پیشینه و هدف آب های زیرزمینی مهم ترین منبع آب شیرین جهان هستند. آب آشامیدنی دو میلیارد نفر مستقیماً از آب های زیرزمینی تأمین می شود و برای آبیاری بزرگ ترین بخش تهیه غذا در جهان استفاده می شود. برداشت بی رویه مخازن آب زیرزمینی موجب گردیده که میزان تغذیه آبخوان جواب گوی برداشت نبوده و سطح آب زیرزمینی افت نماید. افت سطح آب زیرزمینی مشکلاتی همچون خشک شدن چاه‌های آب، کاهش دبی رودخانه و آب دریاچه ها، تنزیل کیفیت آب، افزایش هزینه پمپاژ و استحصال آب و نشست زمین را به دنبال دارد. آگاهی از تغییرات تراز آب به منظور شناخت از وضعیت سفره‌های آب زیرزمینی و مدیریت بهینه آن ضرورت دارد. با ارزیابی نوسان سطح آب زیرزمینی می‌توان از آن در مدیریت منابع آب استفاده نمود. یکی از کاربردهای عمده سنجش از دور کشف و تعیین تغییرات کاربری‌های اراضی است. با استفاده از سنجش از دور، امکان بررسی و شناسایی پدیده‌های مختلفی وجود دارد. هدف از این تحقیق بررسی تأثیر کاربری های مختلف بر روی سطح تراز آب‌های زیرزمینی با استفاده از روش های زمین آماری درونیابی و همچنین روش طبقه بندی شیءگرا برای استخراج نقشه کاربری اراضی می باشد.مواد و روش ها دشت اردبیل یک دشت میان کوهی که در شمال غرب ایران و در شرق فلات آذربایجان جای گرفته است. این دشت به وسعت 990 کیلومترمربع در بین ارتفاعات بلند اطرافش محصور شده است و از لحاظ تقسیمات سیاسی شامل قسمت‌هایی از شهرستان های اردبیل و نمین می شود. داده‌های مورد استفاده در این تحقیق شامل، تصویر ماهواره لندست 8 که از سنجنده OLI به منظور استخراج نقشه کاربری اراضی برای سال 1394 و همچنین از تصویر سنجنده TM لندست 5 به ‌منظور تهیه نقشه کاربری اراضی برای سال 1366 استفاده شد. در این پژوهش از داده های عمق آب زیرزمینی 43 حلقه چاه پیزومتر در سطح دشت اردبیل استفاده شد. مراحل انجام تحقیق بدین ترتیب بود که پس از آماده سازی آمار چاه های پیزومتری جهت برطرف کردن نواقص موجود در داده های مطالعاتی از روش بازسازی داده‌ها استفاده گردید. روش بازسازی استفاده شده که صرفاً برای برطرف کردن نواقص در داده‌ها از روش میانیابی در نرم‌افزار Neural Power (بر مبنای شبکه عصبی مصنوعی)، انجام گرفت. جهت نرمال سازی داده ها از تبدیل‌های لگاریتمی در نرم افزار SPSS استفاده شد، و از نرم‌افزار+GSبرای تحلیل های زمین آماری استفاده شد. به منظور تصحیحات جوی و رادیومتریکی از نرم‌افزار ENVI و جهت استخراج نقشه لایه ها از نرم‌افزار ArcGIS استفاده شد.