گونه های مهاجم با ایجاد تغییرات اکولوژیکی که گاهی برگشت ناپذیرند موفقیت عملیات احیا در حوزه های آبخیز را تهدید و موجب کاهش پتانسیل اکوسیستم ها در ارائه خدمات مورد نیاز جوامع انسانی می شوند. بنابراین ممانعت از هجوم، تشخیص اولیه و حذف این گیاهان کلیدی جهت کنترل و مدیریت آنهاست. تکنیک های سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی جهت پایش و مدیریت پایدار مراتع به منظور جلوگیری از هجوم، نابودی یا کنترل گونه های استقرار یافته حائز اهمیت خاصی است. لذا پژوهش حاضر کارآیی داده های ماهواره ای tm و irs را در پهنه بندی گونه های مهاجم کنگر صحرایی و سنبله نقره ای در مراتع وازرود مورد بررسی قرار می دهد. جهت حصول نتیجه بهتر، تصحیح اتمسفری تصویر به روش cos (t) انجام و سپس تعدادی از شاخص های گیاهی با استخراج میانگین رقومی پیکسل های مربوط به نمونه های تعلیمی از تصاویر تصحیح شده بر روی تصاویر اعمال گردید. طبقه بندی شاخص ها با الگوریت حداقل فاصله از میانگین انجام و با نقشه واقعیت زمینی مورد ارزیابی صحت و دقت قرار گرفت. طبق نتایج بدست آمده شاخص های ndvi، rati، rvi، tvi و nrvi حاصل از تصویر tm و شاخص های avi و savi l0.25 تصویر irs برای گونه کنگر صحرایی، شاخص های dvi، ndvi، pvi1، pvi2، rvi و wdvi تصویر tm و شاخص های pvi، pvi1، ndvi، wdvi و tvi تصویر irs برای سنبله نقره ای بهترین عملکرد را از بین شاخص های مورد بررسی نشان دادند. همچنین از کلیه شاخص های آنالیز شده، شاخص های dvi و wdvi تصویر tm و شاخص های dvi، pvi3 و wdvi تصویر irs با درجات متفاوتی از تفکیک قادر به تشخیص سنبله نقره ای از کنگر صحرایی بوده اند. از آنجاییکه در این منطقه پوشش گیاهی مختلط بوده قابلیت طبقه بندی فازی جهت پهنه بندی این گونه های مهاجم سودمند جلوه می نماید. بدین منظور مقادیر z-score بین 8/0 و 5/2 در هر دو حالت نرمال و غیر نرمال بر روی باندهای قرمز و مادون قرمز نزدیک تصاویر irs و tm تست شدند و مشخص کردید که نقشه های عدم قطعیت در حالت نرمال شده با z-score برابر 9/0 و 1 برای تصویر tm و z-score برابر 1/1 نرمال شده برای تصویر irs در منطقه مورد مطالعه بیشترین کارآیی را در پهنه بندی داشتند.نتایج حاصل از تعیین وضعیت و گرایش مرتع نیز مبین این مطلب است که وضعیت مرتع متوسط بوده و تیپ های مستقر در آن دارای گرایش منفی و ثابت می باشند.

