نام پژوهشگر: حمیدرضا متین فر
فاطمه شفیعی خورشیدی عباس علیمحمدی
در تصاویر با قدرت تفکیک مکانی کم یا متوسط پدیده های مختلفی درون یک پیکسل قرار می گیرند و سبب ایجاد پیکسل های مختلط می شوند. بیشتر پیکسل هایی که محیط شهر را می پوشانند ترکیبی از انواع پدیده های شهری هستند، به همین دلیل برای استخراج اطلاعات از پوشش زمین های شهری تخمین در سطح درون پیکسل مورد نیاز است. زیرا در طبقه بندی های پیکسل مبنا تمامی پیکسل ها خالص فرض شده و هر پیکسل به یک کلاس تعلق می گیرد و وجود پیکسل های مختلط سبب می شود که استخراج اطلاعات با استفاده از روش های پیکسل مبنا به درستی صورت نگیرد. هدف از تحقیق حاضر تهیه نقشه تغییر منطقه یک شهر تهران با استفاده از تصاویر سالهای 1367(سنجنده tm) و 1380(سنجنده etm+) می باشد، لذا استفاده از روشهای دورن پیکسل همچون تجزیه اختلاط خطی امری لازم و ضروری است. جهت اجرای تجزیه اختلاط خطی بر روی تصاویر، ابتدا باید پیکسل های خالص (عضو های مرجع) مربوط به پدیده های موجود در تصویر استخراج گردند. زیرا نتایج حاصل از تجزیه اختلاط خطی به پیکسل های خالص انتخاب شده وابستگی فوق العاده ای دارد. در تحقیق حاضر برای انتخاب پیکسل های خالص، دو روش استفاده از تصویر (روش مبتنی بر شناسایی هندسی اجزا) و استفاده از تصویر با قدرت تفکیک مکانی بالا -ikonos- مورد استفاده قرار گرفت. در هر دو روش پیکسل های خالص پوشش گیاهی، اراضی بایر و سطوح غیر قابل نفوذ در منطقه استخراج و جهت اجرای تجزیه طیفی بر روی تصاویر استفاده شدند. بر روی نتایج حاصل از هر دو روش فوق، با استفاده از تصویر ikonos ارزیابی دقت صورت گرفت. میانگین فراوانی نسبی حضور هر یک از پیکسل های خالص، ضریب همبستگی و خطا از مرجع در تصاویر حاصل از تجزیه طیفی به دست آمده از هر دو روش انتخاب پیکسل های خالص محاسبه گردید. نتایج حاصل حاکی از این مطلب بوده است که روش استفاده از تصویر با قدرت تفکیک مکانی بالا -ikonos- نتایج با دقت بالاتری را به دست می دهد. به همین دلیل برای تهیه نقشه تغییر از نتایج حاصل از روش استفاده از تصویر با قدرت تفکیک مکانی بالا -ikonos- استفاده شده است. نقشه تغییر منطقه با استفاده از روش تحلیل رگرسیون و روش مقایسه پس از طبقه بندی و تلفیق روش تحلیل رگرسیون و مقایسه پس از طبقه بندی به دست آمد و ارزیابی صورت گرفته بیانگر این مطلب است که دقت روشهای فوق به ترتیب برابر یا 0.65 ، 0.75و0.93 می باشد. تلفیق دو روش فوق برای افزایش دقت نقشه تغییر صورت گرفته است که ارزیابی انجام شده این امر را تائید می کند.
