فهرست مطالب

نشریه کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم محیطی
سال چهارم شماره 10 (بهار 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/06/04
  • تعداد عناوین: 6
|
  • محمدرضا پورمحمدی*، شهریور روستایی، مهری سعادت جو عصر صفحات 1-16

    در این پژوهش سعی شده است تا با برآورد جمعیت، میزان مصرف شهروندان در منطقه 5 و شناسایی عوامل تاثیرگذار بر تامین و مدیریت آب شهری به ارائه ی استراتژی های آینده پژوهانه در تامین و مدیریت آب شهری به رویکرد های آینده پژوهانه دست یافت و بهترین استراتژی آینده پژوهانه را برای استفاده در کوتاه مدت در منطقه 5 تبریز به کار بست. در این پژوهش ابتدا با استفاده از نرم افزار People به پیش بینی جمعیت پرداخته شد و سپس با استفاده از مدل Ahp هریک از مولفه ها وزن دهی شدند و علاوه بر آن با استفاده از نرم افزار ExpertChoice بهترین استراتژی انتخاب گردید. در بین استراتژ ی های (استراتژی های کاهش هدر رفت آب، هوشمندسازی زیرساخت های آبی، آموزش و اطلاع رسانی، سیاست های تشویقی و تنبیهی، افزایش دانش آب، فناوری های صرفه جویانه و منابع آب نوین) ارائه شده در راستای بهبود شرایط، استراتژی هوشمندسازی زیرساخت های آبی با ضریب 0.310 به عنوان بهینه ترین راهبرد معرفی شده است.راهبردهای سنتی و قدیمی سازوکار های تامین و مدیریت آب شهری برای شهر های آینده و رشد جمعیتی آنان پاسخگو نخواهند بود؛ لذا برای بهبود زمینه های آن به ارائه ی استراتژی های آینده پژوهانه پرداخته شده و در صدد تغییر در سازمندی های سنتی غیرکارآ اقداماتی صورت پذیرد. در این مقاله سعی شده تا با ارائه ی چند استراتژی فعال و غیرفعال در زمینه تامین و مدیریت و شناسایی عوامل عمده تاثیرگذار در روند تامین آب شهر تبریز بهینه ترین راهبرد را برای منطقه 5 تبریز انتخاب کرد.

    کلیدواژگان: جمعیت، آب، رشد شهری، مدیریت شهری
  • مینا محسن زاده*، علیرضا محمدی، حسین نظم فر صفحات 17-47

    در سالهای اخیر احداث پایگاه های پشتیبانی مدیریت بحران در دستور کار سازمان مدیریت بحران شهر تبریز قرار گرفته است. یکی از موارد قابل توجه قبل از احداث این پایگاه ها مطالعه، بررسی و انتخاب مکان جغرافیایی مناسب برای استقرار این نوع کاربری است. در این پژوهش مکان یابی بهینه پایگاه های چند منظوره مدیریت بحران در مناطق 4 و 10 شهرداری تبریز مورد مطالعه قرار گرفته است. در مرحله نخست به شناسایی و بررسی عوامل موثر بر مکان گزینی پایگاه ها، پرداخته شد. پس از گرد آوری و آماده سازی لایه ها، نقشه های رستری تهیه گردید و سپس وزن دهی به پارامترها با استفاده از فرآیند AHP در نرم افزار Expertchoice انجام گرفت. در مرحله بعد لایه های اطلاعاتی بر مبنای مدل Fuzzy با یکدیگر تلفیق و در نهایت از ترکیب نتایج حاصل از این مرحله گزینه هایی به عنوان مکان مطلوب، معرفی شدند و با توجه به قابلیت سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) در حل مسائل پیچیده شهری و سهولت در تحلیل و آنالیز های مکانی، از توانایی های این سیستم جهت آماده سازی، تلفیق و تحلیل لایه ها بهره گرفته شده است. که نتایج استراج شده این پژوهش، بخش جنوبی منطقه چهار به عنوان گزینه برتر تعیین شد که دارای فضاهای شهری مناسب از قبیل فضاهای سبز، آموزشی، ورزشی و... می باشد و شرایط دسترسی مناسبی دارند که دارای اولویت بیشتری برای استقرار این پایگاه می باشد، و بهترین مکان ها جهت مکان گزینی این پایگاه، مربوط به پارک های امیر کبیر، آنا، توحید ارزیابی شده است.

