به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

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

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

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

mozhgan ahmadi nadoushan

  • مسعود مطهرنژاد، مژگان احمدی ندوشن*
    مقدمه

    با توسعه مناطق شهری و شهرنشینی، تغییرات قابل توجهی در پوشش زمین، زیرساخت ها و تراکم جمعیت رخ می دهد که باعث تغییرات در آب و هوا و اقلیم محلی می شود. این فرایند که به عنوان اثر جزیره گرمایی شهری شناخته می شود و به صورت عمده مسوول گرمایش شهری است. ساکنان شهری نقش مهمی در رویارویی با چالش های گرمایش شهری و پرداختن به اثر جزیره گرمایی شهری دارند. به عبارت دیگر، اقدامات جمعی تک تک ساکنان شهری تاثیر تجمعی بر گرمایش شهری دارد. هدف اصلی این مطالعه، شناسایی و مقایسه رفتارهای تعدیلی و سازشی انسان های شهر اصفهان در مواجهه با جزایر گرمایی است.

    مواد و روش ها

    برای جمع آوری اطلاعات از شهروندان، از روش اتفاقی- تصادفی استفاده شد و تعداد 100 فرد از جمعیت شهر اصفهان برای این مطالعه انتخاب شدند. از افراد شرکت کننده خواسته شد تا اطلاعات ادراک خود از تغییرات اقلیمی، میزان دسترسی به زیرساخت های شهری و همچنین رویکردهای فردی مواجهه با دمای بالای تابستان را بیان کنند. میزان نزدیکی به زیرساخت های شهری به خصوص شبکه حمل و نقل شهری و پارک های سبز و همچنین رتبه اتخاذ دو دسته رفتارهای کاهش دهنده و سازگارشونده با دما در مقیاس لیکرت جمع آوری شد. پس از جمع آوری اطلاعات پرسش نامه و اطمینان از روایی و پایایی آن، آمار توصیفی اطلاعات برای تفسیر بهتر نتایج استفاده شد. از مدل رگرسیون خطی به منظور بررسی فاصله زمانی افراد از زیرساخت های شهری و رتبه ی اتخاذ رفتارهای متناسب با آن استفاده شد.

    نتایج

    نتایج نشان داد که بیش ترین تعداد افراد (29 نفر) در فاصله سنی بین 38 تا 48 سال قرار داشتند. متوسط زمان رسیدن به اولین ایستگاه اتوبوس و مترو برای افراد موردنظر برابر با 65/21 دقیقه و به اولین پارک شهری برابر با 35/20 دقیقه به دست آمد. از بین رتبه های به دست آمده قطع اتصال وسایل برقی که از آن ها استفاده نمی گردد با متوسط 83/2 بالاترین عدد متوسط رتبه بین عوامل کاهش دهنده دما در بین 10 سوال این زمینه را به خود اختصاص داد. همچنین استفاده از لباس های سازگار با دما مانند کلاه، پوشیدن لباس های متناسب با دما و ماندن در خانه در ساعات بسیار گرم روز از جمله عواملی بودند که بالاترین رتبه های اختصاص یافته از عوامل سازگارشونده با دما را به خود اختصاص دادند. نتایج رگرسیون خطی نیز نشان داد که نزدیکی به زیرساخت ها به شکل معنی داری بر رتبه هایی که شهروندان به رفتارهای انطباقی می دهند اثرگذار است.

    بحث:

     بر اساس نتایج این مطالعه، عملکرد بهینه افراد و بهبود اتخاذ روش های مقابله با دما در فصل تابستان به مجموعه ای از رویکردها چه در سطح فرد چه در سطح طراحی خانه و المان های مختلف آن و چه در زیرساخت های شهری که فرد با آن سروکار دارد نیاز است. اصفهان یکی از شهر های خشک و نیمه خشک در مرکز ایران است که در سال های اخیر با مشکلات متعدد محیط زیستی به خصوص کمبود آب و افزایش دما در فصول گرم مواجه بوده است. این امر موجب شده تا تلاش های بی شماری برای افزایش تطابق با دما توسط گروه های اجتماعی و مدیریتی از بخش برنامه ریزی شهری تا شهروندان صورت بگیرد. چنان چه فعالیت های صحیحی در خصوص انطباق با دمای افزایش یافته شهر صورت بگیرد می توان انتظار داشت تقابل با افزایش دما در سال های آینده با کم ترین هزینه های محیط زیستی پذیرد. گرچه، بدون توجه به ادراک و شناخت شهروندان از این پدیده و عدم تلاش برای بهبود آن این امر بسیار دشوار است.

    کلید واژگان: تغییرات اقلیمی, جزیره حرارتی شهری, رفتارهای تعدیلی, رفتارهای سازشی, اصفهان
    Masoud Motaharnezhad, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Introduction

    Significant changes occur in land cover, infrastructure and population density, due to urban growth and urbanization, leading to modifications in local weather patterns and climate. This phenomenon, known as the urban heat island effect, primarily contributes to urban warming. Individual urban residents have a substantial impact on mitigating and addressing the urban heat island effect. This study aims to investigate the adaptive behaviors of the citizens of Isfahan City in facing to the hot season temperature in two parts: mitigating and adapting behaviors.

    Materials and Methods

    To collect data from citizens, a random-probability method was used and 100 individuals from the city of Isfahan were selected for this study. Participants were asked to provide information about their perception of climate change, their access to urban infrastructure and their individual coping strategies for high summer temperatures. The level of proximity to urban infrastructure, especially the urban transportation network and green parks, and the rank of adopting two categories of mitigating and adapting behaviors to temperature were collected on a Likert scale. After collecting questionnaire data and ensuring its validity and reliability, descriptive statistics were used to better interpret the results. A linear regression model was used to investigate the relationship between the temporal distance of individuals from urban infrastructure and the rank of adopting behaviors corresponding to it.

    Results

    The results showed that the largest number of individuals (29 people) were between the ages of 38 and 48. The average travel time to the first bus and subway station for the individuals was 21.65 minutes and to the first city park was 20.35 minutes. Among the obtained ratings, disconnecting electrical appliances that are not in use with an average of 2.83 had the highest average rank among the temperature-reducing factors in the 10 questions in this field. Also, the use of temperature-adaptive clothing such as hats, wearing temperature-adaptive clothes, and staying at home during the very hot hours of the day were also among the factors that were assigned the highest ranks of temperature-adaptive factors. The results of the linear regression showed that proximity to infrastructure significantly affects the ratings given by citizens to adaptive behaviors.   

    Discussion

    According to the results of this study, optimal human performance and improved adoption of heat coping strategies in the summer require a multifaceted approach that encompasses individual actions, home design, and urban infrastructure. Isfahan is one of the dry and semi-arid cities in the center of Iran, which in recent years has faced many environmental problems, especially the lack of water and the increase in temperature in hot seasons. This has led to numerous efforts to increase temperature adaptation by social and managerial groups, from urban planning to citizens. If proper activities are carried out regarding the adaptation to the increased temperature of the city, it is anticipated that the adaptation to the rising temperatures in the coming years will be achieved with the minimal environmental footprint. However, without paying attention to the citizens' perception and understanding of this phenomenon and the lack of effort to improve it, this is very difficult.

    Keywords: Climatic Changes, Urban Heat Island, Mitigation Behaviors, Adaptive Behaviors, Isfahan
  • محسن معمارزاده، مژگان احمدی ندوشن*، پیام نجفی، مهران هودجی
    مقدمه

    هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی اثر کاربرد ته نشین کننده های لوله ای بر انرژی مورد نیاز برای شستشوی معکوس صافی ها و تعداد دفعات شستشوی معکوس آن ها بود.

    روش ها

    در این مطالعه تجربی، دو کلاریفایر آکسیلاتور (Accelerator Clarifier) مربوط به ته کانال انتقال آب خام شماره 1، به حدود 350 عدد ته نشین کننده لوله ای با زاویه نصب 60 درجه مجهز گردید.

    یافته ها

    نمونه برداری از خروجی ها نشان داد که میانگین غلظت جامدات معلق خروجی در کلاریفایرهای با ته نشین کننده های لوله ای، 00/16 ± 20/3 میلی گرم بر لیتر و درکلاریفایرهای بدون ته نشین کننده های لوله ای، 00/20 ± 41/4 میلی گرم بر لیتر بود. میانگین راندمان حذف جامدات معلق در کلاریفایرهای مجهز به ته نشین کننده های لوله ای، 00/34 ± 86/64 درصد و در کلاریفایرهای دیگر، 00/46 ± 10/52 درصد بود. همچنین، تعداد دفعات شستشوی معکوس صافی ها، 25 درصد و انرژی مصرفی 60-50 درصد کاهش یافت.

    نتیجه گیری

    ته نشین کننده های لوله ای به منظور افزایش کیفیت آب ورودی به صافی ها، کاهش تعداد دفعات شستشوی معکوس فیلترها در روز و در نهایت، صرفه جویی در انرژی مصرفی برای شستشوی معکوس صافی ها بسیار موثر است.

    کلید واژگان: راندمان انرژی, ته نشین کننده های لوله ای, تصفیه آب, مواد معلق زاید, فیلتر
    Mohsen Memarzadeh, Mozhgan Ahmadi-Nadoushan*, Payam Najafi, Mehran Hoodaji
    Background

    The purpose of this study was to investigate the effect of using tubular settlers on the energy required for backwashing filters and the frequency of backwashing.

    Methods

    In this experimental study, two accelerator clarifiers connected to the raw water transfer channel No. 1 of the Isfahan Water Treatment Plant (WPT), Iran, were equipped with approximately 350 tubular settlers at an installation angle of 60 degrees.

    Findings

    The results of sampling the outlets showed that the average concentration of suspended solids in the clarifiers with tubular settlers was 3.20 ± 16.00 mg/l, while in clarifiers without tubular settlers, it was 4.41 ± 20.00 mg/l. The average removal efficiency of suspended solids in clarifiers equipped with tubular settlers was 64.86 ± 34.00%, compared to 52.10 ± 46.00% in other clarifiers. Additionally, the number of backwashing cycles of filters decreased by 25%, and energy consumption was reduced by 50%-60%.

    Conclusion

    The use of tube settlers to improve the quality of water entering filters reduces the number of backwashing cycles per day and ultimately saves energy for backwashing filters, which is very effective.

    Keywords: Energy Efficiency, Tube Settlers, Water Purification, Solid Waste, Filter
  • ارسلان معینی، مژگان احمدی ندوشن*
    زمینه و هدف

    یکی از مهم ترین نقش های پارک های شهری، جذب انواع آلاینده ها بخصوص ذرات معلق PM 2.5 و کمک به بهبود شرایط اتمسفر شهری است. در مطالعه حاضر به بررسی نقش پارک های شهری در توزیع مکانی ذرات معلق  PM 2.5 پرداخته شده است.

    مواد و روش ها

    در گام اول، مقادیر روزانه غلظت این آلاینده که توسط 16 ایستگاه پایش زمینی برداشت می شوند برای یک سال کامل از اول فروردین 1401 تا پایان اسفند این سال اخذ گردید و با استفاده از روش معکوس فاصله وزنی به نقشه پیوسته از غلظت سالانه این آلاینده تبدیل شد. سپس با پردازش تصاویر ماهواره لندست-8، پوشش سبز پارک های شهر اصفهان استخراج گردید. سنجه های سیمای سرزمین با استفاده از نرم افزار فرگستتس کمی گردید.

    یافته ها

    بر اساس نتایج این تحلیل، منطقه 11 در شمال غرب شهر بالاترین میانگین غلظت ذرات PM 2.5 به میزان 62/472 و انحراف معیار 4/91 (در بین 15 منطقه شهری اصفهان) را نشان داد که گویای سطوح بالای آلودگی در این منطقه است. نتایج حاصل از بررسی همبستگی (0/2030 = R2) بین غلظت سالانه ذرات معلق PM 2.5 با وسعت پارک ها نشان داد که هرچه وسعت تجمعی پارک ها در یک ناحیه شهری بیشتر باشد، متوسط غلظت ذرات معلق آن به مراتب پایین تر خواهد بود. نتایج نشان داد که تنها وسعت هر پارک و شاخص تفاضل نرمال شده گیاهی آن با غلظت ذرات معلق سالانه دارای همبستگی منفی و معنی دار به ترتیب به میزان 0/572- و 0/748- در سطح یک صدم (0/00 = p-value)  است.

    نتیجه گیری

    می توان نتیجه گرفت که استفاده از ظرفیت فیلتراسیون طبیعی پوشش گیاهی پارک ها و فضاهای سبز بزرگتر به طور قابل توجهی به بهبود کیفیت هوا از طریق کاهش غلظت ذرات PM 2.5  کمک می کند.

    کلید واژگان: پارک های شهری, ذرات معلق, اصفهان, شاخص تفاضل نرمال شده گیاهی
    Arsalan Moeini, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Background and Purpose

    Parks play a crucial role in modern city structures, serving various ecological functions. This study investigates the role of urban parks in the spatial distribution of PM 2.5.

    Materials and Methods

    Using the Inverse Distance Weighting (IDW) method, the daily values of the concentration of this pollutant, collected by 16 ground monitoring stations, were obtained for a full year from March 22, 2022, to March 20, 2023. Processing Landsat-8 satellite images, the entire green cover of Isfahan city was extracted. Subsequently, the annual concentration of this pollutant was mapped into a continuous map. 

    Results

    Based on the results, Region 11 in the northwest of the city showed the highest average concentration of PM2.5 in the amount of 62.047 and a standard deviation of 4.091 among the 15 urban regions of Isfahan, indicating high pollution levels in this region. The results of the correlation analysis (R2 = 0.203) between the annual concentration of PM2.5 and the total area of parks indicate that the greater the cumulative area of parks in an urban area, the lower the average concentration of PM2.5. The results showed that only the size of each park and its normalized difference vegetation index with the concentration of annual PM2.5 have a negative and significant correlation of -0.572 and -0.748, respectively, at the one percent level (p-value = 0.00).

    Conclusion

    In conclusion, it can be inferred that utilizing the natural filtration capacity of park vegetation and larger green spaces significantly improves air quality. 