احسان نورمحمدی علی صالحی
چکیده جنگل های زاگرس از دیرباز در معرض آسیب های فراوان بوده اند. آسیب هایی که موجب محو جنگل در قسمت هایی از آن و باعث سیر قهقرایی در قسمت های دیگر گردیده است. جنگل های زاگرس از نظر حفاظت آب و خاک، تنوّع زیستی و ارزش های پناهگاهی از اهمیت انکار نشدنی برخوردار هستند. تنوع خاک در زاگرس نیز از نکات بارز این ناحیه رویشی است، هم زمان با تخریب این جنگل های کهن، تخریب خاک آن نیز سرعت گرفته است. به منظور بررسی و مقایسه برخی از مهم ترین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک در سه منطقه قرق خراش داده شده، قرق خراش داده نشده و قرق نشده و هم چنین بررسی تعداد زادآوری، تأثیر تخریب بر روی این عوامل و ارتباط آنها با خصوصیات خاکی، تحقیق حاضر در جنگل های حوزه شهرستان الشتر واقع در استان لرستان صورت گرفت. نمونه برداری خاک و تعداد زادآوری به روش تصادفی انجام شد. در هر منطقه در مجموع 10 قطعه نمونه برداشت شد. در محل هر قطعه نمونه نیز در جهت اهداف این تحقیق، عوامل خاکی و تعداد زادآوری برداشت گردید. نتایج حاصل از آنالیز واریانس (anova) و آزمون توکی در مورد خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک اختلاف معنی داری را در مورد جرم مخصوص ظاهری، جرم مخصوص حقیقی، مواد آلی، فسفر، پتاسیم، نیتروژن، آهن، منگنز و روی نشان داده ولی در مورد درصد رطوبت اشباع، درصد شن، درصد سیلت، درصد رس، درصد تخلخل، درصد آهک، اسیدیته و میزان شوری اختلاف معنی دار نمی باشد. نتایج حاصل از مقایسه میانگین (t-test) تعداد زادآوری اختلاف معنی-داری را در مورد میانگین تعداد زادآوری بین مناطق قرق خراش داده شده و قرق خراش داده نشده نشان داد. نتایج همبستگی پیرسون در منطقه قرق خراش داده شده نشان داد که از بین خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اندازه گیری شده تنها فسفر با تعداد زادآوری همبستگی معنی دار دارد. کلید واژه: خاک، زادآوری، قرق شده، قرق نشده، قلائی، الشتر، زاگرس
نگین حسنوندی حمیدرضا متین فر
شوری خاک و شور شدن اراضی مجاور یکی از پدیده های مخرب و محدود کننده توسعه کشاورزی می باشد. برای تداوم کشاورزی پایدار این پـدیده باید شناسایی، پایش و مدیریت شود. اولین گـام در این راه شناسایی مناطق شور و تهیه نقشه شوری خـاک های کشور است. پیشرفت های اخیر در کاربرد فن آوری سنجش از دور به منظور تهیه نقشه پوشش اراضی و مدیریت زمین های شور، باعث افزایش سرعت و دقت مطالعات و همچنین کاهش هزینه های مربوطه شده است. این تحقیق با هدف تهیه نقشه شوری و بررسی روند تغییرات آن در یک مقطع زمانی 20 ساله در جنوب اهواز به کمک فن آوری سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی انجام گرفته است. برای این منظور از داده های ماهواره لندست در سال های 1989، 2002 و 2010 استفاده شد. موقعیت مکانی نمونه ها با استفاده از تفسیر چشمی و تفاوت در بازتاب طیفی پدیده های مختلف تعیین شد، مختصات نقاط تعیین شده در سیستم متریک (utm) یادداشت و به صورت فایل نقطه ای در نرم افزار arcgis ذخیره گردید، و سپس فایل ذخیره شده به دستگاه gps جهت مراجعات صحرایی و نمونه برداری انتقال یافت. نمونه برداری از عمق 15-0 سانتی متر انجام شد. در هر ناحیه از چهار نقطه، یکی در مرکز و 3 