نام پژوهشگر: سعید سلطانی

آشکارسازی زیستگاه های اصلی پرندگان تالاب گاوخونی در فاصله سالهای 1355 تا 1387
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1391
  روح الله کاظمی نجف آبادی   محمودرضا همامی

چکیده در کشوری مانند ایران که روی کمربند بیابان زایی جهان واقع شده است، وجود تالابها و دریاچه ها جلوه ی متفاوتی به چشم انداز یک منطقه ی خشک می بخشد. تالاب گاوخونی که یکی از تالابهای 22 گانه ی ثبت شده ی ایران درکنوانسیون رامسر و مکان مهمی برای زمستان گذرانی و تابستان گذرانی انواع پرندگان آبزی و غیرآبزی می باشد، به دلیل دخالتهای انسان بویژه احداث سد، طرح های انتقال آب و تغییر کاربری اراضی پیرامون تالاب، دچار تغییرات اساسی گشته است؛ از این رو آشکارسازی نتایج مداخلات انسان با اجرای طرحهای تحقیقاتی مختلف لازم بنظر می رسد. یکی از زمینه های مطالعاتی موثر در بررسی این تغییرات، فناوری سنجش از دور و استفاده از تصاویر ماهواره ای و عکسهای هوایی است. از جمله مزیتهای سنجش از دور در بررسی تالابها افزایش دانش و آگاهی از وضعیت حال وگذشته ی تالاب و ارزیابی کارائی مدیریتهای اعمال شده بر تالاب می باشد. این مطالعه با هدف آشکارسازی تغییرات زیستگاه های اصلی پرندگان تالاب گاوخونی در 35 سال اخیر صورت گرفت. برای این منظور از تصاویر سنجنده های etm+ ,tm ,mss و liss iii به ترتیب در فصل رویش سالهای 1355، 1369، 1378 و 1387 استفاده شد. پس از انجام پیش پردازشهای لازم از جمله زمین مرجع کردن تصاویر، تصحیح رادیومتریک آنها و تعیین مرز منطقه ی مطالعاتی، جهت تهیه ی نقشه های پوشش اراضی، از یک سو اقدام به طبقه بندی سلسله مراتبی تصاویر منطقه ی مطالعاتی با استفاده از تکنیک سطح آستانه و عملیات حسابی در باندهای مختلف گردید و از سوی دیگر با بیرون کشیدن طبقه ی پوشش گیاهی اقدام به استخراج نیزارها، درختچه زارها و بوته زارها (زیستگاه های پرندگان) از این طبقه شد. به این ترتیب که ابتدا لایه ی پوشش گیاهی از دو جنبه طبقه بندی شد: الف) طبقه بندی نظارت شده با معرفی نمونه های آموزشی برای جداسازی نیزارها، درختچه زارها و بوته زارها ب) طبقه بندی بر مبنای تاج پوشش گیاهی به دو بخش متراکم و کم تراکم با توجه به رابطه ی رگرسیونی بین درصد تاج پوشش گیاهی و شاخص گیاهی rvi و تعیین آستانه های مناسب معادل با درصد پوشش گیاهی 30 و 70 درصد در این شاخص گیاهی. سپس با توجه به رویش متراکم نیزارها و درختچه زارها و کم تراکم بودن نسبی بوته زارها و با استفاده از منطق بولین، محل قطعی نیزارها، درختچه زارها و بوته زارها به عنوان سه زیستگاه مهم پرندگان تعیین گشت. پس از ارزیابی صحت نقشه های پوشش اراضی (با صحت کل بین80 تا 86 درصد) تمام طبقاتی که محل زیست پرندگان محسوب نمی شدند درهم ادغام و به عنوان طبقه ی غیر زیستگاهی معرفی و همراه با پنج لایه ی نیزار، درختچه زار، بوته زار، رودخانه و توده های آبی به عنوان نقشه های زیستگاه های پرندگان در سالهای 1355، 1369، 1378 و 1387 و با مقیاسی بزرگتر از نقشه های پوشش اراضی ارائه گردید. با بکارگیری روش مقایسه ی پس از طبقه بندی، این نقشه ها بصورت دو به دو روی هم گذاری و تغییرات این زیستگاه ها طی سالهای 1355 تا 1369، 1369 تا 1378، 1378 تا 1387 و 1355 تا 1387 آشکارسازی شد. سپس نتایج این مقایسه ها در ماتریسهای تغییرات به نمایش درآمد. در خلال این مطالعه یک سلسله عملیات صحرایی با هدف آشنایی با منطقه و پوششهای اراضی محدوده ی مورد مطالعه، مشاهده ی پرندگان و زیستگاه های آنها، جمع آوری نقاط آموزشی برای طبقه بندی نظارت شده و ارزیابی صحت و همچنین برآورد درصد تاج پوشش گیاهی در نقاط مختلف به اجرا درآمد. با عنایت به نتایج این مطالعه مهمترین تغییر در فاصله ی سالهای 1355 تا 1369 کاهش شدید مساحت توده های آبی(تالاب) و تبدیل آن به مناطق غیرزیستگاهی بود. در فاصله ی سالهای 1369 تا 1378 شاهد حذف باقیمانده ی توده های آبی و نیز کاهش مساحت کلیه ی زیستگاه ها هستیم. در فاصله ی سالهای 1378 تا 1387 مهمترین پدیده، تبدیل انواع مناطق غیرزیستگاهی به انواع زیستگاه ها بخصوص بوته زارها و توده های آبی بوده است و بالاخره مهمترین تغییر در طی این 35 سال (از سال 1355 تا 1387) کاهش 4/95 درصدی مساحت توده های آبی در محدوده ی مورد مطالعه و تبدیل آن به مناطق غیرزیستگاهی و همچنین افزایش مساحت بوته زارها، درختچه زارها و ثابت ماندن مساحت نیزارها می باشد.

تحلیل فراوانی منطقه ای جریان حداقل در حوزه آبخیز سد سفیدرود
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1389
  اسماعیل دودانگه   سعید سلطانی

در سال های اخیر وقوع خشکسالی خسارت های فراوانی را بر جای گذاشته است. به طوریکه خسارت های اقتصادی و اجتماعی ناشی از خشکسالی ها عموما بیشتر از سیلاب ها بوده است و همین امر متخصصین مربوطه را به بحث و بررسی در این زمینه سوق داده است. یکی از راههای بررسی خشکسالی تحلیل فراوانی جریان های حداقل رودخانه ای و استفاده از توزیع های آماری در برآورد دبی های کم آبی با دوره بازگشت های مختلف می باشد. برآورد نقطه ای جریان حداقل کار دشواری نیست با این وجود منطقه ای کردن مقادیر جریان حداقل و انتخاب توزیع فراوانی منطقه ای مناسب جهت برآورد مقادیر جریان حداقل در حوزه های فاقد آمار مسئله ای است که مورد توجه متخصصین امر قرار گرفته است. در این توزیع ها باید شاخص های مربوط محاسبه شده و سپس برآورد لازم صورت گیرد. تاکنون برآورد این شاخص ها از دو راه گشتاورها و بیشینه درست نمایی صورت گرفته است. یکی از روش های جدید که در این زمینه مورد استفاده قرار می گیرد، روش گشتاور l است. در این تحقیق سعی شده کارایی روش گشتاور l با روش های مرسوم قبلی مورد مقایسه قرار گیرد. بدین منظور از مجموع 41 ایستگاه آبسنجی واقع در حوزه آبخیز سد سفیدرود 26 ایستگاه به دلیل دارا بودن طول دوره آماری مناسب جهت انجام تحلیل فراوانی منطقه ای انتخاب شدند و مقادیر جریان حداقل 7 روزه به عنوان شاخص خشکسالی هیدرولوژیک در هر ایستگاه مورد محاسبه قرار گرفت. در ابتدا جهت بررسی همگنی منطقه مورد مطالعه آماره همگنی h با استفاده از برنامه کامپیوتری fortran مورد محاسبه قرار گرفت که نشان می داد منطقه مورد مطالعه کاملا ناهمگن می باشد (h1=13.68) جهت دستیابی به مناطق همگن ابتدا با استفاده از الگوریتم خوشه بندی فازی و نیز روش های آماری حوزه های مورد مطالعه بر اساس مشخصات فیزیوگرافی به سه دسته تقسیم شدند.نتایج محاسبه آماره همگنی h در هر یک از خوشه های ایجاد شده توسط دو روش نشان داد روش فازی نسبت به روش دیگر برتری دارد. با این وجود نتایج همگنی برای خوشه ها قابل قبول نبود. بنابراین از ترکیب متغیرهای فیزیوگرافی و اقلیمی جهت دسته بندی بندی ایستگاهها استفاده گردید. برای این منظور از 13 مشخصه شامل 8 گشتاور هیدرولوژیک و 5 مشخصه فیزیوگرافی، اقلیمی و جغرافیایی جهت استخراج عامل ها استفاده گردید و سپس با استفاده از تحلیل خوشه ای بر اساس عامل های مذکور کل منطقه مطالعه به دو بخش شرقی و غربی تقسیم گردید. نتایج روش گشتاورهای خطی همگنی بخش شرقی را مورد تایید قرار داد و همگنی قابل قبول برای بخش غربی نیز پس از حذف سه ایستگاه شاخص گیلوان، ینگی کند و فیروزآباد حاصل شد. بر اساس آزمون نکوئی برازش و با استفاده از آمارهzdist دو توزیع لجستیک تعمیم یافته (glog) و پیرسون نوع سه (piii) به عنوان توزیع های منطقه ای مناسب برای بخش شرقی و غربی معرفی شدند. جهت برآورد مقادیر جریان حداقل 7 روزه در دوره بازگشت های مختلف 2، 5، 10، 20، 50 و 100 سال از برنامه freq در محیط نرام افزار matlab استفاده گردید و با برازش توزیع فراوانی مناسب به داده های هر ایستگاه مقادیر جریان حداقل در دوره بازگشت های مختلف مورد محاسبه قرار گرفت. در ادامه درصد کاربری های اراضی مختلف به عنوان یکی از پارامترهای هیدرولوژیک با استفاده از نرم افزار arc view3.2 برای حوزه های بالادست هر ایستگاه استخراج گردید. برای انجام تحلیل فراوانی منطقه ای و ارتباط بین پارامترهای مختلف حوزه ها و مقادیر جریان حداقل با دوره بازگشت های مختلف از رگرسیون چند متغیره استفاده گردید و مجموعا 21 مشخصه اقلیمی، فیزیوگرافی و کاربری اراضی جهت تهیه مدلها به کار گرفته شد. نتایج تحلیل منطقه ای نشان داد که مساحت، شیب متوسط حوزه ها، شکل حوزه و نیز درصد اراضی مرتعی و بایر از عوامل موثر بر جریان حداقل در منطقه مورد مطالعه می باشند. در ادامه جهت تحلیل عدم قطعیت مدلها با استفاده از دو روش تقریب مجانبی و تحلیل بیزین از نرم افزار r برای محاسبه حدود اطمینان برآورد در روش تحلیل بیزین استفاده گردید. مقایسه نتایج دو روش نشان دهنده برتری کامل روش تحلیل بیزین نسبت به روش تقریب مجانبی است به طوریکه حدود اطمینان 95 درصد در روش اول نسبت به روش دوم میزان قابل توجهی کاهش پیدا کرد. جهت بررسی ارتباط توزیع ها با مشخصات فیزیوگرافیک، اقلیمی و طول دوره آماری مربوط به هر زیر حوزه از چهار مشخصه مساحت، بارش متوسط، ارتفاع و طول دوره آماری در هر ایستگاه استفاده گردید. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع، افزایش متوسط بارش و کاهش مساحت مربوط به هر زیر حوزه از فراوانی توزیع های سه پارامتری کم می شود و تعداد توزیع های دو پارامتری زیاد می شود. در طول دوره آماری کم توزیعهای دو پارامتری موفق تر از توزیع های سه پارامتری بوده اند.

