جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « spatial analysis » در نشریات گروه « آب و خاک »
تکرار جستجوی کلیدواژه «spatial analysis» در نشریات گروه «کشاورزی»-
Global warming has led to changes in climate variability and different characteristic of consequence extreme events. Recently, the study of compound extremes, defined as the co-occurrence of multiple events with extreme impacts, has attracted much attention because of their detrimental impacts on society and ecosystems. In countries like Iran with arid and semi-arid climate patterns, the inter-annual climate variability causes severe influences on agriculture through compound dry and hot extremes. Such impacts are expected to increase due to climatic changes. Decreasing water availability as a consequence will impose a direct impact on agriculture and could endanger the socio-economic development and social sustainability in these regions. Assessment of the vulnerability to climate change and its resulted-in agricultural drought is fundamental for effective adaptation strategies in the future. This paper is presenting a spatial GIS-based assessment method for agricultural drought vulnerability in current and future climatic conditions in Isfahan province, Iran by constructing agricultural drought vulnerability maps. This assessment was conducted by evaluation of changes in the severity, duration, and frequency of compound dry and hot extremes. The results expressed the spatio-temporal variability of the empirical probability of drought occurrence, and indicated the relation between the vulnerability of agricultural drought and the characteristics of drought occurrence. The results of vulnerability assessment can be used to prioritize the counties for implementation of long-term drought management plans and effective countermeasures, as well as to contribute to sustainable agricultural development.
Keywords: Spatial Analysis, Agricultural Drought, Vulnerability, Isfahan, Iran -
از آن جا که زمین لغزش ها نسبت به سایر بلایا دارای قابلیت بیش تری برای مدیریت هستند، شناخت این پدیده در جهت جلوگیری از خسارات از اهمیت زیادی برخوردار است. هم چنین، باتوجه به گستردگی و تنوع فراوانی مخاطرات طبیعی در ایران مطالعه حاضر با هدف شناخت نحوه مدیریت کاهش مخاطره طبیعی زمین لغزش در استان تهران انجام شد. به همین منظور، ابتدا معیارهای موثر بر ناپایداری ها، مانند بارش، زلزله، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، زمین شناسی، رودخانه، گسل، تندی و جهت شیب و راه های ارتباطی استان تهران با رویکرد واریزه بررسی شدند. سپس، تحلیل مکانی در محیط ArcGIS با استفاده از توابع فاصله اقلیدسی و تعیین انحنا صورت پذیرفت. بدین صورت که ابتدا جاده های هراز و لواسانات به صورت نمونه انتخاب شدند و هرکدام از معیارها با استفاده از روش فاصله ای برای لایه های خطی و وزن دهی معکوس فاصله (IDW) برای لایه های پلیگون بررسی و طبقه بندی شدند. هم چنین، میزان ریزش و انحنا بررسی شده و به هریک از نقشه های انحنا و جهت شیب رتبه بین صفر و یک داده شد. به این صورت که مناطقی که رتبه یک هستند دارای خطر بالا و مناطقی که دارای رتبه صفر هستند می توانند خطرآفرین باشند. نتایج این مطالعه نشان داد مناطقی که رو به جهت شمال شرق و جنوب غرب بودند رتبه یک و مابقی رتبه صفر دارند. هم چنین، مناطقی که بالای 50 درصد شیب رو به شمال داشتند از خطر ریزش بیش تری برخوردار هستند. در رتبه بندی به مناطقی که مقعر و هرچه مثبت تر بودند رتبه یک داده شده و در این مناطق انحنای جاده های اصلی و فرعی منتخب منفی بودند و دارای جهت محدب نشان داده شده که این مساحت، دارای مخاطره است. این مناطق در جاده هراز و لواسانات از نظر زمین لغزش در هنگام بارندگی و زلزله و سایر مخاطرات در معرض خطر بوده و پیشنهاد توجه به ساخت و ساز و وجود سیستم هشدار از حیطه مدیریت بحران در این مناطق الزامی است.کلید واژگان: تحلیل مکانی, حرکت های دامنه ای, مخاطرات محیطی, مدیریت بحران, واریزهIntroduction Landslide occurrence is caused by severe ground movement and fault fractures that lead to structural damage, road blockage, human death, and significant damage to other features. Landslide is one of the most destructive natural phenomena that can cause great damage to property and human loss. One of the basic measures to reduce potential damage is to identify landslide-prone areas. Due to the location of most cities in the mountainous and foothill areas and the topographic, geological, and geomorphological features, the natural conditions are vulnerable to a wide range of