نمونه کمکی در جهات متفاوت (زاویه 120 درجه) و با فاصله 25 متر از نقطه اصلی برداشت و با آن مخلوط گردید. در آزمایشگاه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه ها اندازه گیری شد. ارزش های طیفی هر یک از نمونه ها در باندهای مختلف استخراج و ارتباط بین ارزش های طیفی با خصوصیات شیمیایی نمونه ها بررسی شد. با استفاده ار ضریب همبستگی و آنالیزهای رگرسیونی به روش چند متغیره خطی باندهایی که با فاکتور شوری حداکثر همبستگی را داشتند انتخاب گردیدند. در نهایت نقشه شوری بر اساس مدل رگرسیونی قابل ارائه تهیه شد. پس از تعیین مدل مناسب، با استفاده از روابط همبستگی بین مقادیر واقعی و برآورد شده شوری، مدل اعتبارسنجی شد. مدل ها دارای همبستگی مثبت و معنی داری در سطح 1 درصد با مقادیر واقعی شوری بودند، که بیانگر این است که مدل ها از قابلیت قابل قبولی برخوردار هسنتد.نتایج نشان داد که همبستگی بالایی میان هدایت الکتریکی سطحی و غلظت آنیون کلرید و کاتیون سدیم وجود دارد،و همچنین همبستگی معنی داری در سطح 1 درصد میان مقادیر هدایت الکتریکی نمونه های خاک و بازتاب طیفی نمونه ها در باندهای مختلف وجود دارد که این امر امکان شناسایی و طبقه بندی اراضی شور را از طریق بکارگیری اطلاعات رقومی ماهواره ای ثابت می کند. نمودارهای طیفی دستگاه طیف سنج نشان می دهد در طول موج های 1440 و 1950 جذب بیشتری داریم،که بیانگر این است که نمک غالب در خاک های منطقه هالیت است و حاوی گچ زیادی هستند، نتایج آزمایشگاهی هم دلالت بر غالب بودن نمک های هالیت و گچ دارد. مقایسه مساحت کلاس های مختلف شوری در سال های مورد نظر نشان می دهد که: مساحت اراضی غیر شور از سال 1989 تا 2010 افـزایش یـافته است، در سـال 1989 مساحـت اراضی غیـر شـور 1925 هکتار بوده و در سال 2010 به 6262 هکتار افزایش یافته است. همچنین بر وسعت اراضی با شوری کم هم افزوده شده و از 175 هکتار در سال 1989 به 545 هکتار در سال 2010 رسیده است.وسعت اراضی با شوری متوسط از 401 هکتار در سال 1989 به 1136 هکتار در سال 2010 افزایش یافته است. اراضی با شوری زیاد و خیلی زیاد هم پس از گذشت 20 سال افزایش یافته اند، اراضی با شوری زیاد از 969 هکتار به 2370 هکتار و اراضی با شوری خیلی زیاد از 2455 هکتار به 4830 هکتار افزایش یافته اند. ولیکن از وسعت شوره زارها کاسته شده است، و از 75562 هکتار در سال 1989 به 66727 هکتار در سال 2010 رسیده اند و این کاهش وسعت می تواند به این علت باشد که بسیاری از شوره زارها در سال 1989 به کشت و صنعت نیشکر در سال 2010 تبدیل شده اند و همچنین طرح شیرین سازی اراضی شور در بخشی از اراضی شوره زار منطقه در حال اجرا می باشد
محمود سورغالی حمیدرضا متین فر
نقشه های خاک یکی از مهم ترین داده های پایه برای بسیاری از مطالعات و ازجمله ارزیابی اراضی، تعیین درصد و حدود خاک های قابل بهره برداری و تفکیک آن از دیگر اراضی، شناسایی محل احداث پروژه های عمرانی، صنعتی، شهری و بالاخره تعیین پتانسیل تولیدات زیستی است. نقشه های تهیه شده به روش های سنتی بسیار هزینه بر و وقت گیر می باشند و روزآمد کردن آن ها نیازمند بازبینی مجدد داده های پایه می باشد و از طرف دیگر دقت و کیفیت این نقشه ها تا حد زیادی وابسته به سطح دانش کارشناسان و روش تهیه نقشه دارد. ازاین رو