بررسی تغییرات بارندگی در ایران به کمک شاخص های اقیانوسی - اتمسفری
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1389
  ربانه روغنی   سعید سلطانی

در مناطق خشک و نیمه خشک تغییرپذیری زمانی و مکانی بارش بسیار بالاست، لذا شناخت عوامل موثر بر بارش این مناطق ازجمله ایران در جهت پیش بینی بارش و مدیریت منابع آب اهمیت ویژ ه ای دارد. نوسانات اقیانوسی- اتمسفری از جمله پدیده النینو نوسانات جنوبی (انسو)، به عنوان یکی از عوامل تأثیرگذار بر بارش مناطق مختلف جهان شناخته شده است. در این مطالعه روابط نوسانات اقیانوسی-اتمسفری مختلف با بارش ماهانه و فصلی ایران بررسی شد. برای این منظور، از داده های ماهانه بارندگی 50 ایستگاه سینوپتیک در ایران با حداقل 30 سال طول دوره آماری تا سال 2007 استفاده گردید. (الف) ابتدا در نرم افزار rainman، بر اساس شاخص های نوسان جنوبی (southern oscillation index, soi) و دمای سطح آب (sea surface temperature, sst) اقیانوس آرام و هند روابط همزمان و غیرهمزمان (زمان پیشی صفر الی سه ماه) میان پدیده انسو و بارش ماهانه و فصلی ایران بررسی گردید. بدین منظور سری ماهانه و یا فصلی بارندگی طی چهار روش (میانگین soi، فازهای soi، فازهای sst اقیانوس آرام و فازهای sst اقیانوس هند) با در نظر گرفتن زمان پیشی معین، به گروه های مختلف تقسیم شد و اختلافات میان گروه های بارندگی به کمک آزمون های آماری ناپارامتری کروسکال والیس و کلوموگرف اسمیرنف مورد ارزیابی قرار گرفت. صحت استفاده از روابط معنی دار در پیش بینی احتمالی بارش ایران به کمک آزمون (linear error in probability space, leps) برآورد گردید. (ب) سپس ضرایب همبستگی پیرسون همزمان و غیرهمزمان (زمان تأخیر یک الی شش ماه) میان بارش ماهانه و فصلی ایران با نوسان اطلس شمالی north atlantic oscillation (nao)، الگوی دریای شمال-خزر north caspian pattern (ncp)، نوسان مدیترانه ای الجزایر-قاهره mediterranean oscillation-algiers/cairo (moac)، نوسان مدیترانه ای جبل الطارق-اسرائیل mediterranean oscillation-gibraltar/israel (mogi)، و نوسان غرب مدیترانه western mediterranean oscillation (wemo)، شاخص گردشی مدیترانه mediterranean circulation index (mci)، دمای سطح آب مدیترانه mediterranean sst (msst) و دمای سطح آب خلیج فارس (persian gulf sst (pgsst مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. (ج) در پایان، به کمک رگرسیون چند متغیره گام به گام، در هر منطقه همگن بارش ایران شاخص های نوسانات موثر شناسایی شد. نتایج نشان داد که وضعیت پدیده انسو در فصل تابستان (جولای-سپتامبر) به طور غیرهمزمان بر بارش های ماه اکتبر (مهر) و پائیزه (اکتبر-دسامبر) نواحی غرب، شمال غرب ایران و سواحل غربی دریای خزر تأثیر معنی داری دارد. به طوری که فازهای النینو (منفی) و لانینا (مثبت) اغلب بترتیب با افزایش و کاهش بارش در این نواحی همراه هستند. استفاده از میانگین soi جهت پیش بینی بارش نواحی ذکر شده مناسب است؛ اما استفاده از فازهای sst اقیانوس آرام و هند جهت پیش بینی بارش های ایران به دلیل وجود روابط ضعیف و ناپایدارپیشنهاد نمی شوند. nao با بارندگی ماهانه نیمه غربی و شمالی ایران همبستگی معنی داری دارد. میان nao و بارندگی ایران نواحی شمال غربی ایران در فصل زمستان و مناطق مرکزی و جنوب ایران در فصل پائیز همبستگی غیرهمزمان و معنی داری مشاهده شد. ncp به طور همزمان با بارندگی نواحی شمالی کشور در مقیاس فصلی و ماهانه رابطه مستقیم و معنی داری داشت. رابطه شاخص های mogi و moac با بارش ایران تقریباً مشابه و ضعیف بود؛ البته در مورد mogi ضرایب همبستگی بالاتر بود. این دو شاخص بر بارش ماه می (اردیبهشت) نیمه غربی کشور و بارندگی بهاره (آوریل-ژوئن) نواحی غربی دریای خزر همبستگی معنی دار داشتند. شاخص mci و wemo به طور همزمان با بارندگی فصلی و ماهانه بخش های مختلف ایران همبستگی معکوسی دارند. این همبستگی در فصل زمستان (ژانویه-مارس) ماه های ژانویه (دی) و فوریه (بهمن) به طور وسیع تری در ایران معنی داری است. همبستگی معنی دار msst و بارش ماهانه ایران در مناطق محدودی، بویژه سواحل دریای خزر، به صورت غیرهمزمان و معکوس مشاهده شد؛ اما بارش فصلی ایران در ارتباط با شاخص msst نمی باشد. دمای سطح آب خلیج فارس (pgsst) با بارش فصول بهار و پائیز و ماه آوریل (فروردین) نیمه شرقی ایران به صورت پایداری همبستگی منفی و معنی داری داشت. ارتباط معکوس msst و pgsst با بارش ایران واقعی بنظر نمی رسد. مطالعه بیشتر در جهت نشان دادن تأثیر دور نوسانات اقیانوسی - اتمسفری و اقلیم ایران پیشنهاد می گردد؛ همچنین از شاخص های نوسانات اقیانوسی- اتمسفری در مدل های پیش بینی اقلیمی ایران در جهت بهبود مدیریت ریسک کشاورزی، منابع طبیعی و منابع آب می توان بهره گرفت.

ارزیابی بیابانزایی در شرق اصفهان با استفاده از مدل مدالوس
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1389
  علی خنامانی   حمیدرضا کریم زاده

بیابانزایی یکی از مهمترین چالش های قرن حاضر می باشد. این مشکل نه تنها در نواحی خشک و نیمه خشک، بلکه در بعضی نواحی خشک نیمه مرطوب نیز دیده می شود. در حال حاضر بیابانزایی به عنوان یک معضل گریبانگیر بسیاری از کشورهای جهان از جمله کشورهای در حال توسعه است. بیابانزایی مشتمل بر فرآیندهایی است که هم زاییده عوامل طبیعی است و هم به عملکرد نادرست انسان برمی گردد. هدف از انجام این تحقیق، ارزیابی وضعیت فعلی بیابانزایی در جنوب و شرق دشت سگزی اصفهان به وسعت 112167 هکتار می باشد که مرز جنوبی منطقه به رودخانه زاینده رود محدود می گردد. در این مطالعه جهت ارزیابی بیابانزایی از مدل مدالوس استفاده گردید. بدین منظور از 6 معیار اصلی بیابانزایی در این منطقه شامل: وضعیت پوشش گیاهی، اقلیم، خاک، آب های زیرزمینی، فرسایش (آبی و بادی) و مدیریت و سیاست استفاده گردید. هر معیار خود دارای شاخص های متعددی می-باشد، بطوریکه معیار پوشش گیاهی شامل 4 شاخص: درصد پوشش گیاهی، گرایش مرتع، حفاظت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر خشکسالی گیاهان می باشد. معیار اقلیم شامل 3 شاخص: میزان بارندگی، تبخیر و تعرق پتانسیل و شاخص خشکی؛ معیار خاک شامل 11 شاخص: ph خاک، شوری خاک، درصد مواد آلی، درصد گچ خاک، درصد کلر خاک، میزان سدیم خاک، بافت خاک سطحی، میزان بیکربنات خاک، نسبت جذب سدیم خاک، میزان کلسیم و منیزیم خاک و درصد رطوبت اشباع خاک؛ معیار آب زیرزمینی شامل 7 شاخص: میزان کلر، میزان کلسیم، میزان یون بی کربنات، ph آب زیرزمینی، هدایت الکتریکی (ec)، نسبت جذب سدیم (sar) و کل مواد جامد محلول (tds) و معیار فرسایش شامل دو شاخص: کلاس فرسایش آبی در روش psiac و کلاس فرسایش بادی در روش irifr می باشد. همچنین به منظور بررسی معیار مدیریت، ابتدا اراضی به سه بخش مرتعی، معدنی و کشاورزی تقسیم بندی شده و وضعیت مدیریت در هر کدام مورد ارزیابی قرار می گیرد. ابتدا برای هر شاخص در محیط gis یک لایه اطلاعاتی تولید و با میانگین هندسی این لایه ها، نقشه هر معیار بدست آمد. در ادامه، با گرفتن میانگین هندسی از لایه اطلاعاتی معیارها، نقشه نهایی وضعیت فعلی بیابانزایی تولید شد. نتایج نشان داد که 81299 هکتار از منطقه در کلاس شدید و 30868 هکتار در کلاس خیلی شدید بیابانزایی قرار می گیرد. بیشترین شدت بیابانزایی مربوط به قسمت مرکزی و شمالی منطقه می باشد که عاری از پوشش گیاهی بوده و عموما شوره زار و با مدیریت نامناسب می باشد. منطقه مورد مطالعه از لحاظ معیار اقلیم در یک کلاس خیلی شدید بیابانزایی، معیار پوشش گیاهی و خاک در سه کلاس متوسط، شدید و خیلی شدید بیابانزایی، معیار آب زیرزمینی و فرسایش (آبی و بادی) در دو کلاس شدید و خیلی شدید بیابانزایی و از لحاظ معیار مدیریت در یک کلاس شدید بیابانزایی قرار می گیرد. نتایج همچنین نشان داد که معیارهای اقلیم و پوشش گیاهی بیشترین تاثیر و معیارهای آب زیرزمینی و فرسایش کمترین تاثیر را در بیابانزایی منطقه دارند. معیارها به ترتیب اهمیت در بیابانزایی منطقه شامل معیار اقلیم، پوشش گیاهی، مدیریت و سیاست، خاک، آب زیرزمینی و فرسایش می باشند.