    کلیدواژگان: مکان یابی، پایگاه های چند منظوره مدیریت بحران، سیستم اطلاعات جغرافیایی، فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، مدل فازی، مناطق 4 و 10 تبریز
  • سعید حسین زاده خاچک، امید رفیعیان*، خلیل ولیزاده کامران، محمدرضا دلالیان، غلام حسن محمدی صفحات 48-77

    در کنار حوادث طبیعی همچون سیل که آسیب های بسیار زیادی به محیط زیست و مجامع انسانی وارد می کند، پدیده گردوغبار نیز به نوبه خود آسیب های جبران ناپذیری به محیط های شهری، سیستم های حمل ونقلی، سیستم تنفسی و... تحمیل می نماید. شناسایی کانون مستعد، اولین گام جهت کنترل و جلوگیری از رخداد چنین پدیده ای محسوب می گردد. تحقیقات مختلفی جهت شناسایی کانون های گردوغبار شده است، ولی در اغلب مطالعات از تصاویر کوچک مقیاس استفاده شده است. هدف از این تحقیق، استفاده از تصاویر متوسط مقیاس ماهواره ای جهت شناسایی کانون های محلی مستعد تولید گردوغبار است. جهت تهیه هر یک از عناصر موثر در تولید گردوغبار که شامل: شیب، مدل رقومی ارتفاع، کاربری اراضی، شاخص پوشش گیاهی، رطوبت خاک، شوری خاک، سرعت باد، بارش و دمای سطح زمین هستند، از سامانه گوگل ارث انجین استفاده شده است. برای وزن دهی عناصر از روش تحلیل سلسله مراتبی بهره گرفته شد. نتایج وزن های به دست آمده برای هر یک از عناصر عبارت اند از: رطوبت خاک (264/0)، پوشش گیاهی (208/0)، سرعت باد (153/0)، بارش (107/0)، کاربری اراضی و شوری خاک (081/0)، دمای سطح زمین (064/0)، ارتفاع و شیب به ترتیب برابر 024/0 و 020/0 و شاخص ناسازگاری برابر 015/0 محاسبه شد که بیانگر میزان تناقض بین وزن های ارائه شده عناصر نسبت به یکدیگر است که کمتر از آستانه مجاز (1) است. به دلیل عدم وجود ایستگاه سنجش کیفیت هوا در محدوده، برای صحت سنجی نقشه های استنتاجی از محصول عمق اپتیکی هواویزها استفاده شد. نقشه نهایی نشان داد که هرچه به ارتفاعات سهند نزدیک تر، از وسعت کانون ها کاسته شده و هرچه به دریاچه نزدیک تر، بر وسعت کانون ها افزوده شده است.

    کلیدواژگان: گردوغبار، دریاچه ارومیه، سیستم اطلاعات جغرافیایی، گوگل ارث انجین، تحلیل سلسله مراتبی، منطق فازی
  • محمدعلی کوشش وطن*، اکبر اصغری زمانی، شهریور روستایی صفحات 78-94

    دمای سطح زمین به عنوان یکی از پارامترهای مهم و پایه ای در مباحث اقلیمی، نشان دهنده رابطه بین اتمسفر و زمین می باشد. با درنظرداشتن مشکلات زیست محیطی شهرها از جمله شدت یافتن جزایر حرارتی شهری، تخمین دمای سطح زمین با دقت مطلوب و همچنین استخراج عوامل موثر بر آن نقش قابل توجهی را در مدیریت حرارتی محیط های شهری و همچنین اتخاذ استراتژی های انطباقی با جزایر حرارتی دارد. پژوهش حاضر در این راستا به مقایسه دو روش رگرسیونی خطی چندگانه و جنگل تصادفی پرداخته است. از تصاویر مادیس روزانه در بازه شب (10:30) جهت استخراج دمای سطح زمین فصل تابستان شهر تبریز بهره گرفته شد. تصاویر مذکور در سامانه گوگل ارث انجین پردازش شده و برای بازه 2018 الی 2022 میانگین گیری گردید. بر اساس نتایج پژوهش، جنگل تصادفی با ضریب تعیین 0.924 (0.004 = RMS) عملکرد بسیار بهتری را نسبت به رگرسیون خطی چندگانه از خود نشان داد. جهت استخراج اهمیت شاخص ها نیز از جنگل تصادفی بهره گرفته شد. بر اساس نتایج اهمیت شاخص ها، شاخص های نور شب (51.06 درصد)، ضریب دید به آسمان (48.01 درصد) و مساحت ناحیه رو به باد (45.27) به ترتیب مهم ترین شاخص های اثرگذار بر متوسط دمای سطح زمین شبانه فصل تابستان شهر تبریز هستند. نتایج پژوهش حاضر علاوه بر آشکار نمودن قوت رگرسیون جنگل تصادفی در تخمین دمای سطح زمین، اهمیت شاخص های متعدد بر آن را نیز آشکار می کند. در این راستا، یافته های این مطالعه برای مدیریت حرارتی محیط شهری تبریز و اتخاذ استراتژی های سازگاری با جزایر حرارتی آن کاربردی خواهد بود.

