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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « ردیاب » در نشریات گروه « جغرافیا »

تکرار جستجوی کلیدواژه «ردیاب» در نشریات گروه «علوم انسانی»
  • احمد نوحه گر، محمد کاظمی*، سید جواد احمدی، حمید غلامی، رسول مهدوی

    فرسایش و رسوب از مخرب ترین پدیده هایی هستند که در مناطق مختلف خسارات فراوانی را به دنبال می آورند. جهت مدیریت موثر کنترل رسوب و اثربخشی پروژه های حفاطت خاک آگاهی از سهم منابع مختلف تولید رسوب ضروری می باشد. هدف مطالعه حاضراستفاده از شش مدل ترکیبی با رویکرد عدم قطعیت مونت کارلو جهت برآورد سهم سازندها و کاربری های اراضی مختلف در رسوب خروجی از حوزه بود. 4 عنصر کربن، مس، سیلیکون و تیتانیوم به عنوان ترکیب بهینه ردیاب ها در واحد کاربری های اراضی و عناصر استرانسیوم، تیتانیوم، مس و نسبت ایزوتوپی نئودیمیوم 144/143 به عنوان ترکیب بهینه جهت تفکیک سهم سازندهای زمین شناسی انتخاب شدند. همچنین بر اساس تابع چگالی احتمال هر ردیاب(i) در هر منبع(j) از شبیه سازی مونت کارلو با تکرار 2000 بار جهت حل مدل های کالینز(Collins)، کالینز اصلاح شده(M Collins)، موتا(Motha)، لاندور(Landwehr)، لاندور اصلاح شده(Modified Landwehr) اسلاتری(Slattery) و هوگس(Hughes) در تعیین سهم و اهمیت نسبی هر کدام از منابع رسوب استفاده شد. صدک های 5 و 95 به عنوان سطوح اطمینان عدم قطعیت مونت کارلو و صدک 50 به عنوان سهم میانگین نسبی هر منبع انتخاب شد. نتایج نشان داد برای سازندها مدل کالینز(Collins) با ضریب کارایی(ME) 99/98% و برای واحدهای کاربری اراضی مدل کالینز اصلاح شده(Modified Collins) با ضریب کارایی 99/3% بهترین مدل ها جهت برآورد سهم منابع مختلف در فرسایش و رسوب هستند. اراضی مرتعی با 76/58%(75/65-42/5) و سازند آسماری با 53/63%(60/11-46/7) بیشترین سهم را در تولید رسوب حوزه ی آبخیز تنگ بستانک دارند. سازندهای پابده گورپی و بختیاری به ترتیب با 0/24 و 0/27 و نیز اراضی باغی و مرتعی به ترتیب با 3/73 و 3/5 بیشترین اهمیت نسبی را به خود اختصاص دادند.

    کلید واژگان: مونت کارلو, عدم قطعیت, مدل ترکیبی, ردیاب, تنگ بستانک}
    Mohammad Kazemi*

    Soil erosion and sediment yield are one of the most destructive phenomena that was cause a lot of damages in different regions. In order to combat  with increasing sediment loads, informed of the nature and sediment sources in watershed scale is essential. Soil conservation projects and for effective sediment control strategies, need to knowledge of sediment sources throughout a catchment environment. The main aims of this study are to apply tracers to determine relative contributions of sediment sources with six mixing models and to use Monte Carlo -mixing model that estimates contributions of sources to associated the uncertainty estimation in sediment fingerprinting in the land uses(rangelands, forests, cultivation and gardens)and geology information(Razak, Kashkan, Bakhtyari, Quaternary, Pabedeh Gorpi and Asmary) of  Tange Bostanak catchment, in Fars province. Multivariate discriminant function analysis was subsequently used to identify the best composite fingerprint incorporating a number of these tracers. Four tracers(C, Cu, Si, Ti) verify  ability to discriminate between land use  source categories and four tracers(Nd143/144, Cu, Si, Ti) verify  ability to discriminate between geology information’s  source categories. The application of six commonly used mixing models(Collins, MCollins, Landwehr, MLandwehr, Motha, Slattery) to Monte Carlo Simulation identified all outputs remained in the acceptable range of contributions  defined by the Monte Carlo uncertainties. Mean relative contribution (percentile 5%, percentile 50% and percentile 95%, respectively) of sediment samples resulting from the Monte Carlo mixing model uncertainty approach. The best explanatory parameters provided by the Collins model based on GOF index(99.3)was best model for land uses and the best explanatory parameters provided by the Modified Collins model based on GOF index(99.98)was best model for geology information. The relative contributions from areas of range lands with 58.76%(42.5%-75.65%)  and Asmary inrormation with 53.63%(46.7%- 60.11%) are highest, respectively. Pabedeh Gorpi and Bakhtyari information’s with 0.24 and 0.27  are the lowest relative importance, also gardens  and range lands  with 3.73 and 3.5  are the highest  relative importance, respectively.