بررسی روند آلودگی هوای شهر اصفهان و همبستگی آن با فاکتورهای اقلیمی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1390
  مهسا عباسی جبلی   سعید سلطانی

چکیده آنالیزسری های زمانی یکی ازروش های آماری است که به بررسی ارتباط و روند زمانی پدیده های مختلف می پردازد. تحلیل زمانی آلودگی هوا در مناطق شهری امکان پیش بینی و برنامه ریزی کاهش آلودگی هوا و خطرات ناشی از تأثیر آنها بر سلامت انسان را فراهم می کند. در این مطالعه به منظور بررسی تغییرات آلودگی هوا در اصفهان و همبستگی آن با پارامترهای اقلیمی، آلاینده های o3، no، no2، nox، so2 و pm10 و پارامترهای اقلیمی از جمله حداقل و حداکثر درجه حرارت، سرعت و جهت باد، رطوبت نسبی و مقدار بارندگی در دوره ی آماری 1387-1388 استفاده شد. تغییرات پارامتر آلودگی هوا در پایه های زمانی ساعتی، روزانه، ماهیانه و فصلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد الگوی غلظتی آلاینده ها ی no و co با الگوی ترافیکی مطابقت داشته و غلظت ازن با افزایش شدت تابش خورشید افزایش می یابد. آلاینده های no، no2 و co دو پیک، o3 یک پیک در طول ساعت های روز داشتند و تغییرات ساعتی خاصی برای so2 و pm10 دیده نشد. غلظت no، no2 و pm10 در فصول سرد همراه با سرد شدن هوا افزایش یافت در حالی که غلظت o3 در فصول گرم بیشتر از فصول سرد بود. تغییرات هفتگی خاصی برای همه ی آلاینده ها مشاهده نشد. برای تعیین روند، آزمون ناپارامتریک کندال فصلی نشان داد که همه ی آلاینده ها به استثنای pm10 در کل شهر اصفهان دارای روند معنی دار در سطح 05/0 در طی این دو سال می باشند. اختلاف میانگین غلظت آلاینده ها بین ایستگاه های مختلف در بیشتر موارد معنی دار بود. اختلاف میانگین pm10 در ایستگاه احمدآباد و so2 در ایستگاه بختیاردشت با بقیه ی ایستگاه ها در سطح معنی داری قرار داشت. غلظت پارامترهای آلودگی هوا با زمان رابطه ی رگرسیونی درجه ی دو و سه داشت. رابطه ی رگرسیونی درجه ی سه فقط برای pm10 و so2 در ایستگاه احمدآباد معنی دار بود. تابع چگالی طیفی داده ها در همه ی موارد نشان دهنده ی دوره های کوتاه مدت چند روزه و دوره های بلند مدت 20 تا 40 روزه بود که بیانگر نوسانات هفتگی و فصلی داده ها در طول زمان می باشد. همبستگی بین پارامترهای آلودگی هوا و فاکتورهای اقلیمی در شهر اصفهان بین پارامترهای مختلف و همچنین دو سال مورد مطالعه متفاوت بود و معادله ی ایجاد شده بین آنها در همه ی موارد معادله ی چند متغیره بود. جهت و سرعت باد فاکتورهای اقلیمی موثر در کاهش غلظت آلاینده ها به خصوص pm10 و co بوده و رابطه ی معکوس بین رطوبت نسبی و دما برای آلاینده های no و so2 وجود داشت و آلاینده ی so2 با فاکتورهای اقلیمی همبستگی پایینی نشان داد. بیشتر روزهای سال از نظر شاخص کیفیت هوا در سطح غیر بهداشتی برای گروه های حساس بود. شاخص آلودگی هوا همبستگی بالایی با پارامترهای جهت و سرعت باد و همچنین مقدار بارندگی نشان داد. تعداد روزهای بالاتر از حد استاندارد تعیین شده زیاد می باشد و آلاینده ی اصلی در بیشتر موارد pm10 تعیین گردید.

پهنه بندی گرد و غبار با استفاده از داده های ماهواره ای مودیس مطالعه موردی: استان کرمانشاه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1391
  سیروس شمشیری   زضا جعفری

گرد و غبار بلای طبیعی است که در سال های اخیر خسارات زیادی را به کشور عزیزمان وارد آورده است.در این میان شهرها و مراکز جمعیتی نزدیک به منشاء، بیشترین ریسک و احتمال خسارت فیزیکی قابل لمس ناشی از طوفان گرد و غبار را دارا می باشند. بنابراین اولین قدم جهت مدیریت بهتر و مقابله با این خطر طبیعی و کاهش اثرات ناشی از آن تشخیص مناطق در معرض خطر می باشد.در این پژوهش به منظور بررسی مناطق متاثر از گرد و غبار، استان کرمانشاه به علت موقعیت واقع شدن در غرب کشور و همجواری با بیابان های عربی که از کانون های تولید گرد و غبار جهانی می باشند، به عنوان یکی از مناطقی که در معرض آسیب های ناشی از آن در چند سال اخیر می باشد، شناسایی گردید. با توجه به این که هیچ گونه سامانه ایاز شبکه جهانی رباتیک پایش گرد و غبار در منطقه و حتی در ایران وجود ندارد به منظور بررسی توده های گردو غبار در استان از داده های میزان دید افقی ثبت شده در ایستگاه های هواشناسی استفاده گردید. بدین منظور از میان کلیه ایستگاه های هواشناسی و کلیماتولوژی، 12 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک پس از بررسی طول دوره آماری، کیفیت داده ها و پارامترهای مورد تاثیر از گرد و غبار و مرتبط با آن مورد تحلیل و تجزیه قرار گرفتند. در ادامه از رگرسیون چند متغیره برای تحلیل داده ها و ایجاد ارتباط بین پارامترها مختلف و میزان دید افقی بررسی شد و مهمترین پارامترهای دخیل با میزان دید افقی در 12 ایستگاه هواشناسی شناسایی گردید. نتایج فراوانی تعداد روزهای گرد و غبار حاکی از آن است که شهرستان های مرزی قصرشیرین و سرپل ذهاب و گیلان غرب(نوار غربی)بیشتر در معرض طوفان های گرد و غبار بوده و شهر سومار متاثرترین شهر با این پدیده می باشد. همچنین برای تهیه نقشه های پهنه بندی شدت گرد و غبار به عنوان یک نقشه راهبردی و کاربردی از 4 تصاویر سنجنده مودیس طی سال های 1387 تا 1390استفاده شد. پس از آن تصحیحات هندسی و محاسبه دمای درخشندگی در محیط نرم افزارenvi4.8 و توسط اکستنشن mct صورت پذیرفت که متوسط خطای تصحیحات هندسی (زمین مرجع نمودن) برای تصاویر 5/0 و متوسط خطای محاسبات دمای درخشندگی تصاویر برابر با 2/0 بدست آمد. سپس با اعمال سه الگوریتم آکرمن، میلر،tdi بر روی تصاویر طوفان های گرد و غبار بارزسازی گردید. به منظور تفکیک توده های گرد و غبار آستانه های کمتر از صفر در شاخص آکرمن و بزرگتر از 2+ برای شاخص tdiو برای میلر با توجه به هر رویداد و خصوصیات آن تعیین گردید. با توجه به محدوده پیکسل های حاوی گرد و غبار در هر رویداد با شاخص های به کار رفته این محدوده به فواصل مشخص تقسیم شد و میزان شدت توده های گرد و غبار به شش کلاس بسیار شدید، شدید، متوسط، ضعیف، بسیار ضعیف و بدون گرد و غبار کلاس بندی گردید. در میان رویداد های گرد و غبار مورد بررسی رویداد سوم که در 14تیر ماه 1388 رخ داد شدیدترین طوفان گرد و غبار رخ داده می باشد و از میان شاخص های مورد استفاده در این مطالعه، شاخص tdiموثرترین شاخص جهت شناسایی توده های گرد و غبار می باشد. نتایج بررسی اثرات ریز گردها یا طوفان های گرد و غبار بر میزان تولید عسل نشان داد که در سال1387، با توجه به این که تعداد رخداد گرد و غبار در این سال به حداکثر خود در چند سال اخیر که مورد مطالعه قرار گرفته بود رسید، کاهش قابل توجهی داشته و حدوداً 6 میلیارد تومان به این بخش خسارت وارد گردیده است. داده های ماهواره ای سنجنده مودیس به دلیل طیف گسترده تصویربرداری به راحتی قادر به شناسایی طوفان های گرد و غبار می باشد و نتایج حاصل از آن می تواند ابزاری جهت کمک به بخش های مدیریتی کشور از جمله سازمان مدیریت بحران و سازمان هواپیمایی کشوری در این زمینه باشد..

تحلیل فراوانی منطقه ای خشکسالی هیدرولوژیک بر اساس شاخص جریان رودخانه(sdi)(مطالعه موردی: حوزه آبخیز سد درودزن)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1391
  مهوش محرابی   سعید سلطانی

در این تحقیق جهت ارزیابی و پیش بینی خشکسالی هیدرولوژیک در حوزه آبخیز سد درودزن، از روش تحلیل فراوانی منطقه ای شاخص جریان رودخانه(sdi) بهره گرفته شد. در پایان نتایج شاخص مذکور جهت بررسی خشکسالی در منطقه مطالعاتی با نتایج حاصله از شاخص خشکسالی بارش استاندار شده(spi) مقایسه گردید. در ابتدا 9 ایستگاه که طول دوره آماری مناسب داشتند، جهت مطالعه منطقه انتخاب شدند. پس از بازسازی نواقص آماری مقدار شاخص خشکسالیsdi در مقیاسهای زمانی 3، 6، 9 و12 ماهه و طول دوره آمار (1389-1364) در ایستگاههای منتخب محاسبه شد. پس از تعیین وضعیت های خشکسالی براساس شاخص مذکور، همگنی منطقه ای براساس شاخص همگنیh_i مبتنی برگشتاور خطی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که منطقه می تواند به عنوان یک منطقه همگن هیدرولوژیک در نظر گرفته شود. در ادامه با استفاده از آزمون نکویی برازش، آزمون های کای- اسکوئر و کلوموگروف- اسمیرنوف، توزیع نرمال برای شاخص جریان رودخانه 3 ماهه، توزیع مقادیر حدی تعمیم یافته برای شاخص جریان رودخانه 9 و6 ماهه، و توزیع نمایی برای شاخص جریان رودخانه 12ماهه، به عنوان بهترین توزیع ها شناخته شدند. بدین ترتیب شاخص sdi مربوط به مقیاس های زمانی مشخص شده در دوره های بازگشت 2، 5، 10، 20، 25، 50، 100، 200 سال در هر ایستگاه برآورد گردید. در ادامه تحلیل منطقه ای با استفاده از روش رگرسیون خطی چند متغییره صورت گرفت. و مدل های مربوطه ارائه شد. سپس دوره بازگشت مربوط به هر کدام از وضعیت های خشکسالی در هر یک از دوره های 3، 6، 9و12 ماهه از روی منحنی تحلیل فراوانی هر ایستگاه بدست آورده و با استفاده از نرم افزار arc gis نقشه های پهنه بندی مربوط به آن ها ترسیم گردید. نتایج بدست آمده از نقشه های پهنه بندی نشان می دهد که از میان نواحی که بیشترشدت خشکسالی را تجربه می کنند گستره شمال و شمال شرقی حوزه، خشکسالی شدیدتری را نسبت به دیگر نواحی تجربه می کند و با افزایش دوره بازگشت خشکسالی تقریباً تمامی منطقه را فرا می گیرد. در پایان شاخص خشکسالی spi محاسبه گردیده و نتایج حاصل از آن با نتایج حاصل از شاخص خشکسالی sdi مقایسه شد. هرچند که نتایج حاصل از شاخصsdi خشکسالی را با دقت و حساسیت بیشتری نشان می دهد، اما نتایج حاصل از دو شاخص مورد بررسی نقریباً مشابه بوده و افزایش شدت خشکسالی در سال های اخیر را نشان دادند. بنابراین این حوزه در معرض خسارات و صدمات اقتصادی-اجتماعی خشکسالی هیدرولوژیک قرار دارد و لذا در مطالعات منابع آب نیازمند توجه بیشتری می باشد.