    کلیدواژگان: دمای سطح زمین، رگرسیون جنگل تصادفی، رگرسیون خطی چندگانه، یادگیری ماشینی، تبریز
  • اکبر رحیمی*، فیروز آقازاده، هاشم رستم زاده صفحات 95-122

    مناطق شهری در طول زمان دستخوش دگرگونی های قابل توجهی شده اند که منجر به پدیده «تغییر اقلیم شهری» شده است.ادر این مطالعه از تصاویر ماهواره ای Landsat 8/9 برای محاسبه دمای سطح زمین (LST) و شدت جزیره گرمایی شهری (UHII) و داده های تحلیل مجدد ERA5_Land برای پارامترهای هواشناسی برای فصول بهار و تابستان 2023 استفاده شد. از الگوریتم Split Window برای محاسبه LST و از الگوریتم UHII برای بررسی شدت جزایر حرارتی شهری استفاده شد. نتایج نشان می دهد که مناطق برهنه و عاری از پوشش گیاهی، به عنوان همچنین مناطق نزدیک به صنایع و فرودگاه، بالاترین دمای سطح و UHII را دارند. در مقابل، مناطق با تراکم ساختمانی بالا و فضای سبز فراوان، دمای سطح و کمتری دارند. تجزیه و تحلیل پارامترهای هواشناسی نشان می دهد که با حرکت از غرب به شرق در محدوده مورد مطالعه، دمای هوا و فشار سطح کاهش می یابد، در حالی که بارش افزایش می یابد. علاوه بر این، سرعت باد از غرب به شرق در بهار افزایش می یابد و در تابستان کاهش می یابد، در حالی که تابش خورشید سطح در هر دو فصل از حث مکانی ثابت بوده است. نتایج تحلیل رگرسیون خطی نشان دهنده یک رابطه مثبت ضعیف بین بارش و UHII است، در حالی که دمای هوا، تابش خورشیدی سطحی و فشار سطح رابطه منفی ضعیفی با UHII دارند. رابطه بین توپوگرافی و UHII نیز ضعیف مثبت است.

    کلیدواژگان: جزیره حرارتی شهری (UHII)، سنجش از دور، پارامترهای هواشناسی، کلانشهر تبریز
  • ملیحه بایرام*، میلاد رضائی صفحات 123-147

    پژوهش حاضر به منظور ارزیابی کارایی داده های بازتحلیل پایگاه های Era-interim، Agera5 و داده های ایستگاهی جهت شبیه سازی رواناب با استفاده از مدل Sacramento در حوضه آبخیز شاپور انجام شده است. با تمرکز بر رویکردی نوآورانه، این مطالعه راهکارهایی برای ادغام داده های بازتحلیل در مدل سازی رواناب ارائه می دهد که می تواند انعطاف پذیری و دقت مدل های هیدرولوژیکی را ارتقا بخشد. داده های پژوهش از طریق ارزیابی آماری دبی شبیه سازی شده با دبی مشاهداتی در خروجی حوضه در مقیاس زمانی روزانه مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد دبی شبیه سازی شده توسط داده های بارندگی ایستگاهی با ضریب همبستگی 93/0 با دبی مشاهداتی عملکرد بهتری نسبت به دبی شبیه سازی شده توسط داده های بازتحلیل دارد. هم چنین در میان داده های بازتحلیل ، داده Agera5 با ضریب همبستگی 82/0 دارای عملکرد بهتری نسبت به داده Era-interim می باشد. نتایج داده Era-interim کم برآوردی در مقادیر بارش را نشان می دهد که علت این امر واقع شدن در حوضه آبخیز شاپور (خط ساحلی هم مرز دریای عمان و خلیج فارس) می باشد. هم چنین در بررسی صورت گرفته در داده های بلندمدت ماهانه، داده های بازتحلیل در ماه های گرم سال دبی را به درستی شبیه سازی نکرده است که علت این امر دوام و ضخامت کم ابرها می باشد و این مسئله باعث کاهش دقت در مقدار بارش شده است. درنهایت به دلیل پراکندگی مناسب ایستگاه های باران سنجی در این حوضه نتایج حاصل از داده های ایستگاهی بهتر از داده های بازتحلیل می باشد.