landslides. Tehran, as the largest city in Iran, has almost 12% of the total population of the country and is partly located in the foothills and mountainous areas. Tehran, has many important infrastructures, including crowded roads, and a large population, therefore, determining areas prone to future landslides is an important management issue. Also, debris flow is one of the main factors that cause serious damage to properties. Thus quantitative assessment and management are required to reduce the possible damages. In addition, technologies are needed to assess disaster prevention facilities and structures in disaster-prone areas. Therefore, using combined methods for landslide susceptibility areas can be very effective in managing the risk of reducing casualties.Materials and MethodsIn this study, the effective factors on landslide occurrence such as rainfall, earthquake, vegetation, land use, geology, river, fault, slope and aspect, and roads are employed using an integrated approach. Then, spatial analysis was performed in ArcGIS using Euclidean distance and Curvature functions. The Haraz and Lavasanat roads were selected as a case study, and each of the criteria was examined and classified using the Euclidean distance method and inverse distance weighted (IDW) technique.Results and Discussion The results showed that the areas facing northeast and southwest parts were ranked 1st and the rest of the area was ranked 0. The areas with slope values higher than 50%, had a higher risk of landslide. The curvature of the selected main and secondary roads was located in convex hillslopes indicating the areas at a high-risk level. These Haraz and Lavasan roads are at risk of slipping during rain, earthquakes, and other hazards. According to the area obtained from the regional statistical properties.Conclusion The mountainous roads of Tehran are vulnerable to landslide and debris flows due to the geographical location, and the existence of faults. The excessive interference in the nature and increase of additional load on the slopes and excessive influence on agricultural and road use are important reasons for instability in the slope and increasing the debris flow in these land uses. The controlling of landslide and debris flow phenomena depends on a comprehensive management plan. Factors such as population growth, land-use change, and climate change are intensifying the landslide and debris flow occurrence. Since rainfall is one of the accelerating the occurrence of natural disasters, the existence of a management system such as an early warning to the endangered population is necessary.Keywords: crisis management, Debris flow, Natural hazards, Spatial analysis
-
سابقه و هدف
درک فرآیندهای بوم شناختی و ژیومورفولوژی نهفته در توزیع مکانی نهشته های لسی و رخساره های مربوطه و همچنین تحلیل الگوی مکانی آن ها در مناطق خشک و نیمه خشک، برهمکنش آن ها را در این محیط ها آشکار می سازد. فلات لسی استان گلستان نیز منطقه ای با توپوگرافی منحصربه فرد و پیچیده که با پوشش گیاهی مرتعی در منطقه نیمه خشک واقع شده است. تحلیل الگوی نقطه ای جهت دامنه و آبراهه و بررسی اثرات متقابل آن ها با استفاده از آماره های اختصاری مختلف در بخشی از فلات لسی استان گلستان از اهداف این پژوهش می باشد. با توجه به فواصل اندک بین تپه ها و پیچیدگی های پستی وبلندی منطقه، تکنیک عکس برداری بدون سرنشین (UAV) برای تهیه عکس هوایی دقیق از منطقه مطالعاتی به منظور استفاده در تحلیل نقطه ای به کار گرفته شد. لازم به ذکر است با توجه به اهداف گفته شده، این پژوهش نسبت به مطالعات پیشین نوآوری داشته و در مطالعه الگوی مکانی رخساره های لسی گامی به جلو محسوب می شود؛ به عبارتی این پژوهش تلاشی برای یافتن ارتباط موثر دامنه و آبراهه بر گسترش فرسایش آبراهه ای برای مطالعات آتی در این منطقه می باشد.
مواد و روش هامنطقه مطالعاتی به لحاظ شرایط اقلیمی دارای رژیم رطوبتی و حرارتی زریک خشک و ترمیک است. تکنیک UAV برای تهیه عکس هوایی رنگی با دقت مکانی و زمانی بالا، به منظور مدل سازی الگوی نقطه ای جهت دامنه و تراکم آبراهه ها در منطقه استفاده شد. مشتقات اولیه و ثانویه توپوگرافی از مدل رقومی ارتفاع (DEM) تهیه شده توسط UAV با تفکیک مکانی 20×20 سانتی متری استخراج گردید. تحلیل نقطه ای تک و چندمتغیره (مدل سازی) متغیرها با استفاده از بسته های تخصصی در محیط نرم افزار R و Programita انجام گرفت. درنهایت، از تابع همبستگی نشان دار (MCF)، به منظور بررسی پرسش هایی در زمینه کاهش اندازه وابسته به تراکم، استفاده شد.