    Keywords: Monte Carlo, uncertainty, mixing model, tracers, Tange Bostanak}
  • سمانه حبیبی، حمید غلامی*، ابوالحسن فتح ابادی، دسموند والینگ
    شناسایی منابع تولید کننده ی رسوب در یک آبخیز برای کاهش اثرات درون منطقه ای و برون منطقه ای رسوب امری ضروری است؛ بدین منظور تکنیک منشایابی رسوب، ابزاری مفید و کارا برای کمی نمودن سهم منابع رسوبات آبی محسوب می شود. هدف از این تحقیق، برآورد درصد سهم سه زیرحوزه در رسوبات ته نشین شده در مخزن سد لاور فین در استان هرمزگان با استفاده از مدل ترکیبی چند متغیره است که از نتایج مدل سازی می توان در راستای جلوگیری از کاهش عمر مفید مخزن سد استفاده کرد. بدین منظور با توجه به مساحت هر زیرحوزه، 23 نمونه از منابع بالقوه ی تولیدکننده ی رسوب (زیرحوزه ها) و 17 نمونه از رسوبات ته نشین شده در پشت سد جمع آوری شد. بعد از آماده سازی نمونه ها، 56 عنصر اعم از عناصر اصلی، کمیاب و عناصر نادر خاکی (REE) توسط دستگاه ICP-OES اندازه گیری و 8 شاخص مربوط به عناصر نادر خاکی نیز محاسبه شد. همچنین در مرحله ی اولیه، 64 خصوصیت به عنوان ردیاب اولیه در نظر گرفته شد. به منظور کمی کردن سهم منابع با استفاده از مدل ترکیبی، 6 ردیاب بهینه شامل Cr، La/Yb، Nd/Yb، Th، Bi و Pr با استفاده از آنالیز تحلیل تشخیص، انتخاب و به عنوان پارامترهای ورودی به مدل در نظر گرفته شد. نتایج تحلیل تشخیص نشان داد که از بین شش ردیاب بهینه، سه ردیاب Pr، La/Yb و Nd/Yb از شاخص ها و عناصر نادر خاکی انتخاب شد که خود بیانگر توانایی بالای عناصر نادر خاکی در تفکیک منابع است؛ زیرا این ردیاب ها در حین فرآیندهای حمل، هوازدگی و ته نشینی دچار کمترین تغییر و تحول می شوند. بر طبق نتایج، زیرحوزه ی جنوبی با میانگین سهم 66 درصد به عنوان منبع اصلی تامین کننده ی رسوب برای رسوبات ته نشین شده در مخزن، شناسایی شد؛ بنابراین، برای کنترل رسوب و جلوگیری از ورود آنها به دریاچه ی پشت سد می بایست فعالیت های اجرایی مانند احداث خشکه چین، سازه های سنگی ملاتی و فعالیت های بیولوژیک در آبراهه های فرعی و اصلی زیرحوزه ی جنوبی صورت گیرد.