پهنه بندی پتانسیل آتش سوزی در عرصه های مرتعی و جنگلی با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و شاخص خشکی کچ-بایرام
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1392
  ندا عباسی   سعید سلطانی

کمبود منابع آب و خشکسالی های اخیر در کشور ما به چالش عمده ای تبدیل شده است. افزایش خشکی ممکن است پتانسیل آتش سوزی جنگل ها و مراتع را افزایش دهد و اثرات منفی زیادی بر محیط زیست و زندگی بشر بر جای گذارد. در دهه های اخیر روش های مختلفی به منظور پهنه بندی پتانسیل آتش سوزی جنگل ها و مراتع از جمله شاخص خشکی کچ- بایرام ارائه گردیده است، که داده های ورودی این شاخص می تواند داده های هواشناسی و یا داده های دمای سطح زمین حاصل از داده های ماهواره ای باشد. بنابراین هدف اصلی تحقیق حاضر پهنه بندی پتانسیل آتش سوزی جنگل ها و مراتع استان اصفهان با استفاده از داده های ماهواره ای و اقلیمی می باشد. شاخص کچ- بایرام بر اساس محتوای رطوبتی خاک است و دامنه خشکی خاک را بین 0 ( حداقل کمبود رطوبت خاک با احتمال آتش سوزی کم) تا 800 ( حداکثر کمبود رطوبت خاک با احتمال آتش سوزی شدید) نشان می دهد. جهت محاسبه این شاخص داده های حداکثر دمای روزانه، بارش روزانه و متوسط بارش سالانه از 17 ایستگاه هواشناسی استان تهیه گردید. علاوه بر استفاده از داده های هواشناسی, 5 الگوریتم سابمائو، کول و کاسیلیس، یولیویری و ویدال بر روی تصویر ماهواره ای سنجنده مودیس در تاریخ 18 جولای 2010 جهت استخراج دمای سطح زمین اعمال گردید. نقشه پتانسیل آتش سوزی بر اساس داده های هواشناسی و شاخص خشکی کچ- بایرام تولید و طبقه بندی گردید‎‏‎ًٌُْْ، سپس صحت این شاخص به کمک پنج روش طبقه بندی اقلیمی شامل دومارتن، آمبرژه، گوسن، کوپن و چند متغیره مورد ارزیابی قرار گرفت. در بین الگوریتم های دمای سطح زمین، الگوریتمی که دارای بالاترین همبستگی با داده های دمایی ایستگاه های هواشناسی بود جهت تعیین پتانسیل آتش سوزی با استفاده از شاخص kbdi مورد استفاده قرار گرفت. الگوریتم سوبرینا دارای بالاترین میزان همبستگی (80%<) بود که حداکثر اختلاف دمایی در الگوریتم سوبرینا با داده های دمای مشاهداتی 5/2 درجه کلوین در ایستگاه زرین شهر و حداقل اختلاف دمایی 122/0 درجه کلوین در ایستگاه میمه می باشد. لذا جهت پهنه بندی پتانسیل آتش سوزی با استفاده از داده های ماهواره ای از داده های دمایی به دست آمده در الگوریتم سوبرینا استفاده گردید.مطابق با نتایج به دست آمده، بیش از 99? همبستگی بین شاخص kbdi استخراج شده از طریق داده های اقلیمی و داده های دمایی ماهواره ای نشان می دهد که داده های سنجش از دور می تواند جهت پهنه بندی پتانسیل آتش سوزی در منطقه مطالعاتی مورد استفاده قرار گیرد. حداکثر و حداقل پتانسیل آتش سوزی در مناطق شرقی و غربی استان به ترتیب مشاهده گردید. مقایسه بین پوشش گیاهی و نقشه های پتانسیل آتش سوزی استخراج شده از منطقه نشان داد که احتمال آتش سوزی در مناطق شرقی به علت پوشش گیاهی کم و پراکنده‏‎، کم می باشد در حالی که در مناطق غربی به علت پوشش گیاهی متراکم تر در صورت بروز خشکسالی پتانسیل آتش سوزی افزایش می یابد.

پایش خشکسالی با استفاده از شاخص اختلاف پوشش گیاهی نرمال شده (ndvi) در استان اصفهان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1386
  فاطمه خواجه   سعید سلطانی

خشکسالی پدیده ای طبیعی و پیچیده است که در تمام مناطق رخ می دهد. بروز این پدیده همواره خسارات زیادی را در پی داشته است و نگاهی به آمار و ارقام خسارات ناشی از این پدیده، ضرورت بررسی و پایش خشکسالی را نشان می دهد. هدف از این پژوهش، بررسی امکان پایش خشکسالی با استفاده از شاخص اختلاف پوشش گیاهی نرمال شده (ndvi) در استان اصفهان با سطحی معادل 106175 کیلومتر مربع می باشد. برای این منظور از داده های ماهواره noaa در ماه های مارس تا سپتامبر از 1992 تا 2003 استفاده شد. پس از اعمال تصحیحات لازم بر روی این داده ها، شاخص ndvi در هر تاریخ محاسبه گردید. از طرفی برای در نظر گرفتن اثر اقلیم، از نقشه تیپ بندی اقلیمی رویشی استان (یغمایی 1385) استفاده شد که بر اساس آن سطح استان به هفت تیپ اقلیمی تقسیم می شود. همچنین برای بررسی اثر زمین های کشاورزی بر شاخص ndvi، با استفاده از نقشه کاربری اراضی تهیه شده توسط مرکز تحقیقات منابع طبیعی استان اصفهان، زمین های کشاورزی از هر تیپ اقلیمی حذف و مقادیر ,min,meanو max شاخص ndvi بار دیگر از تصاویر استخراج گردید. همچنین برای طبقه بندی خشکسالی شاخص بارش استاندارد شده (spi)، به عنوان معیار در نظر گرفته شد. به این منظور داده های بارندگی ماهانه ایستگاه های شاخص در هر تیپ اقلیمی برای یک دوره حداقل سی ساله مورد استفاده قرار گرفت و شاخص spi در پنج مقیاس زمانی مختلف 12،9، 6، 3 و 24 ماهه ، محاسبه شد. سپس رابطه بین دو شاخص ndvi و spi با روش رگرسیون چند متغیره، بررسی گردید. با توجه به سطح معنی داری و میزان همبستگی، روابط دارای بالاترین همبستگی و بیشترین سطح معنی داری در دو حالت با و بدون زمین های کشاورزی انتخاب گردید. در پایان برای بررسی دقت روابط حاصل، مقادیر شاخص ndvi در هر رابطه وارد و مقدار spi محاسبه شد. سپس مقادیر spi محاسباتی با مقادیر مشاهداتی آن مقایسه و میزان همبستگی این دو و درصد تطابق مقادیر محاسبه شده با مقادیر واقعی، بررسی گردید. نتایج حاصل از این تحقیق حاکی از امکان استفاده از شاخص ndvi در پایش خشکسالی در استان می باشد. همچنین درصد بالای تطابق مقادیر محاسباتی و مشاهداتی در اغلب موارد نشان دهنده دقت بالای روابط حاصل می باشد.

پوشش نانو ذرات نقره روی فیلتر هوا و بررسی خاصیت انتی باکتریال
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه 1392
  محیا نبی   حمیدرضا قربانی

نانو ذرات نقره ، یکی از پر کاربرد ترین ذرات در حوزه نانوبیوتکنولوژی است. یکی از دلایل کاربرد گسترده این ذرات، به دلیل داشتن خاصیت آنتی باکتریال این ذرات است و در واقع نانوذرات نقره برای عوامل بیماریزا یک سم تلقی میشوند و برای بدن انسان، غذاها و بافتها بیضررند. این در حالی است که نقره به خودی خود فاقد و یا خیلی کمتر دارای این خاصیت است. از طرفی درمان عفونت های روده ای با آنتی بیوتیک ها مشکلات زیادی از جمله مقاومت دارویی را در پی دارد. در اینجا, برای ایجاد پوشش نقره بر روی فیلتر هوا از روش بیولوژیکی استفاده شده است که از لحاظ زیست محیطی ایمن است. ویژگی پوشانندگی آن با استفاده از پراش اشعه ایکس ، میکروسکوپ الکترونی روبشی, طیف سنجی, و آنالیز پراکندگی نور مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به متغیرهایی مانند غلظت نیترات نقره و دما مشخص شد غلظت اولیه نیترات نقره نقش کلیدی در شکل گیری نانوذرات دارد. علاوه بر این, در دماهای پائین تر، اندازه نانوذرات نقره کوچکتر است و توزیع آن ها محدودتر است همچنین در مدت زمان بیشتر تجمع نانوذرات بر روی فیلتر بیشتر می گردد. فیلتر پوشش داده شده فعالیت ضدباکتری علیه ا.کلای واستافیلوکوکوس اورئوس از خود نشان داد بنابراین پتانسیل بالقوه ای برای استفاده فیلتر هوا در مکانهای آلوده مانند بیمارستانها و درمانگاه ها دارد.

پوشش نانو ذرات نقره روی فیلترهای تصفیه به روش بیولوژیکی
thesis دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه 1392
  افسانه عندلیب   حمید رضا قربانی

چکیده: نقره به عنوان یک عامل ضدمیکروبی می باشد و لایه های مختلف پوشش داده شده با نانو ذرات مانند پارچه، پلاستیک و فلز به منظور توسعه خواص ضدمیکروبی نشان داده شده است. در اینجا, برای ایجاد پوشش نقره بر روی فیلتر آب از روش بیولوژیکی استفاده شده است که از لحاظ زیست محیطی ایمن می باشد. ویژگی پوشانندگی آن با استفاده از پراش اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی و آنالیز پراکندگی نور مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به متغیرهایی مانند غلظت نیترات نقره و دما مشخص شد غلظت اولیه نیترات نقره نقش کلیدی در شکل گیری نانوذرات دارد. علاوه بر این, در دماهای پائین تر، اندازه نانوذرات نقره کوچکتر است و توزیع آن ها محدودتر است همچنین در مدت زمان بیشتر تجمع نانوذرات بر روی فیلتر بیشتر می گردد. فیلتر پوشش داده شده فعالیت ضدباکتری علیه ا.کلای واستافیلوکوکوس اورئوس نشان داد که پتانسیل بالقوه ای برای استفاده فیلتر آب در تصفیه آب خانگی دارد. کلمات کلیدی: نانوذرات، نقره، ای. کلای، استافیوکوکوس، فیلتر، خاصیت ضد باکتریایی

بکارگیری تکنیک های چندمعیاره در ارزیابی آلودگی هوا (مطالعه موردی: استان اصفهان)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  هژیر کریمی   نوراله میر غفاری