یافته هانتایج حاصل از توابع تک متغیره g(r) و O-ring(r) نشان داد جهت های مختلف شیب شامل: مسطح، شمالی، جنوبی، شرقی و غربی در کل فاصله ها در دامنه انتخابی از منطقه موردمطالعه، دارای الگوی مکانی کپه ای می باشند. این مهم بیان گر آن است دامنه های با جهت های یکسان در محدوده تحت تاثیر عوامل مختلف بیشتر در مجاور یکدیگر پراکنش داشته و نظم آن ها از الگوی خاصی پیروی می کند. علاوه بر آن، روابط متقابل بین آبراهه ها و جهت دامنه های شمالی در قطعه نمونه با استفاده از تابع دومتغیره g12(r) و O12(r)، ارتباط مثبت و تجمع آبراهه ها و دامنه های شمالی در همه فاصله ها در کنار یکدیگر را تایید کرد. تحلیل MCF نیز نشان داد که شیب به عنوان یک عامل موثر دارای ارتباط متقابل مثبت با تراکم آبراهه ها بودند و احتمال وجود تراکم بیشتر آبراهه ها در شیب های بیشتر، به مراتب زیادتر از حالتی است که در آن شیب منطقه کم است. این موضوع بیان گر آن است که در شیب های تندتر احتمال تشکیل آبراهه زیادتر از اراضی مسطح می باشد.
نتیجه گیریبه طورکلی، با توجه به انرژی برشی آب در شیب های تند، تعدد آبراهه ها نیز به مراتب بیشتر خواهد بود. درنتیجه هدررفت خاک در شیب های تند بیشتر از زمین های مسطح خواهد بود. نهایتا، استفاده از فناوری UAV برای بررسی دقیق الگوی مکانی نهشته ها به منظور مشاهدات و داده های با دقت بالا و تصمیم گیری مدیران منابع طبیعی در جهت کاهش فرسایش خاک توصیه می شود.
کلید واژگان: الگوی نقطه ای, آماره اختصاری, تحلیل مکانی, عکس برداری بدون سرنشینBackground and ObjectivesUnderstanding the ecological and geomorphological processes of the spatial distribution of loess deposits helps us to find their interactions in the arid and semi-arid regions. The Iranian loess plateau with a unique landscape and complex topography also located in steppe vegetation with semi-arid climate. The aims of present study are point pattern analysis of hillside, stream, and their interactions using different summary statistics in the particular part of Iranian loess plateau. As there is a small distance between hillslope and complex topography in the study area, unmanned aerial vehicle (UAV) imagery used to prepare precise colored aerial photos for statistical analyses. Further, regarding to the mentioned purposes, this research has enough novelty compare with previous studies, and thus, it is a new step in studying the spatial pattern of loess facies; In other words, this study attempts to find the effective relationship between the hillside and streams in terms of the expansion of channel erosion in the study region.
Materials and MethodsThe study area has dry Xeric soil moisture and Thermic soil temperature regimes. The UAV technique used to prepare the precise colorful images with highly spatial/temporal resolution to model the spatial patterns of hillside and streams density. The topographic attributes (primary and secondary) obtained from digital elevation model (DEM) applied with a spatial resolution of 20×20 cm. The univariate and bivariate point analyses (modelling) used for variable analyses in Spatstat package in R and Progammita software. Finally, Mark correlation function (MCF) used to investigate the question of reducing the size of density dependent.
ResultsThe results of univariate g(r) and O-ring (r) showed that different hillside facing i.e. flat, north, south, east, and west have the aggregated pattern in all distances in the study area. These implied that the same directions are distributed more closely next to each other and their arrangements follow the special pattern. In addition, the interaction between streams and north-face using the bivariate g12(r) and O12(r) confirmed the positive interaction between streams and north-face in all distances in the study area. The MCF analysis also showed that the slope as the effective factor has positive interaction with streams, and steep slopes are more aggregated compare with the low slopes. This indicates which the steeper slopes are more likely to form streams than flat lands.