    کلیدواژگان: منابع آب، مدل Sacramento، بارندگی، Era-Interim، Agera5
|
  • Mohammadreza Pourmohammadi *, Shahrivar Rostaei, Mehri Saadatjou Pages 1-16

    In this research, an attempt has been made to provide futuristic strategies in urban water supply and management by estimating the population, consumption of citizens in region 5 and identifying the influencing factors on urban water supply and management, and to find the best futuristic strategy. It was used for short-term use in the 5th area of Tabriz.In this research, the population was predicted using the People software, and then each component was weighted using the Ahp model, and the best strategy was selected using the ExpertChoice software.Among the strategies (strategies to reduce water wastage, intelligentization of water infrastructure, education and information, incentive and punishment policies, increasing water knowledge, economical technologies and modern water resources) presented in order to improve conditions, the strategy of intelligentization of water infrastructure with a coefficient of 0.310 The title of the most optimal strategy has been introduced.Traditional and old strategies of urban water supply and management mechanisms will not be responsible for future cities and their population growth; Therefore, in order to improve its fields, forward-looking strategies have been presented and actions should be taken to change the ineffective traditional organizations. In this article, an attempt has been made to choose the most optimal strategy for the 5th region of Tabriz by presenting several active and passive strategies in the field of supply and management and identifying the major influencing factors in the water supply process of Tabriz city.

    Keywords: Population, Water, Urban Growth, Urban Management
  • Mina Mohsenzadeh *, Alireza Mohammadi, Hosin Nazmfar Pages 17-47

    on the agenda of crisis management of Tabriz. One of the things to consider before constructing these databases is study and select a suitable location for the establishment of this type of use.In this study, a multi-location site of crisis management has been studied in Regions 4 and 10 of Tabriz Municipality. In the first instance, was paid to identify and analyze factors influencing site's Site selection. Raster maps were obtained after collection and preparation of the layers, and then weighting parameters was performed using the AHP in software Expertchoice. Next, the information layer, integrated with each other, based on fuzzy models, and finally combining the results of this stage, the options as desired location, were introduced, among their southern part of the four, was identified as the preferred option. Due to the geographic information system, in solving complex urban issues, and facilitate spatial analysis, has been applied, from ability of this system to prepare, integrate and analyze of layers.as a result of this extraction,bakhsh,south of the 4 region,has the address of a garden, which indicates the appointment of a suitable monthly residential property,such as sabz, amuzshi, warzahi, and … appropriate domestic policies and conditions this is priority to buy for the stability of this water.i am going to the place of my neighbourhood,and iam connected to it, park Hai Amir Kabir.

    Keywords: Location, Multipurpose Crisis Management Databases, Geographical Information System, Hierarchical Analysis Process, Fuzzy Model, Areas 4, 10 Of Tabriz
  • Saeid Hoseinzadeh Khachak, Omid Rafieyan *, Khalil Valizadeh, Kamran, Mohammadreza Dalalian, Gholamhasan Mohammadi Pages 48-77

    In addition to natural disasters such as floods, which cause great damage to the environment and human societies, the phenomenon of dust also causes irreparable damage to urban environments, transportation systems, respiratory systems, etc. Identifying Potential Dust Source Areas is considered the first step to control and prevent this phenomenon. Various researches have been conducted to identify dust sources, but most studies have relied on small-scale images. This research aims to use medium-scale satellite images to identify local areas prone to dust production. Google Earth Engine was used to analyze factors influencing dust generation, including slope, Digital Elevation Model (DEM), land use, soil salinity, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), soil moisture, wind speed, precipitation, and Land Surface Temperature (LST). Analytical Hierarchy Process (AHP) was used to assign weights to these elements. The resulting weights were: soil moisture (0.264), NDVI (0.208), wind speed (0.153), precipitation (0.107), land use/soil salinity (0.081), LST (0.064), DEM (0.024), and slope (0.020). The inconsistency index (0.015) indicated a high degree of consistency between the assigned weights, which is below the acceptable threshold (1). Due to the lack of ground-based air quality measurements, the Aerosol Optical Depth product (a satellite-derived measurement of airborne particles) was used to validate the resulting dust source maps. The final map showed that the potential for dust generation decreased closer to the heights of Sahand and increased closer to the lake.