    کلید واژگان: منشایابی رسوب, ردیاب, منابع بالقوه ی رسوب, عناصر نادر خاکی, سد لاور}
    Samaneh Habibi, Hamid Gholami *, Aboalhassan Fathabadi, Desmond Walling
    Extended abstract
    1. Introduction
    Soil erosion is a major environmental threat worldwide. This three-stage process including detachment, transportation and sedimentation of soil particle by runoff affects natural and agricultural areas of Iran. Soil erosion has many off-site and on-site effects such as sediment deposition in the lake of dam and channels, transportation of nutrients and contaminants including phosphorous, pesticides, heavy metals, pathogens and radionuclides (Horowitz, 2008). Therefore, understanding spatial variations of sediment sources can be useful for managing the supply of sediment and contaminants in river systems. Quantifying sediment sources can be important to target efficient management measures, reducing sediment supply in the catchments. Sediment fingerprinting techniques are therefore increasingly applied to determine sediment sources and pathways in catchments and thus inform management interventions (Walling, 2005). Many scientists applied sediment fingerprinting techniques for quantifying source contribution of fluvial (e.g., Owens et al., 2005; Russell et al., 2001; Walling et al., 1999; Zhang and Liu., 2016; Nosrati et al., 2018; Collin et al., 1997 and 2012) and aeolian sediments (Gholami et al., 2017a,b; Liu et al., 2016). The sediment fingerprinting approach has been used for a variety of different applications including agricultural, forest harvesting, wildfires and urbanization (Koiter et al., 2018).
    Fingerprinting techniques have evolved from single-property fingerprints to multi-property composite fingerprints because reliance on a single property of sediment makes it difficult to accurately distinguish sediments from a variety of sources in large fluvial systems, such as catchments (Collins and Walling, 2004). Many different physicochemical properties have been successfully used to discriminate potential sediment sources, including mineralogy (Klages and Hsieh, 1975), geochemical elements (e.g. Martinez-Carreras et al. (2010b); Collins et al. (2013); Pulley et al. (2015); Chen et al. (2016)), elemental composition (e.g. Motha et al. (2003); Devereux et al. (2010)), biomarkers (Chen et al., 2016), and environmental radionuclides (Martínez-Carreras et al. (2010)). Sediment fingerprinting technique is principally based on statistical tests such as Kruskal-Wallis H test and discriminant function analysis; and mathematical mixing models. The main objective of this study is quantifying sub-basins contributions as potential sources for sediments deposited on the back of the dam in the Lavar watershed, Fin, Hormozgan province by fingerprinting technique.
    2. Methodology
    2.1.Sampling and Laboratory analysis
    In this study, spatially distributed source samples were taken from 23 sites, of which 9, 6 and 8 samples were taken from northern sub-basin, midlle sub-basin and southern sub-basin potential sources, respectively, and seventeen samples were collected from the deposited sediments in the lakes dam, Lavar watershed, Fin, Iran.Samples were collected from the upper 0–5 cm depth of potential sources and deposited sediments on the lake’s dam.All sediment samples and potential source samples were dry sieved in the laboratory. Concentration of 56 geochemical elements including Al,Ba,Be,Ca,Ce,Co,Cr, Cs,Cu,Dy,Er,Eu,Fe,Ga,Gd,Hf,Ho,K,La,Li,Lu,Mg,Mn,Mo,Na,Nb,Nd,Ni,P,Pb,Pr,Rb,Sb,Sc,Sm,Sn,Sr,Ta,Tb,Te,Th,Ti,Tl,Tm,U,V,W,Y,Yb,Zn,Ag,Zr,As,Bi, Sand Sbwere determined using ICP-OES and also, eight REE ratios (∑REE, Nd/Yb, Eu/Eu* (Europium Anomaly), (La/Lu)n, (La/Sm)n, (Gd/Yb)n, (La/Yb)n and δCe (Cerium Anomaly)) were calculated and assumed as tracers.