روش های نوین نقشه برداری و تهیه نقشه های رقومی مختلفی به منظور رفع محدودیت های روش های سنتی توسط محققین ایجاد و توسعه یافته اند. برخی از این روش ها بر پایه استنباط عوامل خاکسازی و تأثیر این عوامل بر نوع خاک تشکیل شده استوار می باشند. مدل استنباط خاک (sie) یک مدل دانش پایه مبتنی بر منطق فازی می باشد، که دو نوع دانش در آن استفاده شده است، یکی قاعده ها (rules) که به صورت مقادیر سیمای محیطی تعریف می شوند و دیگری موردها (cases) که در فضای جغرافیایی تعریف می شوند. در مدل (sie) نقشه ی خاک بر پایه ی مدل خاک- محیط ایجاد می گردد. در این پژوهش نقشه رقومی خاک حوزه آبخیز پل هرو واقع در استان لرستان با وسعت 5/933 هکتار با استفاده از مدل استنباط خاک sie در محیط سامانه ی اطلاعات جغرافیایی (gis) تولیدشده است. جهت تولید نقشه رقومی، پایگاه های دانش مورد-پایه و قاعده-پایه ایجاد و از مدل رقومی ارتفاع (dem) سنجنده استر با قدرت تفکیک مکانی 10 متر و لایه های رقومی مستخرج از آن (مانند شیب، جهت شیب ، شاخص خیسی و ...) و لایه رقومی زمین شناسی (1:250000) به عنوان ورودی های محیطی مدل استفاده شده است. همچنین به منظور اعتبار سنجی نقشه رقومی خاک تولیدی، نقشه خاک منطقه به روش سنتی تهیه و ماتریس خطای حاصل از مقایسه دو نقشه محاسبه گردیده است. نتایج حاصل از اعتبارسنجی صحت کل 95% را نشان می دهد که بیانگر کیفیت و صحت قابل قبول نقشه رقومی خاک تولیدشده توسط مدل استنباط خاک (sie) می باشد.
زهره بقائی حمیدرضا متین فر
مدیریت خاک به منظور بهره برداری مطلوب و کاهش تخریب آن ضروری می باشد. پهنه بندی شدت فرسایش و الویت بندی مناطق از این دیدگاه گامی موثر برای سازمان دهی، حفاظت و بهره برداری از خاک است. فرسایش خاک اثرات نامطلوبی بر تولیدات کشاورزی، زیر ساخت ها و کیفیت آب در سرتاسر جهان می گذارد. با توجه به این که اکثر عملیات های حفاظت خاک به میزان فرسایش در مقیاس حوضه آبخیز نیازمند هستند برآورد میزان فرسایش خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار است. فرسایش در مقیاس حوضه، متنوع و ناهمگن بوده و در نتیجه ارزیابی آن مشکل است. این مشکل با استفاده از مدل های برآوردکننده ی فرسایش تا اندازه ای قابل حل است. یکی از این مدل ها impelero می باشد. مدل ارزیابی فرسایش خاک (impelero)، یک مدل هیبریدی شبکه عصبی / درخت تصمیم توسعه یافته است که حساسیت فرسایشی، کاهش باروری و راهبردهای مدیریتی بهینه در واحدهای کشاورزی را پیش بینی می کند. علاوه بر پیش بینی هدررفت خاک بوسیله فرسایش آبی، impelero می تواند به عنوان ابزاری بهینه برای انتخاب کاربری ها و عملیات مدیریتی که حفاظت بهینه محیطی که کاهش فرسایش خاک را در برداشته باشد، استفاده شود.در این مطالعه از نرم افزار impelero برای محاسبه پتانسیل فرسایش خاک در حوزه آبخیز پل هرو استفاده شد. سپس خطر فرسایش خاک در قالب مدل rusle، با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (gis) و سنجش از دور (rs)، با تعیین پارامترهای مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. نهایتا نتایج حاصل از دو مدل با هم مقایسه شدند. برای مقایسه نتایج از آزمون آماری t-test استفاده شد. نتایج نشان دادند که بین داده های حاصل از دو مدل اختلافی وجود ندارد.
