هیراد عبقری

مطالعة حاضر به تحلیل روندهای مکانی و زمانی مجموعه ای از سری داده های بارش حاصل از 37 ایستگاه باران سنجی حوضة آبریز دریاچة ارومیه در مقیاس های سالانه و فصلی طی دورة 1359 1388 می پردازد. آزمون من- کندال چندمتغیره و روش ثیل- سن به ترتیب به منظور تعیین معنی داری و بزرگی روند بارش به کار برده شدند. نتایج آزمون من- کندال چندمتغیره نشان می دهد بیشتر روندها در مقیاس سالانه و فصلی غیرمعنی دارند؛ به طوری که فقط 3، 1، 9، 5، و 4 ایستگاه از 37 ایستگاه مطالعاتی به ترتیب در سری های بارش سالانه، بهاره، تابستانه، پاییزه، و زمستانه دارای روندهای معنی دارند. بزرگی روندهای افزایشی معنی دار بارش سالانه برابر با 5/7، 9/6، و 13/4 میلی متر در سال به ترتیب در ایستگاه های قبقبلو، تمر، و سهزاب است که در سه گوشة جنوب، غرب، و شرق حوضه پراکنده اند. در فصول زمستان و تابستان تغییرات مثبت بارش در بیشتر گسترة حوضه مشاهده می شود؛ برخلاف آن، در فصول بهار و پاییز تغییرات منفی بارش گسترده ای، به ویژه در بخش های میانی، شرق، و جنوب حوضه، طی دورة مورد مطالعه آشکار است.

با توجه به این که احداث سدهای اصلاحی در پروژه های آبخیزداری اعتبارات زیادی را دربر می گیرد،  لذا مطالعات مکان یابی و اولویت بندی مناطق بحرانی قبل از اجرای سدها باید به طور دقیق و جامع انجام شود. شناسایی دقیق مناطق فرسایش پذیر در زیرحوضه ها امری ضروری است و می توان با اقدامات مناسب آبخیزداری اعم از سازه ای و غیرسازه ای و یا تلفیقی از آنها شدت خسارات ناشی از فرسایش و رسوب زیرحوضه ها را کاهش داد. بنابراین توجه به زیر حوضه ها در اجرای فعالیت های سازه ای حوضه های آبخیز، در تعیین اولویت بندی ها و سیاست گذاری های لازم، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش تعداد 11 معیار موثر در اجرای سدهای سنگی- ملاتی در منطقه مورد مطالعه شناسایی شد و با استفاده از نرم افزار Expert Choice وزن دهی گردید. سپس به کمک روش TOPSIS1  اولویت بندی زیرحوضه ها برای اجرای سدهای سنگی - ملاتی انجام شد. با توجه به نتایج، معیارهای موثر برای مکان یابی سدهای سنگی- ملاتی  به ترتیب معیارهای فرسایش، رسوب ویژه و دبی ویژه به ترتیب با وزن های0/132، 0/103و 0/1 بیشترین وزن را به خود اختصاص دادند. نهایتاَ زیر حوضه ها برای اجرای سدهای سنگی- ملاتی به کمک روش TOPSIS اولویت بندی شدند. با توجه به نتایج، زیر حوضه S1با فرسایش 61/14 تن بر هکتار رتبه اول و زیرحوضه S3-n به عنوان آخرین زیرحوضه برای اجرای سد های سنگی- ملاتی معرفی شدند. تعیین اولویت اجرایی احداث سازه در زیرحوضه ها گام مهمی در هدفمند نمودن اعتبارات بخش آبخیزداری است.در اجرای فعالیت های سازه ای حوضه های آبخیز، در تعیین اولویت بندی ها و سیاست گذاری های لازم، از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش تعداد 11 معیار موثر در اجرای سدهای سنگی- ملاتی در منطقه مورد مطالعه شناسایی شد و با استفاده از نرم افزار Expert Choice وزن دهی گردید. سپس به کمک روش TOPSIS اولویت بندی زیرحوضه ها جهت اجرای سدهای سنگی - ملاتی انجام شد. با توجه به نتایج معیارهای موثر جهت مکان یابی سدهای سنگی- ملاتی به ترتیب معیارهای فرسایش، رسوب ویژه و دبی ویژه به ترتیب با وزن های0/132، 0/103و 0/1بیشترین اهمیت را به خود اختصاص دادند و نهایتاَ زیر حوضه ها جهت اجرای سدهای سنگی- ملاتی به کمک روش TOPSIS اولویت بندی شدند. نتایج نشان داد که زیر حوضه S 1 با فرسایش 61/14 تن بر هکتار رتبه اول و زیر حوضه S3-n به عنوان آخرین زیرحوضه جهت اجرای سد های سنگی- ملاتی معرفی شدند. تعیین اولویت اجرایی احداث سازه در زیر حوضه ها گام مهم در هدفمند نمودن اعتبارات بخش آبخیزداری است.