چکیده عموما سه ویژگی اساسی حوضه آبخیز شامل خاک، پوشش گیاهی و توپوگرافی تغییرات هیدرولوژیک را در قالب فرایندهای بارش- رواناب و فرسایش اداره می کنند. دو ویژگی خاک و توپوگرافی، تغییرات کوتاه مدت ندارند و می توان آنها را جزء عوامل ایستا محسوب کرد. لیکن تغییر در واکنش هیدرولوژیک یک حوضه آبخیز در مقیاس زمانی میان مدت و بلند مدت به نوع و توزیع پوشش گیاهی بستگی دارد. هدف از تحقیق حاضر اولویت بندی سیل خیزی زیرحوضه-های آبخیز پل دوآب شازند بر اساس پارامترهای مورفومتریک و تغییرات کاربری و پوشش اراضی با استفاده از مدل های هیدرولوژیکی، آنالیزهای چند متغیره و تکنیک های gis و rs می باشد. برای این منظور ابتدا اقدام به استخراج زیرحوضه ها و همچنین پارامترهای مورفومتریک آنها در محیطgis و ilwis بر مبنای مدل رقومی ارتفاعی (dem) شد. سپس داده های سنجنده mss (1352) و liss iii (1387) به ترتیب مربوط به ماهواره های لندست و irs پس از اعمال تصحیحات هندسی و رادیومتریک به منظور استخراج نقشه های کاربری اراضی با استفاده از الگوریتم طبقه بندی نظارت شده و روش حداکثر احتمال استفاده شدند. در نهایت پس از تهیه نقشه کاربری اراضی مربوط به سال-های 1352 و 1387 و تلفیق با نقشه گروه های هیدرولوژیک خاک در محیط gis نقشه شماره منحنی سال های مربوطه به دست آمد. سپس مدل هیدرولوژیک hec-hms با استفاده از روش نفوذ شماره منحنی (cn) و آبنمود واحد scs در سطح زیرحوضه ها و نیز به روش روندیابی ماسکینگام در شبکه رودخانه ها در مقابل داده های بارش- رواناب مشاهده ای، واسنجی و اعتباریابی شد و به این ترتیب دبی طرح با دوره بازگشت های مختلف برای هر زیرحوضه بدست آمد. در نهایت به منظور اولویت بندی زیرحوضه ها بر اساس پارامترهای مورفومتریک وهمچنین تغییرات کاربری اراضی از تجزیه و تحلیل عاملی استفاده شد. بدین منظور ابتدا 16 پارامتر فیزیوگرافی و اختلاف دبی طرح با دوره های بازگشت های مختلف طی دوره مورد مطالعه وارد نرم افزار آماری spss شد. نتایج نشان داد که برای پارامترهای مورفومتریک چهار عامل (طول حوضه، طول جریان سطحی، ضریب گردی و شیب متوسط حوضه) بیشترین قابلیت را درتبیین واریانس داده ها دارند، که عامل های اول، دوم، سوم و چهارم به ترتیب هر کدام 15/46، 11/18، 52/15 و 15/7 درصد و در مجموع 94/86 درصد از واریانس داده ها را در بر می گیرند. همچنین برای دبی طرح با دوره بازگشت های مختلف، یک عامل (دبی طرح 25 ساله) در مجموع 02/92 درصد از واریانس را در بر دارد. در نهایت بر اساس تغییرات کاربری اراضی و عوامل مورفومتریک اولویت های اول تا سوم به ترتیب مربوط به زیرحوضه های شماره 22، 11، 4 و 13، 7، 5 می باشند.

طبیعت یک سیستم بسیار پیچیده است و پیچیدگی در طبیعت عموماً از عدم قطعیت های ناشی از ابهام در شناخت فرایندها و اندازه گیری آن ایجاد می شود. مدلهای توزیعی ابزار مناسبی برای تامین نظر طرحهای مدیریت و ارزیابی منابع آب می باشند طبیعت توزیعی این مدلها اجازه ارزیابی های چند معیاره اثرات تغییرات مکانی و ویژگیهای حوضه آبخیز در پاسخ هیدرولوژیکی را به محقق می دهند. این ویژگی محققین را به استفاده از مدلهای توزیعی جهت ارزیابی مدیریت آب و خاک ترغیب