گوگل ارث انجین

تخمین پهنه سیل از نظر مدیریت و تعیین پهنه و خسارات سیل بسیار مهم است. سنجش از دور و استفاده از تصاویر با دقت بالا می تواند در استخراج شاخص های تخمینگر پهنه سیل مؤثر باشد. در این تحقیق از تصاویر سنتینل 2 در سال وقوع سیل با توان تفکیک مکانی 10 متر و از تصاویر لندست 8 در زمان های مشابه سال های قبل و بعد از وقوع سیل در محیط گوگل ارث انجین استفاده شد. در این مطالعه با استفاده از  3 شاخص NDWI، MNDWI و DVDI به تخمین پهنه اثر سیل پرداخته شد. نتایج نشان داد که شاخص MNDWI با وجود فاصله زمانی زیاد (20 روزه) بعد از وقوع سیل و تبخیر بخش عمده منابع آب پخش شده بر روی اراضی، نسبت به شاخص NDWI میزان سطح آبگرفتگی ناشی از سیل 1398 را بهتر و در حدود 59/330  هکتار  برآورد نمود. همچنین شاخص DVDI با ارائه مقادیر منفی که مبین تخریب پوشش گیاهی در اثر سیل می باشد، مساحت تخریب اراضی زراعی و باغی ناشی از این سیل را 21/3522 هکتار برآورد نمود که در قیاس با آمار ارائه شده استانداری لرستان (4750 هکتار) تفاوت اندکی نشان می دهد. در کل استفاده از شاخص های فوق به عنوان روش های مهم، کاربردی و کم هزینه برای مدیریت، تخمین پهنه و تعیین خسارات سیل پیشنهاد می شود.

یکی از دغدغه های زیست محیطی مهم جهانی در طی سال های اخیر پدیده گرمایش زمین است. شناخت روابط بین پدیده های تاثیرگذار بر این پدیده، راهی برای کاهش و کنترل دمای سطح زمین و عدم شکل گیری جزایر حرارتی ناشی از آن می باشد. هدف این پژوهش تعیین رابطه شدت دمای سطح زمین با متغیرهای So2، CH4 ، Co، O3 ، NO2 ، HCH ، H2O ،PM ،LST-Day و همینطور بررسی تغییرات زمانی مکانی جزایر حرارتی در استان تهران می باشد. در این بررسی از تولیدات ۸ روزه ماهواره آکوا و داده های سنتینل۵ به همراه روش کد نویسی به زبان جاوا اسکریپت در سامانه گوگل ارث انجین، تحلیل مسیر و روش خوشه بندی استفاده شده است. بنا بر یافته های پژوهش، روند و جهت تغییرات مکانی جزایر حرارتی استان تهران درطی سال های 2022 2000 از شهر تهران به سمت شهرها و شهرک های اقماری اطراف آن در حال حرکت و تغییر مکان بوده است. بر اساس مشابهت دمایی بین مناطق ۲۲ گانه شهری به روش خوشه بند ی K-mean شش خوشه اصلی تشکیل گردید. نتایج جدول نهایی تحلیل مسیر به کمک نرم افزار AMOS، نشان داد که در بین متغیرهای مورد مطالعه؛ بیشترین ضریب تأثیرکلی بر افزایش دمای شبانه سطح زمین به ترتیب مربوط به دمای روزانه سطح زمین، بخار آب و مونوکسیدکربن بوده است. همچنین ذرات PM بیشترین ضریب تأثیر کلی را در کاهش دمای شبانه به خود اختصاص داده است.

شهر سهند به عنوان یک شهر نسبتا جدید، توانسته است به سرعت در جایگاه سومین شهر پرجمعیت استان آذربایجان شرقی قرار گیرد. یکی از نکات مهم تحقیق حاضر، بررسی ارتباط بین توسعه فیزیکی شهر با روند معاملات ملکی و ترکیب داده های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی می باشد. در این پژوهش با استفاده از تصاویر ماهواره های Landsat-8 و Landsat-7 و Sentinel-2 در محیط کدنویسی گوگل ارث انجین کاربری ها و تغییرات آنها طی دو دوره قبل و بعد از شهر شدن (از 2000 تا 2008 و از 2008 تا 2019) دسته بندی شد و سپس پیش بینی توسعه آتی شهر سهند صورت گرفت. برای پیش-بینی از روش شبکه عصبی مصنوعی چند لایه پرسپترون (MLP) به عنوان یکی از روش های تصمیم گیری چندمعیاره مکانی(MCDM) استفاده شده است. متغیرهای مستقل استفاده شده در تحقیق حاضر، در پیش بینی توسعه فیزیکی شهر عبارت اند از : قیمت زمین، نوع کاربری، شیب، جهت شیب، ارتفاع، فاصله از مناطق شهری، فاصله از شبکه آبراهه، فاصله از گسل، فاصله از شبکه معابر (اصلی و فرعی). نتایج طبقه بندی تصاویر ماهواره ای نشان داد که توسعه فیزیکی شهر جدید سهند در جهت تبدیل زمین های بایر به کاربری شهری صورت گرفته است. علاوه بر این توسعه فیزیکی در راستای تبدیل زمین های ارزان تر به نواحی ساخته شده بود. اراضی ساخته شده دارای توسعه زیادی بوده و از6246/665 هکتار در سال ۲۰۰۰ به 9516/732 هکتار در سال ۲۰۱۹ رسیده است. در بین روش های طبقه بندی تصاویر به منظور استخراج کاربری اراضی، روش SVM بهترین روش بود و همچنین تصاویر ماهواره Sentinel-2 بالاترین دقت را داشت. شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون چندلایه به منظور پیش بینی توسعه فیزیکی آتی شهر جدید سهند مورد استفاده قرار گرفت، که با توجه به بررسی های صورت گرفته، توسعه در جهاتی پیش بینی شده است که مبتنی بر ارزان بودن زمین و نیز محدودیت-های ژئومورفولوژیکی مانند شیب و ارتفاع است.