    Keywords: Dust, Urmia Lake, Geographical Information System, Google Earth Engine, AHP, Fuzzy Logic
  • Mohammadali Koushesh Vatan *, Akbar Asgari Zamni, Shahrivar Roustaie Pages 78-94

    Land surface temperature, as one of the important and fundamental parameters in climatology, indicates the relationship between the atmosphere and the Earth. Considering the environmental issues of cities, including the intensification of urban heat islands, accurately estimating LST and identifying its influencing factors play a significant role in urban thermal management and adopting adaptive strategies for heat islands. In this regard, this study compares two regression methods multiple linear regression and random forest in order to estimate the LST. Daily nighttime MODIS images were used to extract the LST of Tabriz city during the summer. These images were processed in the Google Earth Engine platform and averaged for the period from 2018 to 2022. According to the results, the random forest showed significantly better performance with a coefficient of determination of 0.924 (RMS = 0.009) compared to multiple linear regression. The random forest was also used to determine the importance of the indices. Based on the index importance results, night lights (51/06%), sky view factor (48/01%) and frontal area index (45/27%) were the most important factor affecting the nighttime summer LST in Tabriz city, respectively. The findings of this study, in addition to revealing the strength of the random forest regression in estimating LST, also highlight the importance of various indices in the LST. In this context, the study's results will be practical for managing the thermal environment of Tabriz city and adopting mitigation strategies for its heat islands.

    Keywords: Land Surface Temperature, Random Forest Regression, Linear Regression, Machine Learning, Tabriz
  • Akbar Rahimi *, Firouz Aghazadeh, Hashem Rostamzadeh Pages 95-122

    Urban areas have undergone significant changes over time, which has led to the phenomenon of "urban climate change". This study aimed to investigate the role of climatic parameters in the formation of UHII using remote sensing techniques, with a case study of Tabriz metropolis, Iran. In this study, Landsat 8/9 satellite images were used to calculate land surface temperature (LST) and urban heat island intensity (UHII) and ERA5_Land reanalysis data for meteorological parameters for the spring and summer seasons of 2023. Split Window algorithm was used to calculate LST and UHII algorithm was used to check the intensity of urban heat islands. Also, statistical analyzes of linear regression and multi-criteria or multi-variable regression and Pearson's correlation were used for the relationship between UHII and climatic parameters. The results show that bare areas without vegetation, as well as areas close to industries and airports, have the highest surface temperature and UHII. On the other hand, areas with high building density and abundant green spaces have lower surface temperatures. Analysis of meteorological parameters shows that moving from west to east in the study area, air temperature and surface pressure decrease, while precipitation increases. In addition, the wind speed increases from west to east in spring and decreases in summer, while the surface solar radiation has been constant in both seasons of spatial induction.

    Keywords: Urban Thermal Island (UHII), Remote Sensing, Meteorological Parameterscv, Tabriz Metropolis
  • Malihe Bayram *, Milad Rezaei Pages 123-147

    The current research was conducted to evaluate the effectiveness of the reanalysis data of Era-interim, Agera5, and station data to simulate runoff using the Sacramento model in the Shapur watershed. Focusing on an innovative approach, this study provides solutions for integrating reanalysis data into runoff modeling that can improve the flexibility and accuracy of hydrological models. The research data were analyzed by statistically comparing the simulated discharge with the observed discharge at the watershed outlet on a daily time scale. The results showed that the discharge simulated by the station precipitation data with a correlation coefficient of 0.93 with the observed discharge performs better than the discharge simulated by the reanalysis data. Also, among the reanalysis data, the Agera5 data with a correlation coefficient of 0.82 performs better than the Era-interim data. The results of Era-interim data show an underestimation in the amount of precipitation, which is because it is located in the Shapur watershed (the coastline bordering the Oman Sea and the Persian Gulf). Also, in the review of the long-term monthly data, the reanalysis data in the hot months of Dubai has not been correctly simulated, which is due to the durability and low thickness of the clouds, and this has caused a decrease in the accuracy of the amount of precipitation. Finally, due to the proper distribution of rain gauge stations in this basin, the results obtained from the station data are better than the reanalysis data.

    Keywords: Water Resources, Sacramento Model, Precipitation, Era-Interim, Agera5