دریاچه ارومیه، در طی سال های اخیر با نوسانات شدید بارندگی مواجه بوده است که رقوم ارتفاعی سطح تراز آب دریاچه ارومیه سیر نزولی پیدا کرده است که برخی از پژوهشگران کاهش بارندگی را یکی از دلایل اصلی آن می دانند که به نظر می رسد بررسی تغییرات روند بارش های ماهانه و سالانه حوضه دریاچه ارومیه از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد. در این پژوهش بارندگی ماهانه، فصلی، سالانه و همچنین شاخص تمرکز بارش  PCIدر مقیاس سالانه و فصلی در ایستگاه های سینوپتیک (تبریز، ارومیه، تکاب، مهاباد، اهر، سراب، سهند، میانه) درحوضه دریاچه ارومیه از سال (2013-1988) بررسی شد. سپس برای تحلیل روند بارندگی و تحلیل روند شاخص PCI از آزمون من-کندال و شیب- سن و آزمون من-کندال دنباله ای برای شناسایی نقاط جهش استفاده شد. نتایج نشان داد، در بین ایستگاه های سینوپتیک مورد مطالعه 7 ایستگاه، براساس آماره آزمون من-کندال روندکاهشی غیرمعنی دار و 2 ایستگاه (تبریز و سراب) دارای روند افزایشی غیرمعنی داری است. اکثر ایستگاه های سینوپتیک حوضه دریاچه ارومیه روند کاهشی بارندگی ماهانه در ماه های (ژانویه، نوامبر، دسامبر) و همچنین در ماه های (می، آگوست، سپتامبر) در بیشتر ایستگاه ها روند افزایشی مشاهده شده است. براساس آزمون سن- سیل و در سطح اطمینان 95 درصد، بیش ترین و کم ترین مقدار کاهش بارندگی سالانه به ترتیب در ایستگاه مهاباد و ارومیه اتفاق افتاده استو هیچ کدام از ایستگاه های سینوپتیک دارای توزیع زمانی یکنواخت نبوده(PCI<10) و فقط ایستگاه اهر مقدار بارندگی سالانه، دارای توزیع بارندگی متوسط است. تحلیلروندبارش فصلینشان داد کهدر فصلزمستانکهتأمین کنندهبخشزیادی ازنیازآبیدریاچه ارومیهاست، بیشتر ایستگاه های سینوپتیک دارایروندکاهشیغیر معنی دار هستند.

مستلزم برنامه ریزی، انجام اقدامات مناسب و زیربنای اصلی تهیه نقشه هایی با صحت و دقت بالا در مدیریت زمین لغزش ها شناسایی عوامل موثر در وقوع زمین لغزش ها می باشد. در این مطالعه هدف اصلی بررسی ارتباط بین عوامل موثر شناسایی شده با استفاده از مدل آنتروپی شانون و مقایسه آن با نتایج مدل های WOE و LNRF در حوضه آبخیز زیوه ارومیه می باشد. بعد از ثبت تعداد 167 زمین لغزش، مهمترین عوامل موثر با توجه به مطالعه پژوهش های قبلی و مشاهدات و بازدیدهای مکرر صحرایی در سه طبقه شاخص های مورفومتری، عوامل محیطی و انسانی دسته بندی شدند. نقشه های عوامل محیطی و انسانی در محیط ArcGIS10.5 و نقشه شاخص های ژئومورفومتری در SAGA_GIS.6.4 از طریق مدل رقومی ارتفاعی با پیکسل سایز (5/12*5/12) تهیه شد. نتایج نشان داد که مهترین عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش در مدل آنتروپی شانون به ترتیب فاصله از آبراهه، شاخص موقعیت توپوگرافی، فاصله از گسل و کاربری اراضی و کمترین اثر عوامل موثر بر وقوع زمین لغزش به ترتیب شامل عوامل بارندگی، ارتفاع و فاکتور LS بوده است. در مدل های WOE و LNRF مهمترین زیر عامل های موثر در رده های عوامل سنگ-شناسی و کاربری اراضی، شاخص خیسی توپوگرافی، فاصله از آبراهه و گسل بوده است. بنابراین بین نتایج مدل آنترپی شانون در شناسایی عوامل موثر با نتایج مدل های فوق می توان گفت که ارتباط خوبی وجود دارد. ارزیابی مدل ها با استفاده از منحنی ROC نشان دادکه مدل آنتروپی شانون دارای عملکرد عالی و دو مدل LNRF و WOE دارای عملکرد خوب و خیلی خوب در پهنه بندی حساسیت زمین لغزش ها می باشند.