آلودگی هوا امروزه به عنوان یکی از مسائل عمده زیست محیطی شناخته می¬شود، خصوصاً در مناطقی که تمرکز فعالیتهای صنعتی و تمرکز جمعیت انسانی را داریم. توسعه¬ اقتصادی، فعالیتهای صنعتی، رشد جمعیت و مصرف سوختهای فسیلی مهمترین منابع افزایش آلودگی هوا هستند. بسیاری از ارگانها و سازمانها با پایش، کمی سازی، ارزیابی، نقشه سازی و تعیین پتانسیل آلودگی هوا سعی در بهبود مدیریت کیفیت هوا دارند که می¬تواند برای برنامه¬ریزان و مدیران مفید واقع شود. در این تحقیق با استفاده از روش¬های ارزیابی چند معیاره (mce) در محیط gis به ارزیابی و تعیین پتانسیل آلودگی هوا در استان اصفهان پرداختیم. روش ارزیابی چندمعیاره شامل تکنیک¬هایی است که در آن مجموعه¬ای از عوامل مربوط به یک هدف وزن دهی شده و سپس این معیارها به وسیله کارشناسان رتبه¬بندی می¬شود. متدولوژی ترکیبی mce با gis روش پیشرفته¬ای برای ارزیابی آلودگی هوا می¬باشد که توانایی gis در آنالیز مکانی و توانایی mce را در آنالیزهای چندمعیاره بهبود می¬بخشد. در این تحقیق دو فاکتور(معیار) اصلی شامل عوامل طبیعی و عوامل انسانی و زیر معیارهای آنها به عنوان عوامل موثر در تعیین پتانسیل آَلودگی هوا انتخاب شدند. صنایع، ترافیک و تراکم جمعیت به عنوان زیر معیارهای عوامل انسانی شناخته شدند. عوامل هواشناسی شامل باد، بارش و اقلیم زیر معیارهای عوامل طبیعی در تعیین پتانسیل آلودگی هوا بودند که در جهت کاهش آلودگی هوا عمل می¬کنند. سامانه اطلاعات جغرافیایی برای ایجاد داده¬های جغرافیایی و پردازش داده¬ها به کار رفت. ارتباط بین معیار و زیر معیارها، وزن دهی و استاندارد سازی داده با استفاده از رویکرد mce انجام شد. شاخص¬ها، زیر معیارها و معیارهای پتانسیل آلودگی هوا به لایه¬های اطلاعاتی تبدیل و پس از استاندارد سازی و وزن دهی لایه¬های اطلاعاتی، کلیه لایه¬ها در محیط gis و با استفاده از روش ترکیب خطی وزن دار(wlc) ترکیب و نقشه پتانسیل آلودگی هوا در استان اصفهان تهیه شد. نتایج نشان داد که شهرستانهای مرکزی استان همچون اصفهان، شاهین شهر، نجف آباد، خمینی شهر، فلاورجان، مبارکه و کاشان بیشترین بار آلودگی هوا را دارند. در این مناطق تراکم جمعیت، خودروها و صنایع بسیار بالاست. از طرفی شرایط اقلیمی برای پراکنش و کاهش آلاینده¬ها مناسب نمی¬باشد بنابراین پتانسیل آلودگی هوا بالاتر می¬رود و در صورت توسعه متمرکز بیشتر بحران آلودگی هوا بسیار وخیم¬تر می¬گردد. قسمت¬های شرقی و شمال شرقی استان بار آلودگی کمی داشتند اما پارامترهای هواشناسی در این مناطق برای کاهش آلاینده¬ها مناسب نمی¬باشد. بنابراین در این مناطق در صورت تمرکز فعالیت¬ها (فعالیت-های صنعتی) و جمعیت آلودگی هوا افزایش می¬یابد. مطلوب¬ترین شرایط طبیعی در جهت کاهش آلودگی را شهرستان¬های غربی و جنوبی استان همچون سمیرم، فریدونشهر و فریدن داشتند. در این مناطق وزش باد و بارش زیاد و اقلیم مرطوب شرایط حاکم هواشناسی می¬باشند، بنابراین پتانسیل آلودگی هوای کمی را دارند. ارزیابی و تعیین پتانسیل آلودگی هوا در استان نشان می¬دهد که به طور میانگین ?? درصد استان به دلیل وضعیت اقلیمی مطلوب در جهت کاهش آلاینده¬ها و بار آلودگی کم وضعیت نسبتا خوبی از لحاظ پتانسیل آلودگی هوا دارد. 29 درصد استان پتانسیل آلودگی متوسط، 21 درصد آلودگی بالا و 6 درصد آلودگی شدیدی دارد اما بیش از دو سوم جمعیت استان در مناطقی با کیفیت هوای نامناسب مستقر هستند (پتانسیل آلودگی متوسط به بالا). به طور کلی می¬توان نتیجه گرفت بین زیر معیارهای عوامل انسانی ارتباط مستقیمی وجود دارد. در مناطقی با توسعه صنعتی- اقتصادی بیشتر، تراکم جمعیت بالاتر و ترافیک هم بیشتر است و به دنبال آن بار آلودگی هوا افزایش می¬یابد. همچنین ملاحظه شد که پارامترهای هواشناسی و طبیعی از جمله باد، بارش و رطوبت نقش مهمی را در جهت کاهش آلودگی هوا ایفا می¬کنند. نتایج این تحقیق برای برنامه¬ریزان در جهت کاهش و پایش آلاینده¬ها در استان خصوصاً برای شهرستان¬هایی با وضعیت بحرانی مناسب می¬باشد. علاوه بر این می¬توان در مکانیابی صنایع و برنامه¬های آمایش سرزمین نیز از آن استفاده کرد.

پایش خشکسالی با استفاده از شاخص های سنجش از دور و اقلیمی در استان خراسان رضوی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  سمانه زورمند   سعید سلطانی

خشکسالی پدیده ای طبیعی و پیچیده است که در تمام مناطق رخ می دهد. بروز این پدیده همواره خسارات زیادی را در پی داشته است و نگاهی به آمار و ارقام خسارت ناشی از این پدیده، ضرورت بررسی و پایش خشکسالی را نشان می دهد. هدف از این پژوهش، بررسی امکان پایش خشکسالی با استفاده از شاخص های خشکسالی عمودی(pdi)، شاخص خشکسالی عمودی اصلاح شده(mpdi) و شاخص خشکی دمائی-گیاهی(tvdi) و مقایسه آن با شاخص اقلیمی بارش استاندار شده (spi)، در استان خراسان رضوی با سطحی معادل 128420 کیلومتر مربع می باشد. بدین منظور از داده های سنجنده مودیس واقع بر روی ماهواره ترا و اکوا وحدود سه تصویر در ماه از سال 2003 تا 2013 استفاده گردید. پس از اعمال تصحیحات لازم بر روی داده ها، شاخص pdi، mpdiوtvdi برای کلیه تصاویر محاسبه گردید. از طرف دیگر برای بررسی اثر زمین های کشاورزی و مناطق مسکونی بر روی شاخص های مذکور با استفاده از نقشه کاربری اراضی استان، این اراضی حذف گردید و ارقام حداکثر و حداقل و متوسط مربوط به میانگین شاخص ها یکبار برای کلیه اراضی و یکبار برای اراضی طبیعی بعد از حذف زمین های کشاورزی و مسکونی استخراج گردید. سپس برای بررسی ارقام حاصل از محاسبه شاخص ها سنجش از دور، از شاخص اقلیمی بارش استاندار شده (spi) که شاخصی مناسب برای بررسی خشکسالی است استفاده گردید. بدین منظور داده های بارندگی ماهانه حدود 42 ایستگاه در استان برای یک دوره سی ساله مورد استفاده قرار گرفت و شاخص spi در پنج مقیاس زمانی مختلف 1، 3، 6، 9 و 12 ماهه محاسبه شد و در نهایت نقشه spi به روش کریجینگ برای کل منطقه تهیه و ارقام حداکثر و حداقل و متوسط این نقشه ها استخراج گردید. در نهایت روند تغییرات شاخص های pdi، mpdi وtvdi با spiبررسی و روابط همبستگی آنها در ماه ها و سال های مختلف برای کلیه اراضی و اراضی طبیعی به دست آمد. برای صحت سنجی شاخص های مذکور، روابط آن ها با داده های رطوبتی خاک در دو عمق 15-0 و 30-15 سانتی متری از خاک بررسی گردید. نتایج حاصل از همبستگی بین شاخص ها بر حسب ماه نشان می دهد که شاخص pdi و mpdi به ترتیب بیشترین همبستگی را با spi شش ماهه منتهی به فوریه و سپتامبر و برابر با 48/0- و 67/0- و شاخصtvdi بیشترین ضریب همبستگی را باspi سه ماهه منتهی به آوریل و برابر با 47/0- دارد. نتایج حاصل از همبستگی بین شاخص ها در سال های مختلف نشان می دهد بالاتر ین ضریب همبستگی برای شاخص های pdi، mpdi با spi شش ماهه به ترتیب برابر با 95/0-، 96/0- و برای سال 2012 و شاخص tvdiبا spi سه ماهه برابر با 55/0- برای سال 2004 می باشد. قابل ذکر است که با حذف زمین های کشاورزی و مسکونی خصوصاً در ماه ها و سال های خشک در اکثر موارد همبستگی های بالاتری به دست آمد. همچنین روابط شاخص ها با داده های رطوبتی خاک نشان داد که شاخص pdi وmpdi به ترتیب دارای ضریب همبستگی 81/0، 91/0 با داده های رطوبتی خاک در عمق 30-15 سانتی متری خاک وشاخصtvdi دارای ضریب همبستگی 92/0 با داده های رطوبتی خاک در عمق 15-0 سانتی متری خاک دارد. بنابراین نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که هر دو شاخص pdi و mpdi قادر به تشخیص خشکسالی در مقیاس منطقه-ای هستند و با الگو های مکانی و زمانی در خراسان رضوی سازگارند اما mpdi می تواند معرف بهتری برای شرایط رطوبتی و پوشش گیاهی باشد و می-تواند به عنوان یک ابزار کارآمد برای تعیین و پایش خشکسالی بکار رود.