نتایج و بحث بیشترین مساحت در سال 1366 متعلق به کلاس کشاورزی آبی با 51840 هکتار مساحت می‌باشد. دومین مساحت مربوط به کلاس کشاورزی دیم می‌باشد که با 48790 هکتار بیشترین مساحت را دارا می‌باشد. کمترین مساحت نیز متعلق به کاربری آب با 88.65 هکتار است. با نگاهی به کاربری‌های سال 1394 نتایج به دست آمده تفاوت‌های معنی داری را نشان داد، به صورتی که کاربری کشاورزی آبی با 10.17 هکتار افزایش نسبت به سال 1366 افزایش معنی داری را داشته است. بعد از استخراج نقشه تغییرات کاربری اراضی به منظور انتخاب بهترین مدل درون یابی از بین مدل های مختلف، تمامی مدل ها مورد ارزیابی قرار گرفتند و تنها مدل هایی انتخاب شدند که دارای دقت بیشتری نسبت به سایر مدل ها بودند. بیشترین میانگین تراز آب در سال 1366 برای کاربری کشاورزی آبی ثبت شده است و کمترین میانگین تراز آب نیز برای محدوده جنگل ثبت شده است. باملاحظه نقشه کاربری اراضی و نقشه تراز آب زیرزمینی سال 1394 نیز، تحلیل فوق ثابت می‌شود و همانطور که مشخص می‌باشد بیشترین میانگین تراز آب در این سال نیز متعلق به کاربری کشاورزی آبی با 20.17 متر می‌باشد و کمترین میانگین تراز آب ثبت‌شده نیز مربوط به کاربری جنگل با 11.45 متر می‌باشد. که کاربری آب نسبت به سال 1366 دارای کاهش تراز سطح آب بوده است که این کاهش تراز آب باعث کاهش سطح آب سدها شده است و همچنین باعث کاهش حجم آب رودخانه‌ها بوده و حتی باعث خشک شدن چندین مورد از این رودخانه‌ها گردیده است. بعد از کاربری آب، از جمله کاربری‌های جالب ‌توجه که لازم به تحلیل و علت جویی آن می‌باشد، کاربری کشاورزی آبی است. این کاربری در سال 1366 بیشترین افت تراز را دارا بوده است و در سال 1394 نیز با بیشترین افت تراز آب مواجه شده است. علت آن را می‌توان در عامل برداشت بیش از حد از آب‌های زیرزمینی برای محصولاتی آبی که نیاز بیشتری به آبیاری دارند، دانست. باتوجه به اینکه محصولات دیمی محدوده مورد مطالعه اغلب گندم بوده و نیازی به آب ندارند یا نیاز کمتری دارند ولی میزان تراز آب زیرزمینی سال 1394 نسبت به سال 1366 با افت قابل‌توجهی همراه بوده است. کاربری مرتع نیز در سال 1394 نسبت به سال 1366 افت چشمگیری داشته که این امر نشان‌دهنده وضعیت بحرانی آب‌های زیرزمینی و استفاده بیش از حد از این منابع می باشد.نتیجه گیری در این پژوهش به منظور طبقه ‌بندی و سپس بررسی تغییرات در بازه زمانی مشخص اقدام به طبقه ‌بندی تصاویر از روش طبقه ‌بندی شیءگرا در نرم‌افزار eCognitionو خروجی‌ها در نرم‌افزار ArcGIS استخراج شد. ارزیابی صحت طبقه‌بندی برای سال 1394 از دقت بسیار بالایی برخوردار می‌باشد به طوری که صحت کلی و ضریب کاپای استخراج‌شده در بالاترین سطح ممکن یعنی صحت کلی 100 درصد و ضریب کاپای 0.99 و برای سال 1366 نیز با دقت کمتر استخراج شد و صحت کلی برای سال 1366، 98 درصد و ضریب کاپای 0.95 انجام شد. بعد از استخراج نقشه تغییرات کاربری اراضی به منظور انتخاب بهترین مدل درون یابی از بین مدل های مختلف، تمامی مدل ها مورد ارزیابی قرار گرفتند که با توجه به مقادیر ME و RMSE روش کریجینگ از دقت بالاتری نسبت به سایر روش ها برخوردار است که از بین حالت های مختلف روش کریجینگ نیز مدل گوسی دارای بیشترین دقت می باشد. طبق نتایج به دست آمده بیشترین کاربری تغییریافته در این محدوده، کاربری مرتع به