می کند. مدل swat مدل جامع هیدرولوژیکی فیزیکی که عمده فرایندهای هیدورولوژیکی را در مقیاس حوضه آبخیز شبیه سازی می نماید بصورت گسترده ای در اکثر نقاط جهان تست و مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. این مدل توسط آرنولد در سال 1998 و نیتش در سال 2002 توسعه یافته است. نظر به افزایش مصرف آب توسط انسان، اثرات اقلیمی و کاهش دسترسی به منابع آب، روشهای پایش بیلان آب در مقیاس منطقه ای جهت مدیریت منابع آب حائز اهمیت فراوان هستند. در این بین بررسی تبخیر و تعرق بزرگترین مصرف کننده بیلان آب تا حدود 95% از بارش سالانه در مناطق خشک جهان دارای اهمیت دوچندان می باشد. تغییر در میزان تبخیر و تعرق بطور مستقیم بر آب قابل دسترس تاثیر گذاشته و آب قابل دسترس نیز بر میزان ذخیره آب در حوضه آبخیز که تعیین کننده میزان جریان در حوضه می باشد اثر می گذارد. بررسی پدیده های زمانی و مکانی که بتوان توسط آنها روند تغییرات را در فرآیندهای زمینی آشکار نمود همواره از معضلات پیش روی بشر بوده است. تبخیر و تعرق یکی از پارامترهایی است که می توان آن را با استفاده از داده های سنجش از دور مورد محاسبه قرار داد همچنین بدلیل داشتن ماهیت مشاهده‏ای داده های سنجش از دور و داشتن خاصیت توزیعی آن در سطح با مشکلات ناشی از برآورد پارامترها و نیز تعمیم آنها به سطح روبرو نیستند. روش های بر پایه سنجش از دور در سال 1989 میلادی برای نخستین بار در مصر توسط باستیانسن و منه تی شروع گردید و سپس الگوریتم ارتباط خاک، پوشش گیاهی و آب در سطح زمین (sebal) توسط باستیانسن ارائه گردید. در این پژوهش سعی بر این بوده است تا اثرات تغییرات مکانی پارامتر تبخیر و تعرق که نقش مهمی در بیلان آبی حوضه ایفا می نماید در مدل جامع شبیه ساز حوضه آبخیز swat توسط الگوریتم sebal کاهش یافته و اصلاح گردد. بدین منظور حوضه آبخیز تمر واقع در شمال شرقی گرگانرود با مساحت ???? کیلومتر مربع انتخاب گردید. مدل swat در دو مقیاس ماهانه و روزانه بین سالهای آبی ????-???? و ????-???? اجرا گردید. آماره های مدلسازی حاکی از نتایج خوب و قابل قبول بودن آن در دوره های مذکور دارد. ضریب نش – ساتکلیف برای دوره ????-???? در مقیاس ماهانه ??/? و برای دوره ????-???? در مقیاس ماهانه ??/? و برای دوره ????-???? در مقیاس روزانه ??/? و برای دوره ????-???? در مقیاس روزانه ??/? برای حوضه مذکر بدست آمده است. همچنین نتایج تحلیل عدم قطعیت در دوره های مذکور با آماره p-factor به ترتیب ??/?، ??/?، ??/?، ??/? و آماره r-factor به ترتیب ??/?، ??/?، ??/?، ??/? بدست آمد که نشان می دهد در حوضه مذکور عدم قطعیت پارامترهای ورودی بسیار بالا بوده و این عدم قطعیت در نتایج مدلسازی قطعاً تاثیر خواهد گذاشت. همچنین نتایج تبخیر و تعرق حاصل از الگوریتم sebal نیز با دقت مورد قبول همراه بوده است و نتایج حاکی از آن است که مقادیر تبخیر و تعرق بدست آمده از الگوریتم در حدود ??? کمتر از نتایج بدست آمده از روشهای معمول می باشد. نتایج حاصل از اجرای مدل swat با داده های تبخیر و تعرق بدست آمده از الگوریتم sebal نشان می دهد مدل در شبیه سازی جریان عملکرد مناسبی داشته و روند مدلسازی بهبود یافته است.