تحلیل اقتصادی اثرات خصوصی و اجتماعی بهره برداری عشایر از اکوسیستمهای مرتعی در منطقه خفر و سیور (سمیرم)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  محسن سرشاد   علیرضا موسوی

مراتع یکی از با ارزش ترین سرمایه های ملی برخی کشورها به حساب می آید که نه تنها از جنبه تولید علوفه از حائز اهمیت است بلکه از بسیاری جنبه¬های متعدد دیگر نیز دارای ارزش می¬باشد. این اکوسیستمها در کشور ایران به سبب بهره برداری بیش از ظرفیت، وضعیت مناسبی نداشته و در بسیاری عرصه¬ها سیر قهقرایی به خود گرفته است که یکی از دلایل آن نادیده گرفتن ارزشهای غیرعلوفه¬ای مراتع می-باشد. در این مطالعه سعی در ارزش گذاری کارکردهای اکوسیستم های مرتعی از جنبه حفظ آب و کنترل فرسایش شده تا بتواند در ارزیابی دقیق¬تر بهره¬برداریهای عشایری مورد استفاده قرار گیرد. به این منظور اطلاعات پوشش، تولید، ظرفیت، وضعیت و گرایش مرتع قبل از ورود دام و همچنین بعد از خروج دام اندازه¬گیری شد. به منظور برآورد تاثیر عشایر بر کارکرد تنظیم آب، روش شماره منحنی یک بار قبل از ورود دام و یک بار پس از خروج دام مورد استفاده قرار گرفت. در خصوص تاثیر این بهره¬برداریها بر کارکرد حفظ خاک نیز به همین ترتیب، روش mpsiac قبل و بعد از حضور دام مورد استفاده قرار گرفت. ارزش اقتصادی این کارکردها با استفاده از روش هزینه جایگزین برآورد شد. اطلاعات منافع و هزینه¬های بهره¬برداری عشایر نیز از طریق مطالعات پیمایشی و با تکمیل پرسشنامه-های مربوطه استخراج گردید. نتایج نشان می دهد به رغم ظرفیت 3159 رأسی مراتع منطقه، تعداد 51300 رأس دام از این مراتع استفاده می¬کنند که سبب تنزل وضعیت مراتع از حالت فقیرقبل از چرا، به وضعیت تخریب یافته بعد از چرا شده است. در نتیجه، میزان رواناب تولیدی حاصل از بارش با دوره بازگشت دو ساله به میزان 939603 متر مکعب و میزان تولید فرسایش نیز به میزان 14732 متر مکعب افزایش یافته است. میزان خسارت حاصل از چرای دام بر این کارکردها با روش مذکور به میزان 25790000000 ریال تعیین شد. با توجه به نسبت تعداد عشایر از کل دامهای چرا کننده، سهم عشایر در این خسارت 9600000000 ریال برآورد گردید. بیلان خالص سالانه 90 خانوار دامدار عشایری در منطقه 19510000000 ریال تعیین شد که سهم هر خانوار سالانه 216770000 ریال خواهد بود. به منظور تعیین گردش اقتصادی سالانه در بخش مراتع منطقه، قیمت علوفه بهره¬برداری شده از مراتع محاسبه شده و سهم عشایر مشخص گردید. نتایج نشان می¬دهد سهم علوفه مرتعی (چنانچه مجبور به پرداخت باشند) در هزینه های دامداران عشایری 14/2 درصد خواهد شد که مبلغ آن برابر با 1778300000 ریال می شود. با در نظرگرفتن همین نسبت برای سهم مرتع در درآمد دامداران عشایری، درآمد حاصل از مرتع برای عشایر، 2158000000 ریال خواهد شد. بر این اساس منفعت خالص مراتع برای بهره برداران عشایری 418000000 ریال به دست آمد که در مقایسه با خسارتی که تنها بر دو کارکرد اکوسیستمی وارد می¬شود (9540000000 ریال) رقم بسیار ناچیزی است. این نتایج بیانگر آن است که بهره¬برداری عشایری در شرایط کنونی تنها دارای توجیه مالی بوده، اما از نظر اقتصادی فاقد توجیه می¬باشد و لازم است برای اصلاح این وضعیت چاره¬ای اندیشیده شود. کلمات کلیدی: تحلیل هزینه- فایده، عشایر، کارکردهای اکوسیستمی، ارزشگذاری اقتصادی، خفر و سیور سمیرم.

بررسی اثرات توسعه شهری بر افزایش رواناب با استفاده از مدل hec hms و تکنیک gis در حوضه آبخیز خرم آباد
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  عاطفه کلهر   سعید سلطانی

امروزه شاهد روند رو به افزایش تخریب منابع طبیعی هستیم و دخالت انسان در چرخه طبیعی از طریق تخریب پوشش گیاهی درعرصه های آبخیز ،کاربری غیراصولی ،توسعه سطوح غیرقابل نفوذ و امثال آن در حوضه آبخیز نمایان می شود و رژیم هیدرولوژیک حوضه را تحت تاثیر قرار می دهد. در سال های اخیرتوسعه نامناسب وبدون برنامه مناطق مسکونی وتخریب اراضی جنگلی دراثراین توسعه به خصوص درحوضه های کوهستانی ، منجر به تبدیل بخش بیشتری از بارش ها به رواناب شده و زمان تمرکز، زمان تاخیر و زمان رسیدن دبی به اوج را نیز کاهش می دهد. حوضه آبخیز خرم آباد نیز از این قاعده مستثنی نیست . بنابراین بررسی تاثیر تغییر کاربری به ویژه توسعه شهری و مسکونی بر میزان رواناب ضرورت می یابد. آگاهی از میزان افزایش رواناب و بررسی رفتار آن نیازمند وجود آمار کافی از وضعیت هیدرولوژیک حوضه ودبی رودخانه است.تحقق این هدف دررودخانه فصلی ومناطق فاقد جریان دائمی مقدور نبوده و لذا کاربرد مدل های هیدرولوژیک به منظور شبیه سازی فرآیند بارش رواناب و همچنین کاربرد سامانه اطلاعات جغرافیایی (gis ) به منظور نمایش و تحلیل داده های مکانی در بسیاری از مطالعات ،پذیرفته شده است. در این تحقیق پس از تهیه نقشه های کاربری اراضی ،cn و ضریب رواناب (c) حوضه در سال های 1985،2000و2013، میزان تغییرات آن ها طی دوره های مختلف بررسی شد و مشخص گردید عمده ترین تغییر کاربری های اتفاق افتاده ،کاهش سطح اراضی جنگلی ،افزایش مناطق مسکونی و شهری و در بعضی زیرحوضه ها کاهش سطح اراضی کشاورزی بوده است . در زیرحوضه4 منطقه مطالعاتی بیشترین درصد تغییرات مربوط به توسعه شهر وروستاها بوده و در این زیرحوضه مقدار cn از سال 1985 تا 2013از82/135 به 85/28و مقدار c طی همین دوره از 0/51 به 0/56 تغییر یافته است.برای بررسی اثرات تغییر کاربری ، رفتار حوضه آبخیز بر اساس بارش ها و هیدروگراف های ثبت شده شبیه سازی گردید. تبدیل بارش به رواناب با استفاده از مدل شماره منحنی (cn) در محیط نرم افزار hec hms انجام گرفت.پس از انجام مراحل مدل سازی ، واسنجی و اعتبار سنجی، مدل برای شبیه سازی رفتار حوضه بکار رفت و برای سال ها ی 1985 ,2000 و دوره های بازگشت 2 تا 100 ساله اجرا شد .نتایج اجرای مدل نشان داد که تغییر کاربری به ویژه افزایش مناطق شهری و روستایی و به دنبال آن افزایش مقدار cnاین حوضه باعث شده دبی اوج زیر حوضه ها دردوره 2000-1985، 42/5تا 400 درصد، دردوره 2013-1985،61/25 نا 700 درصد و در دوره 2013-2000،13/15تا 33/33 درصد تغییر کند وزمان تمرکز و زمان رسیدن به دبی اوج به ترتیب تا 12/45- درصد و 9/64- درصدکاهش یابند. همچنین مشخص گردید با افزایش دوره بازگشت بارش، درصد تغییرات دبی از سال 1985 نسبت به سال 2013کاهش یافته که نشان دهنده تاثیر کمتر تغییرات کاربری در دبی های با دوره بازگشت بالاتر نسبت به دبی های با دوره بازگشت کمتر می شود. بطوری که دبی اوج سیل 2و 100ساله از سال 1985 تا 2013 به ترتیب 22/558و 16/874درصد افزایش نشان داده است

ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر الگوی بارش ماهانه حوضه سد زاینده رود با استفاده از مدل های gcm
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  مسعود زارعی فرد   رضا مدرس

تغییر اقلیم سبب تاثیر بر روی منابع آب و تغییر در میزان، زمان و نوع بارش، تاثیر در کیفیت آب، افزایش خشکسالی، افزایش تقاضا برای آب، تغییر در نوع مدیریت منابع آب و همچنین افزایش سطح آب دریاها و مشکلات ناشی از آن می¬شود. حوضه آبریز زاینده رود از مهم¬ترین حوضه¬های آبریز ایران است که آب مورد نیاز بسیاری از شهرها و دشت¬های کشاورزی مرکزی ایران را تامین می¬کند. از این رو پیش¬بینی¬های اقلیمی جهت استفاده در برنامه ریزی¬های کلان حوضه آبریز زاینده رود ضروری به¬نظر می¬رسد. در این مطالعه به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر الگوی بارش ماهانه حوضه ابتدا خروجی¬های دو مدل گردش عمومی جو csiro3.5 و cgcm3 تحت دو سناریوی a2 و b1 با استفاده از روش¬های idw و تغییر دلتا برای دو دوره 2050-2021 به عنوان دوره نزدیک و 2100-2071 به عنوان دوره دور ریزمقیاس گردید. و سپس با استفاده از روش کریجینگ متوسط بارندگی در هر سه دوره پهنه بندی شد. نتایج نشان می¬دهد که میزان بارندگی در دوره اول به میزان 5 تا 15درصد کاهش، و در دوره دوم افزایش می¬یابد. میزان بارندگی در فصل پاییز تقریبا 20 تا 30 درصد افزایش و در فصل¬های زمستان و بهار 20 تا 25 درصد کاهش می¬یابد. پراکنش بارندگی در سطح حوضه در دوره¬های آتی تغییراتی جزئی داشته است. بطوریکه در قسمت-های شمال شرقی، مرکز و بخش¬هایی از غرب حوضه بارندگی کاهش و دربخش¬هایی از جنوب و شمال حوضه افزایش می-یابد.تغییرات دمایی حوضه نشان می¬دهد که دمای حداقل و حداکثر حوضه تحت تاثیر تغییر اقلیم 2 تا 6درجه سانتی¬گراد افزایش می¬یابد. که این افزایش دما در دوره 2100-2071 نسبت به دوره 2050-2021 بیش¬تر است. همچنین میزان افزایش دما در فصل تابستان و زمستان و در مدل cgcm3 به میزان 2 تا 3 درجه سانتی¬گراد بیش¬تر از مدل csiro3.5 است. اقلیم¬بندی حوضه نشان می¬دهد که اقلیم حوضه از نظر رطوبتی تغییر قابل ملاحظه¬ای درآینده نخواهد داشت و تنها از نظر دمایی از اقلیم خیلی سرد به سرد تبدیل خواهد شد. تغییرات دمایی حوضه می¬تواند با تاثیر بر رژیم بارش، میزان بارش و نوع آن بر روی منایع آب موجود تاثیرگذاشته و همچنین تغییرات بارش در طی فصول مختلف می¬تواند بر روی فرسایش خاک و تغذیه منابع آب زیرزمینی تاثیر بسزایی بجای بگذارد. از این رو داشتن اطلاعاتی هرچند با قطعیت کم می¬تواند با ارائه¬ی چشم¬اندازی از آینده ما را در مدیریت صحیح منابع آب و استفاده از سوخت¬های فسیلی و انرژی¬های پاک جایگزین یاری کند تا در آینده با مشکلات کم¬تری روبه¬رو باشیم.