کشاورزی آبی و کشاورزی دیم بوده است. این تغییر نشان می‌دهد که افزایش کاربری کشاورزی آبی و کشاورزی دیم در این محدوده با کاهش کاربری مرتع همراه بوده است که نشان‌دهنده تخریب مراتع است. طبق نقشه تراز آب زیرزمینی، بیشترین میانگین تراز آب در سال 1366 برای کاربری کشاورزی آبی ثبت شده است و کمترین میانگین تراز آب نیز برای محدوده جنگل ثبت شده است. همچنین، بیشترین میانگین تراز آب در سال 1394 نیز متعلق به کاربری کشاورزی آبی با 20.17 متر می‌باشد و کمترین میانگین تراز آب ثبت‌ شده نیز مربوط به کاربری جنگل با 11.45 متر می‌باشد. از جمله کاربری‌های جالب‌توجه که لازم به تحلیل و علت جویی آن می‌باشد، کاربری کشاورزی آبی است. این کاربری در سال 1366 بیشترین افت تراز را دارا بوده است و در سال 1394 نیز با بیشترین افت تراز آب مواجه شده است. علت آن را می‌توان در عامل برداشت بیش از حد از آب‌های زیرزمینی برای محصولاتی آبی که نیاز بیشتری به آبیاری دارند، دانست. در مجموع تمامی کاربری ها در سال 1394 نسبت به سال 1366 با کاهش میزان تراز آب مواجه بوده اند.در نتیجه تغییراترخدادهموجباستفادهبیشترکشاورزاناز منابعآبزیرزمینیشدهکهافتسطح آب زیرزمینیراطیدوره 28 ساله در منطقه مورد مطالعه را بهدنبالداشتهاست. ایناستفادهبیشازحدمجاز بهاندازه ایبودهکه درطیدورهمذکور9.4 مترازسطحتراز میانگیندشتکاستهشدهاست.http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1400.12.1.5.6 Manuscript profile

پیشینه و هدف گسترش سریع شهرها به دلیل تغییرات گسترده در کاربری و پوشش زمین اثرات منفی بر کیفیت زیست ‌محیطی جهانی داشته است. تغییرات کاربری/پوشش اراضی، توسعه مناطق شهری و کشاورزی و جنگل‌زدایی باعث تغییر رژیم دمای منطقه‌ای و محلی می‌شود. آگاهی از میزان دمای سطح زمین کمک قابل توجهی به طیف وسیعی از مسائل مرتبط با علوم زمین مانند اقلیم شهری، تغییرات جهانی محیطی و بررسی تعاملات انسان و محیط می‌نماید. آنچه به‌عنوان یک نقص اساسی در پایش دمای سطح زمین به شمار می‌آید، نبود ایستگاه‌های هواشناسی کافی جهت آگاهی از مقادیر دمایی در نقاط فاقد ایستگاه است. با توجه به محدودیت اطلاعاتی که در تامین داده‌ها به‌ویژه در وسعت زیاد با مشکلات و موانع فراوانی همراه است و دست‌یابی در زمان واقعی سخت و یا غیر ممکن است. بنابراین، لزوم استفاده از فن‎آوری سنجش از دور با شرایط زمانی، همراه با ویژگی پیوستگی و داده‌برداری در محدوده‌های گسترده بسیار می‌تواند کارا باشد. هدف از انجام این تحقیق بررسی دمای سطح زمین شهرستان نمین در یک بازه زمانی 28 ساله و مقایسه نتایج به دست آمده با تغییرات کاربری اراضی و پوشش گیاهی بوده است.