پوشش برف حدود 50 میلیون کیلومتر مربع از سطح نیمکره شمالی را تشکیل می¬دهد و بنابراین به خاطر آلبدوی بالا و رسانش گرمایی پایین تاثیر عمده¬ای در بیلان انرژی زمین دارد و عامل مهم و کنترل کننده در رژیم جریان محسوب می¬شود. قسمت اعظم ذخایر آبی مورد استفاده انسان از پوشش برف، به¬ویژه در مناطق کوهستانی جهان تامین می¬شود. علاوه بر این تخمین، شبیه سازی و پیش¬بینی جریان ناشی از ذوب برف و باران در زمینه¬های مختلف دارای اهمیت و کاربرد می¬باشد که می¬توان به موارد زیر اشاره کرد: 1- تامین آب شرب، کشاورزی، صنعت و تفرجگاه¬ها 2- تنظیم آب رودخانه¬ها، تاسیسات آبی و مدیریت منابع آب 3-کنترل و هشدار سیل 4- برآورد سیل طراحی برای حوضه آبخیز. در این تحقیق تصاویر سنجنده modis به دلیل قدرت تفکیک مکانی مناسب در برف¬سنجی، قدرت تفکیک زمانی بالا و قدرت تفکیک طیفی بالا مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که استفاده از نقشه¬های پوشش برفی بدست آمده از تصاویر modis در پیش¬بینی رواناب در حوضه مفید می¬باشد. جهت شبیه¬سازی جریان در حوضه آبخیز زرینه¬رود از مدل رواناب ذوب برف استفاده شد که داده¬های سال آبی 84-83 برای واسنجی مدل و داده¬های سال آبی 86-85 برای ارزیابی مدل استفاده گردید. نتایج نشان می¬دهد که مدل قابلیت و توانایی شبیه¬سازی جریان رواناب حاصل از ذوب برف را دارا می¬باشد. به¬طوریکه نتایج حاصل از ارزیابی مدل با استفاده از دو شاخص ضریب تبیین و تفاضل حجمی به¬ترتیب برابر 75/0 % و 84/27 % بدست آمد. مقادیر بدست آمده دقت بالای مدل را در برآورد رواناب حاصل از ذوب برف را برای حوضه مذکور نشان می¬دهد و نشانگر قابلیت کاربرد مدل برای حوضه¬های دیگر منطقه می¬باشد.

ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺤﻮﯾﻞ رﺳﻮب ﮐﻪ ﻧﺴﺒﺖ رﺳﻮب ﺑﻪ ﻓﺮﺳﺎﯾﺶ می باشد، ﯾﮑﯽ از ﻋﻮاﻣﻞ ﻣﻬﻢ در ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت فرسایش خاک ﺑﺸﻤﺎر می رود، تعیین میزان فرسایش و تولید رسوب در هر حوزه به عنوان یکی از اولین اقدامات برای مدیریت حوزه آبخیز می باشد و در تدوین اﺳﺘﺮاﺗﮋی ﻣﺪﯾﺮﯾﺖ حوزه های آﺑﺨﯿﺰ و ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت رسوب گذاری ﻣﺨﺎزن ﺳﺪﻫﺎ ﻧﻘﺶ ﺑﺴﺰاﯾﯽ دارد. در پژوهش حاضر ده مدل تجربی ﺑﺮآورد ﻧﺴﺒﺖ ﺗﺤﻮﻳﻞ رﺳﻮب شامل لارنس 1996، ونانی 1975، ویلیمامز- برنت 1972، سرویس حفاظت خاک آمریکا 1979، 1983 و 1971، منر 1970، رنفرو 1972، 1983 و 1975 ﺟﻬﺖ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ روش ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ نسبت تحویل رسوب در ﻣﺪل epm و ارﺗﻘﺎء دﻗﺖ ﻣﺪل در ﺣﻮزه¬آبخیز روضه¬چای به منظور تعیین sdr بررسی شد. در مدل epm به عنوان مدل مناسب معرفی شده برای حوزه¬های آبخیز نیمه خشک کوهستانی امکان برآورد کمی مقادیر فرسایش و تولید رسوب وجود دارد لذا با برآورد مقدار فرسایش و محاسبه نسبت تحویل رسوب بر اساس روش ارائه شده در مدل epm اقدام به برآورد کمی رسوب می¬گردد. در اﻛﺜﺮ اﻳﻦ مدل ها ﺑـﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫـﺎی ﻣﺴـﺎﺣﺖ، ﻧﺴﺒﺖ r/l، ﻃﻮل آﺑﺮاﻫﺔ اﺻﻠﻲ و ﺷﻴﺐ ﺣﻮزه آبخیز ﺑﺮای ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ sdr از ﻃﺮﻳﻖ رواﺑﻂ ارائه شده ﺑﺮای ﻫﺮ ﻣﺪل ﻧﻴﺎز بوده که درنهایت بر اساس نتایج به دست آمده از میزان نسبت تحویل رسوب و با توجه به سه معیار آماری میانگین، انحراف معیار و ضریب تغییرات روش رنفرو 1983 به عنوان بهترین مدل تجربی انتخاب شد.