اثرات فراسنج های آب و هوایی و آلاینده های هوا بر ازون سطحی و تابش فرابنفش در اصفهان.
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  محمد حسین آبادی   ویکتوریا عزتیان

یکی از مهم ترین معضلات جهانی محیط زیست به ویژه در شهرهای بزرگ، آلودگی هوا می باشد که به عنوان یک تهدید دائمی و جدی برای سلامت جامعه و محیط تلقی می شود. روش های مختلف آماری برای بررسی ارتباط بین آلودگی هوا و شرایط آب و هوایی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه، به منظور بررسی تأثیر فراسنج های اقلیمی و غلظت آلاینده ها ی هوا بر ازون سطحی و تابش فرابنفش خورشیدی در شهر اصفهان از روش رگرسیون خطی چندگانه استفاده شد. داده های سه ساله ی (1390-1388) آلاینده های هوا از یک ایستگاه پایش هوا در میدان احمدآباد اصفهان و همچنین داده های اقلیمی ایستگاه هواشناسی سینوپتیک فرودگاه شهید بهشتی اصفهان به صورت روزانه مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تجزیه و تحلیل دقیق تر تأثیر متغیرهای مستقل(پارامترهای اقلیمی و آلاینده های هوا) بر متغیر های وابسته (ازون سطحی و تابش فرابنفش)، آنالیزهای بکار رفته هم به صورت ماهانه و هم به صورت فصلی انجام شد. در بررسی ماهانه ی تأثیر فراسنج های اقلیمی و آلاینده های هوا بر ازون سطحی، مونوکسیدکربن، اکسیدهای نیتروژن (مونوکسید و دی اکسید نیتروژن)، میزان ساعات آفتابی، تابش کلی خورشید و تابش زمین، تأثیر مثبت معنی دار و دی اکسیدگوگرد، میزان تبخیر، فشار از سطح دریا و تابش فرابنفش خورشیدی اثر منفی معنی دار داشتند. در تجزیه و تحلیل فصلی، مونوکسیدکربن و اکسیدهای نیتروژن (مونوکسید و دی اکسید نیتروژن) دارای تأثیر مثبت معنی دار، در حالی که دی-اکسیدگوگرد و میزان تبخیر دارای تأثیر منفی معنی دار بر مقادیر ازون سطحی بودند. در مورد تابش فرابنفش خورشیدی بصورت ماهانه، میزان ساعات آفتابی، تابش زمین و میزان تبخیر تأثیر مثبت معنی دار و بارش، عمق نوری ذرات معلق(aod) و 10pm تأثیر منفی داشتند. همچنین در تجزیه و تحلیل فصلی، حداقل دمای روزانه، میزان ساعات آفتابی، میزان تبخیر، تابش کلی خورشید و تابش زمین دارای تأثیر مثبت معنی دار، و فشار از سطح دریا و حداقل رطوبت نسبی دارای تأثیر منفی بر تابش فرابنفش خورشیدی بودند.

تخمین بارندگی در مناطق کوهستانی حوزه سد زاینده رود با استفاده از روش های زمین آمار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  فرشاد جلیلی   رضا مدرس

ریزش های جوی خصوصاً بارندگی جهت بسیاری از تحلیل ها و طراحی های هیدرولوژی حائز اهمیت می باشند. متاسفانه در بیشتر موارد داده های ایستگاه های اندازه گیری دارای بارندگی ناکافی و پراکندگی مکانی نامناسب جهت تحلیل می باشند. علاوه بر این تخمین صحیح توزیع مکانی بارش شبکه بسیار متراکمی از ادوات نیاز دارد که هزینه ی بالای نصب و عملکرد را طلب می نماید. در چنین وضعیتی، شبیه سازی داده های بارش در نقاط اندازه گیری نشده از اهداف اصلی مطالعات منابع آب است و در مدیریت این منابع نقش کلیدی دارد. لذا در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش های تعیینی شامل پلی گون تایسن و وزن دهی فاصله معکوس و روش های زمین آمار شامل کریجینگ معمولی و عمومی در یک دوره آماری 20 ساله تولید داده بارندگی به طور روزانه برای منطقه حوزه سد زاینده رود انجام گیرد. جهت صحت سنجی داده های تولید شده از داده های واقعی سه ایستگاه شاهد شامل چلگرد، چادگان و میرآباد موجود در حوزه که از روش تحلیل خوشه ای انتخاب گردیده اند، استفاده گردیده است. با استفاده از تعداد تراکم ایستگاه 27، 15، 10 و 5 ایستگاه فرآیند درون یابی برای هر کدام از سه ایستگاه شاهد یا استفاده از روش جک نایف انجام گرفت. نتایج حاصل از داده های تولید شده با استفاده از چهار پارامتر مقایسه ای شامل ضریب همبستگی، ریشه دوم مربعات خطا، میانگین خطای مطلق و میانگین خطای اریب هم به طور روزانه و هم برای فصول مختلف مورد ارزیابی قرار گرفتند. مدل گوسین به عنوان بهترین مدل جهت برازش شدن به نیمه پراش نگار انتخاب گردید. برای ایستگاه چادگان، درون یابی با استفاده از روش های مختلف نشان دادکه درون یابی با استفاده از بهینه ترین حالت تعداد ایستگاه ها(یعنی 27 عدد)، روش کریجینگ معمولی بهترین روش می باشد. سپس هر چه از تعداد ایستگاه کاسته می شود، کارایی روش های زمین آمار کمتر می شود و عمدتاً روش معکوس فاصله و تایسن برتری می یابد. نتایج درون-یابی برای ایستگاه میرآباد از برتری روش کریجینگ عمومی برای درون یابی برای همه تراکم ایستگاه ها حکایت داشت. ایستگاه چلگرد به دلیل دور بودن از سایر ایستگاه ها شرایط متفاوتی داشت. در درون یابی با استفاده از تعداد 5 ایستگاه شرایط برای هر سه ایستگاه کاملا متغیر بوده و تنها روش تایسن نتایج بهتری ارائه داده است. برای هر سه ایستگاه بهترین روش برای تولید داده برای فصول مختلف متغیر بوده است ولی به طور کلی روش های کریجینگ معمولی زمانی که تعداد ایستگاه ها زیادتر بودند(تعداد 27 عدد) و همچنین در موقعی از سال که بارندگی بیشتری وجود داشت(فصل زمستان) نسبت به بقیه روش ها برتری داشتند. به علاوه روش های تعیینی از جمله تایسن در زمانی که تعداد ایستگاه ها کمتر(تعداد 5 ایستگاه) و بارندگی کمتری وجود داشت(فصل تابستان) نتایج بهتری ارائه دادند. شایان ذکر است که همیشه افزایش در تعداد ایستگاه ها منجر به افزایش در دقت داده ها نمی گردد. در این تحقیق نتایج حاصل از درون یابی با استفاده از تعداد 15 ایستگاه ضعیف تر از 10 ایستگاه بوده است. در درون یابی با استفاده از تعداد 15 ایستگاه ساختار فضایی ضعیفی برای روش های زمین آمار وجود داشت و این مورد به دلیل نحوه چیدمان ایستگاه ها در سطح حوزه بوده است. گاهی اوقات با تعداد ایستگاه کمتر ولی چیدمان بهتر درون یابی بهتری انجام می گیرد. می توان گفت که انتخاب بهترین روش درون یابی به تعداد ایستگاه بهینه، نحوه پراکنش آنها در سطح حوزه و همچنین شرایط اقلیمی منطقه مورد نظر بستگی دارد. نتایج حاصل از این تحقیق قابل استفاده در بسیاری از مطالعات و خصوصاً مدل های هیدرولوژیک می باشد.

ارزیابی تاثیر خشکسالی و فعالیت های انسانی بر منابع آب زیرزمینی (حوزه ی آبخیز زاینده رود)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  عاطفه اطرج   مهدی بصیری

استان اصفهان یکی از استان های خشک در مرکز کشور است که دو سوم آب مورد نیاز آن از منابع آب زیرزمینی تامین می شود. به علت خشکسالی های اخیر و کاهش آورد رودخانه زاینده رود، تقاضای آب زیرزمینی افزایش یافته و این امر باعث افت سطح آب زیرزمینی در اغلب دشت های این حوضه شده است. بدین منظور یافتن اثرات بارندگی و بررسی تغییرات آن بر روی سطح آب زیرزمینی ضروری است. در این مطالعه به تحلیل روند سطح آب های سفره ای آب زیرزمینی دشت های استان اصفهان و شاخص خشکسالی آب زیرزمینی (swi) و رابطه آن با خشکسالی های هواشناسی (spi) و همچنین تعیین تأخیر زمانی وقوع این دو نوع خشکسالی به منظور کاربرد آن در مدیریت منابع آب در حوزه ی آبریز زاینده رود در استان اصفهان که مهمترین رودخانه در فلات مرکزی ایران به شمار می رود، پرداخته شده است. با توجه به نتایج دو شاخص مورد مطالعه، به طور کلی پس از خشکسالی ها و یا ترسالی های هواشناسی با شدت و تداوم بالا، خشکسالی و یا ترسالی هایی در سطح آب های زیرزمینی رخ داده است. با توجه به شاخص spi، در دهه ی اخیر دو خشکسالی مهم، یکی در انتهای سال 2007 تا ابتدای سال 2010 و دیگری در انتهای سال 2010 تا ابتدای سال 2012، در اکثر ایستگاه های سینوپتیک رخ داده است که با توجه به نتایج شاخص swi، تاثیر آن بر سطح آب های زیرزمینی اکثر دشت ها قابل مشاهده است. براساس نتایج به دست آمده، تاثیر بارش بر سطح آب های زیرزمینی در مقیاس های طولانی مدت بیشتر از مقیاس های کوتاه مدت می باشد. در سال های اخیر تاثیر تغییرات بارش در ایستگاه های مورد نظر، بر دشت ها ی مورد مطالعه متفاوت تر شده است، که این موضوع تقریبا از سال 2002 تا سال 2013، در اکثر دشت ها دیده می شود. در مقیاس های زمانی کمتر (3، 6 و 9 ماه)، تاثیر بارش بر سطح آب های زیرزمینی یکسان است، اما این آثار در مقیاس های بالاتر، یعنی 12 ماه و به مقدار بیشتر در 24 ماه، متفاوت و البته افزایش می یابد، که این آثار در سال های 2002، 2007، 2008، 2010 و 2012 کاملا قابل مشاهده می باشد. سال های اشاره شده مربوط به سال هایی است که یک واقعه ی ترسالی و یا خشکسالی رخ داده است. روند ضرایب همبستگی در اکثر مقیاس های مورد مطالعه در 5 مورد از دشت ها دارای روند مثبت (افزایش تاثیر بارش بر سطح آب های زیرزمینی) و در 5 مورد دارای روند منفی (کاهش تاثیر بارش بر سطح آب های زیرزمینی) می باشد. بیشترین تاثیر تغییرات بارش در هر یک از ایستگاه های مورد نظر بر سطح آب های زیرزمینی دشت های مورد مطالعه، در زمان های تاخیر 12 و 24 ماه می باشد. نتایج نشان می دهد که روند بارش سالانه در شمال غربی حوضه دارای روند منفی و در جنوب شرقی دارای روند مثبت می باشد. همچنین بیشترین روند مثبت بارش ماهانه مربوط به ماه پاییزی در شمال و شرق حوضه و بیشترین روند منفی بارش ماهانه مربوط به ماه بهاری در شمال و غرب حوضه می باشد. نتایج روند سطح آب زیرزمینی چاهک های پیزومتری نشان می دهد که، سطح آب های زیرزمینی در تمامی دشت ها کاهش یافته است.