مواد و روش هاداده‌های مورد استفاده در این تحقیق شامل، تصویر ماهواره لندست 8 که از سنجنده OLI به‌منظور استخراج نقشه کاربری اراضی و از سنجنده TIRS به‌منظور استخراج دمای سطح زمین برای سال 2015 و همچنین از تصویر سنجنده TMلندست 5 به‌منظور تهیه نقشه کاربری اراضی با استفاده از باندهای مرئی و مادون قرمز و دمای سطح با استفاده از باندهای حرارتی برای سال 1987 استفاده شد. تصاویر در اواخر فصل بهار و اوایل فصل تابستان به‌منظور نبود پوشش‌های ابری و برفی بالا و همچنین بالا بودن شدت تابش نور خورشید اخذ شد. از نرم‌افزار eCognition8.9 برای طبقه‌بندی شی‌پایه استفاده شد. طبقه‌بندی در 5 کلاس (کشاورزی دیم و آبی، مرتع، جنگل و مسکونی) برای سال 1987 و 6 کلاس (کشاورزی دیم و آبی، مرتع، جنگل، مسکونی و آب) برای سال 2015 انتخاب شدند. جهت ارزیابی صحت و مقایسه نقشه‌‌های حاصل، از ماتریس خطا، صحت کلی و آماره‌‌ی کاپا استفاده شد. از روش پنجره مجزا برای استخراج دمای سطح زمین استفاده شد. در نهایت به‌منظور تجزیه و تحلیل ارتباط بین دمای سطح زمین با شاخص پوشش گیاهی، ضرایب همبستگی بین دمای سطح زمین و شاخص پوشش گیاهی براساس نوع کاربری در سال‌های 1987 و 2015 محاسبه شد.نتایج و بحث بیشترین سطح اراضی در سال 1987 و 2015 متعلق به کاربری مرتع به ترتیب با 43781 و 34114 هکتار، دومین سطح مربوط به کاربری کشاورزی دیم به ترتیب با 23854 و 33277 هکتار است. کمترین سطح نیز در سال 1987 با توجه به عدم وجود کاربری آب متعلق به کاربری مسکونی با 1301 هکتار است در حالی که در سال 2015 با احداث سازه‌های آبی کاربری آب با مساحت 86 هکتار دارای کمترین سطح اراضی است. بیشترین افزایش سطح را کاربری کشاورزی دیم با 9423 هکتار افزایش دارا است که نسبت به سال 1987 افزایش چشمگیری را داشته است. بیشترین دمای ثبت شده برای شهرستان نمین در سال‌های 1987 و 2015 مربوط به کاربری کشاورزی دیم (به ترتیب با 34 و 27 درجه سانتی‌گراد) است. که نشان از تمرکز حرارت در این مناطق است. این کاربری به دلیل عواملی از جمله خشک بودن محصولات در این زمان و برداشت محصولات بیشترین دما را دارا است. کاربری کشاورزی دیم در سال 1987 بیشترین دما (34 درجه سانتی‌گراد) را دارا بوده است اما در سال 2015 با کاهش دما (27 درجه سانتی‌گراد) مواجه شده است کما اینکه در همین سال 2015 نیز نسبت به سایر کاربری‌ها دارای بیشترین دمای سطحی بوده است. علت آن را می‌توان در عامل برداشت محصول دانست. باتوجهبهاینکهمحصولاتدیمیمحدودهمورد مطالعه،اغلب گندمبودهودراینزمانازفصل،بیشترگندم‌ها رسیدهویابرداشتمی‌شوند،بنابراینتعرقاین محصولاتناچیزاست. کمترین دمای ثبت شده در شهرستان نمین به ‌ترتیب مربوط به کاربری آب (21 درجه سانتی‌گراد)، جنگل (21 درجه سانتی‌گراد) و کشاورزی آبی (22 درجه سانتی‌گراد) است. باتوجهبهاینکهآبدارایظرفیتگرماییبالاییمی‌باشد، لذا بیشترین اثر را در کاهش دما دارد. در کاربری‌های جنگل و کشاورزی آبی به دلیل پوشش گیاهی بیشتر دمای سطح زمین کمترین مقدار (به ترتیب 23 و 24 درجه سانتی‌گراد در سال 1987 و 21 و 22 درجه سانتی‌گراد در سال 2015) را نسبت به سایر کاربری‌ها دارا است. کاربریمربوطبه کشاورزیدراینناحیه،بعدازمناطق جنگلیدارایکمتریندمایسطحی (24 درجه سانتی‌گراد در سال 1987 و 21 درجه سانتی‌گراد در سال 2015)می‌باشد.