    Keywords: Greenspace, Particulate Matter, Isfahan, Normalized Difference Vegetation Index
  • ربابه الله دادی هفشجانی، مژگان احمدی ندوشن*
    مقدمه

    پارک ها در یک شهر وظایف متعدد اجتماعی و اکوسیستمی را بر عهده دارند و به شهروندان کمک می کنند تا به صورت آسان در زمان کوتاهی از زندگی شهری فاصله گرفته و حضور در طبیعت را احساس کنند. از این رو مدیریت یکپارچه پارک های شهری باید بر افزایش مطلوبیت پارک ها با استفاده از اجزای طبیعی متمرکز باشد. هدف اصلی این تحقیق، کسب دانش و شناخت ترجیحات زیبایی شناختی و تمایل به پرداخت ساکنین اصفهان برای استفاده از پارک های شهری بود.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، شش پارک صفه، ناژوان، غدیر، هشت بهشت، لاله و قلمستان انتخاب و نظرات 150 بازدید کننده به روش نمونه گیری در دسترس از طیف های مختلف شهروندان تحلیل و بررسی شد. پس از طراحی و جمع آوری اطلاعات پرسشنامه محقق ساخته و اطمینان از روایی و پایایی آن، آمار توصیفی اطلاعات برای تفسیر بهتر نتایج استفاده شد. اطلاعات دسترسی به پارک در طبقات زمان رسیدن به پارک، زمان مراجعه در هفته، وسیله مورد استفاده برای رسیدن به پارک و اشخاص همراه طبقه بندی شد. برای جمع آوری پاسخ ها در هر زمینه، از مقیاس لیکرت پنج تایی استفاده شد. همچنین برای بررسی تفاوت بین نظرات گروه های مختلف از تحلیل واریانس ANOVA استفاده شد. در این مطالعه، یک شاخص مطلوبیت برای اندازه گیری میزان تمایل افراد به حضور و استفاده در پارک طراحی گردید.

    نتایج

    در این تحقیق، کم ترین درصد حضور بانوان در پارک صفه و ناژوان که در حاشیه شهر حضور دارد مشاهده شد. افراد جوان در گروه سنی 18 تا 25 سال با 28/24 درصد، فراوان ترین جامعه سنی بازدیدکننده از پارک بودند. از بین پارک های منتخب، پارک صفه و سپس پارک هشت بهشت به ترتیب با 13/40 و 73/38 دقیقه طولانی ترین متوسط زمان دسترسی به پارک را داشتند. نتایج نشان داد که نوع پارک و مکان قرارگیری آن بر انتخاب وسیله سفر اثرگذار است. پارک صفه با بیش از 40 درصد بازدیدکنندگان و پارک هشت بهشت با بیش از 38 درصد بازدیدکنندگان در رتبه های اول و دوم استفاده از حمل و نقل عمومی قرار داشتند. همچنین از منظر ارتباط با طبیعت، پارک صفه و ناژوان تفاوت معنی داری (05/0 ≥ p-value) سایر پارک ها از خود نشان دادند. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که پارک های ناژوان و صفه عموما به عنوان یک مقصد تفریحی و نه به عنوان نزدیک ترین پارک برای انجام فعالیت های تفرجی انتخاب می شوند. حال آن که سایر پارک ها که دارای طراحی عمومی هستند اغلب توسط ساکنین محلی مورد استفاده قرار گرفته و کمتر به عنوان مقصد گردشگری برای طیف های خاصی استفاده می شود. شهروندان بیشتر میزان تمایل به پرداخت را در پارک های صفه و ناژوان نشان دادند که دلیلی بر اثر طبیعی بودن محیط بر حفظ آن است.

    بحث: 

    بر اساس نتایج این مطالعه به نظر می رسد که افزایش طبیعی بودن پارک ها، افزایش وسعت آن ها و تلاش برای طراحی پارک هایی که برای استفاده های خاص (نه به صورت عمومی) طراحی می شوند مقبولیت بیشتری بین شهروندان برای تمایل به پرداخت و مطلوبت بالای آن ها برخوردار خواهد بود. پیشنهاد می شود تا اجزای طراحی پارک ها نیز طبقه بندی و کیفیت حضور و چیدمان آن ها در داخل پارک نیز به عنوان یکی از معیارهای مهم مطلوبیت مورد بررسی قرار گیرد. ملاحظاتی از قبیل سرانه هر پارک، وسعت و موقعیت مکانی آن ها نیز یکی از مهم ترین مواردی است که بر کیفیت و مطلوبیت پارک اثر می گذارد.

    کلید واژگان: خدمات پارک ارزش گذاری مشروط, مطلوبیت پارک, اصفهان
    Robabeh Allahdadi Hafshejani, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Introduction

    Urban parks serve numerous social and ecological functions, providing citizens with a convenient escape from urban life and an opportunity to reconnect with nature. Therefore, the management of urban parks should prioritize enhancing their utility through the incorporation of natural elements. The main objective of this research was to gain knowledge and to know the aesthetic preferences and willingness to pay of the Isfahan residents in using urban park.

    Materials and Methods

    In this study, 6 parks including Soffeh, Najwan, Ghadir, Hasht-Behesht, Laleh and Qalamestan were selected and the opinions of 150 visitors were analyzed and evaluated by convenience sampling method from different ranges of citizens. After designing and collecting the data of the researcher-made questionnaire and ensuring its validity and reliability, the descriptive statistics of the data were used for a better interpretation of the results. Information about access to the park was classified in the categories of travel time, time of visit per week, vehicle used to reach the park, and accompanying persons. A 5-point Likert scale was used to collect answers in each field. Analysis of variance (ANOVA) was also used to check the differences between the opinions of different groups. In this study, a desirability index was designed to measure people's willingness to attend and use the park.

    Results

    The most frequent age group visiting the parks was 18 to 25 years old, comprising 24.28% of the visitors. Among the selected parks, Soffeh Park had the longest average travel time of 40.13 minutes, followed by Hashtbehesht Park with 38.73 minutes. The study also demonstrates that the choice of transportation means is influenced by the park's type and location. Soffeh Park and Hashtbehesht Park were predominantly accessed by public transportation, accounting for over 40% and 38% of visitors, respectively. Regarding the connection with nature, Soffeh and Najvan Parks exhibited a significant difference (p-value ≤ 0.05) compared to other parks. Overall, the results indicate that Najvan and Soffeh parks are commonly chosen for recreational purposes rather than their proximity to visitors' residences. On the other hand, parks with public designs are frequently utilized by local residents but less often by tourists or specific interest groups. Notably, visitors displayed a greater willingness to contribute financially to the preservation of Soffeh and Najvan parks, likely influenced by the natural ambiance these parks offer.

    Discussion

    Based on the study's findings, it is recommended to enhance the naturalness of parks, expand their size, and consider designing parks tailored for specific purposes rather than general public use. Such measures are more likely to gain acceptance among citizens, leading to increased willingness to contribute financially and heightened desirability of the parks. It is suggested to classify the design elements of the parks and the quality of their presence and arrangement inside the park should also be considered as one of the important criteria of desirability. Considerations such as the per capita of each park, their size, and location are also one of the most important factors that affect the quality and desirability of the park.

    Keywords: Park Services, Contingent Valuation, Park Suitability, Isfahan
  • پانته آ لطفی، مژگان احمدی ندوشن*
    مقدمه

    خشکسالی پدیده ای طبیعی است که تقریبا در اکثر مناطق جهان اتفاق می افتد و به علت ارتباط نزدیک با محصولات کشاورزی و منابع آب یکی از پارامترهای مهم در علوم محیطی به شمار می رود. اثرات این پدیده در مناطق خشک و نیمه خشک به علت بارندگی سالانه کمترشان، بیشتر است. در مقابل روش های سنتی، استفاده از تکنیک سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای به عنوان یک ابزار مفید برای پایش خشکسالی کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. هدف این پژوهش بررسی تغییرات کاربری اراضی کشاورزی با استفاده از شاخص تفاضل نرمال شده گیاهی و تصاویر ماهواره ای است.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه، از تصاویر ماهواره ی لندست به منظور بررسی روند تغییرات کاربری اراضی کشاورزی در حوزه ی آبریز زاینده رود طی سال های 1363-1402 استفاده شد. برای انجام این مطالعه ابتدا از شاخص تفاضل نرمال شده گیاهی هر سال بهره گرفته شد. از آن جا که الگوهای متنوعی از کشت با تفاوت های زمانی مختلفی در طول یک سال در منطقه مورد مطالعه حضور پیدا می کند نمی توان از یک تصویر منتخب به عنوان مبنای یک سال استفاده کرد بر خلاف آن لازم است تا تصاویر مختلف برای زمان های مختلف سال مورد بررسی قرار گیرند تا مجموعه تمامی پیکسل هایی که در یک سال زراعی به زیر سطح کشت رفته اند، شناسایی و مشخص شوند. از آنجا که انجام این فرایند بسیار زمان بر خواهد بود، از یک رویکرد ابتکاری استفاده شد. ابتدا در سامانه گوگل ارث انجین تمام تصاویر سالانه لندست به صورت سال به سال فراخوانی شدند. سپس تصاویری که دارای پوشش ابر بودند حذف شده و فیلتر حداکثر بر روی باندهای تصاویر باقیمانده اعمال شد. سپس شاخص تفاضل نرمال شده گیاهی تصاویر سالانه جدید ساخته شد و با اعمال حدود آستانه 2/0، اراضی کشاورزی از سایر اراضی تفکیک گردید. وسعت اراضی کشاورزی در هر سال محاسبه و مدل رگرسیون خطی برای شناسایی روند تغییرات مورد استفاده قرار گرفت. به این عبارت که وسعت اراضی کشاورزی به عنوان متغیر وابسته و زمان در مقیاس سالانه به عنوان پارامتر مستقل مورد استفاده قرار گرفت.

    نتایج

    وسعت اراضی کشاورزی در اوایل دهه 1360، در حدود 25 هزار هکتار بوده است که با روندی کاهشی در طول زمان در سال های 1373 و 1393 به مقدار 21700 و 15180 هکتار رسیده و در نهایت در سال 1401 به کمترین مقدار خود برابر با 11250 هکتار رسیده است. این روند، کاهش 55 درصد در رهاسازی اراضی کشاورزی در این مقطع زمانی را نشان می دهد. همچنین مقدار شاخص تفاضل نرمال شده گیاهی در اراضی کشاورزی نیز به مرور زمان روند کاهشی را تجربه کرده است که بیانگر تغییر الگوی کشت به سمت کشت های کم تراکم با زیست توده کم مانند گندم است.

    بحث:

     نتایج حاصل از روند تغییرات وسعت کاربری کشاورزی در منطقه مورد مطالعه، الگوی کاهشی را نشان داد یعنی از دست روی اراضی کشاورزی رخ داده است که این روند منطبق با الگوی کاهش سطح آب سد زاینده رود است. این پدیده را می توان مستقیما به کاهش منابع آب در منطقه نسبت داد. در دهه اخیر، حجم آب اختصاص یافته برای انجام فعالیت های کشاورزی در این منطقه به دلیل نزدیک شدن حجم آب سد زاینده رود به محدوده های بحرانی بسیار کاهش پیدا کرده است.

    کلید واژگان: تصاویر ماهواره ای, شاخص تفاضل نرمال شده گیاهی, کاربری اراضی, زاینده رود
    Pantea Lotfi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Introduction

    Drought is a natural phenomenon that occurs almost in most regions of the world, and due to its relationship with agricultural products and water resources, it is considered as one of the most important issues in environmental sciences. The effects of this phenomenon are greater in arid and semi-arid regions due to their less annual rainfall. In contrast to traditional methods, the use of remote sensing techniques and satellite images has been considered as a useful tool for agricultural drought monitoring. The main objective of this study is to investigate changes in agricultural land use using normalized vegetation difference index and satellite images.

    Materials and Methods

    In this study, Landsat satellite images were used to investigate the trend of agricultural land use changes in the Zayandeh Rood catchment during 1984-2023. To do this study, the normalized plant difference index was used for each year. Since various patterns of cultivation with different time differences are present in the study area during a year, it is not possible to use a selected image as the basis of a year, on the contrary, it is necessary to examine different images for different times of the year. To identify and specify the set of all the pixels that have gone under the cultivation surface in one crop year. Since this process would be very time-consuming, an innovative approach was used. First, in the Google Earth Engine system, all the annual Landsat images were called year by year. Then, the images with cloud cover were removed and the maximum filter was applied to the bands of the remaining images. Then, the normalized vegetation difference index of new annual images was created and by applying a threshold of 0.2, agricultural lands were separated from other lands. The extent of agricultural land was calculated in each year and the linear regression model was used to identify the change process. In other words, the extent of agricultural land was used as a dependent variable and time was used as an independent parameter on an annual scale.

    Results

    The extent of agricultural land in 1984 was about 25 thousand hectares, which with a decreasing trend over time reached 21700 and 15180 hectares in 1994 and 2014, and finally reached its lowest value in 1401. It has reached 11.250 hectares. This trend shows a 55% reduction in the abandonment of agricultural land at this point in time. Also, the value of the normalized plant difference index in agricultural lands has experienced a decreasing trend over time, which indicates the change in the cultivation pattern towards low-density crops with low biomass such as wheat.

    Discussion

    The results of the changes in the extent of agricultural use in the study area showed a decreasing pattern, so, there has been a loss of agricultural land, which is consistent with the decreasing pattern of the water level of the Zayandeh Rood watershed. This phenomenon can be directly attributed to the reduction of water resources in the region. In the last decade, the amount of water allocated to carry out agricultural activities in this region has decreased a lot due to the water volume of the Zayandeh Rood watershed approaching critical limits.

    Keywords: Satellite Images, Normalized Vegetation Difference Index, Land Use, Zayandeh Rood
  • محسن ویسی، مژگان احمدی ندوشن*

    شناسایی ادراک اقلیمی شهروندان یکی از ارکان مهم برای تدوین سیاست های مرتبط با کاهش اثر جزیره حرارت است. در این مطالعه به بررسی برخی از جنبه های موثر بر ادراک اقلیمی و ارتباط آن با خصوصیات فردی در شهر اصفهان پرداخته شده است. برای این منظور، هسته مرکزی شهر اصفهان به 4 طبقه دمایی بین دو حد 27 تا 43 درجه سانتیگراد تفکیک گردید. تعداد 100 فرد از هر طبقه به صورت اتفاقی غیر تصادفی انتخاب و اطلاعات فردی به همراه ادراک آن ها از افزایش دما، بروز اختلال در زندگی، تفاوت های دمایی وابسته به مکان و تمایل داوطلبانه برای تغییر رفتار جمع آوری گردید. نتایج نشان داد که با افزایش دما در هر یک از طبقات دمایی، نظر شهروندان بر افزایش دشواری زندگی و تلاش برای انطباق با دماهای بالا بیشتر است. آن ها نشان دادند که دمای هوا در داخل شهر اصفهان به صورت نسبی از دمای هوا در نواحی روستایی پیرامون شهر بیشتر است. در خصوص ادراک جزیره حرارت شهری، همبستگی معنی داری بین شدت جزیره حرارت با سن و سطح سواد به دست آمد. افزایش دما پاسخی مشابه بین تمامی مصاحبه شوندگان در تمامی بخش های شهر بوده و وجود جزیره حرارتی شهری باعث بروز اختلال های متفاوت (از نظر شدت) در زندگی افراد مختلف ساکن در طبقات دمایی متفاوت شده است. به طورکلی، افرادی که در سن پایین هستند و همچنین دارای تحصیلات بالاتری هستند می توانند به عنوان گروه های هدف در بهبود شرایط خود اقلیمی و مشارکت حداکثری شهروندان به عنوان مبنا قرار گیرند.

    کلید واژگان: تغییرات اقلیمی, جزیره حرارت شهری, ادراک اقلیمی, اصفهان
    Mohsen Veisi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan

    Identification of citizens' climate perception is one of the key elements in formulating policies related to mitigating the heat island effect. This study also examines some influential aspects of climate perception and its relationship with individual characteristics in the city of Isfahan. For this purpose, the central core of Isfahan City was divided into four temperature zones ranging from 27 to 43 degrees Celsius. A random sample of 100 individuals was selected from each temperature zone, and their personal information, along with their perception of temperature increase, disruption in life, location-dependent temperature differences, and voluntary willingness to change behavior, were collected. The results showed that as the temperature increased in each temperature zone, citizens' views on the increased difficulty of life and efforts to adapt to higher temperatures were more pronounced. They indicated that the air temperature inside Isfahan City is relatively higher than in the surrounding rural areas. Regarding the perception of the urban heat island, a significant correlation was found between the intensity of the heat island and age, and educational level. The temperature increase elicited similar responses among all interviewees in all parts of the city, and the existence of an urban heat island has led to various disturbances (in terms of intensity) in the lives of different individuals residing in different temperature zones. Overall, attention can be focused on individuals in younger age groups and those with higher education as target groups for improving their climatic conditions and maximizing citizen participation as a benchmark.

    Keywords: Climate Changes, Urban Heat Island, Climate Perception, Isfahan
  • علی جمشیدیان، عاطفه چمنی*، مژگان احمدی ندوشن
    مقدمه

    مناطق حفاظت شده ابزارهایی حیاتی در مدیریت و حفاظت از محیط زیست خشکی و دریایی هستند. با این حال، تضاد بین اولویت های حفاظتی و برداشت منابع از مناطق حفاظت شده روز به روز در سراسر جهان حال افزایش است. پارک ملی و پناهگاه حیات وحش موته به واسطه تنوع زیستی بالا از ارزش حفاظتی برخوردار است، ولی در سال های اخیر به دلیل جاذبه های غنی معدنی به شدت مورد بهره برداری قرار گرفته است. از این رو، مطالعه حاضر به بررسی غلظت کادمیوم خاک و گیاه درمنه دشتی، عامل انتقال و عوامل موثر در بروز آن پرداخته است.

    مواد و روش ها

    45 نمونه خاک از عمق 0 تا 30 سانتی متر و برگ گیاه درمنه دشتی (Artemisia sieberi) در 15 نقطه در منطقه دشتی پارک ملی و پناهگاه حیات وحش موته (با وسعت 423 کیلومترمربع) برداشت و غلظت کادمیوم نمونه ها توسط دستگاه جذب اتمی مدل محاسبه شد. جذب کادمیوم توسط گیاه با استفاده از عامل انتقال محاسبه و تفسیر شد. با استفاده از روش معکوس فاصله وزنی در نرم افزار GIS، نواحی آلوده به کادمیوم در بخش خاک و گیاه تعیین و وسعت و موقعیت مکانی نواحی با غلظت کادمیوم بیش از mg/kg 5 در خاک و بیش از mg/kg 2/0 در برگ گیاه بر اساس استاندارد سازمان بهداشت جهانی و  آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده آمریکا شناسایی شد. درنهایت از مدل های رگرسیون خطی، لگاریتمی، توانی، نمایی و چندجمله ای برای بررسی اثر حمل و نقل جاده ای در آلودگی به کادمیوم استفاده شد.

    نتایج

    متوسط غلظت کادمیوم در گیاه و خاک (mg/kg) به ترتیب برابر با  11/0 ± 39/0 و  15/0 ± 97/2 بدست آمد. بیشترین غلظت خاک این عنصر در میانه های منطقه برابر با mg/kg 69/0 ± 00/15 بدست آمد که با حرکت به سمت قسمت های جنوبی منطقه، به تدریج از غلظت آن کاسته شد. بیشترین غلظت این عنصر در برگ های گیاه درمنه در بخش های شمالی ناحیه برابر با mg/kg 09/0 ± 62/0 بود و کمترین مقدار نیز در بخش میانی (mg/kg 32/0 ± 05/0) ثبت گردید. عامل انتقال بین دو مقدار 005/0 تا 544/0 با متوسط 93/4 قرار داشت. بر اساس حد استاندارد mg/kg 5 کادمیوم در خاک، وسعتی برابر با 80/20 درصد از منطقه به عنوان ناحیه آلوده به این عنصر شناخته شد، حال آن که با در نظر گرفتن مقدار مجاز mg/kg 2/0 در گیاه، بخش های بسیار زیادی از پوشش گیاهی منطقه (بیش از 95 درصد) آلوده به کادمیوم شناسایی شد. بهترین مدل رگرسیونی در حالت مدل نمایی با مقدار ضریب تشخیص 301/0 نشان داد که حمل و نقل جاده ای به عنوان یکی از مهم ترین عوامل انسانی موجب افزایش آلودگی خاک و گیاه درمنه دشتی موته به کادمیوم شده است.

    بحث:

     اکتشاف طلا و احداث معادن متعدد در منطقه موته و همچنین احداث کنارگذرهای شمال استان اصفهان باعث شد تا تهدیدات زیادی متوجه اکوسیستم و گونه های این ناحیه شود. بر اساس نتایج بدست آمده، خاک های منطقه دشتی موته به عنصر کادمیوم آلوده شده است. غلظت بالای این عنصر در خاک های اطراف جاده ها و کاهش غلظت آن ها با افزایش فاصله از جاده معیاری از اثر حمل و نقل جاده ای بر افزایش آلودگی خاک است. بر این اساس، جلوگیری از احداث راه های مواصلاتی در مناطقی با اکوسیستم های ارزشمند، افزایش کیفیت سوخت و خودروها و همچنین کاهش بار ترافیکی از جمله مهم ترین راهکارها برای حفظ محیط زیست و کاهش آلودگی به عناصر سمی بالقوه است.

    کلید واژگان: کادمیوم, موته, آلودگی خاک, درمنه دشتی
    Ali Jamshidian, Atefeh Chamani *, Mozhgan Ahmadi Nadoushan
    Introduction

    Protected areas are vital tools in the management and conservation of both terrestrial and marine environments. However, the conflict between conservation priorities and resource extraction from protected areas is increasing worldwide. Due to its high biodiversity, Mouteh National Park and Wildlife Refuge hold significant conservation value; nevertheless, in recent years, it has been heavily exploited due to rich mineral attractions. Consequently, the current study investigates the Cd concentration in the soil and plants in the Mouteh Basin, its transfer factor, and the influencing factors.

    Materials and Methods

    45 soil samples were collected from a depth of 0-30 cm, and leaf samples of the Artemisia sieberi plant were obtained at 15 locations within the plain region of the Mouteh National Park and Wildlife Refuge, which spans an area of 423 km2. The concentrations of Cd in these samples were determined using an atomic absorption spectrometer. The uptake of Cd by the plants was calculated and interpreted using the transfer factor. The Inverse Distance Weighting method in ArcGIS software was used to identify areas contaminated with Cd, with concentrations exceeding 5 mg/kg in soil and 2.0 mg/kg in plant leaves, based on the standard limits set by the WHO and U.S. EPA. Finally, linear, logarithmic, power, exponential and polynomial regression models were employed to examine the impact of road transportation on Cd pollution.

    Results

    The mean Cd concentrations in plants and soil (mg/kg) were found to be 0.39 ± 0.11 and 2.97 ± 0.15, respectively. The highest soil concentration of this element was recorded in the central areas of the region, reaching 15.00 ± 0.69 mg/kg. This concentration gradually decreased towards the southern parts of the region. The highest concentration of Cd in the leaves of Artemisia sieberi was observed in the northern sections of the region, at 0.62 ± 0.05 mg/kg, while the lowest value was recorded in the central part (0.32 ± 0.05 mg/kg). The transfer factor of Cd ranged from 0.005 to 0.544, with a mean of 0.934. According to the standard limit of 5 mg/kg for Cd in soil, an area equivalent to 20.80% of the region was identified as Cd-contaminated. However, considering the permissible limit of 0.2 mg/kg in plants, a significant portion of the vegetation cover in the area (more than 95%) was found to be contaminated with Cd. The best regression model was achieved in the exponential form with a coefficient of determination of 0.301, indicating that road transportation is one of the most significant human factors contributing to the increase in Cd pollution in the Mouteh soil and plant species Artemisia sieberi.

    Discussion

    The exploration of gold and the establishment of multiple mines in the Mouteh region, as well as the construction of highways in the northern province of Isfahan, have led to significant threats to the ecosystem and species of this area. Based on the results, the soils of the Mouteh plain region have been contaminated with Cd. The high concentration of this element in soils near the roads and its decrease with increasing distance from the road are indicators of the impact of road transportation on soil pollution. Therefore, preventing the construction of transportation routes in areas with rich biodiversity, improving the quality of fuels and vehicles, and reducing traffic congestion are among the most important measures for protecting the environment and reducing pollution from potentially toxic elements in natural areas.

    Keywords: Cadmium, Muteh, Soil pollution, Artemisia sieberi
  • پیمان خلیلی، مهران هودجی*، مژگان احمدی ندوشن، عاطفه چمنی
    سیالات حفاری دارای برخی ترکیبات ناخواسته از جمله فلزات سنگین، هیدروکربن ها و نمک هستند. ازدیاد حجم این فعالیت ها باعث گسترش روزافزون پسماندها در زمین های مجاور دکل های حفاری شده است. تخلیه این ترکیبات در خاک باعث آسیب به محیط زیست می شوند. با توجه به اهمیت مدیریت پسماندهای حفاری به منظور کاهش آلودگی زیست محیطی ناشی از آن ها گیاهان بومی منطقه انتخاب و نسبت به بررسی سطوح آلودگی شوری و فلزات سنگین غلظت های معادل‎گل حفاری در آزمایشگاه تهیه و انجام گردید. به منظور ارزیابی شاخص های جوانه زنی تحت تنش شوری و فلزات سنگین سرب، کادمیوم و روی، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی در سال 1400 در آزمایشگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی اصفهان (خوراسگان) انجام شد. تیمارها شامل، غلظت فلزات سنگین و شوری در سطح 15،10،5،0درصد، چهار‎ گیاه (گندم Triticum، جو Horedum Vulgare، یولافAvena Sativa و کینوا Chenopodium Quinoa با سه تکرار انتخاب گردید. مقایسه میانگین وزن‎تر و خشک گیاهچه، شاخص بنیه بذر و سرعت جوانه زنی گونه های گندم، جو، کینوا و یولاف نشان داد با افزایش تیمارهای تنش شوری و فلزات و تیمار ترکیب آن ها، این صفات کاهش چشمگیری داشتند. مطابق نتایج تحقیق، گونه گیاهی کینوا بالاترین وزن‎تر و خشک گیاهچه را در بین گونه های گیاهی داشت. ضریب آلومتری در گونه گیاهی یولاف کمتر از سه گونه گیاهی گندم، جو و کینوا بود. گیاه یولاف بالاترین شاخص بنیه بذر را در شرایط شوری 10 و 15 درصد داشت. بالاترین سرعت جوانه زنی مربوط به گیاه گندم و بعد از آن گیاه یولاف بود و گیاه جو دارای کمترین سرعت جوانه زنی در تمام تیمارهای آزمایشی داشت. در شرایط شوری و فلزات و تیمارهای ترکیبی آن ها (شوری + فلزات)، گیاه کینوا از درصد جوانه زنی بالاتری نسبت به سه گونه گیاهی دیگر برخوردار بود. می توان نتیجه گرفت گیاهان گندم و کینوا نسبت به دو گیاه دیگر برای زیست سنجی فلزات سنگین و شوری مناسب تر هستند. تیمارهای فلزات سنگین توانایی جوانه زنی، رشد گیاهچه را از طریق مهار بزرگ شدن سلول به دلیل فلزات سنگین کاهش می دهد. کاهش در جوانه زنی بذر می تواند به دلیل وجود فلزات سنگین بر روی ترکیبات مختلف در بذر باشد. نتایج این مطالعه نشان داد که با افزایش غلظت فلزات سرب، کادمیوم و روی، درصد جوانه زنی به طور قابل توجهی کاهش یافت. گیاهان گندم و بعد از آن کینوا از شاخص های جوانه زنی بالاتری برخوردار بودند که می توان بیان کرد احتمالا این گیاهان توانایی در جذب کمتر فلزات و تحمل بالایی نسبت به گیاهان جو و یولاف دارند.
    کلید واژگان: فلزات سنگین, شوری, شاخص بنیه بذر, ضریب آلومتری, شاخص جوانه زنی
    Peyman Khalili, Mehran Hoodaji *, Mozhgan Ahmadi Nadoushan, Atefeh Chamani
    The development of technology in drilling oil and gas wells has created serious problems for the environment. Drilling fluids have some unwanted compounds such as heavy metals, hydrocarbons, and salt. The increase in the volume of these activities has caused the increasing spread of waste in the lands adjacent to the drilling rigs. The discharge of these compounds in the soil causes damage to the environment. Due to the importance of drilling waste management to reduce the environmental pollution caused by them, native plants of the region were selected and compared to the examination of salinity and heavy metal pollution levels, equivalent to the concentrations of drilling mud, which were prepared and implemented in the laboratory. To evaluate germination indicators under salinity stress and heavy metals (Cr.Cd.Pb), an experiment was conducted in the form of a completely randomized design in the year 2020 in the laboratory of the Faculty of Agriculture of IslamicAzad University of Isfahan (Khorasgan).The treatments included the concentration of metals. heavy and salinity at the level of 0,5,10,15%, four plants (Triticum wheat, Hordeum vulgare barley, Avena sativa oats, and Chenopodium quinoa) were selected with three replications. Comparison of the average fresh and dry weight of seedlings, seed germination index, and germination speed of wheat, barley, quinoa, and oat species showed that with the increase of salinity and metal stress treatments and their combination treatment, these traits decreased significantly. According to the research results, the quinoa plant species had the highest fresh and dry weight of seedlings among plant species.The allometric coefficient in the oat plant species was lower than the three wheat, barley, and quinoa plant species. 10% salinity treatment followed by 5% salinity showed the highest allometric coefficient in the quinoa plant with 1.93 and 1.86, respectively, which increased by 8% and 4%, respectively, compared to the control treatment. The oat plant had the highest seed germination index under 10 and 15% salinity conditions. The highest germination rate was related to the wheat plant, followed by the oat plant, and the barley plant had the lowest germination rate in all experimental treatments. In the conditions of salinity and metals and their combined treatments (salinity+metals), the quinoa plant had a higher germination percentage than the other three plant species. It can be concluded that wheat and quinoa plants are more suitable for the bio assay of heavy metals and salinity than the other two plants.
    Keywords: Heavy Metal, Salinity, Seed Germination Index, Allometric Coefficient, Germination Index
  • پانته آ لطفی، مژگان احمدی ندوشن *، علی اصغر بسالت پور

