کوروش شیرانی

امروزه فرونشسست به عنوان عامل مهمی در از بین رفتن منابع آب و خاک هم از لحاظ کمی و هم از لحاظ کیفی به شمار می رود. پیشتر این رویداد در مناطق خشک و نیمه خشک به علت برداشت آب زیرزمینی و تغذیه ناکافی منابع زیرسطحی، امری عادی بود. اما در حال حاضر این رویداد در دشت-های مناطق معتدل، با ورودی آب تغذیه ای مناسب اتفاق می افتد. دشت خانمیرزا از جمله دشت های مناطق سرد و معتدل ایران است که با میانگین بارش 500 میلیمتر در سال و تغذیه کافی از لحاظ وجود منابع سطحی، رویداد فرونشست هم اکنون در آن با روند سریعی در حال اتفاق است. بدین منظور با هدف ارزیابی فعالیت تکتونیکی منطقه در ایجاد پدیده فرونشست از برخی شاخص های ژئومورفیک مانند شاخص شکل حوضه(BS)، گرادیان طولی رودخانه(SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی(AF)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(T)، شاخص انتگرل هیپسومتری(H) فرونشست منطقه از لحاظ تکتونیکی مورد مطالعه قرار گرفت. همین طور با استفاده از تداخل سنجی راداری نرخ فرونشست مشخص شد. بررسی این شاخص ها نشان داد که شاخص های، شکل حوضه(BS)، گرادیان طولی رودخانه(SL)، عدم تقارن حوضه زهکشی(AF)، شاخص تقارن توپوگرافی معکوس(T) ، بیانگر تکتونیک فعال در منطقه است. فعالیت های زمین ساخت باعث کشیدگی دشت و نامتقارن شدن دو طرف رود اصلی شده است. همین طور نتایج مربوط به تداخل سنجی راداری در بازه دوساله بیانگر این است که به موازات فرونشست( با نرخ 9 سانتیمتر) در بخش هایی از دشت، بخش های دیگر با بالاآمدگی( با نرخ 21 سانتیمتر) مواجه است.

قرارگیری دشت خانمیرزا ازنظر زمین ساختاری در زون زاگرس چین خورده در جنوب گسل دنا و وجود پیزومترهای بیرون زده از خاک و همین طور وجود چشمه و ... از نشانه های تحرک پوسته ای در سطح این دشت است. هدف از این پژوهش به کارگیری اطلاعات زمین شناسی، لرزه شناختی و تصاویر ماهواره ای به منظور به دست آوردن نگرشی از فعالیت تکتونیکی عصر حاضر در دشت خانمیرزا و همین طور ساده سازی محاسبه جابجایی، ارزیابی مقدار جابه جایی سطح زمین و پارامترهای موثر بر این جابه جایی و ارائه مدل مناسب برای این دشت است. در این مطالعه نرخ جابه جایی 8 ساله سطح زمین (2010-2003) با استفاده از تصاویر راداری D-InSAR و تداخل سنجی راداری محاسبه شد و پارامترهای موثر لایه ارتفاعی DEM، شیب، جهت شیب، انحنای نیمرخ، انحنای سطح، فاصله از جاده، فاصله از گسل، تراکم گسل، شدت زلزله بر این جابه جایی در محیط GIS به دست آمد و از طریق رگرسیون چند متغیره در محیط SPSS به ارائه بهترین مدل برای این دشت پرداخته شد در این محیط نرخ جابه جایی 8 ساله به عنوان متغیر وابسته و بقیه پارامترها به عنوان متغیر مستقل در نظر گرفته شدند و نتایج در مدل STEPWISE به چالش کشیده شدند. نتایج نشان داد که از بین 13 روش، روش 13 با ارائه بهترین ضریب همبستگی 826/0، ضریب تعیین 682/0 و ضریب تعیین تعدیل شده 675/0 و خطای استاندارد 99 درصد بهترین مدل منطقه ای برای محاسبه تحرک پوسته ای در سطح این دشت است و میانگین تحرکات در این حوضه 10 سانتیمتر بالاآمدگی برای 8 سال می باشد.

شکل زمین نقش اساسی در فرایند رخداد زمین لغزش ایفا می کند. هدف اصلی از این پژوهش، ارزیابی و مقایسه دو مدل احتمالاتی دمپسترشفر و وزن شاهد با تأکید بر شاخص های مورفومتری در پهنه بندی حساسیت نسبت به زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه فهلیان است. بدین منظور، هجده عامل مؤثر در وقوع زمین لغزش شناسایی و ارزیابی شد. سپس، نقشه های این عوامل در محیط GIS تهیه و با لایه پراکنش زمین لغزش های منطقه همپو شانی و بر اساس دو مدل فوق وزن دهی شد . نقشه های پهنه بندی حساسیت براساس دو مدل تهیه شد. نتایج نشان داد که در هر دو مدل شیب های بیش از 40درصد و شاخص ناهمواری زمین بیش از 14 بیشترین وزن را به خود اختصاص داده و مهم ترین نقش را در وقوع زمین لغزش های منطقه داشته اند. به منظور ارزیابی دقت و صحّت مدل ها، از منحنی ویژگی عملگر نسبی (ROC) استفاده شد. نتایج اعتبار سنجی حاصل از سطح زیر منحنی برای مدل دمپسترشفر و وزن شاهد به ترتیب 79/0 و 76/0 به دست آمد. بنابراین، اعتبار هر دو مدل خوب برآورد شد. همچنین، نتایج حاصل از محاسبه نسبت FR و شاخص SCAI مبیّن طبقه بندی مناسب در پنج طبقه حساسیت است. با توجه به نتایج کمّی اعتبار سنجی، مدل دمپسترشفر، با بهره گیری از شاخص های مورفومتریک، مدل مناسبی برای پهنه بندی حساسیت نسبت به زمین لغزش معرفی می شود.

تحلیل ویژگی های فرمی سطح زمین که می تواند متأثر از عوامل اقلیمی، هیدرولوژیکی، خصوصیات ذاتی سازندها و بویژه فعالیت های نئوتکتونیک باشد، نقش مهمی در شناسایی و معرفی مناطق درگیر با خطر زمین لغزش دارد. هدف این تحقیق ارزیابی نقشه پهنه بندی حساسیت زمین لغزش بااستفاده از بکارگیری شاخص های ژئومورفومتریک همراه با سایر عوامل مرسوم در پهنه بندی به منظور افزایش درستی نقشه حساسیت پذیری زمین لغزش در حوضه آبخیز رودخانه فهلیان می باشد. در این پژوهش از 20 عامل مؤثر مشتمل بر 14 عامل مرسوم و 6 عامل ژئومورفومتریک به منظور ارزیابی میزان صحت نقشه پهنه بندی حساسیت زمین لغزش استفاده شد. بدین منظور ابتدا نسبت به تعیین وزن طبقات هر یک از عوامل بااستفاده از روش فاکتور اطمینان اقدام شد. سپس بااستفاده از اوزان بدست آمده و اجرای روش رگرسیون لجستیک نقشه حساسیت پذیری نسبت به زمین لغزش  با دو رویکرد بدون و با بکارگیری شاخص های ژئومورفومتریک در کنار سایر عوامل تهیه شد. نتایج حاصل از اجرای مدل رگرسیون لجستیک، نشان داد عامل شیب، تراکم پوشش گیاهی، جهت شیب و فاصله از آبراهه به ترتیب بیشترین تاثیر را در رخداد زمین لغزش دارد. در نهایت بااستفاده از منحنی ویژگی عملگر نسبی ( ROC )  اقدام به اعتبارسنجی، ارزیابی و مقایسه نقشه های حاصل از دو رویکرد گردید. سطح زیر منحنی در حالت بدون و با بکارگیری شاخص های ژئومورفومتریک به ترتیب 82/0 و 88/0 می باشد. بنابراین بکارگیری شاخص های ژئومورفومتریک منجربه افزایش درستی نقشه پهنه بندی حساسیت نسبت به زمین لغزش شده است. براساس نتایج حاصل از طبقه بندی نقشه پهنه بندی حساسیت نسبت به زمین لغزش با استفاده از عوامل ژئومورفومتریک، 78/14درصد (94/59563 هکتار) و 06/17درصد (04/68767 هکتار) از منطقه موردمطالعه به ترتیب در رده حساسیت زیاد و خیلی زیاد قرار گرفته است. باتوجه به نقش بکارگیری شاخص های ژئومورفومتریک در افزایش صحت نقشه حاصل، استفاده از این رویکرد در تهیه نقشه پهنه بندی حساسیت نسبت به زمین لغزش پیشنهاد می گردد.