تغییرات محیطی، از بحرانی ترین چالش های دستیابی به توسعه پایدار هستند. نظارت، مدیریت و کمک در تصمیم گیری و سیاست گذاری تغییرات آب های سطحی را با توجه به در دسترس بودن داده های ماهواره ای می توان انجام داد. سامانه ی گوگل ارث انجین شرایط مناسب پردازش تصاویر ماهواره ای برای پایش و تحلیل محیطی را ایجاد می کند.  هدف از این پژوهش، پایش تغییرات دینامیک زیر حوضه تالاب میانگران در بازه زمانی (2022-2013) است. ساخت یک مدل هارمونیک به دلیل انعطاف پذیری آن در محاسبه چرخه ای با اشکال ساده و قابل تکرار در این پژوهش استفاده شد. سری زمانی هارمونیک پهنه ی آبی و پوشش گیاهی با استفاده از شاخص های NDWI و NDVI در بستر گوگل ارث انجین استخراج شد و آزمون روند من کندال برای آن ها در اکسل با افزونه XLSTAT محاسبه گردید. درنهایت از داده های جهانی آب برای تأیید و تکمیل نتایج تحلیل سری زمانی بهره گرفته شد. نتایج سری زمانی هارمونیک پهنه آبی روند کاهشی و منفی و تغییرات بیشتر در زیر حوضه را نشان داد. برای داده های مشاهده شده پوشش گیاهی بیانگر عدم وجود روند در سری زمانی هارمونیک بود. در مقایسه با نتایج و تجزیه و تحلیل پژوهش های دیگر به نظر می رسد دخالت های انسانی و تغییر کاربری ها می تواند علت عدم روند در زیر حوضه تالاب میانگران باشد. همچنین تغییر اقلیم و خشک سالی سهم عمده ای در تغییرات زیر حوضه تالاب میانگران داشته است. بررسی داده های جهانی آب نیز نشان داد که وقوع آب ازنظر مکانی- زمانی کاهشی و شدت تغییر وقوع آب در زیر حوضه ی تالاب میانگران بحرانی است. همچنین بیشترین تغییرات مربوط به حاشیه ی تالاب میانگران است. درنهایت تخصیص حق آبه، وضع قوانین و تعیین حد بستر محیط زیستی و استفاده از قابلیت های گوگل ارث انجین برای پایش تغییرات محیطی (کاربری، دما، بارش، تبخیر و...) زیر حوضه تالاب میانگران پیشنهاد شد.

سیلاب از جمله مخاطراتی است که در طی سال های اخیر بارها در استان سیستان و بلوچستان، خصوصا مناطق جنوب شرقی آن رخ داده است. در واقع، این منطقه تحت تاثیر نوع بارش و همچنین وضعیت طبیعی، پتانسیل سیل خیزی بالایی دارد. با توجه به اهمیت موضوع، در این پژوهش به شناسایی مناطق سیل زده جنوب شرق استان سیستان وبلوچستان و تحلیل عوامل موثر در وقوع آن پرداخته شده است. در این تحقیق از تصاویر راداری سنتینل 1 و 2، تصاویر لندست 9 و مدل رقومی ارتفاعی 30 متر، به عنوان مهم ترین داده های تحقیق استفاده شده است. مهم ترین ابزارهای تحقیق، سامانه گوگل ارث انجین و ArcGIS بوده است. همچنین در این تحقیق از مدل منطق فازی جهت شناسایی مناطق آسیب پذیر در برابر مخاطره سیلاب استفاده شده است. این پژوهش در چند مرحله انجام شده است که در مرحله اول، مناطق سیل زده در طی سیلاب اسفند سال 1402 شناسایی شده است و در مراحل دوم و سوم به ترتیب به تحلیل عوامل موثر در وقوع سیلاب منطقه و شناسایی مناطق آسیب پذیر در برابر این مخاطره پرداخته شده است. بر اساس نتایج حاصله، مناطق جنوب شرقی شهرستان دشتیاری، بیش ترین میزان سیل زدگی را داشته است که در بین عوامل موثر (به جزء عوامل اقلیمی)، وضعیت ارتفاعی و شیب بیش ترین اثرگذاری را داشته است. همچنین در این پژوهش، مناطق آسیب پذیر در برابر مخاطره سیلاب شناسایی شده است. بر اساس نتایج حاصله، مناطق جنوبی محدوده مطالعاتی شامل بخش های میانی و جنوبی شهرستان دشتیاری، مناطق شرقی و جنوبی شهرستان چابهار و همچنین مناطق جنوبی شهرستان کنارک، دارای بالاترین پتانسیل سیل خیزی هستند. با توجه به نتایج حاصله، تحت تاثیر وضعیت طبیعی منطقه، بخش زیادی از این منطقه، در معرض مخاطره سیلاب قرار دارد که باید مورد توجه ویژه قرار گیرد.