باتوجهبهاینکهمحصولات زراعیکشتشدهدراینمحدودهگیاهانیازجملهسیب‌زمینیاستواینگیاهانداراینیازآبیبیشتری هستند.بنابراین،اینگیاهان درخرداد ماهدارایسبزینگیبالایی بودهوهمینامرباعثشدهکهدرمحدودهتحتکشتآن‌هاتعرق بیشترینسبتبهسایرنواحیصورتگیردوبالطبعدرخنکنگهداشتن دمایسطحیبسیارتأثیرگذاربوده است. کاربری مرتع در هر دو سال مورد مطالعه، دمای بالایی (به ترتیب 27 و 25 درجه سانتی‌گراد) را داشته است و اختلاف ناچیزی بین هر دو سال مشاهده می‌شود.نتیجه گیری نوع کاربری و تغییرات کاربری اراضی و پوشش گیاهی تاثیر محسوسی در تغییرات دمای سطح زمین دارد. هرچند نواحی عاری از پوشش گیاهی دارای دمای سطحی بالاتری نسبت به نواحی است که دارای پوشش گیاهی هستند. نتایج نشان داد همبستگی معنی‎داری بین پوشش گیاهی و دمای سطح زمین وجود ندارد که عمدتا ناشی از مقدار کافی پوشش گیاهی است. به‌طور کلی نتایج نشان داد، در اکثر مناطق با دمای کمتر، پوشش گیاهی انبوه‌تری وجود دارد که بیانگر رابطه معکوس بین شاخص پوشش گیاهی و دمای سطح زمین است. Manuscript profile

زمین لغزش به عنوان یکی از مخاطرات طبیعی هر ساله منجر به خسارات زیادی می‌شود. حوضه آبریز کهمان با دارا بودن ویژگی‌های کوهستانی و شرایط طبیعی مختلف دارای استعداد بالقوه زمین لغزش است. هدف از این پژوهش بررسی خطر زمین لغزش با استفاده از مدل منطق فازی در حوضه کهمان استان لرستان می‌باشد. در این مطالعه ابتدا پارامترهای مؤثر در وقوع زمین لغزش استخراج و سپس لایه‌های مربوطه تهیه ‌گردید. در ادامه با تلفیق نقشه عوامل مؤثر بر لغزش با نقشه پراکنش زمین‌ لغزش‌ها، تأثیر هر یک از عوامل شیب، جهت شیب، سنگ‌شناسی، بارش، کاربری اراضی، فاصله از گسل و آبراهه در محیط نرم‌افزار ArcGIS محاسبه گردید و نقشه پراکنش زمین لغزش‌های رخ‌داده حوضه تهیه شد. در این تحقیق مدل‌ منطق فازی با اپراتورهای عملگر اجتماع فازی، عملگر اشتراک فازی، عملگر ضرب جبری فازی، عملگر جمع جبری فازی، عملگر گاما فازی بکار گرفته شد. بر اساس پهنه‌بندی صورت گرفته با استفاده از عملگر گاما ‌فازی، به ترتیب 37/64، 45/7، 93/8، 49/12 و 76/6 درصد از مساحت منطقه در کلاس‌های خطر خیلی ‌کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد قرار گرفته است. Manuscript profile

با توجه به تغییرات اقلیمی و کاهش عنصر بارش به عنوان یکی از اجزای اصلی آن، به‌ویژه در مناطق کوهستانی شمال غرب ایران، مطالعه و بررسی دقیق پدیده مهم آب و همچنین برف به‌دلیل اهمیت ذخیره‌گاه‌های برفی در تغذیه ذخائر آبی حائز اهمیت می‌باشد. با توجه به اهمیت شاخص‌های طیفی در سنجش‌ازدور و شباهت طیفی دو پدیده برف و آب، در مطالعه حاضر از شاخص‌های تفاضلی نرمال شده آب و برف و همچنین شاخص‌های تفاضلی نرمال شده، بدون پس