محمد زینوند اکبر سهرابی
رشد جمعیت و تأمین غذا از اهداف قدیمی بشر بوده و در حال حاضر نیز افزایش جمعیت و تأمین مواد غذایی دو مسئله عمده دنیا تلقی شده و بایستی بین این دو مقوله توازن برقرار باشد تا مشکل امنیت غذایی پیش نیاید. نیاز به استفاده بهینه از اراضی کشاورزی به دلیل افزایش جمعیت و کمبود آب و مقدور نبودن افزایش سطح اراضی در حال حاضر بیش ازپیش احساس می گردد. در این راستا ارزیابی کیفی تناسب اراضی گام مهمی در فرآیند برنامه¬ریزی استفاده بهینه از اراضی به حساب می آید. این تحقیق به منظور انجام ارزیابی کیفی تناسب اراضی دشت جایدر در پلدختر لرستان برای محصولات ذرت، یونجه و برنج انجام گرفت. برای دستیابی به این هدف با تطبیق خصوصیات اراضی با نیازهای رویشی گیاهان موردنظر، با استفاده از روش¬ پارامتریک (ریشه دوم)، کلاس تناسب واحدهای اراضی برای ذرت، یونجه و برنج تعیین گردید. شاخص خاک که نشان دهنده اثر مشخصات محدودکننده آن در کاهش تولید است، از فرمول ریشه دوم به دست آمد. کلاس اقلیم به روش پارامتریک برای محصولات یونجه، ذرت و برنج s1 به دست آمد و این ویژگی های اقلیمی و اطلاعات زراعی حاکی از آن است که خصوصیات اقلیمی در رشد و تولید گیاه موردنظر محدودیتی ایجاد نمی کند. به طورکلی نتایج کلی ارزیابی کیفی نشان داد که برای کاربری یونجه، ذرت و برنج در منطقه کلاس تناسب ازs2 تاn2 متغیر است. محدودکننده ترین عوامل در این واحدهای اراضی برای کاربری برنج به ترتیب شیب و درصد گچ برای کاربری ذرت شیب، شوری و قلیائیت، خیسی و درصد آهک و برای کاربری یونجه شیب، خیسی، درصد آهک و شوری و قلیائیت می باشد و زیر کلاس تناسب بیشتر s2t، s2s، s2w، s2n، s3t، s3s، s3n، s3w، n1t، n1n، n2t، n2n می باشد. نتایج نشان داد که وقتی از روش پارامتریک (ریشه دوم) استفاده شود اغلب واحدهای اراضی برای کشت ذرت در زیر کلاس (s2)، برای برنج در زیر کلاس (s3) و (n1) و برای یونجه (s2) قرار می¬گیرند این در حالی است که وقتی روش استوری مورداستفاده قرار ¬گیرد، اغلب واحدهای اراضی به علت ضرب درجات تناسب و نه به خاطر محدودیت هر یک از مشخصات اراضی برای ذرت دارای تناسب بحرانی (s3)، برای برنج (n2) و برای یونجه (s3) می¬شوند. نتایج نشان داد که برای ارزیابی کیفی تناسب اراضی استفاده از روش ریشه دوم بر روش استوری ارجحیت دارد. پیشنهاد می گردد ارزیابی استعداد اراضی به منظور استفاده هر چه بهتر از این منابع در تمامی مناطق صورت گرفته و سیاست های کلان بخش کشاورزی با در نظر گرفتن این قابلیت ها به منظور افزایش هر چه بیشتر عملکرد محصولات مهم و استراتژیک جهت رسیدن به خودکفایی در تولید انواع محصولات کشاورزی و جلوگیری از واردات بی رویه و خروج ارز صورت گرفته شود.