    2.2. Disrcimination of sources and quantification of their contribution
    A stepwise discriminant function analysis (DFA) applied to discriminate sources. A mathematical multivariate mixing model was used in conjunction with the composite fingerprint to quantify the relative contributions of each source type to the sediment samples collected from the back of dam.
    3. Results
    The results of the stepwise DFA, based on the minimization of Wilk’s lambda, for discriminating the three source types, on the basis of the individual geochemical properties, showed that six tracers includingLa/Yb,Nd/Yb, Th, Bi,Pr and Cr were selected as optimum fingerprints. A total of six properties were selected for the optimum composite fingerprint, which correctly discriminated 100% of the source type samples. The minimum and maximum of GOF were calculated 45 and 94%, respectively. The fact that a majority of the GOF values was well above 80% suggested that the mixing model performed well in assessing the sediment sources in our study area (Zhou et al., 2016; Haddadchi et al., 2013).
    4. Discussion & Conclusions
    Among of six optimum fingerprints for discriminating sources of sediment, three optimum fingerprints (La/Yb,Nd/Yb and Pr) were selected from rare earth elements and their indices. This indicates that rare earth elements (REE) and their indices have great potential to identify the provenance of aeolian sediments and their transport pathways, because they are less fractionated during weathering, transport and sedimentation (e.g. Rao et al. (2011); Hu & Yang, (2016)). According to the results, the contribution mean from northern sub-basin, middle sub-basin and southern sub-basin were estimated 18%, 16% and 66%, respectively. Therefore, southern sub-basin was recognized as the main source to supply material for sediments deposited on the back of the dam.
    Keywords: Sediment Fingerprinting, Tracer, Potential Sources, Rare Earth Elements, Lavar Dam}
  • احمد نوحه گر، محمد کاظمی *، سید جواد احمدی، حمید غلامی، رسول مهدوی
    در راستای کنترل فرسایش، رسوب و حفاظت خاک، شناخت منابع تولید رسوب و تعیین سهم نسبی هر یک از منابع برای تعیین فعالیت های مدیریتی مناسب نقش به سزایی دارد. کارآیی روش منشایابی با ردیاب ها یا انگشت نگاری به عنوان روشی موفق و موثر، برای تعیین منابع رسوبات به اثبات رسیده است. هدف از تحقیق حاضر، تعیین سهم سازندها و کاربری های اراضی مختلف بر فرسایش و رسوب است که با استفاده از مدل ترکیبی هوگس صورت گرفت؛ بدین منظور 43 نمونه ی سطحی جمع آوری شد که از میان آنها ذرات کمتر از 63 میکرون به عنوان هدف آزمایش قرار گرفتند. به منظور اندازه گیری عناصر ژئوشیمیایی از دستگاه ICP-AES و برای اندازه گیری ایزوتوپ های استرانسیوم (87Sr و 86Sr) و نئودیمیوم (143Nd و 144Nd) از دستگاه ICP-MS استفاده شد. برای یافتن بهترین پاسخ در حل این مدل، از سه روش الگوریتم ژنتیک، بهینه سازی لوکال و شبیه سازی مونت کارلو استفاده شد و برای تعیین ضریب کارآیی مناسب مدل، از شاخص GOF. عناصر کربن، مس، سیلیکون و تیتانیوم به عنوان ترکیب بهینه ی ردیاب ها برای تفکیک سهم واحدهای کاربری اراضی و عناصر استرانسیوم، تیتانیوم، مس و نسبت ایزوتوپی نئودیمیوم 144/143 به عنوان بهترین ترکیب بهینه برای تفکیک سهم سازندهای زمین شناسی انتخاب شدند. نتایج نشان داد روش بهینه سازی لوکال، با شاخص GOF 94/99 درصد در واحد سازندها و روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک، با شاخص GOF 84/97 درصد در واحد کاربری اراضی بیشترین مقادیردقت را دارند. بیشترین سهم منابع تولید رسوب در واحد سازندها به ترتیب مربوط به سازندهای آسماری و کواترنر معادل 51/84 و 37/5 درصد و بیشترین سهم منابع تولید رسوب در واحد کاربری های اراضی مربوط به کاربری های مراتع و جنگل ها، به ترتیب معادل 04/63 و 81/31 درصد است. سازندهای پابده گورپی و بختیاری به ترتیب با امتیاز 24/0 و 27/0 و اراضی زراعی و جنگلی به ترتیب با امتیاز 022/0 و 55/0 نسبت به بقیه ی سازندها و کاربری های اراضی کمترین اهمیت نسبی را به خود اختصاص دادند و برای مدیریت اراضی در اولویت قرار ندارند.