طی دهه های اخیر تلفات منابع آب و خاک در حوزه های آبخیز در اثر بهره برداری غیراصولی از آن ها، باعث کاهش تولید و عمر مفید مخازن و افزایش میزان تولید رسوب شده است. امروزه با پیشرفت تکنولوژی، ارزیابی پروژه های آبخیزداری نیز با توجه به هدف، حجم کار و هزینه بالای آن ضرورت دارد. در این مطالعه نقش عملیات آبخیزداری در کنترل فرسایش و رسوب حوزه آبخیز سقزچی چای استان اردبیل به روش MPSIAC قبل و بعد از اجرای عملیات مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. در این مدل 9 عامل موثر در فرسایش براساس شدت و ضعف خود دارای امتیاز هستند و در نهایت میزان رسوب منطقه برآورد می شود. میانگین فرسایش و رسوب بر اساس آزمون کولموگروف اسمیرنوف و با استفاده از نرم افزار SPSS، در سطح 95 درصد دارای توزیع نرمال بوده و از تجزیه و تحلیل پارامتریک استفاده شد. قبل از اجرای عملیات آبخیزداری براساس نتایج آزمون t مستقل، میانگین فرسایش و رسوب در زیرحوزه های آبخیز، در سطح 95 درصد برابر است؛ در حالی که بعد از اجرای عملیات آبخیزداری، میانگین فرسایش و رسوب در زیرحوزه های آبخیز دارای عملیات آبخیزداری اجراء شده و اجراء نشده، برابر نیست. نتایج تحقیق نشان می دهد در زیر حوزه های آبخیز فاقد عملیات آبخیزداری، میانگین فرسایش و رسوب به ترتیب 48/1 و 67/0 تن در هکتار در سال افزایش دارد. در حالیکه در زیرحوزه های آبخیز دارای عملیات آبخیزداری اجراء شده این مقدار میانگین فرسایش و رسوب تقریباً ثابت مانده است که نشان دهنده تأثیر مثبت عملیات آبخیزداری در حفاظت خاک بوده و نقش مهمی در جلوگیری از کاهش حجم مخزن سد سقزچی دارد.

هدف: عوامل اکولوژیکی مناسب، تولیدات گیاهی و دامی بالا، وجود سد مخزنی خاکی در بخش خروجی حوزه آبخیز سقزچی چای، به شدت مورد استفاده و عرصه های طبیعی تخریب یافته هستند. از جانب دیگر یکی از چالش های آبخیزداری در مرحله تهیه طرح و اجرای عملیات اصلاحی و احیایی، انتخاب محل مناسب و صحیح هر یک از عملیات مدیریتی، بیولوژیکی، بیومکانیکی و مکانیکی است، تا حداکثر بهره وری و اثربخشی لازمه را داشته باشند؛ بنابراین، هدف از این تحقیق مکان یابی عملیات مختلف آبخیزداری با استفاده از رویکرد چندمعیاره و با استفاده و مقایسه روش های پشتیبان تصمیم گیری AHP و ANP در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی در سطح حوزه آبخیز سقزچی بوده است. روش و داده: تحقیق حاضر برای مکان یابی عملیات بیولوژیکی با رویکرد چندمعیاره از روش پشتیبان تصمیم گیری AHP و ANP استفاده شد. معیارها و زیر معیارهای تحقیق شامل: خاک (عمق و بافت)، اقلیم (نوع اقلیم و میزان بارش)، کاربری اراضی و پوشش سطحی (NDVI)، عوامل هیدرولوژیکی و حفاظت خاک (میزان رسوب دهی و شماره منحنی)، پستی و بلندی (ارتفاع، شیب و جهت) و اقتصادی و اجتماعی (فاصله از روستا، فاصله از جاده و فاصله از چشمه) بوده است. قضاوت های کارشناسی جهت وزن دهی، از طریق پرسش نامه و به روش میدانی با جامعه آماری ۲۹ نفر از متخصصان و اساتید دانشگاه جمع آوری شد. یافته ها: نتایج این پژوهش نشان داد که اولویت بندی مکانی عملیات نهال کاری و پیتینگ به روش ANP در سطح ۹۵ درصد و به ترتیب با شدت  ۰/۹۳۷، ۰/۹۵۷ همبستگی معنی داری با روش AHP دارد. نتیجه گیری: بر مبنای یافته های تحقیق می توان عنوان کرد که با توجه به بازدید میدانی و بررسی موفقیت عملیات اجرایی درون حوزه آبخیز، روش ANP به دلیل شبکه ای بودن و افزایش دامنه تغییرات، با صحت و قدرت تفکیک بیش تری به اولویت بندی پرداخته است. نوآوری، کاربرد نتایج: در این تحقیق تلاش بر این بوده که یک چهارچوب عملیاتی نوین استخراج و معرفی پروژه های مختلف آبخیزداری بر اساس روش های مبتنی بر اطلاعات و نقشه سازی و استفاده از چهارچوب AHP و ANP با حذف نظرات کارشناسی (به خصوص زمانی که کارشناس از تجربه کافی برخوردار نباشد) به منظور انتخاب بهترین پروژه در بهترین مکان بوده است.