فاطمه قدوسی فرد حمیدرضا متین فر
خاک یکی از اجزا اصلی کشاورزی پایدار می باشد و چنانچه ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک مناسب نباشد، کشاورزی پایدار مفهومی ندارد. امروزه با رشد روز افزون جمعیت فشار بر عرصه های طبیعی از جمله خاک افزایش یافته و بهره برداری غیر اصولی و تغییر کاربری های اراضی سبب تخریب اکوسیستم ها شده است. تغییر کاربری اراضی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی خاک و بنابراین کیفیت آن را تحت تأثیر قرار می دهد. از جمله عواملی که تحت تاثیر مدیریت اراضی و کاربری اراضی قرار می گیرد، ماده آلی خاک می باشد. به منظور بررسی تاثیر کابری های مختلف بر تغییرات کربن آلی خاک از داده های ماهواره ای لندست 8 و مطالعات میدانی، پژوهش حاضر در منطقه کپر جودکی دشت سیلاخور انجام شد. برای تهیه نقشه کاربری اراضی از داده های باند های 2، 3، 4، 5، 6، و 7 ماهواره لندست 8 و الگوریتم طبقه بندی نظارت شده mahalanobis distance استفاده گردید. به منظوربررسی صحت نقشه تهیه شده از صحت کلی و ضریب کاپا استفاده شد. نتایج صحت کلی 95% و ضریب کاپای 94/0 در تهیه نقشه کاربری اراضی را نشان می دهد. این نتایج موید این است که داده های ماهواره ای لندست 8 توانایی تهیه نقشه کاربری اراضی در منطقه مورد مطالعه را دارد. با استفاده از داده های آزمایشگاهی و داده های طیفی مناسب ترین مدل (مدل inter) با rsq برابر2/56 برای تعیین تغییرات کربن آلی خاک برای منطقه مورد مطالعه به دست آمد. نتایج نشان می دهد کربن آلی خاک با تغییر کاربری اراضی تغییر می کند که بیشترین میزان کربن آلی در کاربری باغ (16/2درصد) و کمترین میزان آن در کاربری مرتع (82/0درصد) می باشد.
ساسان احمدی حمیدرضا متین فر
شور و سدیمی شدن خاک یکی از مهم ترین فرآیندهای مخرب خاک به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می باشد. مناطق تحت تأثیر شوری حساسیت بالایی به تغییرات اقلیم و هیدرولوژی در زمان و مکان دارند. هدف از این تحقیق ارزیابی شاخص های طیفی و همچنین استفاده از داده های دستگاه القاگر الکترومغناطیسی (em38) در شناسایی و نقشه برداری اراضی شور می باشد. منطقه مورد مطالعه، دشت قهاوند واقع در محدوده استان همدان می باشد. این منطقه از نظر فیزیوگرافی جزء دشت های سیلابی و اراضی پست با ارتفاع متوسط 1650 متر از سطح دریا، متوسط بارش سالانه 260 میلی متر، متوسط دمای سالانه 79/11 درجه سانتی گراد و میزان تبخیر سالانه 2020 میلیمتر می باشد. در این تحقیق از داده های ماهواره ای سنجنده لندست 8 استفاده شد. همچنین از 37 نقطه، نمونه برداری از خاک صورت گرفت و با استفاده از دستگاه القاگر الکترومغناطیسی از 86 نقطه قرائت صورت گرفت. با استفاده از واحد های فتومورفیک و بر اساس تفسیر چشمی و همچنین بازدید میدانی در مجموع 9 واحد در منطقه شناسایی شد که از این واحدها به عنوان نواحی آموزشی به منظور طبقه بندی نظارت شده، استفاده گردید. به منظور تشخیص قابلیت باندها و تصاویر مختلف در تفکیک و طبقه بندی اراضی، از 6 رویکرد استفاده شد. نتایج نشان داد تشخیص شوری خاک در طیف مرئی (باند آبی، سبز و قرمز)، امکان پذیر می باشد. باند های 5، 6، 7 می توانند در تفکیک اراضی شوره زار با پوسته سفید با اراضی شوره زار با پوسته خاکستری مفید باشند. در باندهای انعکاسی پوسته سفید رنگ و صاف بالاترین انعکاس را از خود نشان می داد. نتایج حاصل از صحت طبقه بندی رویکردهای مختلف نشان داد که بالاترین صحت کلی(0/90) و ضریب کاپا (45/80) زمانی بود که از باندهای 1،2،3،4،5،6،7،10،11 استفاده شد و اراضی شخم خورده کم عمق و اراضی رهاشده دارای کمترین صحت کاربر می باشند.