    کلید واژگان: مدل های ترکیبی, ردیاب, الگوریتم ژنتیک, اهمیت نسبی, تنگ بستانک}
    Ahmad Nohegar, Mohammad Kazemi *, Javad Ahmadi, Hamid Gholami, Rasol Mahdavi
    Introduction
    Many catchment erosion studies focus on formation and land use as the primary source of sediment. It is important to improve information on sediment sources, especially in large catchments and sediment source information which can support catchment management decisions. Erosion control projects need to be understood as the relative contributions of different sediment sources from catchments. Fingerprinting methods identify soil erosion sources where geologic variations or different land uses span watershed boundaries. Sediment fingerprinting studies often rely on the collection of sediment from different sources within a catchment. Few studies have focused on using the Hughes mixed model to identify sediment sources. This model can quickly process a large number of samples from the main samples based on Monte Carlo simulation. The main objectives of this research were to determine the contribution of sediment sources by applying a fingerprinting mixing model in a Tange Bostanak drainage catchment.
    Material and Methods.Case Study Our study area was located in the Tange Bostanak catchment (30°16′ to 30°25′ N and 52°03′ to 52°13′ E),in the Southern Zagros Mountains, 80 km Northwest of Shiraz, Iran. The drainage area of the Tange Bostanak catchment is 81.73 km2.
    Sediment source samples were collected throughout the study catchment from each of the three principal source types (cultivated land, pasture, forest, gardens and also six formations in catchment). 43 representative samples were collected from these potential sources at different locations within the study catchment. Samples were initially oven-dried to 40 °C in order to remove the bias associated with the grain-size effects, only the
    Results And Discussion
    C, N, Cu, Ti, Si and Sr were identified by the Kruskal–Wallis test to discriminate the potential sediment sources in land use and Nd, Si, C, N, Ti and Nd144/Nd143 were identified by the Kruskal–Wallis test to discriminate the potential sediment sources in the formations. In stepwise multivariate discriminant function analysis, four tracers(C, Cu, Si, Ti) were capable of correctly distinguishing the land use source type. Four tracers (Nd143/144, Cu, Si, Ti) verified the ability to discriminate between geology information source categories. The results on geology information showed that the mean relative contributions related to the areas of Asmary (84.51%) and Quaternary (5.37%) were highest, respectively in Local optimization with 99.94 GOF index. For land uses, the results showed that the GOF index with 97.84 associated with GA optimization were the greatest. The relative contributions related to the areas of range lands (63.04%) and forest (31.81%) were the highest, respectively. Pabedeh Gorpi and Bakhtyari information with 0.24 and 0.27 were the lowest relative importance; also cultivation and forest land uses with 0.022 and 0.55 were the lowest relative importance, respectively. This study suggested that the future sediment fingerprinting studies use models that combine the best explanatory parameters provided by the Hughes (relying on iterations involving all data, and not only their mean values) models with the optimization using genetic algorithms to best predict the relative contribution of sediment sources. Comparing the applications in this catchment, the Hughes mixed model appears a more robust method in Tange Bostanak catchment using the GA optimization method.