    آب به عنوان یکی از اساسی ترین نیازهای زندگی در حال حاضر برای ادامه حیات و گستردگی موارد استفاده در مسایل شرب، کشاورزی، صنعت، اقتصادی - اجتماعی و امنیتی - سیاسی ما را شامل می شود. با توجه به اهمیت این موضوع، مدیریت و بهره برداری اصولی از منابع آب به یکی از موضوعات مهم جهانی تبدیل شده است. تکنیک سنجش از دور امروزه در کشاورزی کاربردهای فراوانی از جمله تعیین سطح زیرکشت و پیش بینی عملکرد محصول دارد، در این پژوهش، ارزیابی روش تشخیص پهنه ها، سطوح آبی و رودخانه ها با شاخص آب تفاضلی نرمال شده با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 9 در بازه زمانی 1401-1363 جهت تفکیک پوشش آب استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که روند محسوسی در کاهش سطح آب در نقاط موردنظر مشاهده می شود که می تواند ارتباط مستقیمی با برداشت آب برای مصارف کشاورزی در نقاط مختلف مسیر وجود داشته باشد. به عبارت دیگر، مقدار آبی که شاخص NDWI در هر ایستگاه نشان می دهد تفاوت معنی داری با سایر ایستگاه ها دارد که نمایانگر استحصال آب معنی دار آب در تمام نقاط رودخانه زاینده رود است. بنابراین در مطالعه حاضر مشخص شد که شاخص آب تفاضلی نرمال شده به راحتی قادر به استخراج آب از تصاویر ماهواره ای بوده است و شاخص مناسبی برای پیش بینی وضعیت حوضه زاینده رود است.

    کلید واژگان: تغییرات زمانی - مکانی, سنجش از دور, لندست, شاخص آب تفاضلی نرمال شده
    Pantea Lotfi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *

    Water, as one of the most basic needs of life, currently includes our drinking, agriculture, industry, economic-social and security-political issues for survival and expansion. Due to the importance of this issue, the basic management and exploitation of water resources has become one of the important global issues. Nowadays, remote sensing technique has many uses in agriculture, such as determining the area under cultivation and predicting crop yield. In this research, the evaluation of the detection method of zones, water levels and rivers with Normalized Difference Water Index (NDWI) using Landsat 9 satellite images in the period of 1984-2022 was used to separate the water cover. The obtained results showed that there is a noticeable trend in reducing the water level in the desired points, which can be directly related to water harvesting for agricultural purposes in different parts of the route. In other words, the amount of water that the NDWI index shows in each station has a significant difference with other stations, which indicates significant water extraction in all parts of the Zayandeh-Rood. Therefore, in the present study, it was found that the normalized differential water index was easily able to extract water from satellite images and is a suitable index for predicting the condition of the Zayandeh-Rood Watershed

    Keywords: temporal-spatial changes, remote sensing, Landsat
  • محسن معمارزاده، مژگان احمدی ندوشن *، پیام نجفی، مهران هودجی

    تصفیه خانه آب اصفهان با ظرفیت نهایی 5/12 متر مکعب در ثانیه، یکی از بزرگترین تصفیه خانه های آب خاور میانه است؛ که دارای 10 حوض ته نشینی با زمان ماند 91/1 تا 75/2 ساعت که حجم هر کدام 9172 متر مکعب و بار سطحی 14/2 تا 85/2 متر مکعب بر متر مربع در ساعت هستند. این تحقیق با هدف بررسی میدانی کارایی استفاده ترکیبی از حوض های ته نشینی اکسیلاتور مجهز به ته نشین کننده های لوله ای در مقیاس کامل و میدانی با هدف دست یابی به کارایی بیشتر در افزایش کیفیت آب خروجی و مدیریت کاهش هدررفت آب، اتلاف زمان شستشوی معکوس و کاهش تعمیرات و نگهداری تجهیزات تصفیه خانه انجام گردید. در این مطالعه، حوض های ته نشینی اکسیلاتور مربوط به دو زلال ساز استریم 1 از فاز اول تصفیه خانه، به ته نشین کننده های لوله ای از جنس پلی پروپیلن با درجه خوراکی و شکل شش گوشه با قطر هیدرولیکی50 تا 80 میلی متر با زاویه 60 درجه نسبت به سطح و طول 90 سانتی متر نصب گردیدند. استریم 2 بدون استفاده از همزمان از ته نشین کننده های لوله ای در مدار بهره برداری بود. تعداد شستشوی معکوس صافی ها، تعداد دفعات در مدار قرارگرفتن هواده ها و پمپ های شستشوی معکوس و میزان هدررفت آب و زمان مورد نیاز هر شستشو در دو استریم 1 و 2 با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که تعداد دفعات شستشوی معکوس فیلترها نسبت به استریم 2، به طور میانگین %25 کاهش یافت. این عمل همچنین باعث کاهش مقدار آب مصرفی شستشوی معکوس فیلترها و همچنین کاهش در تعداد ساعت کاری تجهیزات الکتریکی و مکانیکی تصفیه خانه آب گردید.

    کلید واژگان: اتلاف زمان, تجهیزات الکترو مکانیکال, ته نشین کننده های لوله ای, شستشوی معکوس, هدررفت آب
    Mohsen Memarzadeh, Mozhgan Ahmadi Nadoushan*, Payam Najafi, Mehran Hoodaji

    The Isfahan water treatment plant, with a final capacity of 12.5 cubic meters per second, is one of the largest water treatment plants in the Middle East. It has 10 sedimentation basins with a retention time ranging from 1.91 to 2.75 hours; each basin has a volume of 9172 cubic meters and a surface load of 14.2 to 2.85 cubic meters per square meter per hour. This research was conducted to investigate the efficiency of the combined use of accelerator sedimentation basins equipped with tube settlers on a full and field scale. The goal was to achieve greater efficiency in improving the quality of output water and managing the reduction of water wastage, backwashing time wastage, as well as reducing the need for repairs and maintenance of treatment plant equipment. In this study, the accelerator sedimentation ponds related to two stream 1 clarifiers from the first phase of the treatment plant were equipped with rapid tubular settlers made of food-grade polypropylene. These settlers are hexagonal in shape with a hydraulic diameter of 50 to 80 mm; placed at a 60-degree angle to the surface, and have a length of 90 cm. Stream 2 was operated without the simultaneous use of rapid tube settlers in the circuit. The amount of backwashing’s of filters, the number of times the aerators and backwashing pumps are engaged in the circuit, the amount of water wastage, and the time required for each wash in streams 1 and 2 were compared with each other. The results of this study showed that the number of times of reverse washing of filters was reduced by an average of 25% compared to stream 2. This action also reduced the amount of water used for backwashing the filters and consequently reduced the number of working hours of the electrical and mechanical equipment of the water treatment plant.

    Keywords: Backwashing, Electromechanical equipment, Time wastage, Tube settlers, Water wastage
  • نیلوفر پیرستانی، مژگان احمدی ندوشن*، محمدهادی ابوالحسنی، رسول زمانی احمدمحمودی

    هدف از این پژوهش بررسی تاثیر اسیدیته خاک، هدایت الکتریکی و کربن آلی بر میزان نیتروژن کل در خاک منطقه زرین شهر با استفاده از آنالیزهای آماری (تحلیل خط مرزی و رگرسیون گام به گام) بود. در منطقه زرین شهر، به مدت یک سال در هر فصل، با استفاده از GPS تعداد 60 نقطه پلات هایی به طول، عرض و ارتفاع 50 ×50 ×20 سانتی متر در اراضی کشاورزی، درختکاری و خاک لخت منطقه با متوسط فاصله ی 546 متر انتخاب گردید و در هر یک از نمونه های خاک، ویژگی های ذکرشده اندازه گیری شد. سپس، با استفاده از آنالیز خط مرزی حداکثر واکنش یک فرآیند بیوژیوشیمیایی به یک عامل محیطی معین، مشخص شد. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه، هدایت الکتریکی خاک در فصول گرم سال مقادیر بیشتری نسبت به سایر فصول بود به طوری که در تابستان، حداکثر مقدار این پارامتر در حدود 1587 دسی زیمنس بر متر بود حال آنکه در زمستان به حدود 1140 دسی زیمنس بر متر نیز رسید. تحلیل مقادیر اسیدیته خاک نیز نشان داد که خاک های مطالعه شده عموما در بخش خاک های قلیایی قرار دارند. درصد مواد آلی و کربن آلی خاک نیز تغییرپذیری مشهودی در بین فصول سال نشان دادند به صورتی که در پاییز و زمستان مقادیر این دو پارامتر نسبتا کم (بین 0/04 - 2/52) و در تابستان و بهار افزایش چشمگیری داشت (بین 0/12 - 2/39). در این پژوهش، تحلیل خط مرزی برای بررسی روابط درونی بین متغیرها و همچنین مقادیری از شاخص هایی که باعث افزایش حداکثری نیتروژن خاک شد استفاده شد و مشاهده گردید که دو متغیر درصد کربن آلی و درصد نیتروژن خاک در کلیه کاربری ها رابطه خطی معنی داری داشتند به شکلی که با افزایش درصد کربن آلی، مقدار نیتروژن کل در خاک نیز افزایش پیدا کرد. رابطه رگرسیون گام به گام نشان داد که از بین متغیرهای موردمطالعه، درصد نیتروژن کل در خاک را می توان بر اساس تاثیر دو پارامتر هدایت الکتریکی و درصد کربن آلی شناسایی کرد. بر اساس نتایج، آنالیز خط مرزی و رگرسیون گام به گام روش مناسبی برای تعیین تاثیر فاکتورهای موثر بر میزان نیتروژن موجود در خاک است.

    کلید واژگان: کربن آلی, تحلیل خط مرزی, رگرسیون گام به گام
    Niloofar Pirestani, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *, MohammadHadi Abolhassani, Rasool Zamani-Ahmadmahmoodi

    The purpose of this research was to investigate the impact of pH, EC, and organic carbon (OC) on the amount of total nitrogen in the soil of the Zarin Shahr Region using statistical analyses (borderline analysis and step-by-step regression). In the Zarinshahr region, a comprehensive study was conducted for a duration of one year across all four seasons. The study employed GPS technology to select a total of 60 points in agricultural, tree plantations, and bare soil areas while ensuring an average distance of 546 meters between each point. The plots areas were 50x50x20 cm in length, width, and height. The various soil samples collected from these plots were analyzed. Then, the maximum reaction of a biogeochemical process to a certain environmental factor was determined using borderline analysis. According to the findings, the soil's EC exhibited higher readings during the hotter seasons of the year, in comparison to other seasons. Specifically, during the summer, the maximum value of this parameter was approximately 1587 dS/m, while in the winter, the values were nearly 1140 dS/m. Also, pH levels of the soil was generally alkaline. The seasonal variations in soil OC and organic matter percentage were evident, with notably lower values (ranging from 0.04-2.52) in the autumn and winter, followed by a marked increase during the summer and spring (0.12-2.39). Boundary line analysis was used to investigate the relationships between variables and the values of indicators that caused the maximum increase in soil nitrogen. It was ascertained that OC percentage and soil nitrogen percentage exhibited a significant linear correlation in all land uses. Hence, increase in OC percentage resulted in an increase in the total nitrogen content in the soil. The step-by-step regression analysis in a systematic manner revealed that, within the variables under investigation, the percentage of total nitrogen in the soil can be determined based on the impact of two key parameters, namely, EC and the percentage of OC. The results suggest that use of boundary line analysis and step-by-step regression represent a viable approach for determining the effects of the significant factors on the levels of nitrogen content in the soil.

    Keywords: Organic carbon, Boundary Line Analysis, regression analysis
  • زهره نوروزی، عاطفه چمنی*، مژگان احمدی ندوشن
    زمینه و هدف

    ذرات معلق از آلاینده های مهم هوا در مناطق شهری با تاثیرات شناخته نشده بر روی جنین  هستند. لذا هدف مطالعه حاضر، تعیین اثر غلظت ذرات معلق با قطر آیرودینامیکی کوچک تر مساوی  μm2/5 در محل زندگی مادر، بر سطح آنزیم های کبدی خون بندناف نوزاد در شهر اصفهان است.

    روش بررسی

    سطح آنزیم های کبدی در خون بند ناف 200 نوزاد در سال های 1398 و 1399 در شهر اصفهان با استفاده از کیت های تشخیص کمی و به روش اسپکتروفتومتری محاسبه شد. غلظت PM2.5 نیز با استفاده از داده های ایستگاه های پایش، مدل سازی و همبستگی آن با سطوح آنزیم های کبدی به تفکیک سه ماه بارداری و در شعاع هایm  500،m 1000 وm 2000 محاسبه شد.

    یافته ها

    متوسط سطح آسپارات آمینو ترانسفراز (Aspartate Aminotransferase (AST)) برابر با 38/42، آلانین آمینوترانسفراز (Alanine Aminotransferase (ALT)) برابر با IU/L 10/09، آلکالین فسفاتاژ (Alkaline Phosphatase (ALP)) برابر با  IU/L 407  و گاما گلونامیل ترانسفراز (Gamma-Glutamyl Transpeptidase (GGT)) برابر با IU/L 152 بدست آمد. فصول بهار و پاییز با غلظت ذرات 22/77 و μg/m3 35/35 به ترتیب دارای حداقل و حداکثر غلظت ذرات معلق بودند. در کلیه آنزیم های مورد بررسی، غلظت آنزیم با سه ماهه سوم بارداری و کل دوران بارداری در شعاع های m 2000 دارای ضریب همبستگی متوسط بودند که این امر حکایت از تاثیر معنی دار غلظت های بالای  PM2.5بر غلظت آنزیم های کبد نوزادان به خصوص در اواخر دوران بارداری دارد.

    نتیجه گیری

    نزدیکی به منابع تولید کننده ذرات معلق در شهرها، احتمال افزایش غلظت آنزیم های کبدی جنین را به خصوص در اواخر دوره بارداری افزایش می دهد.

    کلید واژگان: خون بند ناف, آنزیم های کبدی, ذرات معلق
    Zohreh Nourouzi, Atefeh Chamani*, Mozhgan Ahmadi Nadoushan
    Background and Objective

    Particulate matter is an important air pollutant in urban areas with unknown effects on the fetus. The present study investigated the effect of PM2.5 concentration on the level of liver enzymes in the neonate born in Isfahan city, one of the most polluted cities in Iran was investigated.

    Materials and Methods

    This case study was conducted between March 2019 to September 2020 in Isfahan. Blood samples were collected from the umbilical cord of 200 newborns to measure the level of liver enzymes from their blood serum using quantitative diagnostic kits and the spectrophotometry method. Seasonal distribution of PM2.5 concentrations was estimated using the data of monitoring stations; thus, modeled and used to measure their correlations with liver enzyme levels at trimester in buffers of 500, 1000, and 2000 meters.

    Results

    The mean levels of liver enzymes were 38.42 (AST), 10.09 (ALT), 407 (ALP), and 152 (GGT) IU/L. Spring and fall with PM2.5 concentrations of 24.35 and 35.35 and μg/m3 had the lowest and highest levels, respectively. Enzyme levels within the third trimester and the whole period of pregnancy in the 2000-m buffers had the highest correlation coefficient, which indicates the effect of high PM2.5 concentrations on neonatal liver function, especially in late pregnancy.

    Conclusion

    Proximity to particulate matter sources in cities will increase the likelihood of elevated neonatal liver enzymes during the fetal period which is higher and more effective in late pregnancy.

    Keywords: Umbilical cord blood, Liver enzymes, Particulate matter
  • شراره محمودی، مژگان احمدی ندوشن*
    زمینه و هدف

    میزان غلظت PM2.5 (ذرات معلق کمتر از 5/2 میکرون) به دلیل مضرات آن بر سلامت انسان، به یک نگرانی عمومی در شهرها مبدل شده است. در این پژوهش، با توجه به اهمیت موضوع آلودگی هوا، اثر شرایط ترافیک شهری بر روی انتشار آلاینده هوای شهری (PM2.5) با استفاده از مدل رگرسیون وزنی جغرافیایی (GWR) و درون یابی به روش وزن دهی معکوس فاصله (IDW) با بهره گیری از نرم افزار ArcGIS 10.5 مورد ارزیابی قرار گرفت.

    روش بررسی

    داده های غلظت PM2.5  در سال 1398 از 9 ایستگاه های سنجش آلودگی هوای شهرداری اصفهان، داده های بلوک جمعیتی و میزان تردد خودرو در شهر جمع آوری و وارد مدل GWR گردید و تهیه نقشه پهنه بندی غلظت آلاینده (به صورت فصلی) به روش IDW انجام گرفت.

    یافته ها

    پس از اجرای رگرسیون وزنی جغرافیایی روی پارامترهای مدل، به منظور ارزیابی اعتبار مدل، مقدار R2 محاسبه و به جهت بررسی آزمون خودهمبستگی مکانی از شاخص موران استفاده گردید. نزدیک بودن R2 ذرات معلق به عدد 1 نشان دهنده کارایی بالای مدل است. نتایج شاخص موران نشان داد که مدل GWR مدل خوبی برای بررسی الگوی زمانی مکانی ذرات معلق بوده است.

    بحث و نتیجه گیری

    پس از مقایسه نقشه ها و بررسی پارامترهای ضریب تعیین، مشخص گردید که تردد خودرو و جمعیت (متغیرهای مستقل) بر روی افزایش آلاینده PM2.5 تاثیر مستقیم دارد. همبستگی بالایی با میزان R2=0.75 بین آلاینده PM2.5، و متغیرهای مستقل، به خصوص در فصل تابستان مشاهده شد.

    کلید واژگان: ترافیک, اصفهان, PM2.5, رگرسیون وزنی جغرافیایی (GWR), مدل IDW
    Sharareh Mahmoudi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Background & Objectives

    PM2.5 concentration has become a public concern in cities due to its harmful effects on human health. In this study, due to the importance of air pollution, the effect of urban traffic conditions on the emission of urban air pollutants (PM2.5) was studied using geographic weight regression model (GWR) and IDW interpolation method.

    Material and Methodology

    For this purpose, concentration of PM2.5 in 2019 was collected from 9 air pollution monitoring stations of Isfahan Municipality and population data and traffic in the city were collected and entered into the model. Interpolation IDW method was used for preparing seasonal air pollutants dispersion maps. After performing geographical weight regression on the model parameters and in order to evaluate the validity of the model, the RMSE parameter was used, which is obtained from the difference between the actual value of the concentration and the predicted value and indicates the predictive power of the model. Finally, R2 values ​​were calculated and Moran's index was used to examine the spatial autocorrelation test.

    Findings

    After performing geographical weight regression on the model parameters, in order to evaluate the validity of the model, the value of R2 was calculated and the Moran index was used to examine the spatial autocorrelation test.

    Discussion and Conclusion

    According to the amount of R2=0.75 for PM2.5, a direct correlation has been shown between this pollutant and independent variables, especially in the summer. The Moran index results showed that the GWR model was a good model for investigating the spatial temporal pattern of suspended particles.

    Keywords: Traffic, Isfahan, PM2.5, Geographically weighted regression (GWR), IDW model
  • عاطفه ایزدرضایی، مژگان احمدی ندوشن*، پانته آ لطفی
    مقدمه

    مدلAERMOD  از مدل های گوسین است که برای مدل سازی انتشار آلاینده های هوا از منابع مختلف و برای فواصل کمتر از 50 کیلومتر از منابع انتشار به طور گسترده مورداستفاده قرار می گیرد. در حال حاضر صنایع پتروشیمی جزء صنایع ضروری و درآمدزا برای کشور می باشد، لذا همگام با پیشرفت این صنایع بحث کنترل آلودگی هوا نیز باید موردتوجه قرار گیرد. هدف از این مطالعه، مدل سازی نحوه پراکنش دو آلاینده مونواکسیدکربن و دی اکسیدنیتروژن منتشره از دودکش های پتروشیمی مارون است. 

    روش بررسی

    در این پژوهش نحوه انتشار آلاینده های مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن از دودکش های مجتمع پتروشیمی مارون با استفاده از مدل AERMOD در سال 1398 مدل سازی شد. برای انجام مدل سازی در مدل AERMOD که مدل پیشنهادی EPA برای مطالعات تفصیلی آلودگی هوا می باشد از داده های سه ساعته ایستگاه سینوپتیک بندر ماهشهر و همچنین مدل رقومی ارتفاعی با اندازه پیکسل 30 متر استفاده و مدل سازی در محدوده ای به وسعت 2500 کیلومترمربع انجام شد.

    نتایج

    متوسط غلظت سالانه آلاینده دی اکسید نیتروژن و مونوکسیدکربن به ترتیب 44/1 و 3/1 میکروگرم بر مترمکعب در فاصله 900 متری دودکش بوده است. این محدوده اراضی مجتمع پتروشیمی مارون را شامل می شود و مناطق مسکونی را تحت تاثیر قرار نمی دهد.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که غلظت آلاینده های مونوکسید کربن و دی اکسیدنیتروژن کمتر از استانداردهای تعیین شده توسط سازمان حفاظت محیط زیست کشور است. برنامه های تعمیر و نگهداری واحدها، پایش وضعیت سلامت کارکنان، کنترل خروجی ها، لحاظ کردن کنترل های مناسب مطابق با توصیه های EPA می تواند تاثیر به سزایی در کنترل و کاهش انتشار آلاینده ها داشته باشد. خروجی حاصل از این مطالعه مشخص نمود مدل AERMOD در مطالعات آلودگی هوا که نیازمند بررسی دقیق غلظت آلاینده ها است، کارایی بالایی دارد.

    کلید واژگان: آلودگی هوا, مدلسازی, AERMOD, صنایع پتروشیمی
    Atefeh Izadrezaei, Mozhgan Ahmadi Nadoushan*, Pantea Lotfi
    Introduction

     AERMOD model is a Gaussian model, which is widely used to model the emission of air pollutants from different sources and for distances less than 50 km from emission sources. Nowadays, petrochemical industries are one of the essential and cost-effective industries for the country. So, along with the progress of these industries, air pollution control should be considered. The purpose of this study is to model the dispersion of two pollutants, carbon monoxide, and nitrogen oxides, emitted from Maroon petrochemical stacks.

    Materials and Methods

     In this study, the emission of carbon monoxide and nitrogen oxides from the stacks of the Maroon Petrochemical Complex was modeled using the AERMOD model in 2019. For modeling the dispersion of pollutants using AERMOD, which is the model proposed by the EPA for comprehensive studies of air pollution, the three-hour data from Bandar Mahshahr synoptic station as well as a digital elevation model with 30 m pixel size were gathered and then modeling was done in an area of 2500 square kilometers. 

    Results

     The results indicated that the average annual concentration of nitrogen dioxide and carbon monoxide pollutants was 1.44 and 1.3 mg/m3, respectively, at a distance of 900 meters from the stacks. This land area includes Maroon Petrochemical Complex and does not affect residential areas.

    Conclusion

     The results of this study also indicated that the AERMOD model is suitable for comprehensive studies, with a focus on pollution concentration. The results of this study showed that the concentration of carbon monoxide and nitrogen dioxide pollutants is lower than the standards assigned by the Iranian Department of Environment. Maintenance programs, employee health monitoring, output control, and appropriate controls under EPA recommendations have a significant impact on controlling and reducing pollutant emissions. The result of this study also showed that the AERMOD model is highly efficient in comprehensive air pollution studies that require a detailed investigation of pollutant concentration.

    Keywords: air pollution, modeling, AERMOD, Petrochemical industries
  • فاطمه شیرانی تبار، مژگان احمدی ندوشن*
    زمینه و هدف

    خاک یکی از منابع طبیعی بسیار مهم است که تامین بیش از 97 درصد نیازهای غذایی بشر را به عهده دارد. ماده آلی خاک یکی از فاکتورهای مهم کیفی خاک است که بر ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و زیستی خاک تاثیر زیادی دارد. مدلسازی و تهیه نقشه ویژگی های خاک برای بسیاری از کاربردهای محیط زیستی، اقلیمی، اکولوژیکی و هیدرولوژیکی ضروری است. هدف این مطالعه مدل سازی پراکنش ماده آلی و کربن آلی خاک با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنتینل 2 و مدل جنگل تصادفی و کریجینگ در شهرستان لنجان است.

    روش پژوهش: 

    در این مطالعه ، نقشه های رقومی چهار پارامتر اصلی خاک شامل کربن آلی خاک، مواد آلی خاک، هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک با استفاده از روش جنگل تصادفی و کریجینگ در محدوده شهرستان لنجان تهیه شد. براساس واحدهای زمینی همگن، در مجموع 110 نقطه در محدوده منطقه مورد مطالعه تعیین و از عمق 0 تا 30 سانتی متری سطح خاک در این نقاط اقدام به نمونه برداری شد. نمونه برداری در تیرماه 1400 انجام گرفته و تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 نیز از همین ماه دریافت شد زیرا در این ماه به علت ابر کمتر و افزایش بازتاب مستقیم از سطح خاک، اطلاعات بهتری دسترس قرار می گیرد. به علاوه از 16 متغیر محیطی تاثیرگذار بر پراکنش پارامترهای خاک استفاده شد. متغیرهای کمکی مختلف از جمله NDVI، NDWI، DEM، Slope که همگی به صورت مستقیم یا غیر مستقیم از تصاویر ماهواره ای استخراج شده بود برای پیش بینی استفاده شد.

    یافته ها: 

    نقشه های به دست آمده از روش جنگل تصادفی از صحت بسیار بهتری نسبت به روش کریجینگ برخوردار بوده است. نقشه ی پهنه بندی تهیه شده با استفاده از روش جنگل تصادفی جزییات بسیار بیشتری را نسبت به نقشه کریجینگ نمایش می دهد. خروجی مدل جنگل تصادفی با ترکیب متغیرهای کمکی مختلف به ترتیب مقادیری معادل 312/0، 54/0، 73/0و 16/0 از خطای مدل سازی کربن آلی، مواد آلی، هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک را نشان داد. در منطقه مورد مطالعه، مقادیر بیشینه کربن آلی و مواد آلی خاک در کاربری شهری  و بیشترین مقدار هدایت الکتریکی و اسیدیته خاک در زمین های کشاورزی مشاهده شد. مهم ترین متغیرهای موثر بر توزیع فضایی کربن آلی و مواد آلی خاک clay، slope و silt بودند. در حالی که در مدل سازی هدایت الکتریکی، silt، BI و Aspect و در مدل سازی اسیدیته متغیرهای MNDWI، NDWI و DEM مهم تر از سایر متغیرها ثبت شدند.

    نتایج

    به طور کلی این مطالعه نشان داد که مدل های رگرسیون کاربری اراضی براساس روش جنگل تصادفی می تواند به ترسیم سریع تر و کارآمدتر پارامترهای خاک کمک کند. نیاز به روش های کارآمد و دقیق، از جمله رگرسیون کاربری اراضی، برای نظارت مستمر بر تغییرات کیفیت خاک در سیماهای سرزمین های مختلف به شدت وجود دارد. رگرسیون کاربری اراضی می تواند به توسعه نقشه های پیشرفته پارامترهای کیفیت خاک با استفاده از اطلاعات مکانی مقرون به صرفه و در دسترس کمک کند.

    کلید واژگان: کریجینگ, رگرسیون کاربری اراضی, مدل جنگل تصادفی, تصاویر ماهواره ای سنتینل-2, کربن آلی خاک
    Fatemeh Shiranitabar, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Background and Aim

    Soil is one of the most important natural resources that provides more than 97% of human food needs. Soil organic matter (SOM) is an important soil quality factor that greatly affects soil’s physical, chemical, and biological properties. Modeling and mapping of soil properties are critical in many environmental, climatic, ecological, and hydrological applications. The main objective of this study is to model the distribution of soil organic matter and organic carbon using satellite images and random forest and kriging models in Lenjan County.

    Method

    In this study, digital maps of four main soil parameters including soil organic carbon, soil organic matter, electrical conductivity, and pH are prepared using random forest and Kriging methods in Lenjan County. Based on homogeneous land units, a total of 110 points in the study area are determined, and in these points, samples are taken from a depth of 0 to 30 cm of soil surface. Sampling is done in July 2021 and Sentinel-2 satellite images are acquired from the same month because better information is available this month due to fewer clouds and increased direct reflection from the soil surface. In addition, 16 environmental variables affecting the distribution of soil parameters are used. Various auxiliary variables such as NDVI, NDWI, DEM, and Slope are used for prediction, which are all directly or indirectly extracted from satellite images.

    Results

    The maps obtained by the random forest method showed more accuracy than the kriging method. The zoning map prepared using the random forest method displays much more details than the map prepared by kriging method. The output of the random forest model with the combination of different auxiliary variables showed values ​​equal to 0.312, 0.54, 0.73 and 0.16 of the modeling error for soil organic carbon, organic matter, electrical conductivity and pH, respectively. In the study area, the maximum values of soil organic carbon and organic matter were observed in urban areas and the highest values of electrical conductivity and pH were observed in agricultural lands. The most important variables affecting the spatial distribution of organic carbon and soil organic matter are clay, slope and silt. While in modeling electrical conductivity, silt BI and Aspect and in modeling pH, MNDWI, NDWI and DEM variables are recorded as more important than other variables.

    Conclusion

    In general, this study demonstrates that land use regression models based on random forest method can help mapping soil parameters faster and more efficiently. There is a strong need for efficient and accurate methods, including land use regression, for continuous monitoring of changes in soil quality in different landscapes. Land use regression contributes developing advanced maps of soil quality parameters using cost-effective and accessible spatial information.

    Keywords: Kriging, land-use regression, random forest model, Sentinel-2 Satellite images, Soil organic carbon
  • علیرضا اسدسلطانی، مژگان احمدی ندوشن*
    از آنجا که منابع آب سطحی در بسیاری از مناطق کشور محدود است، آبهای زیرزمینی به عنوان مناسب ترین منبع در دسترس جهت تامین آب موردنیاز به حساب می آید، از طرف دیگر استفاده بیش از حد آفات و کود های شیمیایی منجر به آلودگی آب های زیرزمینی گردیده است، لذا تعیین عرصه های آسیب پذیر در حفظ این منابع حیاتی امری ضروری به نظر می رسد. در این پژوهش، به منظور تحلیل آسیب پذیری آب زیرزمینی دشت خالدآباد- بادرود به آلودگی از مدل دراستیک بهره گرفته شد و به طور کلی 7 فاکتور تغذیه آب خالص، عمق آب زیرزمینی، ناحیه غیراشباع، بافت خاک، هدایت هیدرولیکی، محیط آبخوان، توپوگرافی در مدل دراستیک دخیل گردید. پس از تهیه نقشه این فاکتور ها، تعیین وزن این فاکتورها انجام گردید و در نهایت با روی هم گذاری این لایه ها و اعمال وزن آنها در  نرم افزار ArcGIS 10.5 نقشه ی آسیب پذیری آب زیرزمینی تهیه شدند. به منظور اعتبارسنجی مدل دراستیک، اقدام به برداشت نمونه و تعیین میزان نیترات برای 13 چاه آب واقع در دشت خالدآباد- بادرود گردید. نتایج حاکی از آنست که در مدل دراستیک، 22 درصد از دشت در محدوده آسیب پذیر واقع شده است که بیشتر در محدوده اطراف شهر بادرود و نواحی شرقی قرار دارد. همچنین نتایج مقایسه نقشه نیترات با نتایج مدل دراستیک بیانگر این است که مدل دراستیک با میزان نیترات اندازه گیری شده دارای همبستگی 74 درصد است.
    کلید واژگان: مدل دراستیک, آسیب پذیری, آبخوان, GIS, نیترات, آب زیرزمینی
    Alireza Asadsoltani, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Surface water resources are limited in many regions in Iran, so groundwater resources are considered the most suitable resources for supplying water. The excessive use of chemical pests and fertilizers has resulted in groundwater pollution. Therefore, it is necessary to determine the vulnerable areas to preserve these vital resources. In this study, the DRASTIC model was used to analyze the vulnerability of groundwater in Khaled-Abad- Bardood plain. Seven factors including the nutrition of pure water, groundwater depth, unsaturated area, soil texture, Hydraulic conductivity, aquifer media, and topography were used in the model. After the preparation of 7 layers, appropriate weight was assigned to these factors. Finally, by mapping these layers and applying their weight to them in ArcGIS 10.5, the vulnerability maps of the groundwater were generated. To validate the model, sampling and measuring the amount of nitrate for 13 wells located in the Khaled-Abad-Bardood plain were conducted. The results indicated that 22% of the plain was vulnerable based on the DRASTIC model, which was located in the vicinity of Bardood city and its eastern areas. The results also showed that the correlation of the DRASTIC vulnerability map with the measured nitrate was found to be 74 %.
    Keywords: Drastic model, Vulnerability, Aquifer, Nitrate
  • پیمان قلمکاری، مژگان احمدی ندوشن*
    زمینه و هدف

    با توجه به اهمیت مبحث آلودگی هوا به ویژه در کلان شهر اصفهان، هدف اصلی این مطالعه ارزیابی وضعیت کیفیت هوای شهر اصفهان از نظر ذرات معلق و یافتن رابطه بین الگوی سیمای سرزمین و ذرات معلق است.

    مواد و روش ها

    برای اندازه گیری غلظت ذرات معلق با استفاده از دستگاه غبارسنج مت وان در 52 نقطه شهر به طور تصادفی نمونه برداری صورت گرفت. نقشه کاربری اراضی شهر اصفهان با روش طبقه بندی حداکثر احتمال در نرم افزار Terrset تولید شد. به منظور ایجاد نقشه ی پراکنش ذرات معلق، از روش وزن دهی معکوس فاصله در نرم افزار ArcGIS استفاده شد. از متریکهای (آنتروپی نرمال، تراکم حاشیه، مساحت لکه، غنای نسبی و فشردگی لکه) و شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI) برای کمی سازی وضعیت سیمای سرزمین استفاده شد. این متریک ها با استفاده از نرم افزار FRAGSTATS کمی شدند.

    یافته ها

    نتایج نشان داد که پوشش گیاهی اثر کاهشی بر میزان آلودگی هوا دارد، به طوری که همبستگی منفی و معنی داری بین PM2.5 و NDVI مشاهده شد، بدین معنی که با افزایش تراکم پوشش گیاهی، میزان ذرات معلق کاهش یافته است.

    نتیجه گیری

    به طور کلی در این تحقیق با محاسبه غلظت ذرات معلق در شهر اصفهان مشخص شد که مناطق جنوب غرب، جنوب، و جنوب شرق اصفهان در معرض تماس با ذرات معلق بیشتری قرار دارند. تراکم بالای سیمای سرزمین از نوع فضای سبز منجر به کاهش آلاینده ذرات معلق می شود. از تحلیل تغییرات ذرات معلق منطقه این طور استنباط شد که هر چه به سمت مناطقی که پوشش گیاهی ضعیفتری دارند پیش برویم، میزان بالاتری از غلظت ذرات معلق مشاهده می شود.

    کلید واژگان: آلودگی هوا, ذرات معلق, متریک های سیمای سرزمین
    Peyman Ghalamkari, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Background and purpose

    Regarding the status of air pollution in Isfahan, this study aims to evaluate the air quality of Isfahan due to Particulate Matter and find the relationship between landscape patterns and suspended particles.

    Materials and methods

    to measure the concentration of the suspended particles using a Met One dust meter in 52 points, the city was randomly sampled. The land use map of Isfahan city was prepared after downloading satellite images from the site of the United States Geological Survey. The land use map was generated in six classes with the maximum likelihood classification method in Terrset software. To create the distribution map of suspended particles, the information of 52 stations and inverse distance weighting method in ArcGIS 10.5 was used. Landscape metrics (Normalized Entropy, Edge Density, Patch Area, Relative Richness, and Patch Compactness) were used to quantify the pattern of landscape. The landscape metrics were quantified using FRAGSTATS software.

    Results

    The results showed that vegetation has a reducing effect on air pollution. A positive and significant correlation was observed between the amount of suspended particles and relative richness. Moreover, a significant negative correlation was observed between PM2.5 and (NDVI), which means that the amount of suspended particles decreased with increasing vegetation density. 

    Conclusion

    In general, by calculating the concentration of suspended particles in Isfahan, it was found that the southwest, south, and southeast are exposed to more suspended particles. The high density of green space landscaping leads to a reduction of particulate matter pollution. From the analysis of changes in suspended particles in the region, it was inferred that the more we move to areas with weaker vegetation, the higher the concentration of suspended particles.

    Keywords: Air pollution, Particulate Matter, landscape metrics
  • سولماز شمسایی، مژگان احمدی ندوشن*، احمد جلالیان
    سابقه و هدف

    امروزه صنعتی شدن و توسعه شهرنشینی باعث آلودگی هوا در اکثر کلان شهرهای جهان شده است و سالانه میلیون ها نفر به علت آلودگی هوا جان خود را از دست می دهند. با توجه به محدود بودن شبکه ایستگاه های پایش آلاینده های هوا و غیر اقتصادی بودن افزایش تعداد این ایستگاه ها در سطح شهرها، دستیابی به پوشش مکانی و زمانی مناسب برای نشان دادن تغییرات غلظت ذرات آلاینده هوا بسیار دشوار است. بر این اساس پژوهش حاضر با هدف تهیه نقشه های دو سالانه (سال های 1397 و 1398 هجری شمسی) آلودگی هوای شهری در سطح شهر اصفهان بر اساس آلاینده CO و با استفاده از داده های زمینی و تصاویر ماهواره ای سنجنده MODIS انجام شد.

    مواد و روش ها

    برای این مطالعه از دو الگوریتم ANFIS و RF استفاده شد. برای اجرای الگوریتم ANFIS، ابتدا داده های ایستگاه های زمینی پایش آلودگی هوا جمع آوری شد و بر اساس آن و با توجه به داده های عمق نوری هواویز حاصل از تصاویر سنجنده MODIS نسبت به استخراج قوانین نخستین فازی اقدام شد و در نهایت با ادغام قوانین فازی و الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم ANFIS برای مدل سازی پراکنش آلودگی هوا در سطح شهر اصفهان اجرا شد. در اجرای الگوریتم RF نیز از داده-های ایستگاه های زمینی و داده های عمق نوری هواویز سنجنده MODIS استفاده شد. دو پارامتر مهم در اجرای الگوریتم RF تعداد درختان جنگل و تعداد متغیرهای موجود در هر گره است که برای بهینه سازی آن ها از روش اعتبارسنجی متقابل 10 قسمتی استفاده شد.

    نتایج و بحث

    نتایج مدل سازی آلاینده CO نشان داد الگوریتم RF نتایج بهتری را نسبت به الگوریتم ANFIS ارایه داده است، به طوری که مقدار خطای RMSE الگوریتم RF 724/0 و مقدار خطای RMSE الگوریتم ANFIS 809/0 پی پی ام است، همچنین مقدار خطای MAE الگوریتم RF 636/0 و مقدار خطای MAE الگوریتم ANFIS 792/0 پی پی ام است. بنابراین می توان گفت الگوریتم RF از کارایی و دقت بیشتری در مدل سازی آلاینده CO برخوردار است. نتایج پراکنش مکانی آلاینده CO با استفاده از الگوریتم ANFIS نشان داد میزان این آلاینده در سطح شهر اصفهان به صورت محلی تغییر می کند، به طوری که مناطق مرکزی و شمالی شهر اصفهان دارای بیشترین آلایندگی و مناطق شرقی و غربی اصفهان دارای کمترین آلایندگی هستند. بررسی مقادیر عددی به دست آمده از الگوریتم ANFIS نیز نشان داد کمترین میزان آلایندگی CO در سطح شهر اصفهان برابر با 43/1 پی پی ام و بیشترین مقدار آن برابر با 13/2 پی پی ام است. نتایج به دست آمده از الگوریتم RF نشان داد با حرکت از جنوب شرقی به سمت شمال غربی شهر اصفهان بر میزان آلاینده CO افزوده شده و مناطق شمال غربی شهر اصفهان از بیش ترین آلایندگی CO برخوردار هستند، بررسی مقادیر عددی به دست آمده از میزان آلایندگی CO بر اساس الگوریتم RF نشان داد کمترین میزان آلاینده CO برابر با 57/0 پی پی ام و بیشترین مقدار آن برابر با 27/2 پی پی ام است.

    نتیجه گیری

    در انتها می توان نتیجه گرفت الگوریتم های ANFIS و RF با داشتن ویژگی هایی همچون امکان مدل سازی غیر خطی، توانایی کاهش اثرات منفی داده های پرت و حساسیت کمتر به مساله کمینه محلی، روش هایی مناسب و دقیق در مدل سازی مسایل محیطی هستند. شایان به ذکر است که بخش گسترده ای از خطای مشاهده شده در نتایج روش های ANFIS و RF، مرتبط با ویژگی های ذاتی تصاویر سنجنده مودیس (همچون پوشش ابر و مختلط بودن بیش از حد پیکسل ها با توجه به ابعاد یک کیلومتری آنها) و نقطه ای بودن اندازه گیری های ایستگاه های زمینی و همچنین امکان خطا در داده های ثبت شده در ایستگاه های زمینی است.

    کلید واژگان: اصفهان, مدل سازی, ANFIS, CO, RF
    Soolmaz Shamsaie, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *, Ahmad Jalalian
    Introduction

    Industrialization, urbanization, and population growth are considered as the main causes of urban air pollution that is responsible for millions of deaths per year worldwide. Besides, the impact of urban air pollution on health is considerable. Respiratory, lung diseases, and heart attacks are largely due to urban air pollution. However, there is a lack of air pollution monitoring stations (hereafter simply stations) in most cities worldwide because of their high expenses, and, thus, access to high spatial and temporal coverage of air pollutants and their distribution is limited. To address this issue, the main purpose of this study was to estimate CO concentration in Isfahan, Iran, based on air pollution monitoring stations and Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) data from 2018 to 2019.

    Material and methods

    In the present work, we used ANFIS and Random Forest (RF) algorithms to estimate the CO concentration level. To implement the ANFIS algorithm, based on collected air pollution data from the stations and Aerosol Optical Depth (AOD) data from MODIS imagery, the basic fuzzy rules were extracted. Further, with the integration of fuzzy rules and artificial neural network algorithm, ANFIS algorithm was implemented to model the dispersion of CO level in Isfahan city. To model the dispersion of CO using the RF algorithm, air pollution data and AOD data were used. Since the number of trees and the number of variables in each node are two basic parameters in the success of the RF algorithm, a 10-fold cross-validation method was used to identify value for these two variables.

    Results and discussion

    Our findings indicated that the RF algorithm was more efficient and accurate in spatial modeling the dispersion of CO because it achieved better RMSE and MAE results than the ANFIS algorithm. The RMSE error value of the RF and ANFIS algorithms were 0.724 and 0.809 ppm, respectively. Furthermore, the MAE error value of the RF and ANFIS algorithms were 0.636 and 0.792 ppm, respectively. In the case of spatial dispersion of CO pollutants, the ANFIS algorithm showed that the amount of this pollutant varies in the city. For example, the central and northern regions of Isfahan had the most pollution and the eastern and western regions of Isfahan had the least pollution based on the ANFIS algorithm. Regarding the RF algorithm, it was observed that by moving from the southeast to the northwest of Isfahan, the amount of CO pollutant increases, and the northwestern regions of Isfahan had the highest CO pollution. The examination of numerical values obtained from the ANFIS algorithm showed that the lowest amount of CO pollution in Isfahan city was equal to 1.43 ppm and the highest amount was 2.13 ppm. In contrast, obtained results from the RF algorithm showed that the lowest amount of CO pollution in the city was equal to 0.57 ppm and the highest amount was 2.27 ppm.

    Conclusion

    Overall, it can be concluded that since ANFIS and RF algorithms are appropriate and accurate methods in modeling environmental problems due to their nonlinear modeling, the ability to reduce the negative effects of outgoing data, and less sensitivity to the local minimum problem. It should be noted that a significant part of the error observed in the results of ANFIS and RF methods was related to the intrinsic properties of MODIS imagery (i.e., cloud cover and mixed pixel problem due to the coarse resolution of MODIS imagery), point measurements of air pollution data collected from the stations, and recorded data error at the stations.

    Keywords: Isfahan, Modeling, ANFIS, CO, RF
  • غزال لطفی، مژگان احمدی ندوشن*
    تالاب ها به عنوان یکی از مهم ترین زیستگاه های طبیعی در جهان، نقش زیادی در تامین آب شیرین و حفظ تعادل زیستی دارند. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی توزیع مکانی غلظت فلزات سنگین سرب، روی و کادمیوم در رسوبات تالاب استیل آستارا است. داده های مورد نیاز از طریق نمونه برداری رسوب با دستگاه گرب ون وین به دست آمد و سپس از طریق آنالیز آزمایشگاهی و پردازش آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نمونه برداری در فصول پاییز و زمستان 1398 به صورت ماهانه و تصادفی از رسوبات تالاب در 4 ایستگاه شمال، جنوب، شرق و غرب تالاب استیل انجام شد. نتایج نشان داد که غلظت فلزات سنگین در رسوبات بخش شمال و غرب به ویژه شمال غربی تالاب بیش تر از بخش های جنوب و شرق است. داده های به دست آمده از آزمایشات بر روی نمونه های استخراج شده، حاکی از آن است که فلزات روی، کادمیوم و سرب به ترتیب با غلظت 2/1، 1/2 و 0/99 پی پی ام بیش ترین غلظت را در ایستگاه غرب و کم ترین غلظت (صفر) را در ایستگاه جنوب دارند. نتایج حاصل از تحلیل آماری نشان داد که اختلاف بین میزان غلظت فلزات سنگین سرب، کادمیوم و روی در رسوبات تالاب در ایستگاه های مختلف معنی دار است (0/05>p). به منظور بررسی میزان همبستگی بین فلزات سنگین در تالاب از روش ضریب همبستگی پیرسون استفاده شد. نتایج نشان داد همبستگی بین غلظت کادمیوم و روی معنی دار نیست (0/01<p). هم چنین ضریب همبستگی بین غلظت سرب با روی نیز معنی دار نیست (0/01<p). همبستگی بین غلظت کادمیوم با سرب معنی دار می باشد (0/01>p).
    کلید واژگان: تالاب استیل آستارا, فلزات سنگین, رسوب, سامانه اطلاعات جغرافیایی
    Ghazal Lotfi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Wetlands, as one of the most important natural habitats in the world, play an important role in supplying fresh water and maintaining biological balance. The aim of this study was evaluating the spatial distribution of heavy metal concentrations of lead, zinc and cadmium in the sediments of Astara's Steel wetland. Data were obtained through sediment sampling with Van Veen grab sampler and analyzed through laboratory and statistical analysis. Sampling was done in autumn and winter of 2019-2020 monthly and randomly from wetland sediments in 4 stations in north, south, east and west of Steel Wetland. The results showed that the concentration of heavy metals in the sediments of the northern and western parts, especially the northwestern part of the wetland is higher than the southern and eastern parts. Experimental data indicated that the metals zinc, cadmium and lead with concentrations of 1.2, 1.2 and 0.99 ppm, respectively, had the highest concentration in the western station and the lowest concentration (zero ppm) at the Southern Station. The results of statistical analysis showed that the difference between the concentrations of heavy metals lead, cadmium and zinc in wetland sediments at different stations was significant (p<0.05). Pearson correlation method was used to investigate the correlation between heavy metals in the wetland. The results showed that the correlation between cadmium and zinc concentrations was not significant (p>0.01). Also, the correlation between lead and zinc concentrations was not significant (p>0.01). The correlation between cadmium and lead concentrations was significant (p<0.01).
  • محبوبه صادقی، مژگان احمدی ندوشن*
    زمینه و هدف

    خاک از منابع طبیعی هر کشور است که در حفظ محیط و تولید غذا نقش مهمی دارد. افزایش و کاهش مقدار نیتروژن کل خاک در اثر شیوه های مختلف کشاورزی، ورود پساب صنعتی به آب و عوامل دیگر، منجر به آلودگی میکروبی خاک، کاهش پوشش گیاهی و نقصان در محصولات کشاورزی مورد نیاز انسان می شود. نقشه برداری پراکنش مواد مغذی خاک به تصمیم گیری های مدیران کمک می کند. از آنجا که تحلیل آزمایشگاهی این متغیرها، وقت گیر و در مقیاس های وسیع هزینه بر است، تلاش هایی برای مطالعه نیتروژن خاک با استفاده از سنجش ازدور انجام گرفته است. مطالعه حاضر به بررسی روش سنجش از دور و مدل های رگرسیون و جنگل تصادفی در پیش بینی نیتروژن کل خاک در شرق شهرستان لنجان پرداخته است. 

    روش پژوهش

    نقاط مرجع نیتروژن 50 نمونه خاک از لایه 0-20 سانتی متری خاک سطحی بود که از منطقه موردمطالعه به روش تصادفی نمونه برداری شد. نیتروژن نمونه ها پس از خشک شدن در دمای 25 درجه، عبور از مش 2 و انتقال به آزمایشگاه، به منظور مقایسه نتایج نهایی به دست آمده، حاصل از ارزیابی زمینی و سنجش از دور، به روش کلدال اندازه گیری شد. تصویر ماهواره ای سال 2019 با تصحیح هندسی و رادیومتریک از باندهای طیفی 2 تا 7 سنجنده ی OLI لندست 8 (ردیف و گذر 164 و 37) آبان 1398 تهیه شد. پوشش ابر برای تصاویر تهیه شده کمتر از 10٪ در نظر گرفته شد. برای کاهش اثر پراکندگی اتمسفر بر کیفیت این تصاویر، تصحیح تابش و تصحیح اتمسفر با استفاده از مدل فلش انجام شد. شاخص های ماهواره ای شامل DVI، NDVI، EVI، MSAVI، SAVI، RVI، NDWI، SI1، SI2، SI3 و SBI از تصویر ماهواره ایی استخراج شد و به همراه سه شاخص توپوگرافی شامل ارتفاع، شیب و شاخص رطوبت توپوگرافی (TWI) به مدل رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی معرفی شد.

     یافته ها

    نقشه رقومی ارتفاعی منطقه مقادیری بین 1100 تا 2050 متر را در بر گرفت. شیب منطقه، در محدوده های با شیب کم و پایین تر از هشت درصد قرار دارد. مقادیر عددی شاخص TWI در نزدیکی مجاری آبی 77/0 به دست آمد. مقادیر شاخص DVI و EVI با افزایش پوشش گیاهی افزایش داشت. شاخص NDVI مقادیر بالاتر از 3/0 و شاخص NDWI به عنوان یک شاخص آبی، مقدار حداکثری 77/0 را در مناطق غرقاب نشان داد. شاخص SAVI تفکیک پذیری بالایی از نواحی بدون پوشش تا پوشش تنک و نواحی با پوشش گیاهی قوی را ارایه داد. شاخص SBI و شاخص های سه گانه شوری SI تغییرپذیری بسیار بالایی از جنبه پارامتر های خاک در نواحی بدون پوشش نشان داد. مدل رگرسیون نیتروژن خاک با سه شاخص RVI، DVI و TWI با مقدار معناداری آماری (p-value) برابر با 04/0 تولید شد. در مدل جنگل تصادفی، شاخص های گیاهی و خاک نقش تعیین کننده ای در ساخت مدل داشتند و مقدار ضریب تعیین ((R2 برابر با 44/0 به دست آمد. 

    نتایج

    نیتروژن کل خاک نیز در پارامترهای خاک با چگالی و با شن و رس از بافت خاک و در پارامترهای توپوگرافی با ارتفاع و در شاخص های طیفی با ,EVI RVI, SAVI, NDWI,NDVI و DVI در سطح 01/0 و با SI3 از شاخص های شوری در سطح 05/0 همبستگی دارد. در پارامترهای خاک نیز سیلت با شن و رس در سطح 05/0 و شن با رس همچنین چگالی با رس در سطح 01/0 همبستگی دارند. نتایج نشان داد که وضعیت توپوگرافی منطقه به همراه شاخص های بر پایه مادون قرمز نزدیک و قرمز نقش بسزایی در پیش بینی نیتروژن دارد. همچنین مقایسه نتایج حاصل از ارزیابی زمینی و سنجش از دور نشان داد که در پیش بینی نیتروژن کل خاک، اختلاف معنی داری بین دو مدل و ارزیابی میدانی وجود ندارد و هر دو مدل نتایج نزدیکی به ارزیابی میدانی داشتند.

    کلید واژگان: شاخص طیفی, مدل سازی, تصویر ماهواره ای لندست-8, داده های زمینی
    Mahboubeh Sadeghi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Background and Aim

    Soil is one of the important natural resources of any country, which plays an important role in preserving the environment and producing food. Increasing and decreasing the amount of total soil nitrogen due to various agricultural methods, the entry of industrial wastewater into water and other factors, leads to microbial contamination of soil, reduced vegetation and deficiency in agricultural products needed by humans. Mapping soil nutrient distribution helps mangers in decisions. Since laboratory analysis of these parameters is time consuming and costly across large scales, attempts have been made in recent years to study soil nitrogen based on remote sensing techniques. In this regard, the present study investigated the applicability of remote sensing predicting soil total nitrogen in the east of Lenjan city.

    Method

    Nitrogen reference points were identified by analyzing 50 randomly-selected surface soil samples from 0-20 cm depth. Nitrogen of soil samples was measured by Kjeldahl method after drying soil at 25 ° C, passing through a 2 mm mesh sieve and transferring to the laboratory, to compare the final results obtained from field sampling and remote sensing technology. Landsat 8 OLI Satellite Image of 2019 (Path 164/Row 37) was obtained and geometric and radiometric correction were applied. Cloud cover for image provided was less than 10%. To reduce the effect of atmospheric diffusion on the quality of image, radiation and atmospheric correction were performed using the FLASH model. the Landsat-8 satellite image (rows 164 and 37) taken on 15 Sep. 2019 and along with three topographic indices of elevation, slope and topographic wetness index (TWI) were introduced to the multiple linear regression and random forest models. 

    Results

    The digital elevation map of the area showed elevation values ​​between 1100 and 2050 meters. The slope of the study area was less than eight percent. Numerical values ​​of TWI index near water bodies were found to be 0.77. DVI and EVI index values ​​increased with increasing vegetation cover. NDVI index showed values ​​higher than 0.3 and NDWI index as a water index showed a maximum value of 0.77. The SAVI index showed high differences from areas without cover to sparse cover and areas with strong vegetation. SBI index and SI salinity indices showed very high variability in terms of soil parameters in barren lands. Nitrogen regression model was built using three indices RVI, DVI and TWI with p-values of 0.049 and 0.00, respectively. In the nitrogen random forest model, however, plant and soil indices played a more important role in model construction with an of r2 value of 0.44.

    Conclusion

    Total soil nitrogen in soil parameters showed correlation with density and sand and clay from soil texture and in topographic parameters with elevation and spectral indices with EVI RVI, SAVI, NDWI, NDVI and DVI at the level of 0.01 and with SI3 of salinity indices at the 0.05 level. In soil parameters, silt is correlated with sand and clay at the level of 0.05 and sand with clay as well as density with clay are correlated at the level of 0.01. The results of this study showed that the topographic condition of the region along with red and near infrared-based indices had a significant role in predicting soil total nitrogen. Results also showed a slight difference was observed between the two models in predicting soil nitrogen.

  • Mahin Saedpanah *, Marzieh Reisi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan

    The present study aims at investigating land use changes (as one of the effective human factors on water systems) as well as its relation with water quality at spatial scales of the entire basin, sub-basin and defined buffers (10 and 15 km) in Zayandeh-Rud Basin, Isfahan, Iran. By means of supervised classification method along with maximum likelihood algorithm, it classifies the land use map into five categories, including agriculture, bare lands, urban areas, vegetation, and water. The research collects data for 11 water quality parameters in seven sampling stations of Zayandeh-Rud Basin in 2002, 2009, and 2015 from Isfahan Water and Sewerage Organization. Correlation analysis is then conducted to investigate the effect of land use changes on water quality at different spatial scales. Land use analysis in the entire basin shows that despite an increase in urban and agricultural lands from 2002 to 2015, bare lands, vegetation, and water covers have had a decreasing trend. Moreover, various land uses at different scales show some correlation with water quality parameters. The strongest correlations in this study belong to sub-basin scale. Therefore, it is recommended to use this spatial scale to investigate the relation between land use and water quality parameters

    Keywords: Human Factors, surface water, Spatial scale, urbanization
  • محبوبه صادقی، مژگان احمدی ندوشن*
    شور شدن خاک یکی از تهدیدات مهم جهان کنونی است که با تشدید فرآیند بیابان زایی و تخریب زمین ارمغانی جز کاهش بهره وری خاک نخواهد داشت. از آنجا که تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی این پارامتر، عموما وقت گیر و در مقیاس های وسیع هزینه بر است، تلاش های بسیاری برای مطالعه شوری با استفاده از روش سنجش از دور صورت گرفته است. در این راستا، مطالعه حاضر نیز به بررسی توان سنجش از دور در پیش بینی شوری سطحی خاک در شرق شهرستان لنجان پرداخته است. نقاط مرجع شوری با استفاده از تحلیل 50 نمونه خاک سطحی برداشت شده به روش تصادفی مشخص گردید. شاخص های ماهواره ای شامل DVI، NDVI، EVI، MSAVI، SAVI، RVI، NDWI، SI1، SI2، SI3 و SBI از تصویر ماهواره ی لندست-8 (ردیف و گذر 164 و 37) برداشت شده در تاریخ 13 آبان 1398 استخراج گردید و به همراه سه شاخص توپوگرافیکی ارتفاع، شیب و شاخص رطوبت توپوگرافیکی (TWI) به مدل رگرسیون خطی چندگانه و جنگل تصادفی معرفی شد. مدل رگرسیون خطی با استفاده از باند 6، RVI، NDVI، ارتفاع و TWI و مقدار p-value برابر با 049/0 تولید گردید. در مدل جنگل تصادفی نیز باند 7، شیب، باند 5 و ارتفاع از جمله مهمترین پارامترهای تاثیرگذار بودند. مقدار r2 این مدل نیز برابر با 21/0 بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که شاخص های توپوگرافیکی نیز از اهمیت بالایی در پیش بینی شوری برخوردار هستند. همچنین مقایسه نظیر به نظیر نتایج نشان داد که جنگل تصادفی از دقت بالاتری نسبت به مدل رگرسیون برای تعیین شوری در منطقه مورد مطالعه برخوردار است.
    کلید واژگان: لندست-8, شاخص ماهواره ای, شاخص رطوبت توپوگرافیکی, زرین شهر
    Mahboubeh Sadeghi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    Nowadays, soil salinization is one of the world’s major threats that reduce soil productivity by intensifying the process of desertification and land degradation. Since laboratory analysis is mostly time consuming and costly, especially in large scales, attempts have been made to study soil salinity using remote sensing techniques in recent years. The present study assessed the potential of remote sensing in predicting soil surface salinity in the east of Lenjan                 City. Salinity reference points were identified based on analyzing 50 randomly selected surface soil samples. Satellite indices including DVI, NDVI, EVI, MSAVI, SAVI, RVI, NDWI, SI1, SI2, SI3 and SBI were derived from a Landsat-8 satellite image (path and row of 164 and 37) acquired on September 13, 2019. These indices along with three topographic indices of elevation, slope and topographic wetness index (TWI) were introduced to the Multiple Linear regression and Random Forest models. The linear regression model was built using band 6, RVI, NDVI, elevation and TWI with a p-value of 0.049. In the Random Forest model, band 7, slope, band 5 and elevation were among the most important parameters. The r2 value of this model was 0.21. The results of this study showed that topographic indices had also great importance in salinity prediction. Moreover, comparison of the results indicated that Random Forest had a higher accuracy than the regression model for determining salinity in the study area.
    Keywords: Landsat-8, Satellite Index, Zarrinshahr, Topographic wetness index
  • مژگان غفوری، مژگان احمدی ندوشن*، مینو مشتاقی
    آلودگی صوتی یکی از مهم ترین مشکلات زیست محیطی در کلان شهرهاست که در ابعاد مختلف روانی و جسمی، سلامتی انسان را به مخاطره می اندازد. شهر اصفهان همانند سایر شهرهای بزرگ به دلیل تردد وسایل نقلیه و فقدان مکانیسم موثر در محدود کردن استفاده از وسایل نقلیه ی شخصی با مشکل ترافیک مواجه است. هدف از این تحقیق بررسی و پهنه بندی انتشار آلودگی صوتی در مناطق 3 و 4 اصفهان بود. 16 ایستگاه انتخاب و پارامترهای صوتی در سه نوبت از شبانه روز طی دو فصل زمستان و بهار به وسیله دستگاه صوت سنج برویل و کجایر اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که در دی ماه بیشترین آلودگی متعلق به ایستگاه بعد از پل بزرگمهربا 100 دسی بل و کمترین آلودگی متعلق به ایستگاه های قبل از خیابان رکن الدوله و بعد از چهارراه آپادانا با 69 دسی بل بود. بیشترین آلودگی در بهمن در ایستگاه پل بزرگمهر در محدوده پارک با 103 دسی بل بود. ایستگاه بعد از خیابان مبارزاندر اسفندماه بیشترین میزان آلودگی را داشت. در فروردین بیشترین آلودگی متعلق به ایستگاه پل بزرگمهر در محدوده پارک به میزان 106 دسی بل بود. آلوده ترین ایستگاه در اردیبهشت شماره 12 (پل بزرگمهر در محدوده پارک) با 107 دسی بل بود. در خردادماه بیشترین آلودگی متعلق به ایستگاه های شماره 1، 2، 9، 10 و 11 بود. نتایج پهنه بندی انتشار آلودگی صوتی نشان داد که بیشترین محدوده انتشار آلودگی صوتی در محدوده خیابان بزرگمهر و میدان احمدآباد بوده است که با دور شدن از خیابان اصلی میزان انتشار صوت کاهش می یابد. ابزار پهنه بندی انتشار صوت به عنوان یک ابزار کارآمد و مفید می باشد. نتایج این مطالعه به عنوان مرجع و راهنما برای برنامه ریزی و وضع قوانین در آینده در مورد محدوده مجازصوت در محیط های شهری مفید و کاربردی هستند.
    کلید واژگان: آلودگی صوتی, ترافیک, وزن دهی معکوس فاصله
    Mozhgan Ghafoori, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *, Minoo Moshtaghie
    Noise pollution is one of the most important environmental problems in metropolitan areas which, threats humans' health in different aspects of mental and physical. Isfahan like other large cities faces to traffic congestion due to vehicles traffic and lack of an effective mechanism to restrict the use of personal vehicles. The purpose of this study was to investigate and map the distribution of noise pollution in areas 3 and 4 of Isfahan to determine the critical points. 16 stations were selected, and sound parameters were measured three times a day during the winter and spring by Bruel & Kjaer sound meter. The results showed that the highest rate of pollution in January recorded in station near Bozorgmehr bridge was 100 dB and the lowest pollution recorded in station before Roknodoleh street and station after Apadana intersection with 69 dB. The highest level of pollution in February was in station near Bozorgmehr bridge at 103 Db. In March, stationafter Mobarezan street had the highest pollution. In April, the highest pollution rate belonged to station near Bozorgmehr bridge at 106 dB. In June, stations 1, 2, 9, 10 and 11 were the most polluted stations w. The results of noise pollution emission mapping using Inverse distance weighted method showed that the highest noise emission was in the area of Bozorgmehr and Ahmadabad Square, which decreased with the distance from the main street. Geostatistical tools for preparing the map of sound dispersion is an useful tool. Results of this study are useful as reference and guideline for future planning and regulations on noise limit to be implemented for urban areas.
    Keywords: noise pollution, traffic, Inverse Distance Weighted (Idw)
  • رویا تاجی، مژگان احمدی ندوشن*
    در سال های اخیر رشد روز افزون جمعیت، وسایل نقلیه و کارخانجات صنعتی باعث شده است که آلودگی هوا به عنوان یکی از سوانح انسان ساخت، مشکلات عدیده ای را در پیرامون محیط زیست بشر ایجاد نماید و سلامتی آن ها را به خطراندازد. هدف از انجام مطالعه حاضر، مکان یابی ایستگاه های پایش آلودگی هوا در مناطق 1و3 شهر اصفهان با استفاده از تکنیک فازی و فرایند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) است. پایش دقیق وضعیت آلودگی هوا، نیازمند توزیع مناسب و دقیق ایستگاه ها در کل منطقه مطالعاتی است که جانمایی بهینه این ایستگاه ها را می توان با استفاده از روش های فازی وAHP عملی ساخت. در تحقیق حاضر، با توجه به ضرورت تعیین دقیق مکان احداث ایستگاه های سنجش آلودگی، اولویت این ایستگاه ها بر مبنای معیارهای مهمی نظیر؛ فاصله از بازار، مناطق گردشگری، پارک ها،  پارکینگ ها، مناطق تفریحی و فاصله از ایستگاه های پایش موجود به کمک روش های فازی وAHP  تعیین شد. نتایج نشان داد که روش Fuzzy-AHP روشی مناسب و انعطاف پذیردر تعیین مناطق مناسب ایستگاه سنجش آلاینده ای هوا دارد.
    کلید واژگان: آلودگی هوا, ایستگاه های پایش, مکان یابی, فازی, AHP
    Roya Taji, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *
    In recent years, population growth, increasing vehicles, and industrial development have caused air pollution. One of the major disasters, creating significant problems for human and endangering their health is air pollution. The main objective of the present study was to select best sites for air pollution monitoring stations in zones 1 and 3 of Isfahan city using fuzzy technique and analytical hierarchy process (AHP). Accurate monitoring of the air pollution condition requires accurate and appropriate dispersion of monitoring stations throughout the study area, so that the optimal locations of these stations can be selected using fuzzy and AHP methods. In the present study, considering the necessity of determining the location of air pollution monitoring stations, the best sites for these stations were selected based on important criteria such as distance from market, recreation areas, parks, parking areas and existing stations using fuzzy and AHP methods. The results showed that Fuzzy-AHP method was flexible and accurate method to determine the appropriate areas for air pollutant monitoring stations.
    Keywords: Air pollution, Monitoring Stations, Site Selection, Fuzzy method, Analytical hierarchy process (AHP)
  • مهسا کنارکوهی، مژگان احمدی ندوشن*، محمدهادی ابوالحسنی

    بهره برداری از منابع آب مستلزم شناخت کیفیت آب می ‌باشد، زیرا منابع آب دریافت کنندگان نهایی آلودگی به دست آمده از فعالیت‌ های انسانی هستند. هدف از این مطالعه، بررسی خصوصیات کیفی آب تالاب چغاخور واقع در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از بررسی‌ های میدانی و نیز اندازه ‌گیری کلروفیل A با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بررسی همبستگی بین مقادیر کلروفیل حاصل از تصویر ماهواره ‌ای و اندازه‌ گیری میدانی می ‌باشد. بدین منظور کیفیت آب تالاب چغاخور با استفاده از روش آزمایشگاهی و میزان کلروفیل A با استفاده از شاخص NDCI  و آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای مورد بررسی در نمونه‌ برداری آزمایشگاهی شامل DO، EC، pH، TDS، TSS، کلروفیل A، نیترات، عمق آب، دمای محیط و دمای آب بود. نمونه ‌برداری از 4 ایستگاه در تالاب چغاخور انجام شد و کلیه‌ آزمایش‌ها 24 ساعت بعد از نمونه ‌برداری در آزمایشگاه‌ صورت گرفت. تجزیه و تحلیل داده‌ ها و مقایسه میانگین ها با استفاده از آنالیز واریانس دوطرفه و آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح معنی دار 5 درصد انجام شد. میزان همبستگی مقادیر کلروفیل A با مقادیر حاصل از نمونه ‌برداری آب بررسی شد. به طورکلی، نتایج همبستگی معنی داری را بین مقادیر حاصل از نمونه ‌برداری و مقادیر تخمین زده شده توسط NDCI، برای غلظت کلروفیل A نشان می‌دهد (0/92=R2) و این بدین معناست که می‌ توان از تصاویر ماهواره ‌ای برای تخمین میزان غلظت کلروفیل A استفاده کرد.

    کلید واژگان: سنجش از دور, کلروفیل A, کیفیت آب, تالاب
    Mahsa Kenarkoohi, Mozhgan Ahmadi Nadoushan *, Mohammad Hadi Abolhasani

    The usage of water resources requires an understanding of water quality, since water resources are the ultimate recipients of pollution from human activities. The main objectives of this study were to investigate the water quality in Choghakhor wetland located in Chaharmahal and Bakhtiari Province using field surveys and to measure the chlorophyll A, using satellite images and to calculate the correlation between the amount of chlorophyll A derived from satellite images and field measurements. For this purpose, water quality of wetland was evaluated using laboratory methods and chlorophyll A was measures using NDCI index and laboratory method. Parameters measured using laboratory methods were DO, EC, PH, TDS, TSS, chlorophyll A, nitrates, water depth, water temperature and the ambient temperature. Sampling was done in 4 stations in the wetland and all tests were carried out within 24 hours after sampling in the laboratory. Statistical analysis of data was done by two-way ANOVA and mean comparison was performed based on Duncan's multiple range test at significance level of 5 percent. Chlorophyll A concentration was measured using NDCI index in ArcGIS 10.3 software. The amount of chlorophyll A derived from satellite images were correlated against the amount of chlorophyll A derived from water sampling and results showed a good correlation (R2 =0.92) between the data obtained from remote sensing and data driven from field survey. This showed that satellite imagery could be used as a useful tool to estimate the amount of chlorophyll A.

    Keywords: Remote sensing, Chlorophyll A, Water quality, Wetland
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال