سامانه های برآورد رواناب حاصل از بارش دارای تنوع نرم افزاری و داده ای می باشند. برآورد رواناب در چنین محیط هایی به نیروی متخصص، هزینه و زمان زیادی نیازمند است. تجمیع این محیط های نرم افزاری و داده ای به منظور برآورد میزان رواناب می تواند موجب تسریع و تسهیل فرایند و کاربردی نمودن هر چه بیشتر آن ها گردد. در تحقیق حاضر با هدف کوتاه نمودن زمان انجام فرایند برآورد بارش-رواناب، الگوریتم های متداول برآورد بارش-رواناب در قالب یک بسته نرم افزاری در محیط نرم افزار arcgis پیاده سازی گردیدند. مدل های پیاده سازی شده شامل: فولر، scs، هیدروگراف واحد scs و تحلیل منطقه ای می باشند، که صحت عمل کرد آن ها در برنامه با استفاده از نتایج محاسبات قبلی کنترل گردیدند. در این راستا، ابتدا داده های مورد استفاده در محاسبات بارش-رواناب شامل مدل رقومی ارتفاعی (dem) و مشتقات آن اعم از شیب، جهت جریان، جریان تجمعی از dem استخراج شد و داده های ایستگاه های باران سنجی و هیدرومتری مورد پایش قرار گرفت و به لایه های کاربردی برنامه تبدیل گردیدند. برنامه توسعه داده شده تنها با دریافت نقطه مورد نظر در روی شبکه آبراهه بطور خودکار کلیه محاسبات لازم را برای برآورد رواناب حاصل از بارش در دوره بازگشت معین با چهار الگوریتم ذکر شده انجام می دهد. این فرایند خودکار شامل سه دسته عملیات متوالی؛ استخراج اطلاعات فیزیوگرافی و هیدرولوژیکی، انجام محاسبات بارش-رواناب برای هر کدام از الگوریتم ها و نمایش و ذخیره سازی اطلاعات مکانی و توصیفی تولید شده می باشد. کاربرد برنامه موجب کاهش زمان اجرای فرایند، هزینه و خطاهای انسانی شده و از سوی دیگر با تسهیل و تسریع فرایند برآورد رواناب موجب دستیابی به نتیجه مطلوب تر در مقایسه با روش های متداول می گردد.

کمبود داده های با کیفیت در کشور ما یکی از مشکلات اساسی بر سر راه مدلسازی هیدرولوژیکی می باشد. به همین دلیل انتخاب مدلی که بتواند خودش را با این کمبود سازگار کند، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بنابراین در این مطالعه یک مدل نیمه توزیعی و ژئومورفولوژیکی بنام topmodel انتخاب شده است که تا حدی می تواند پاسخگوی مشکل فوق باشد. در این مطالعه شبیه سازی بارش- رواناب در حوضه امامه واقع در استان تهران با استفاده از topmodel مورد بررسی قرار گرفته است. topmodel یک مدل هیدرولوژیکی است که رواناب را بر مبنای مفهوم جریان سطحی اضافه بر میزان اشباع و جریان زیرسطحی مدل می کند. این مدل از یک مفهوم تحت عنوان اندیس توپوگرافی بهره می برد که نشان دهنده نحوه توزیع سطوح مشارکت کننده در رواناب حوضه است. اندیس توپوگرافی به دو روش d8 و dinf و با استفاده از قابلیت های برنامه های arcgis وtaudem محاسبه شده است. البته می توان اندیس توپوگرافی را با استفاده از برنامه های gridatb و dtm هم محاسبه نمود. سه نوع سری زمانی متفاوت برای مدلسازی بارش- رواناب انتخاب شده اند. رگبارهای بارش- رواناب، داده های بارش- رواناب روزانه و داده های بارش- رواناب ماهانه.پارامترها در topmodel به گونه ای کالیبره می شوند تا بتوان به بهترین هیدروگراف برازش شده بر داده های مشاهداتی دست یافت. این پارامترها عبارتند از: هدایت سطحی خاک، t0، پارامتر کاهش انتقال پذیری خاک، m، کمبود رطوبت اولیه در ناحیه ریشه،sr0 ، ماگزیمم ظرفیت رطوبتی ناحیه ریشه،srmax، و سرعت روندیابی کانال اصلی، chvel. کارآیی مدل در مدلسازی بارش- رواناب بر روی هر یک از انواع سه سری زمانی گفته شده، ارزیابی شده و نهایتاً نتایج به صورت نموداری و آماری با همدیگر مقایسه شده اند. همچنین تاثیر هر یک از دو روش d8 وdinf در مدلسازی بارش- رواناب ارزیابی شده و به صورت نموداری و آماری با همدیگر مقایسه شده اند.با استفاده از نتایج بدست آمده در جریان تحقیق، چنین استنباط می شود که استفاده از روش dinf در مدلسازی بارش- رواناب، نتایج بهتری نسبت به روش d8 بویژه در مدلسازی رگبارها می دهد. اما این تفاوت در مدلسازی داده های روزانه چندان مشهود نمی باشد. با اینهمه روش dinf به عنوان روش مناسب تر توصیه می شود.از نتایج بدست آمده روشن است که مدل در شبیه سازی رواناب داده های ماهانه، نتایج مطلوبی نمی دهد. اما نتایج شبیه سازی رگبارها و داده های روزانه بسیار مناسب می باشند. در این میان بنا به دلایل ذکر شده در بخش نتیجه گیری، عملکرد مدل در شبیه سازی بارش- رواناب داده های روزانه بهتر از رگبارها ارزیابی می شود.

مهمترین زمینه شناخت ما از سیستم های مرتبط با چرخه آب، نمونه ها و داده هایی برداشت شده از آن سیستم ها می-باشند که در عملیاتهای مدلسازی وپیش بینی نقشی کلیدی ایفا می کنند. با افزایش روز افزون حجم داده ها، مشکلات جدیدی نیز در به کارگیری موثر آنها در عملیاتهای مدلسازی و پیش بینی نمایان شده است. در اغلب مطالعات مربوط به علوم زمین از جمله هیدرولوژی و هیدروژئولوژی قسمت عمده ای از زمان و هزینه ها، صرف آماده سازی داده ها به شکل مورد نظر می شود. و تقریبا تمام کسانی که تجربه کار با داده های مکانی را دارند همواره از مواردی چون ناسازگاری فایل ها، متفاوت بودن سیستم های مختصات، گیرها و باگ هایی که در کار با نرم افزارها رخ می دهند و حجم انبوهی از داده های پراکنده در قالبهای مختلف، گله مند می باشند. در نتیجه، عدم یکپارچگی داده ها، عدم ارتباط بین داده ای و گوناگونی محیط های ذخیره، تنوع ابزارها و قالبهای مورد استفاده، موجب شده که عملیاتهای پرس و جو، استخراج، به روزرسانی و به طور کلی مدیریت داده ها و اطلاعات مکانی به منظور تحلیل، تهیه نقشه و مدلسازی به کندی صورت گرفته و با مشکلات مختلفی روبرو باشد. فرآیندهای مدلسازی و درنتیجه برآورد بیلان نیز به عنوان فرآیندهای تحلیل مکانی، دربرگیرنده عوامل و عناصر تشکیل دهنده زیادی به همراه انبوهی از داده ها و اطلاعات مکانی و توصیفی می باشند که با بکارگیری کارآمدتر روشها و ابزارهای gis در ذخیره ، بازیابی و تحلیل اطلاعات، در زمان بسیار کمتری قابل انجام می باشند. حال با توجه به موارد فوق الذکر و مشکلات موجود، هدف این تحقیق، تهیه الگویی استاندارد و کلی جهت ساماندهی و استفاده هرچه بهتر از داده ها و اطلاعات مورد استفاده در مدلسازی و محاسبات بیلان آب زیرزمینی و درنتیجه تسریع و بالابردن دقت این فرآیندها با استفاده از روش ها و ابزارهای جدید gis می باشد. در این تحقیق جهت مدیریت بهینه داده ها و اطلاعات مورد استفاده در مدلسازی و برآورد بیلان آب های زیرزمینی اقدام به طراحی و توسعه یک مدل داده ای براساس مدل داده ای arc hydro groundwater شد. طراحی مدل مورد بحث براساس مراحل معمول در مدلسازی داده ها صورت گرفته و در پیاده سازی الگوی مدل داده ای از نمودارهای uml و ابزارهای casetools بهره گرفته شده است. در مدل داده ای طراحی شده، از انواع قابلیتهای ساختاری gdb بهره گیری و در نهایت به منظور آزمایش مدل داده ای، مجموعه ای از داده های موجود و مرتبط با موضوعات مدل، در الگوی فیزیکی بارگذاری شد. نتایج حاصل از طراحی مدل داده ای و بارگذاری داده های محلی نشان می دهد که علی رغم در دسترس نبودن و یا عدم وجود بعضی از داده ها، امکان توسعه و به روزرسانی پایگاه اطلاعاتی حاصل از مدل داده ای مورد بحث برای داده های موجود در ایران، فراهم می باشد و حتی در نامناسب ترین حالت، وضعیت داده ها در قالب مدل طراحی شده، از وضعیت کنونی مناسبتر خواهد بود و می توان از آن به عنوان الگویی اولیه در ایجاد پایگاه اطلاعات منابع آب استفاده نمود.

مهمترین زمینه شناخت ما از سیستم های مرتبط با چرخه آب، نمونه ها و داده هایی برداشت شده از آن سیستم ها می-باشند که در عملیاتهای مدلسازی وپیش بینی نقشی کلیدی ایفا می کنند. با افزایش روز افزون حجم داده ها، مشکلات جدیدی نیز در به کارگیری موثر آنها در عملیاتهای مدلسازی و پیش بینی نمایان شده است. در اغلب مطالعات مربوط به علوم زمین از جمله هیدرولوژی و هیدروژئولوژی قسمت عمده ای از زمان و هزینه ها، صرف آماده سازی داده ها به شکل مورد نظر می شود. و تقریبا تمام کسانی که تجربه کار با داده های مکانی را دارند همواره از مواردی چون ناسازگاری فایل ها، متفاوت بودن سیستم های مختصات، گیرها و باگ هایی که در کار با نرم افزارها رخ می دهند و حجم انبوهی از داده های پراکنده در قالبهای مختلف، گله مند می باشند. در نتیجه، عدم یکپارچگی داده ها، عدم ارتباط بین داده ای و گوناگونی محیط های ذخیره، تنوع ابزارها و قالبهای مورد استفاده، موجب شده که عملیاتهای پرس و جو، استخراج، به روزرسانی و به طور کلی مدیریت داده ها و اطلاعات مکانی به منظور تحلیل، تهیه نقشه و مدلسازی به کندی صورت گرفته و با مشکلات مختلفی روبرو باشد. فرآیندهای مدلسازی و درنتیجه برآورد بیلان نیز به عنوان فرآیندهای تحلیل مکانی، دربرگیرنده عوامل و عناصر تشکیل دهنده زیادی به همراه انبوهی از داده ها و اطلاعات مکانی و توصیفی می باشند که با بکارگیری کارآمدتر روشها و ابزارهای gis در ذخیره ، بازیابی و تحلیل اطلاعات، در زمان بسیار کمتری قابل انجام می باشند. حال با توجه به موارد فوق الذکر و مشکلات موجود، هدف این تحقیق، تهیه الگویی استاندارد و کلی جهت ساماندهی و استفاده هرچه بهتر از داده ها و اطلاعات مورد استفاده در مدلسازی و محاسبات بیلان آب زیرزمینی و درنتیجه تسریع و بالابردن دقت این فرآیندها با استفاده از روش ها و ابزارهای جدید gis می باشد. در این تحقیق جهت مدیریت بهینه داده ها و اطلاعات مورد استفاده در مدلسازی و برآورد بیلان آبهای زیرزمینی اقدام به طراحی و توسعه یک مدل داده ای براساس مدل داده ای arc hydro groundwater شد. طراحی مدل مورد بحث براساس مراحل معمول در مدلسازی داده ها صورت گرفته و در پیاده سازی الگوی مدل داده ای از زبان مدلسازی uml و ابزارهای casetools بهره گرفته شده است. در مدل داده ای طراحی شده، از انواع قابلیتهای ساختاری gdb بهره گیری و در نهایت به منظور آزمایش مدل داده ای، مجموعه ای از داده های موجود و مرتبط با موضوعات مدل، در الگوی فیزیکی بارگذاری شد. نتایج حاصل از طراحی مدل داده ای و بارگذاری داده های محلی نشان می دهد که علی رغم در دسترس نبودن و یا عدم وجود بعضی از داده ها، امکان توسعه و به روزرسانی پایگاه اطلاعاتی حاصل از مدل داده ای مورد بحث برای داده های موجود در ایران، فراهم می باشد و حتی در نامناسب ترین حالت، وضعیت داده ها در قالب مدل طراحی شده، از وضعیت کنونی مناسبتر خواهد بود و می توان از آن به عنوان الگویی اولیه در ایجاد پایگاه اطلاعات منابع آب استفاده نمود.

چکیده امروزه سامانه های توسعه داده شده ی برآورد بارش-روانآب دارای تنوع بالایی می باشند. برآورد روانآب در چنین محیط هایی علاوه بر نیروی متخصص، هزینه و زمان زیاد، نیازمند مدیریت انواع داده های منابع آب است. علیرغم اینکه محاسبات برآورد روانآب سریع و دقیق شده است ولی عدم مدیریت صحیح حجم بالای داده های ورودی و خروجی عملا موجب کند و طولانی شدن این فرآیند گردیده است. از میان بسته های نرم افزاری توسعه داده شده، برنامه runoff که در محیط gis پیاده سازی شده است، مثال بارز ویژگی های فوق می باشد. هدف تحقیق حاضر طراحی و پیاده سازی پایگاه داده براساس استانداردهای موجود برای بسته نرم افزاری ذکر شده است. در این راستا ابتدا مدل مفهومی پایگاه داده طراحی شد و بر اساس آن داده های مورد نیاز برای محدوده مورد مطالعه فراهم گردید، مدل منطقی پایگاه داده در محیط visio طراحی شده و نهایتا مدل فیزیکی در پایگاه داده رابطه ای- شی ءگرا پیاده سازی شده است. این پایگاه به صورت geodatabase شخصی در فرمت access بوده و با استفاده از arccataloge پیاده سازی شده است. جهت هماهنگی پایگاه داده با برنامه runoff و حفظ تمامیت برنامه، همگام با طراحی و پیاده سازی پایگاه داده، توسعه برنامه در محیط arcgis با استفاده از اشیاء arcobjects صورت گرفت. بدین ترتیب نرم افزار جدید داده های موردنیاز خود را از پایگاه داده خوانده و اطلاعات مکانی و توصیفی تولید شده را در داخل آن ذخیره می کند. در این برنامه جستجوهایی مانند یافتن نزدیک ترین ایستگاه هیدرومتری به نقطه انتخابی و نزدیک ترین نقاط خروجی بالادست و پایین دست در روی شبکه هیدرومتری ممکن شده است. همچنین مدیریت انواع داده های بارش-روانآب اعم از داده های پویای تولید شده توسط برنامه مانند داده های حاصل از محاسبات در نقاط خروجی (محل، مقدار برآورد شده بارش -روانآب و ...) و نیز داده های پایه چون شبکه هیدروگرافی، نقاط روستا ها، ایستگاه های هیدرومتری، مدل رقومی زمین و مشتقات آن و ... در پایگاه داده متمرکز تسهیل می شود. بدین ترتیب پیاده سازی این پایگاه داده از تعدد فایل ها و افزونگی داده ها بطور چشمگیری کاسته و از جداسازی داده ها بازای محل محاسبات جلوگیری می نماید. مقدار این کاهش برای داده های محدوده حوضه صوفی چای بیش از یک سوم حجم داده ها در حالت فایلی پایگاه داده می باشد. بنابراین با استفاده از برنامه جدید که شامل سیستم مدیریت پایگاه داده ای متمرکز و منسجم می باشد مشکلات موجود در روند تولید، ذخیره و بازیابی صحیح داده های موردنیاز و تولیدی نرم افزار بارش-روانآب رفع می گردد.

رشد و توسعه جوامع در تمام دنیا نیازمند اطلاعات در مورد زمین است که این مسئله برای برنامه ریزی، توسعه و کنترل منابع زمین از ضروریات است. به همین نحو، برنامه ریزی و توسعه نیز نیازمند یک سیستم مدیریتی موثر است. سیستم کاداستر رقومی چند منظوره یک راه حل جامع به منظور دستیابی به اطلاعات جغرافیایی در چارچوب gis است. این پژوهش تمامی ابزارهای فضایی- جغرافیایی مرتبط برای کاداستر چند منظوره را بنا بر امکانات و مقتضیات کشور ایران بررسی می نماید.بر این اساس: 1- معضلات ثبت زمین را شناسایی کرده 2- پایه های نظری کاداستر چند منظوره را بر اساس مفاهیم توسعه پایدار، از مجموع نظرات و روش های موجود مورد بررسی قرار می دهد. 3- چارچوب مفهومی توسعه سیستماتیک کاداستر چند منظوره بر اساس رهنمودهای مدل پایه کاداستر برای کل کشور پیشنهاد می کند 4- مطالعه موردی پژوهش را در منطقه 8 شهرداری تبریز )منطقه 6 طرح جامع) در جهت توسعه یک مدل اولیه کاداستر چند منظوره رقومی پیاده سازی می نماید و نهایتا در جهت بررسی نقاط قوت و ضعف همچنین فرصت ها و تهدیدات استقرار چنین سیستمی در محدوده مورد مطالعه از روش تحلیل استراتژیک swot در قالب انجام مصاحبه رودرور بهره می گیرد. در محدوده مورد مطالعه به طور کامل روش های مورد نظر در کاداستر چند منظوره که همانا تجمیع لایه های اطلاعاتی متنوع بر مختصات قطعات ملکی و اجتناب از تک بعدی نگری در بحث کاداستر چند منظوره است رعایت شده است. عدم پیگیری سیاست مشخص از سوی سازمان های اجرایی در زمینه کاداستر و نگرش امنیتی به این موضوع در دسترسی به اطلاعات املاک از سوی عموم شهروندان که همانا نظارت عمومی را در پی دارد، از مهمترین محدودیت ها برای توسعه کاداستر چند منظوره می باشد.از سوی دیگر در بحث مدیریت یکپارچه شهری لزوم دسترسی به اطلاعات چند منظوره و حدود املاک به منظور تعیین افق تصمیم گیری مدیران و انجام پروژه های اجرایی از مفاهیم اساسی موفقیت مدیریت شهری معنی می شود. هر چند این ضرورت از سوی مدیران کلان کشور احساس شده است ولی متاسفانه این امر همانند سایر اقدامات اجرایی در بعد بخشی و در حیطه وظایف قوه قضائیه و سازمان ثبت اسناد و املاک کشور قرار گرفته است امری که نیاز بین بخشی و همت جمعی از سایر ارگان های دخیل در امر مدیریت شهری را می طلبد. زمانی که یک کاداستر چند منظوره به طور کامل پیاده سازی می شود، اطلاعات کاداستر بر اساس وب، در اختیار تمامی ارگان ها و سازمان های مربوطه قرار می گیرد به گونه ای که هر یک با دامنه دسترسی متفاوت و لایه های اطلاعاتی متنوع خود مفهوم کاداستر چند منظوره را تداعی می کنند به گونه ای که از صاحب ملک به عنوان شهروند تا مدیران شهری درکی واحد از وضع موجود دارند. و در نهایت برای پژوهش های آتی راهکارها، نیازها، ظرفیت ها، پتانسیل، و ... در قالب خط مشی هایی در مقیاس ملی و فرا ملی، شهری و فرا شهری توصیه شده اند.