حوضه دجله و فرات گستره وسیعی را در بر گرفته و با توجه به شرایط جغرافیایی و سیاسی متفاوت در آن، هر یک از عوامل محیطی در شرایط مختلف تأثیرات متفاوتی بر روند تغییرات آب های سطحی آن دارا می باشند. بر همین اساس، در تحقیق حاضر روند تغییرات آب های سطحی این حوضه در بازه زمانی 2021-2001 با استفاده از سری زمانی 16 پارامتر مختلف و بهره گیری از محصولات موجود در بستر گوگل ارث انجین (GEE) مورد ارزیابی قرار گرفته است. مطابق نتایج، روند کلی تغییرات از نوع افزایشی بوده و مساحت آب از 9/8605 کیلومتر مربع در سال 2001 به 8/10021 کیلومتر مربع در سال 2021 رسیده است. با این وجود، روند تغییرات زمانی-مکانی آب در سطح منطقه متغیر بوده است و گستره دریاچه ها و تالاب ها در نواحی جنوبی حوضه شدیداً کاهش یافته و در مقابل، گستره آب در بالادست حوضه به دلیل گسترش سدها و کانال های مختلف افزایش یافته است. بعلاوه، یافته های تحقیق حاکی از همبستگی بالای متغیرهای اقلیمی و به ویژه تبخیر-تعرق و دما با تغییرات زمانی آب در منطقه بوده است. بنابراین، تأثیر تغییرات اقلیم جهانی بر هیدرولوژی و محیط زیست حوضه، اهمیت و حساسیت بسیار بالای دریاچه های منطقه همچون رزازه، ثرثار، حمرین و حبانیه را به تغییرات آب وهوایی برجسته می کند.

تغییر کاربری و پوشش اراضی متأثر از گسترش سریع شهرنشینی و رشد جمعیت در دهه های اخیر چالش های مانند انتشار کربن در مناطق پرجمعیت شهری به وجود آورده است. زیرساختهای سبز مانند کشاورزی شهری، نقش قابل توجهی جهت مقابله با چالش های مذکور و ارتقای تاب آوری اکولوژیکی شهری دارند. در این تحقیق نقشه های کاربری و پوشش اراضی محدوده کلان شهر تبریز به مساحت 63/660 کیلومترمربع برای سال های 1395 و 1402 با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-2 در بستر سامانه تحت وب گوگل ارث انجین تهیه گردید. با استفاده از مدل InVEST ارزیابی و مدل سازی ذخیره کربن در محدوده موردمطالعه برای سال های مذکور انجام گردید. آشکارسازی هم زمان نقش کاربری های مختلف با تأکید بر کشاورزی شهری با استفاده از داده های دورسنجی و فناوری های نوین از نوآوری های تحقیق مذکور می باشد. نتایج نشان می دهد که منطقه توسعه یافته تبریز با افزایش مساحت ساخت وسازهای انسانی، اراضی بایر و فضاهای سبز و کاهش کشاورزی شهری، مراتع و پهنه های آبی در دوره 1402-1395 مواجه است. مدل InVEST مقدار محتوای کل کربن ذخیره شده در سراسر محدوده موردمطالعه را در سال 1395 و 1402 به ترتیب 43/2 و 27/2 میلیون تن پیش بینی می کند که نشان دهنده کاهش ذخیره کربن به دلیل تغییر کاربری می باشد. کاربری کشاورزی شهری در هر دو سال بیشترین میزان ذخیره کربن را به خود اختصاص داده و کاهش مساحت این کاربری عامل اصلی انتشار کربن شناسایی می شود. این پژوهش، اهمیت کشاورزی شهری را در افزایش تاب آوری اکولوژیکی و دستیابی به اهداف توسعه پایدار شهری با استفاده از داده های دورسنجی و فناوری های نوین آشکار می کند.