ConclusionGenerally, the streams probability form in the steep slopes more than flat areas due to their shear energy, which leads to more soil losses. Further, the soil loss on the steep slopes is more than flat terrain. Finally, UAV technologies are recommended in the study of spatial pattern of deposits for detailed observations, highly accurate data, and deciding natural resource managers to reduce soil erosion.
Keywords: Point pattern, Spatial analysis, Summary statistics, Unmanned aerial vehicle -
در این مطالعه، با استفاده از چهار مدل GCM و دو سناریوی RCP4.5 و RCP8.5 اقدام به تولید داده برای افق 2050 شد. سپس، پارامترهای دمای هوا، بارش، تبخیر- تعرق (ET0) و کمبود بارش (PD) در طول فصل رشد ارزیابی گردید و مقادیر کمیت های شدت خشکی و طول دوره خشکی تخمین زده شدند. ET0 با دو روش پریستلی- تیلور (PT) و پنمن مانتیث (PM) محاسبه شد. ET0 محاسبه شده با روش PT با استفاده از چهار مدل هوشمند)شامل Eureqa Formulize، ANN، ANFIS و (SVM با روش PM برای هرایستگاه واسنجی گردید. برای پهنهبندی شاخصهای مذکور، از سه روش زمین آمار IDW، کریجینگ و کوکریجنگ بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که در ایستگاه های منتخب، میانگین دمای هوا و بارش (در طول فصل رشد) بهترتیب، بین 9/0 تا 2 درجه سلسیوس و 27 تا 49 میلیمتر افزایش خواهد یافت. همچنین، پارامترهای ET0 و شدت خشکی در همه ایستگاه ها افزایش خواهد یافت. میانگین افزایش PD در کل حوضه در حدود 6 تا 9 درصد خواهد بود. بهطور متوسط، شدت افزایش شاخصهای اگروکلیماتیک در سناریوی RCP8.5 حدود چهار درصد بیشتر از سناریوی RCP4.5 میباشد. در بین روش های میانیابی، روش کوکریجینگ با استفاده از داده کمکی مدل رقومی ارتفاع (DEM) کارایی بهتری را نشان داد. در افق مورد نظر، طول فصل رشد بین 15 تا 35 روز افزایش خواهد یافت، با این حال، طول دوره خشکی تغییر محسوسی نخواهد داشت. نتایج نشان داد که در آینده، تغییرات مکانی متغیرهای اقلیمی کم و بیش مشابه با تغییرات نظیر دوره پایه خواهد بود.کلید واژگان: تبخیر- تعرق, تحلیل مکانی, تغییر اقلیم, قزل اوزن, هوش مصنوعیAccurate planning for adaptation to climate change is very important in each region. In this study, using the meteorological data of the six synoptic stations in the Ghezel Ozan basin in the period 1989-2016, and by employing the four GCM models, under the two scenarios RCP4.5 and RCP8.5, data were generated for the horizons 2050. Then, some parameters such as the air temperature, precipitation, potential evapotranspiration (ET0), precipitation deficit (PD) during the growing season, dryness intensity were calculated. ET0 was calculated by Pristeley-Taylor (PT) and Penman-Monteith (PM) methods. Then, ET0 obtained from the PT method was calibrated using four Artificial Intelligence methods (namely Eureqa Formulize, ANN, ANFIS and SVM) with PM method for each station. For spatial analysis, three geostatistical methods namely IDW, Kriging, and Cokriging were utilized. The results indicated an increase of 0.9 - 2 ºC in mean air temperature and an increase in precipitation between 27 and 49 mm will be experienced in the future period. Furthermore, ET0 and dryness intensity will be increased at all the stations. The increase in average PD (in the whole basin) will be about 6% to 9%. In average, the rate of increase in agroclimatic indices in the RCP8.5 scenario will be about four percent more than the RCP4.5 scenario. Among the methods of interpolation, the modified Cokriging based on DEM (Digital Elevation Model) showed the more suitable one among others. The length of the growing season will be elongated from 15 to 35 days. No significant changes will be occurred for dryness period. The spatial variation of future climate variables is expected to be not changed comparing the base period.Keywords: Artificial Intelligence, Climate Change, Evapotranspiration, Gezel Ozan, Spatial Analysis
- 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.