    Keywords: Fingerprinting, Mixing model, Relative contribution, GA, Tange Bostanak Watershed}
  • حمید غلامی، الهام طاهری مقدم، مهدی نجفی، رسول مهدوی
    شناخت منشا تپه های ماسه ای درطرح های کنترل فرسایش بادی دارای اهمیت است. به دلیل وجود مشکلات زیاد در کاربرد روش-های سنتی، روش های انگشت نگاری یا ردیابی یا به عبارتی منشایابی به عنوان روشی جایگزین و مناسب مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته است. در روش یاد شده با استفاده از ترکیبی مناسب از خصوصیات جدا کننده منابع رسوب، سهم منابع رسوب در تولید رسوب تعیین می شود. در این تحقیق، سعی شده است با بهره گیری از ترکیبی مناسب از عناصر ژئوشیمیایی،که قادر به جداسازی کاربری های مختلف اراضی در منطقه نگار واقع در شهرستان بردسیر از استان کرمان هستند سهم زیرحوضه های یاد شده تعیین شود. بدین منظور 20 نمونه سطحی از 3 کاربری به عنوان منطقه برداشت و 5 نمونه از تپه های ماسه ای برداشت گردید و بخش کمتر از 5/62 میکرون به عنوان هدف آزمایش قرار گرفت و Fe، Zn، Cu، Mn، ca توسط دستگاه جذب اتمی و k، Na توسط دستگاه فلیم فتومتر اندازه گیری شدند. عناصر به عنوان ردیاب مورد استفاده قرار گرفتند. سپس با استفاده از روش های آماری مانند آزمون تجزیه واریانس یک طرفه، کروسکال والیس و تحلیل تشخیص، انتخاب اولیه و ترکیب بهینه از ردیاب ها صورت گرفت. با بهره گیری از روش تحلیل تشخیص 2 ردیاب(Mn،Ca) از بین ردیاب های Fe،Zn،Cu،Mn،k،Na،Ca،Mg به عنوان ترکیب مناسب انتخاب شدند. در نهایت با استفاده از مدل های ترکیبی سهم کاربری های کشاورزی، مرتع و اراضی بایر به ترتیب برابر 52/50، 34/26، 14/23 درصد به دست آمد و در کل کاربری کشاورزی بیشترین مقدار رسوب را تولید می کند. خطای نسبی برابر 6/3 درصد و ضریب کارایی مدل 96 درصد محاسبه شد.
    کلید واژگان: منشایابی, منابع رسوب, مدل های ترکیبی, ردیاب, تحلیل تشخیص}
    Hamid Gholami, Elham Taheri Moghadam *, Mehdi Najafi, Rasol Mahdavi
    Recognition of origin of sand dunes is very important in wind erosion control projects. Because of many problems associated with traditional procedures for identifying sediment sources, fingerprinting techniques, based on physical, chemical and organic properties of sediment and source materials, are increasingly being used as a valuable and effective alternative approach to assembling such information. In this method, a suitable composite (set) of diagnostic properties and a multivariate mixing model are employed to estimate the relative contribution of sediment sources to sediments transported to basin outlet. In this study, using suitable composites of geochemical elements, capable of discriminating of the study basin,were used to determine contributions of that sub basins to sediment yield. For this aim, 20 surface samples from the 3 sources region facies and 5 samples from sand dunes were collected and Particles less than 62.5 as the target were tested. Elements were used as tracer. Then, Initial choice and optimal combination of tracers were done by Statistical methods including one-way Anova analysis of variance tests, Kruskal-Wallis, and Discrimination Analyze. the method using discriminant analysis 2 tracer(Manganese, Calcium) The tracers were used as the right combination. Finally, Contribution of the various land used Farmlands, Range and arid lands 50.52, 26.34, 23.14% respectively. The total highest sediment land used produce. Low absolute errors 3.6% and predicted properties. High model efficiencies 96%. the fingerprinting approach to source ascription has high efficiency to determine relative importance of sediment sources (subbasins) in the study basin.
    Keywords: Provenance, Sediment sources, Hybrid Models, Tracers, Discriminant analysis}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال