 1000 and 850 hPa. Results and discussionThe highest frequency of heavy rainfall in the basin occurs in autumn and then winter. Heavy rainfall varies from a minimum of 15 to 49 days (cumulative is long-term) at the basin level. In addition to the 30 mm threshold for another day, another condition was considered for selecting extremely rainy days, so that at least 50% of the stations on that day had more than 30 mm of rainfall recorded. Based on the mentioned dual conditions, 7 pervasive events were identified for heavy cloud precipitation in Karkheh basin. In the occurrence of extremely, the area of Karkheh Dam Lake has been increased from a minimum of 5 to a maximum of 51 square kilometers. The main reason for the increase in the lake's water area in extremely precipitation is not the increase in the number of days of the rainy, but the large expansion south of the Mediterranean trough, eastward movement of the Saudi anticyclone on warm seas and vertical water vapor flux north of the warm southern seas. In all study samples of extremely precipitation, in the lower levels of Troposphere, the pattern of Siberian high pressure systems, Sudan low pressure, Saudi Arabia high pressure and the combined model of Sudan low pressure of Pakistan low pressure and in the upper levels of Troposphere, Saudi Arabia anticyclone and Mediterranean trough, The shape of the trough dominates the area.The transfer moisture of the warm southern seas (Oman Sea, Arabian, Red Sea) from the lower levels and the humidity of the tropical convergence region at the upper levels are the most important causes of atmospheric disturbances and heavy rainfall. ConclusionExtremely precipitation is one of the climatic hazards whose changes in the basin can have irreparable consequences for the region; Direct feedback from extremely precipitation is pervasive floods. The results show that the total of heavy rainfall by year shows an increasing trend. Heavy rainfall varies from a minimum of 15 to 49 days (long-term cumulative amount) at the basin level. Most of the heavy rainfall in the basin occurs in the last days of winter and the first days of autumn. The location of Siberian high-pressure, low-pressure Sudan, low-pressure Pakistan surface systems and dynamic high-pressure systems of Saudi Arabia and the Mediterranean is the dominant pattern and determinant of extremely precipitation in the Karkheh catchment. The main reason for the increase in the lake's water area in extremely precipitation is not the increase in the number of days of the rainy, but the large expansion south of the Mediterranean trough, eastward movement of the Saudi anticyclone on warm seas and vertical water vapor flux north of the warm southern seas. Also, in examining the position of the jet core to create extremely rainfall, the most suitable position of the core was observed in the transverse position of 24 degrees north and longitude 42 east (center of Saudi Arabia), so that in this case the most unstable part of the jet (exit area Jet) corresponds exactly to the front of the trough on the Karkheh basin.Funding There is no funding support.Authors’ Contribution Authors contributed equally to the conceptualization and writing of the article. All of the authors approved the content of the manuscript and agreed on all aspects of the workConflict of InterestAuthors declared no conflict of interest.AcknowledgmentsWe would like to thank the Meteorological Organization for permission to use the daily Meteorology data.
Keywords: Extremely precipitation, Satellite imagery, Sudan low pressure, Saudi Arabia High pressure, Sub polar Trough -
صلاحیت سنجی و ارزیابی توانمندی های شغلی رانندگان سبب افزایش بهره وری و کاهش نرخ وقوع حوادث رانندگان اتوبوس درون شهری خواهد شد.ازجمله مزایای مهم صلاحیت سنجی قبل ازاستخدام می توان به افزایش میزان تطابق و سازگاری شغل با شاغل رانندگان اتوبوس درون شهری اشاره کرد. هدف مقاله حاضر طراحی مدل صلاحیتسنجی رانندگان اتوبوس درون شهری تهران است. روش تحقیق به لحاظ هدف کاربردی و از حیث ماهیت توصیفی - پیمایشی است. حجم جامعه آماری شامل 2000 نفر راننده بخش خصوصی فعال در اتوبوس رانی تهران است. روش نمونه گیری در بخش کمی با توجه به ویژگی همگن بودن جامعه آماری رانندگان، تصادفی ساده است. تعداد رانندگان که پرسشنامه مربوطه در بین آن ها توزیع شده است، از طریق نمونه گیری احتمال وند با استفاده از فرمول کوکران 321 نفر است. نتایج در قالب بارهای عاملی تاییدی برای مولفه ها بین 702/0 و 990/0 و برای ابعاد صلاحیت سنجی بین 841/0 و 980/0 به دست آمد. با انجام تحقیق حاضر هر هفت بعد به دست آمده از رویکرد کیفی داده بنیاد که قبلا از طریق مصاحبه های عمیق و نیمه ساختاریافته با خبرگان به دست آمده بود نیز تایید شد. این ابعاد شامل صلاحیت عمومی، سلامت جسمی، سلامت روان شناختی، دانش رانندگی، مهارت رانندگی، مهارت ارتباطی و توانایی شناختی است.کلید واژگان: صلاحیت سنجی رانندگان, اتوبوس های درون شهری, سلامت رانندگانQualification and assessment of job competencies of drivers increase productivity and reduce the rate of bus accidents. Among the important benefits of pre-employment qualification is the increased level of job compatibility of urban bus drivers. This paper aims to design a competency model for urban bus drivers in Tehran. The research method is quantitative and applied in terms of purpose. The statistical population includes 2000 private-sector drivers of urban buses in Tehran. The quantitative sampling method is simple random due to the homogeneity of the statistical population. The relevant questionnaire was distributed through probability sampling based on Cochran’s equation among 321 drivers. The results were obtained by analyzing data through confirmatory factor analysis using the factor loading rotated matrix. The weight factors for the the codes were calculated between 0.702 and 0.990 and for the categories between 0.841 and 0.980. The results confirmed all the seven dimensions, which had been obtained previously from the qualitative grounded theory through in-depth and semi-structured interviews with experts. These dimensions include general competencies, physical health, psychological health, driving knowledge, driving skills, communication skills, and cognitive ability.Keywords: Driver qualification, urban bus, driver's health
-
سابقه و هدف
روند رشد شهری در دهه های اخیر تسریع شده است. بنابراین پیش بینی الگوی رشد آینده شهر برای جلوگیری از برخی مشکلات محیط زیستی، اقتصادی و اجتماعی از اهمیت بالایی برخوردار است. شهر تبریز نیز به دلیل تغییرات جمعیتی قابل توجه از رشد سریع اراضی شهری برخوردار بوده و لذا نیازمند شبیه سازی دقیق رشد شهری برای جلوگیری از پیامدهای منفی محیط زیستی و اقتصادی می باشد. هدف این پژوهش ارزیابی دقت الگوریتم های مطرح یادگیری ماشین با روش اعتبار سنجی متقابل مکانی و تلفیق آنها با مدل سلول های خودکار جهت شبیه سازی رشد اراضی شهری است.
مواد و روش هادر این پژوهش جهت تحلیل تغییرات کاربری اراضی شهری تصاویر ماهواره ای لندست مربوط به سال های 1376، 1385 و 1394 با استفاده از روش ماشین بردار پشتیبان طبقه بندی شدند. در گام بعدی تولید نقشه های پتانسیل تغییر اراضی غیر شهری به شهر با استفاده از الگوریتم های جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی پرسپترون چند لایه برای دو دوره کالیبراسیون (سال های 1376-1385) و اعتبارسنجی (سال های 1385- 1394) بر اساس لایه های اطلاعاتی فاصله از معابر اصلی، فاصله ازمرکز شهر، فاصله از اراضی ساخته شده، فاصله از رودخانه و راه آهن و همچنین لایه-های شیب، ارتفاع و لایه دو کلاسه کاربری شامل کاربری کشاورزی (با مقدار صفر) و بایر (با مقدار یک)، انجام شد. در پژوهش حاضر جهت جلوگیری از بیش برازش الگوریتم ها به نمونه های آموزشی و در نتیجه بدست آمدن نتایج خوشبینانه، از روش اعتبارسنجی متقابل مکانی با هدف کاهش همبستگی مکانی میان داده های آموزشی و آزمایشی، در فرایند استخراج پارامترهای بهینه الگوریتم های یادگیری ماشین استفاده گردید. در نهایت با استفاده از مدل سلول های خودکار، شبیه سازی رشد شهر تبریز بر اساس نقشه های کاربری اراضی و پتانسیل تغییر بدست آمده از الگوریتم های یادگیری ماشین برای دوره های مذکور انجام شد.
نتایج و بحثنتایج نشان داد الگوریتم جنگل تصادفی با مقدار مساحت زیر منحنی ROC معادل 0.9228 نسبت به الگوریتم های ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب با مساحت های 0.8951 و 0.8726، عملکرد بهتری در برآورد پتانسیل تغییر اراضی غیر شهری به شهر داشته است. همچنین این الگوریتم در مقایسه با سایر الگوریتم ها تغییرات محلی در پتانسیل تغییر را به صورت بارز تری استخراج کرده است. در نهایت رشد شهر تبریز با استفاده از مدل سلول های خودکار بر مبنای نقشه های پتانسیل تغییر بدست آمده شبیه سازی شد. مقایسه نقشه پیش بینی در دوره اعتبارسنجی با وضع موجود اراضی شهری در سال 1394 نشان داد که شبیه سازی رشد شهری با مدل سلول های خودکار مبتنی بر جنگل تصادفی با مقدار شاخص سازگاری 0.3569 نسبت به مدل های مبتنی بر بردار پشتیبان و شبکه عصبی به ترتیب با مقادیر شاخص سازگاری 0.3496و 0.3434 در اختصاص زمین های غیرشهری به شهری دقیق تر بوده است.
نتیجه گیریتوانایی الگوریتم های یادگیری ماشین نظیر شبکه های عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان و جنگل تصادفی در حل مسایل غیر خطی، استفاده از آن ها را در شبیه سازی رشد اراضی شهری اجتناب ناپذیر می سازد. در این میان در تحقیق حاضر الگوریتم جنگل تصادفی که اساس آن بر یادگیری جمعی استوار است از مزیت بالاتری نسبت به دو الگوریتم ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی برخوردار بوده است.
کلید واژگان: شبیه سازی رشد شهری, مدل سلول های خودکار, جنگل تصادفی, ماشین بردار پشتیبان, شبکه عصبی مصنوعیIntroductionUrban growth has accelerated in recent decades, therefore, predicting the future growth pattern of the city is very important to prevent some environmental, economic and social problems. The city of Tabriz has also experienced rapid growth of urban lands due to significant demographic changes, which requires accurate simulation of urban growth to prevent negative environmental and economic consequences. The purpose of this study is to evaluate the performance accuracy of the proposed machine learning algorithms by spatial cross-validation method in combination with the cellular automata model to simulate urban growth.
Data and MethodsIn this study, to analyze urban land use changes, Landsat satellite images related to the years 1997, 2006 and 2015 were classified using the support vector machine algorithm. In the next step, change potential maps of non-urban to urban areas using random forest algorithms, support vector machine and multilayer perceptron neural network for two periods of calibration (1997 and 2006) and validation (2006 and 2015) based on distance from the main roads, distance from the city center, distance from built-up areas, distance from the rivers and railways, as well as slope, elevation and two-class (agricultural / barren) land use layer were produced as effective factors in the growth of the city. Finally, using the cellular automata model, the growth simulation of Tabriz city based on land use and change potential maps obtained from machine learning algorithms for the mentioned periods was performed. To prevent over-fitting of algorithms to training samples and to obtain optimistic results, in the process of extracting optimal parameters of machine learning algorithms, the spatial cross-validation method was used to reduce spatial correlation between training and test data.
Results and discussionThe results showed that the random forest algorithm with the area under the ROC curve of 0.9228 compared to the support vector machine and multilayer perceptron neural network algorithms with 0.8951 and 0.8726, respectively, had a better performance in estimating the change potential of non-urban to urban areas. Furthermore, in comparison with others, random forest also clearly showed local variations in potential change. Finally, the growth of Tabriz city was simulated using the cellular automata model based on the obtained change potential maps. Comparison of the prediction map in the validation period with the current situation of urban areas in 2015 showed that the accuracy of urban growth simulation model based on random forest with a Figure of Merit index of 0.3569 compared to models based on support vector machine and artificial neural network was more accurate in allocating non-urban to urban lands with 0.3496 and 0.3434, respectively.
ConclusionAs machine learning algorithms such as artificial neural network, support vector machines and random forest are capable of solving non-linear problems, using them is strongly recommended for urban growth simulation. Also, among the algorithms used in this research, the random forest algorithm based on ensemble learning has a higher advantage than the two support vector machine and the artificial neural network algorithms.
Keywords: Urban growth simulation, cellular automata, Random forest, Support vector machine, Artificial Neural Network -
این تحقیق به منظور بررسی تغییر اقلیم در ناحیه غربی ایران استان لرستان شهرستان الشتر بر مبنای ارزیابی و پیش بینی تغییرات دما صورت گرفته است. هدف از این پژوهش "مدل سازی برای پیش بینی میانگین دمای ماهانه فصلی ایستگاه های منتخب استان لرستان به ویژه منطقه الشتر می باشد. شناسایی و آشکار سازی پهنه های آسیب پذیر با زیر ساخت هایی از قبیل کشاورزی؛ هیدرولوژی؛ حمل و نقل نواحی شهرستان در شرایط تغییر اقلیم می باشد. و با توجه به عدم وجود ودر دسترس نبودن دیتای سری زمانی 30 ساله ی الشتر لذا از شهرستان های همجوار از جمله ایستگاه های سینوپتیک خرم آباد -الشتر -بروجرد استفاده شده است در همین رابطه آمار 30ساله (1989-2019) تعداد سه ایستگاه سینوپتیک فوق الذکر استان لرستان مورد مطالعه و بررسی قرارگرفت و تغییرات معنی دار دماهای بیشینه و کمینه متوسط و همچنین دامنه شبانه روزی دما (dtr)که بیان گر اختلاف مقادیر دماهای بیشینه و کمینه می باشد» در دو مقیاس زمانی فصلی و سالانه مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. بدین منظور؛ ابتدا دوره مطالعاتی در بازه زمانی 20 ساله و30 ساله تقسیم شده و با توجه به میزان تغیرات دما؛ دوره نرمال اقلیمی برای کلیه ایستگاه ها استخراج گردید. سپس مقادیر میانگین داده ها؛ با استفاده از مدل شبکه عصبی مصنوعی توانایی زیادی در شبیه سازی و پیش بینی عناصر جوی و آب و هوایی به ویژه دما دارد. پکیج fore gast استفاده شده است. نرم ابزار برنامه نویسیr دو نمونه مورد مقایسه قرارگرفت و اختلاف های معنی دار سطح اطمینان 95٪و80٪ مشخص شدند. در این رابطه؛ بیشترین و کمترین تفاوت میانگین دوره ها؛ به ترتیب به دماهای کمینه و بیشینه اختصاص یافت همچنین روند داده ها در بازه زمانی 20 ساله اخیر نیز مورد بررسی قرار گرفت و بر اساس نتایج آن؛ دماهای متوسط؛ بیشینه و کمینه دارای روندی افزایشی بوده است. از نظر فصلی نیز زمستان شدیدترین تغییرات را در منطقه در برداشته است میزان موارد اختلاف بین بازه زمانی 20 ساله و بازه های 30 (دوره نرمال) 30 ساله به ترتیب 95 درصد و80 درصد می باشد. در بازه 20ساله اخیر؛ بیشترین و کمترین روند معنی دار ایستگاه ها؛ به ترتیب در فصول تابستان و پاییز مشاهده گردید. دوره اقلیم تحت دو سناریوی nnar"foregast گزارش و استخراج شد.
کلید واژگان: پیش بینی, میانگین فصلی, شبکه عصبی, مصنوعیTemperature assessment and forecasting is one of the most practical estimates of climatic elements. Today, the agricultural and industrial sectors are highly dependent on the temperature conditions. Temperature is one of the most important climatic meters that is one of the main factors in the climate identity of each region. The purpose of this study is to make a model for predicting the average monthly seasonal temperature of selected stations in Lorestan province, including Al-Shatrami region. Identification and detection of vulnerabilities in the infrastructure of Aleshtar districts in the conditions of climate change. And due to the inadequacy of the 30-year time series of Al-Ashtarl, neighboring cities such as Khorramabad-Aleshtar-Borujerd synoptic stations have been used, because the artificial neural network method has a great ability to simulate and predict atmospheric elements. And the weather, especially the temperature. To model and predict the seasonal monthly temperature, the r programming tool software of the fOre gast package has been used. Two tests of estimator trend analysis have been used. The 30-year time series trend of these elements was examined during the basic statistical period (1989-2019). The climate cycle was reported and extracted under two scenarios: NNAR and forEgast. The artificial neural network is one of the most powerful models capable of receiving and displaying complex Data input and output is one of the most widely used neural network (NNA) models to determine the best network inputs.
Keywords: Prediction, seasonal average, Neural network, artificial -
امروزه تغییر اقلیم از چالش های جدی جوامع بشری و محیط زیست تلقی شده و سبب ایجاد ناهنجاری در سیستم اقلیم کره زمین گردیده است. بر اساس ارزیابی دانشمندان افزایش میانگین دمای جهانی امری اجتناب ناپذیر است. در این پژوهش به بررسی عناصر اقلیمی دما و بارش ایستگاه سینوپتیک اهر برای دوره های آینده نزدیک (2026-2045)، آینده میانی (2046-2065) و آینده دور (2066-2085) با استفاده از خروجی های مدل تغییر اقلیم CanESM2 بر پایه RCP2.6, RCP4.5 و RCP8.5 با مدل ریزمقیاس نمایی SDSM و نیز به بررسی روند سالانه این تغییرات با استفاده از آزمون من _ کندال پرداخته شد. براساس خروجی مدل مشخص شد که در آینده نزدیک بارش در ماه های فوریه و نوامبر و در دو دوره آینده میانی و دور در ماه اکتبر بیشترین میزان کاهش و برای ماه های آوریل، می و آگوست افزایش بارش اتفاق خواهد افتاد. به طور میانگین دمای کمینه 38/0 درجه سلسیوس، دمای متوسط 52/0 درجه سلسیوس و دمای بیشینه 82/0 درجه سلسیوس افزایش خواهد یافت. براساس نتایج آزمون من_کندال روند سالانه بارش در آینده کاهشی، دمای متوسط در سه سناریو دارای روند افزایشی و معنادار و عناصر دمایی (دمای کمینه، متوسط و بیشینه) در RCP8.5 افزایشی و معنادار خواهد بود.
کلید واژگان: تغییر اقلیم, سناریوها, ریزمقیاس نمایی, مدلCanESM2Today, climate change is considered a serious challenge to human societies and the environment and has caused anomalies in the Earth's climate system. According to scientists, an increase in the average global temperature is inevitable. In this study, the climatic elements of temperature and precipitation of Ahar synoptic station for the near future (2026-2045), middle future (2046-2065) and distant future (2066-2085) using the outputs of the CanESM2 climate change model. Based on RCP2.6, RCP4.5 and RCP8.5 with SDSM exponential microscale model and also the annual trend of these changes was investigated using Mann-Kendall test. Based on the output of the model, it was determined that in the near future, precipitation will occur in February and November, and in the next two periods, mid and distant, in October, the greatest decrease will occur, and for April, May and August, the precipitation will increase. On average, the minimum temperature will increase to 0.38 degrees Celsius, the average temperature to 0.52 degrees Celsius and the maximum temperature to 0.82 degrees Celsius. Based on the results of Mann-Kendall test, the annual trend of precipitation in the future will be decreasing, the average temperature in the three scenarios will have an increasing and significant trend and the temperature elements (minimum, medium and maximum temperature) in RCP8.5 will be increasing and significant.
Keywords: Climate Change, Scenarios, exponential microscale, CanESM2 model -
هدف این تحقیق بررسی روند تغییرپذیری شاخص های حدی بارش در حوزه آبریز بختگان است. برای انجام این تحقیق داده های روزانه بارش AgMERRA برای دوره 1980 تا 2010 با فرمت nc4 از پایگاه داده های سازمان فضایی امریکا گردآوری و داده های مربوط به حوزه آبریز بختگان، از آن استخراج گردید. همچنین داده های روزانه بارش برای دوره موردمطالعه برای ایستگاه های هواشناسی موجود در حوضه از آرشیو سازمان هواشناسی استخراج گردید. جهت بررسی تغییرات اقلیمی در منطقه، شاخص های Rx1day، Rx5day، PRCPTOT، CDD، R10mm، R20mm، R95p و R99p انتخاب و محاسبه شد. نتایج شاخص های حداکثر یک روز بارش (Rx1day) با روند تغییرات 186/1- تا217/0، حداکثر پنج روز بارش (Rx5day) با روند تغییرات 624/0- تا82/0، تعداد روزهای با بارش سنگین (R10) با روند تغییرات 179/0- تا 025/0، تعداد روزهای با بارش بسیار سنگین (R20) با روند تغییرات 06/0- تا 046/0 و مجموع بارش سالیانه (PRCPTOT) با روند تغییرات 675/3- تا 028/2 در بیشتر نواحی حوضه و به طور مشترک در قسمت های جنوب و غرب حوضه روندهای کاهشی دارند. شاخص روزهای خشک متوالی (CDD) با کاهش بارش، افزایش یافته است و به طورکلی درکل حوضه (به جز بخش کوچکی در مرکز و شرق حوضه) روند افزایشی را نشان داد. بیشترین روزهای خشک متوالی در ایستگاه های شیراز، سد درودزن و علی آباد کمین به ترتیب 259 روز در سال 2008، 245 روز در سال 1983 و 264 روز در سال 1999 مشاهده شد. هر دو شاخص روزهای مرطوب (R95) و روزهای بسیار مرطوب (R99p) در برخی نقاط حوضه روند افزایشی و در برخی نقاط روند کاهشی را نشان دادند.کلید واژگان: تغییر اقلیم, فرین های اقلیمی, بارش حدی, بختگانThis study was aimed to investigate Precipitation Extremes variability in Bakhtegan Basin. Climate data corresponding to Bakhtegan basin was extracted from AgMERRA dataset for the study time period (1980-2010) using R software. Daily precipitation data was also extracted from the meteorological stations data arhive in the basin during the study period. Rx1day, Rx5day, PRCPTOT, CDD, R10mm, R20mm, R95p and R99p indices were selected and calculated to study climate change in the region. RX1day results with the changes trend of -1.186 to 0.217, RX5day, -0.624 to 0.82, R10, -0.179 to 0.025, R20, -0.06 to 0.046 and PRCPTOT, -3.675 to 2.028 showed a decreasing trend in catchment’s most parts and jointly in the catchment’s southern and western parts. Decreasing precipitation, the consecutive dry days (CDD) increased and generally showed an increase throughout the basin (except for a small section in the catchment’s centeral and eastern parts). The most consecutive dry days were observed 259 days in 2008, 245 in 1983 and 264 in 1999 in Shiraz, Doroudzan Dam and Aliabad Kamin stations, respectively. Both R95p and R99p indices illustrated increasing and decreasing trends in different parts of the basin.Keywords: climate change, Climate extremes, Precipitation extreme, Bakhtegan
-
مجله راهور، پیاپی 36 (بهار 1400)، صص 45 -84زمینه و هدف
صلاحیت سنجی رانندگان اصلی ترین عامل در ارتقای بهره وری و ایمنی ناوگان حمل ونقل عمومی اتوبوس درون شهری است. هدف این مطالعه ارایه مدل صلاحیت سنجی رانندگان اتوبوس درون شهری تهران است.
روشدر این مقاله، از روش کیفی با نظریه داده بنیاد استفاده شد، این روش برای پژوهش هایی به کار می رود که پیشینه و دانش مدون در آن زمینه محدود است. تاکنون تحقیقی با روش کیفی در زمینه ارایه مدل صلاحیت سنجی رانندگان اتوبوس رانی درون شهری تهران با رویکرد جامع، در داخل کشور انجام نشده است و نمونه مشابه ندارد و نتایج آن به عنوان اولین تحقیق به این شیوه، درکشور قابلیت اجرا خواهد داشت. به منظور گردآوری داده های موردنیاز از مصاحبه نیمه ساختاریافته عمیق استفاده شد. پس از بررسی سوابق علمی و تجربه خبرگان بخش حمل ونقل، 15 نفر از طریق حجم نمونه گیری هدفمند، انتخاب و از بین آن ها نظرات 10 نفر به علت رسیدن به اشباع نظری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
یافته ها:
جمع بندی حاصل از این مراحل کدگذاری، به طراحی مدل بومی صلاحیت سنجی منجر گردید. پردازش حاصل از کدگذاری ها به 77 کد در کدگذاری باز، 23 مفهوم در کدگذاری محوری و 17 مفهوم در کدگذاری منتج شد. روایی و پایایی تحقیق به صورت آماری تایید شد.
نتیجه گیری:
چارچوب مفهومی صلاحیت سنجی رانندگان اتوبوس در ابعاد هفت گانه تحت عنوان مدل صلاحیت سنجی رانندگان اتوبوس درون شهری ترسیم شد. این ابعاد شامل صلاحیت عمومی، سلامت جسمی، سلامت روان شناختی، دانش رانندگی، مهارت رانندگی، مهارت ارتباطی و توانایی شناختی است.
کلید واژگان: صلاحیت سنجی رانندگان, آموزش رانندگی, حمل ونقل عمومی, رانندگان اتوبوس درون شهریBackground and ObjectivesDrivers’ qualification is the main prerequisite for improving productivity and safety of the public fleet of urban buses. This study aims to present a comprehensive and indigenous model for the qualification of Tehran urban bus drivers.
MethodThe grounded theory qualitative research method was used in this paper. This method is used for research topics with little previously established literature. There has been no previous indigenous study for the comprehensive qualification of Tehran bus drivers using qualitative research methods. The results can be considered as the cornerstone of domestic qualification of urban bus drivers. In-depth semi-structured interviews were used for data collection. Initially, 15 experts were selected to be interviewed. They had academic and professional backgrounds in diverse transportation disciplines. The homogeneous non-probability purposive sampling method was used to select the experts. The responses of only 10 experts were used as theoretical saturation was attained.
ResultsThe codes derived from qualitative interviews resulted in an indigenous qualification model of bus drivers. In the open coding, axial coding, and selective coding stages, 77, 23, and 17 codes were extracted, respectively. The validity and reliability of the research were confirmed statistically.
ConclusionA conceptual framework was designed for the qualification of urban bus drivers based on a model with seven dimensions including general qualification criteria, physical health, psychological health, driving knowledge, driving skills, communication skills, and cognitive capacity.
Keywords: Drivers’ qualification, Driver training, Public transportation, Urban bus drivers
- 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.