در دهه‏های آینده، توسعه کشاورزی و شهری و بهره‏برداری بیشتر از جنگل ها در جهت رفع نیازهای روز افزون انسان باعث تغییرات چشمگیری در رژیم هیدرولوژیکی حوضه‏های آبخیز خواهد شد. تغییر کاربری اراضی به عنوان یکی از چالش های عمده در قرن بیست و یکم مطرح خواهد بود و برخی حتی اعتقاد به شدیدتر بودن تاثیرات آن نسبت به پدیده تغییر اقلیم دارند. در این تحقیق اثرات تغییر کاربری اراضی بر ویژگی های هیدرولوژیکی حوضه کسیلیان در استان مازندران مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی تغییرات کاربری اراضی حوضه آبخیز کسیلیان از تصاویر سنجندهای mss، tm و lissiii بترتیب مربوط به سال‏های 1977، 2001 و 2007 استفاده گردید. پس از تصحیحات اتمسفری، ترکیبات باندی مختلف در هر سه تصویر با الگوریتم حداکثر احتمال طبقه‏بندی شدند که بهترین ترکیب باندی با توجه به ضریب کاپا، باندهای سبز، شاخص ndvi و باند قرمز بهترین ترکیب باندی مناسب برای تصاویر mss و lissiii و باند سبز، شاخص ndvi و باند مادون قرمز میانی بهترین ترکیب باندی مناسب برای تصویر etm+ بترتیب با ضریب کاپای 81/0، 84/0 و 85/0 می‏باشد. برای ارزیابی تاثیر تغییرات کاربری اراضی در این دوره 30 ساله ابتدا پس از تهیه نقشه های کاربری مربوط به سال های مربوطه و تلفیق با گروه های هیدرولوژیکی خاک در محیط gis، مدل هیدرولوژیکی hec-hms با استفاده از روش نفوذ شماره منحنی (cn) و آبنمود واحد scs در سطح حوضه در مقابل داده های بارش-رواناب مشاهداتی، واسنجی و اعتباریابی گردید. نتایج نشان داد که طی این دوره 30 ساله 94/251 هکتار از سطح جنگل های منطقه کاسته شده است. مدل سازی بارش-رواناب طی این دوره نشان داد که 2/11 مترمکعب بر ثانیه به دبی اوج و 81/98 مترمکعب به حجم رواناب افزوده شده، که نشان دهنده تاثیر کاهش اراضی جنگلی و افزایش مراتع بر دبی اوج و حجم رواناب حوضه می باشد.

در این مطالعه با توجه به اهمیتی که آمایش سرزمین در توسعه پایدار دارد با استفاده از دو روش تجزیه و تحلیل سیستمی (روش مخدوم) و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (ahp) به به ارزیابی قابلیت حوضه آبخیز بابلرود در استان مازندران برای انواع کاربری ها به ویژه کاربری های جنگل داری، جنگل کاری و اکوتوریسم پرداخته شد و در نهایت نقشه آمایش سرزمین منطقه در هر کدام از روش ها بدست آمد. در مرحله بعد نتایج این دو روش با هم مقایسه شدند که نتایج نشان داد که روش ahp در این منطقه برای ارزیابی محیط زیست و آمایش منطقه مناسب تر است. همچنین نتایج نشان داد که در نقشه آمایش سرزمین تهیه شده با هر دو روش، بیشتر سطح منطقه به کاربری جنگل داری اختصاص پیدا کرد.