زمینه برف/یخ و آب و روش آستانه گذاری Otsuبر روی تصویر لندست 8 با انتخاب قسمتی از کوهستان سبلان و دریای خزر به ‌عنوان منطقه مورد مطالعه، استفاده ‌شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان داد، با توجه به هیستوگرام و واریانس باندها، شاخص‌های نرمال شده تفاضلی آب بدون برف و برف بدون آب، به ترتیب با صحت کلی ۱۰۰ درصد و ۹۷ درصد دقت بالایی در استخراج و تفکیک پدیده‌های آب و پوشش برفی نشان دادند. نتایج حاصل از اجرای الگوریتم باینری Otsu نیز این موضوع را تایید کرده و توانایی بالای شاخص های مورد نظر را در استخراج پدیده های برف و آب نشان داد. Manuscript profile

میزان گسترش و تخریب منابع را میتوان با پیشبینی تغییرات کاربری مشخص کرد و برنامهریزیهای آینده را به مسیر مناسبی سوق داد. هدف از این پژوهش ارزیابی کاربری اراضی شهرستان قوچان با استفاده از طبقه‌بندی شیءگرا و پیکسل پایه و پیش‌بینی تغییرات این کاربریها با استفاده از مدل CA مارکوف تا سال 2030 می‌باشد. در این تحقیق از تصاویر ماهواره لندست سنجندههای ETM و OLI مربوط به سال‌های 2000 و 2018 (ماه آگوست) استفاده شد. ﭘـﺲ از ﺗﻬﻴـﺔ ﺗـﺼاﻮﻳﺮ، تصحیحات رادﻳﻮﻣﺘﺮﻳﻚ بر روی ﺗﺼاﻮﻳﺮ اعمال گردید و سپس ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از دو روش پیکسل پایه و شیءگرا ﻧﻘﺸﺔ ﻛﺎرﺑﺮی اراﺿﻲ اﺳﺘﺨﺮاج ﮔﺮدﻳـﺪ. با استفاده از مدل‌سازی CA مارکوف و با توجه به دو نقشه کاربری اراضی به دست آمده، ماتریس احتمال تبدیل کاربریها به یکدیگر محاسبه شد و نقشه پیش‌بینی تغییرات CA مارکوف برای 12 سال بعد یعنی سال 2030 به دست آمد و مساحت و درصد هر کدام از کاربری‌ها به طور جداگانه محاسبه شد. ﺑـﺮای ارزﻳﺎﺑﻲ دﻗﺖ ﻃﺒﻘﻪ-ﺑﻨﺪی از ﺷﺎﺧﺺﻫﺎی دﻗﺖ ﻛلی و ﺿﺮﻳﺐ ﻛﺎﭘﺎ استفاده شد. نتایج به دست آمده در طبقه‌بندی شیءگرا در هر دو شاخص صحت کلی و ضریب کاپا به ترتیب 94 درصد و 97/0 درصد بود که دقیقتر از روش پیکسل پایه است. بیش‌ترین مساحت در منطقه با استفاده از طبقه‌بندی شیءگرا در سال 2000 مربوط به کاربری دیمزار و کاربری مناطق کوهستانی و با استفاده از روش پیکسل پایه مربوط به کاربری مرتع ضعیف و کاربری دیمزار میباشد. با توجه به طبقه‌بندی صورت گرفته برای سال 2018 با استفاده از طبقه‌بندی شیءگرا بیش‌ترین میزان مساحت را کاربری مرتع ضعیف و کاربری دیمزار داشتهاند. نتایج نشان داد که بیش‌ترین میزان افزایش تغییرات در بین کاربریها را کاربری مرتع ضعیف در سال 2030 خواهد داشت که نسبت به سال 2018 نیز 07/24491 هکتار افزایش یافته است. بیش‌ترین میزان کاهش مساحت را کاربری مرتع متراکم با 23/26615 هکتار خواهد داشت. کاربری انسان ساخت نیز در طی این بازه 12 ساله 62/530 هکتار رشد خواهد داشت. با پیش‌بینی تغییرات کاربری اراضی نه تنها می‌توان میزان گسترش یا تخریب منابع را مشخص کرد بلکه می‌توان این تغییرات را در مسیر برنامهریزیهای مناسب هدایت کرد. Manuscript profile