ارزیابی خسارت اشی از سیل با استفاده از نرم افزارhae fdaدر حوضه آبخیز خوانسار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی 1393
  لمیا جاف   سعید سلطانی

سیل یکی از بلایایی است که متاسفانه سالانه در جهان به ویژه در کشور ما میلیاردها ریال خسارت مالی و صدها نفر قربانی به جای می گذارد. با افزایش وقوع سیلاب، میزان بودجه لازم جهت کنترل و مقابله با آن نیز افزایش می یابد. از طرفی به دلیل محدودیت های مالی میزان بودجه اختصاصی به امر کنترل و مقابله با سیلاب ممکن است به اندازه کافی نباشد، بنابراین برای مدیریت بهتر مناطق تحت تاثیر سیل، جهت برنامه ریزی و کاهش خسارات ناشی از این واقعه، شناسایی مناطق دارای خطر سیل گرفتگی و یافتن گزینه هایی که در کاهش خسارات سیلاب، بالاترین کارایی را داشته باشد، ضروری می باشد.در این مطالعه، حوضه آبخیز خوانسارکه جز مناطق سیل خیز محسوب می شود، به عنوان حوضه مورد مطالعه جهت ارزیابی خسارت حاصل از سیل انتخاب شد. گام اول برای ارزیابی خسارت سیل، شناسایی مناطق پرخطر و تهیه نقشه سیل گرفتگی می باشد. برای تهیه نقشه سیل گرفتگی لازم است کانال رودخانه و مورفولوژی رودخانه جهت استخراج مقاطع عرضی با استفاده از نرم افزار hec- geo rasوhec-ras برای دوره های بازگشت مختلف شبیه سازی گردد. نرم افزار hec- geo ras به صورت یک الحاقیه در نرم افزار arc map نصب می شود. گام دوم، ارزیابی خسارات شهری مربوط به گزینه های مختلف می باشد. برای رسیدن به این هدف از روش ارائه شده توسط گروه مهندسی ارتش آمریکا که نرم افزار hec-fdaمی باشد استفاده گردید، در واقع نرم افزار hec-fda براساس عمق آب گرفتگی کاربری های مختلف، با در نظر گرفتن دو حالت با و بدون اجرای طرح کنترل سیلاب ، با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو که یک نظریه انتگرال گیری عددی می باشد، میزان خسارت سالانه مورد انتظار را برآورد می کند. با توجه به اینکه این نرم افزار عدم قطعیت پارامترهای مختلف را جهت برآورد خسارت سالانه مورد انتظار در نظر می گیرد، برای دخالت دادن این عدم قطعیت ها نیاز است از نظریه انتگرال گیری عددی استفاده شود. با توجه به اینکه نرم افزار hec-fda خسارات شهری را ارزیابی می کند ولی می توان برای ارزیابی خسارت مربوط به کاربری کشاورزی به طور غیرمستقیم از این برنامه بهره برد.به این صورت که بایدکاربری کشاورزی رادر قالب کاربری مسکونی با مشخصات خود به نرم افزار معرفی کرد. گام سوم، تحلیل اقتصادی میزان خسارات وارد شده برای دوره های بازگشت مختلف است. بررسی تأثیر عدم قطعیت و افزایش تعداد تکرار شبیه سازی مونت کارلو نشان داد، هرچه تعداد تکرار شبیه سازی مونت کارلو افزایش می یابد میزان خطای موجود در خسارات ارزیابی شده کاهش می یابد اما شدت کاهش خطا در گام های اولیه بیشتر می باشد همچنین نتایج حاصل از خروجی مدل نشان داد که میزان خسارت وارده به طبقه شهری به میزان56/541217 میلیون ریال می باشد.

اثر تغییر اقلیم بر رواناب سطحی در حوزه آبخیز سزار
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده منابع طبیعی 1393
  محمد قدمی دهنو   سعید سلطانی

در پژوهش حاضر ابتدا مقایسه ای بین عملکرد مدل های گردش عمومی جو (gcm) در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی دمای میانگین و بارش صورت گرفت. در این مرحله عملکرد 6 مدل گردش عمومی جو به نام های hadcm3، cgcm3، csiromk3 (از مجموعه مدل های ar4) و cgcm1، gfdl30، ncarpcm (از مجموعه مدل های atr) در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی دمای میانگین و بارش حوزه سزار با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (ann) مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای آموزش شبکه عصبی مصنوعی از مدل پرسپترون forward استفاده شد. مطابق با ارزیابی عملکرد مدل ها با استفاده از ضرایب حداکثر خطای مطلق ، میانگین قدر مطلق خطا ، جذر میانگین مربعات و ضریب تبیین، در بین دو مجموعه مدل ar4 و atr، به طور میانگین مدل های ar4 عملکرد بهتری نسبت به مدل های atr دارند و این مدل ها عدم قطعیت کمتری در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی دمای میانگین و بارش برای حوزه سزار در دوره 2000-1996 دارند. در بین 6 مدل ذکر شده ، مدل cgcm3 بهترین عملکرد در در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی برای حوزه سزار دارد. این مدل همراه با hadcm3 کمترین اختلاف را با پارامتر های اقلیمی مشاهداتی دارند. همچنین نتایج نشان داد که مدل csiromk3.0 و cgcm1 بیشترین اختلاف را با پارامتر های اقلیمی مشاهداتی دارند. در ادامه این پژوهش از مدل hadcm3 تحت دو سناریوی a2 و b2 استفاده شد. برای ریز مقیاس سازی از مدل sdsm4.2 استفاده شد. براساس نتایج کالیبراسیون مدل sdsm، از بین 26 پارامتر اقلیمی بزرگ مقیاس (ncep) به طور متوسط 3 پارامتر بیشترین همبستگی را با میانگین دمای حوزه سزار و 8 پارامتر بیشترین همبستگی را با میانگین بارش حوزه سزار دارند. کالیبراسیون مدل sdsm4.2 برای حوزه سزار مقدار rs (ضریب تبیین) را به طور متوسط برای هر کدام از پارامتر های اقلیمی دمای میانگین و بارش به ترتیب 86/0 و 26/0 نشان داد. این نتیجه نشان می دهد که مدل sdsm کارایی لازم را برای ریز مقیاس کردن پارامترهای اقلیمی دارد. دوره 1995-1971 برای واسنجی و دوره 2001-1996 برای صحت سنجی انتخاب شد. نتایج دوره صحت سنجی براساس ضریب تبیین نشان داد که مدل hadcm3 کارایی خوبی در شبیه سازی پارامتر های اقلیمی حوزه سزار دارد. پارامتر های اقلیمی برای دوره 2050-2021 شبیه سازی شدند و با دوره مشاهداتی 2008-1979 مقایسه شد. نتایج مربوطه نشان از افزایش دما و کاهش بارش دارد. برای شبیه سازی رواناب از روش ارائه شده توسط jakeman و hornberger (1993) (مدل ihacres) استفاده شد. داده های ورودی به مدل شامل دما، بارش و دبی روزانه می باشد. برای واسنجی مدل ihacres داده های روزانه پارامترهای فوق (دما، بارش و دبی روزانه) از دوره 1995-1975 به مدل ihacres وارد شد. برای صحت سنجی مدل ihacres از داده های پارامترهای فوق در دوره 2004-1996 استفاده شد.پس از ارزیابی کارایی مدل، دبی برای دوره 2050-2021 شبیه سازی شد. نتایج حاصله نشان داد که در تمام ایستگاهها دبی شبیه سازی شده نسبت به دبی مشاهداتی کاهش یافته است.

تحلیل فراوانی منطقه ای خشکسالی هیدرولوژیک با استفاده از شاخص جریان سطحی (sdi) (مطالعه موردی: حوضه آبریز دریاچه نمک)
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده کویر شناسی 1393
  زهرا پدرام راد   محمد رحیمی

خشکسالی از جمله بلاهای طبیعی است که رخداد آن اثرات بسیار زیانباری بر اکوسیستم های مختلف وارد می سازد. خشکسالی هیدرولوژیکی که به مفهوم کمبود جریان آب نسبت به مقدار نرمال آن تعریف می شود. از رویدادهای طبیعی و تکرارپذیر در هر اقلیمی است. بررسی علمی این بلای طبیعی یکی از نیازهای اساسی برنامه ریزی های کشاورزی و منابع آب در اقلیم های خشک محسوب می شود. پیش بینی خشکسالی به عنوان مهمترین راهکار در مقابله وکاهش خسارات ناشی از خشکسالی مطرح است. در سال های اخیر محاسبه و بررسی شاخص خشکسالی جریان سطحی (sdi) به عنوان یکی از روش های پیش بینی خشکسالی هیدرولوژیک مورد توجه محققان قرار گرفته است. از آنجا که خشکسالی ها در طبیعت به صورت منطقه ای به وقوع می پیوندد و معمولاً سطح وسیعی را پوشش می دهند و در دوره های زمانی طولانی مدت ادامه پیدا می کنند، مطالعه آنها در مفهوم منطقه ای حائز اهمیت است

تعیین ساختار سرعتی موج برشی آبرفت های شهر اراک با استفاده از خاصیت بیضی واری امواج ریلی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده زلزله شناسی 1393
  سعید سلطانی   ابراهیم حق شناس

طی مطالعاتی که در راستای ریز پهنه بندی شهر اراک به دلیل رخداد فوج زمین لرزه هایی که در یک بازه ی زمانی کوتاه از تاریخ 25دی ماه سال 90 در حدفاصل شمال غربی شهر اراک و جنوب شرقی شهر آشتیان انجام گرفته بود اغلب منحنی های نسبت طیفی به دست آمده دارای قله ای مشخص در فرکانس های زیر 1 هرتز یا حدود آن بوده اند (حق شناس و همکاران 2013). دیده شدن قله های فرکانس پایین در نقاط مختلف شهر را می توان ناشی از وجود یک لایه ی ضخیم آبرفتی یا فقدان انرژی کافی امواج ریلی ارتعاشات زمینه برای تأثیر بر روی مولفه ی قائم دانست. با بررسی های محققان در سال های اخیر مشاهده گردید که حذف اثرات امواج لاو و حجمی از نسبت طیفی مولفه های افقی به مولفه قائم، نمودار بیضی واری امواج ریلی با دامنه کمتر نسبت به روش کلاسیک را حاصل خواهد کرد که علاوه بر تخمین فرکانس غالب ساختگاه، داده های مشاهداتی مناسبی برای تخمین پروفیل سرعت موج برشی خواهد بود. در این سمینار در ایتدا مبانی روش های ارتعاشات زمینه را مطالعه خواهیم کرد و ضمن معرفی روش های نوین استحصال بیضی واری امواج ریلی برای بررسی دقیق تر قله های فرکانس پایین با معرفی الگوریتم های برگشتی نحوه ی ارائه پروفیل سه بعدی سرعت موج برشی بر مبنای منحنی های بیضی واری را خواهیم دید. در این نوشتار دو روش آنالیز فرکانس- زمان نسبت طیفی مولفه های افقی بر مولفه ی قائم بر پایه تبدیل موجک و روش کاهش تصادفی به منظور به دست آوردن این منحنی ها مطالعه می شوند.

تحلیل اگزرژی خنک کاری هوای ورودی به کمپرسور توربین گازی به روش مه زنی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1388
  سعید سلطانی   محمد سیدمحمودی

چکیده ندارد.