هدف اصلی پژوهش حاضر بررسی وضع فعلی و پیش بینی وضعیت آتی کاربری اراضی در حوزه آبخیز گدارچای در استان آذربایجان غربی است، که یکی از زیرحوضه های مهم حوزه آبخیز دریاچه ارومیه است. در این پژوهش تصاویر ماهواره ای سنتینل-۲ برای سال های میلادی ۲۰۱۶ الی ۲۰۲۲ از سایت کپورنیک اتحادیه اروپا دریافت گردید. سپس روش های پیش-پردازش در محیط نرم افزارهای مختلف اعمال و تصاویر مربوطه به محیط نرم افزار eCognition ارسال شد. در ادامه از مدل زنجیره مارکوف (در محیط نرم افزار TreeSet) به منظور پیش بینی تغییرات کاربری اراضی در سال های آتی استفاده گردید و درنهایت برای سنجه های سیمای سرزمین از نرم افزار Fragstats 8.2 در دو سطح سیما و کلاس محاسبه شدند. نتایج نهایی مبین این واقعیت است که تا سال ۲۰۲۸ میلادی کاربری اراضی کشاورزی 89/13 کشت دیم 14/1 محدوده های مسکونی 33/0 و عرصه های نمکی دریاچه ارومیه حدود 26 درصد افزایش خواهد داشت. هم چنین کلاس کاربری خاک در حد 26/10 و مراتع به میزان 35/5 درصد کاهش خواهند داشت. مطابق با نتایج سنجه های سیمای سرزمین بیش ترین تراکم حاشیه (ED) در سال 2016، 2022 و 2028 مربوط به مرتع با مقادیر 06/36، 58/33 و 72/26 و کم ترین مقدار آن مربوط به نمک حاشیه دریاچه 01/0، 14/0 و 45/0 محاسبه گردید. در این پژوهش، سایر سنجه های موردبررسی نشان داد که کاربری مرتع در اغلب شاخص ها بیش ترین مقدار را دارد. در سطح سیما، نتایج بررسی سنجه های سیمای سرزمین نشان داد که شاخص های مرتبط با پیوستگی لکه، روند افزایشی را طی کرده اند. این نتایج نشانگر حفظ ثبات حوزه آبخیز در برابر تغییرات است.

هدف این مطالعه، شناسایی عوامل موثر، تهیه نقشه های پیش بینی خطرات سیل با استفاده از مدل های یادگیری ماشین و در انتها ارزیابی کارایی  این مدل ها در حوزه آبخیز زیوه ارومیه می باشد. برای این منظور از عوامل محیطی و انسانی شامل شاخص های مورفومتری؛ شاخص توان آبراهه (SPI)، شاخص طول شیب (LS)، شاخص خیسی توپوگرافی (TWI)، شاخص موقعیت توپوگرافی (TPI)، شاخص ناهمواری زمین (TRI)، شاخص تعادل جرم (MBI)، شاخص انحنای پروفیل (Profile Curvature) و شاخص انحنای سطح (Plan Curvature)، بارندگی، ارتفاع حوضه، درجه شیب ، جهت شیب، لیتولوژی، کاربری اراضی، شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI)، فاصله از آبراهه، فاصله از روستا و فاصله از گسل استفاده شد. برای این منظور با استفاده از بازدیدهای میدانی و تصاویر گوگل ارث و منابع دریافتی از ادارات تعداد 96 نقطه سیل در حوضه شناسایی شدند. لایه های مربوط به شاخص های مورفومتری از مدل رقومی ارتفاعی (5/12×5/12) متر و در محیط SAGA_GIS ؛ و نقشه های عوامل محیطی و انسانی در سامانه اطلاعات جغرافیایی ArcGIS تهیه و رقومی شدند. نتایج ارزیابی دو مدل با استفاده از منحنی ROC برای مدل های یادگیری ماشین (ML) نشان داد که مدل بیشینه آنتروپی با )916/0(AUC= و مدل خطی تعمیم یافته با  )902/0(AUC= دارای عملکرد عالی در پهنه بندی حساسیت محدوده مطالعاتی به سیلاب بوده اند. همچنین نتایج حاصل از شاخص کاپا برای مدل برتر نشان داد که عوامل محیطی شامل زمین-شناسی، فاصله از آبراهه، ارتفاع و شیب بیشترین تاثیر و کمترین تاثیر مربوط به عامل های شاخص انحنای پروفیل، کاربری اراضی و شاخص تعادل جرم بوده است. شناسایی مناطق پر خطر و تعیین عوامل موثر بر رخداد سیلاب ها در این حوضه در امر کاهش خسارات احتمالی می تواند بسیار کارآمد باشد.

کاهش سطح تراز آبی دریاچه ارومیه و اثرات آن بر محیط پیرامون دریاچه از موضوعات و چالش های مهم ملی و بین المللی در دو دهه اخیر بوده است. بر اساس مطالعات صورت گرفته یکی از مهم ترین عامل اثرگذار بر این روند تغییرات اراضی، به ویژه کشاورزی بوده است. بر همین اساس هدف تحقیق حاضر بررسی وضع فعلی و پیش بینی وضعیت آتی کاربری اراضی حوزه آبخیز گدارچای واقع در استان آذربایجان غربی یکی از زیر حوضه های مهم حوضه آبریز دریاچه ارومیه است. به همین منظور ابتدا تصاویر ماهواره ای سنتینل-۲ برای سال های میلادی ۲۰۱۶،2020 و ۲۰۲۲ از سایت کپورنیک اتحادیه اروپا دریافت گردید. سپس روش های پیش پردازش در محیط نرم افزارهای مختلف اعمال و تصاویر مربوطه به محیط نرم افزار eCognition ارسال شد. در این محیط با استفاده از روش های مختلف دانش پایه و شی گرا (به ویژه سگمنت سازی و تولید لایه های ضرایب مختلف) روش طبقه بندی نزدیک ترین همسایگی اجرا و نقشه های کاربری اراضی تولید شد. درنهایت از مدل زنجیره مارکوف به منظور پیش بینی تغییرات کاربری اراضی در سال های آتی استفاده گردید. برای بررسی صحت مدل CA مارکوف، ابتدا نقشه تغییرات پیش بینی شده سال 2022 با نقشه طبقه بندی 2022 صحت سنجی شد. نتایج تحقیق نشان داد که با کاربرد روش های دانش پایه به ویژه طبق ه بن دی نزدیک ترین همس ایگی امکان تولید نقشه های کاربری اراضی با دقت بالا (ضریب کاپا ۹۰ درصد) امکان پذیر است. ضمناً با اعمال مدل مارکوف نقشه های تغییرات کاربری اراضی با دقت قابل قبول (در حد ۸۰ درصد) امکان پذیر است. نتایج نهایی مبین این واقعیت است که تا سال ۲۰۲۸ میلادی کاربری اراضی کشاورزی (۱۳.۸۹) کشت دیم (14/1) محدوده های مسکونی (33/0) و عرصه های نمکی دریاچه ارومیه حدود (26) درصد افزایش خواهد داشت. یادآور می گردد کلاس کاربری خاک در حد (26/10) و مراتع به میزان (35/5) درصد کاهش خواهند داشت. درمجموع مدل های نهایی مبین دقت بالایی روش های دانش پایه و شیء گرا و کارایی مناسب مدل مارکوف در روند مطالعه تغییرات کاربری اراضی هستند.