یکی از اهداف ژئومورفولوژیست ها در کار با الگوها برای تحلیل لندفرم، رسیدن به روابط بهتر برای درک واقعیت های فیزیکی محیط است. در پژوهش حاضر به ارزیابی کارایی شاخص های ژئومورفومتریک در افزایش دقت نقشه های پهنه بندی حساسیت زمین لغزش پرداخته شد؛ به این ترتیب که ابتدا با استفاده از ۹ شاخص اولیه مؤثر در رخداد زمین لغزش شامل شیب، جهت شیب، ارتفاع، کاربری اراضی، سنگ شناسی، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه و شاخص پوشش گیاهی (NDVI) نقشه پهنه بندی تهیه شد. در گام بعد، شاخص های ژئومورفومتریک مؤثر در رخداد لغزش شامل شاخص موقعیت توپوگرافیک (TPI)، انحنای سطح، انحنای مقطع، طول شیب (LS)، شاخص خیسی توپوگرافی (TWI)، شاخص توان آبراهه (SPI) و شاخص نسبت مساحت سطح (SAR) به الگو اضافه و نقشه پهنه بندی تهیه شد. در گام آخر، درستی نقشه های پهنه بندی حاصل از دو رویکرد با استفاده از منحنی ROC ارزیابی شد. برای تهیه نقشه های پهنه بندی از الگوی ترکیبی جدیدی استفاده شد؛ به این شکل که برای تعیین وزن معیارها از روش رگرسیون چندمتغیره و برای تعیین وزن کلاس ها از روش نسبت فراوانی استفاده شد؛ درنهایت رابطه رگرسیونی چندمتغیره خطی از نوع تحلیل ممیزی مبنای تهیه و مقایسه نقشه پهنه بندی حساسیت لغزش برای دو رویکرد با استفاده و بدون استفاده از شاخص های ژئومورفومتریک قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان دادند شاخص های ژئومورفومتریک تأثیر بسزایی در افزایش دقت تشخیص مناطق حساس به زمین لغزش داشته اند و باعث افزایش درستی نقشه پهنه بندی از ۷۳۱/۰ به ۹۳۸/۰ شده اند و قدرت تفکیک بین طبقه های لغزش را افزایش داده اند. طبق نتایج، شاخص موقعیت توپوگرافی، انحنای سطح و نسبت مساحت سطح بیشترین تأثیر را در افزایش درستی نقشه پهنه بندی داشته اند. بر اساس نتایج پهنه بندی و شاخص های ژئومورفومتریک، ۶۸/۸ درصد (۶۷۳۷ هکتار) مساحت منطقه در رده خطر بسیارزیاد و ۳۳/۱۵ درصد (۱۱۹۰۶ هکتار) در رده زیاد قرار گرفته است. باتوجه به توانایی زیاد شاخص های ژئومورفومتریک برای تشخیص مناطق حساس لغزش، استفاده از این شاخص ها در پهنه بندی خطر زمین لغزش توصیه می شود.

اهداف: در مفهومی گسترده، آمایش زمینه را برای کاربری اراضی و توسعه درخلال مجموعه ای از کنترل های قانونی مهیا می کند. ژئومورفولوژی بر مکان گزینی، مورفولوژی و ساخت وسازهای مسکونی و جهات توسعة فیزیکی سکونتگاه ها، اثر می گذارد؛ بنابراین، هدف از این پژوهش، شناخت قابلیت ها و محدودیت های ژئومورفولوژیک منطقه برای ایجاد و توسعة سکونتگاه های انسانی در شمال شرق یزد است. روش: در این پژوهش، برای شناسایی مناطق مستعد توسعه و ایجاد سکونتگاه ها براساس واحدهای ژئومورفولوژیک، از پارامتر های شیب، جهت شیب، ارتفاع، زمین شناسی، خاک، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، فاصله از سکونتگاه و ژئومورفولوژی به عنوان عوامل مؤثر در آمایش استفاده شد. درنهایت، پس از استانداردسازی، تلفیق و پهنه بندی براساس مدل فازی و آمایش ژئومورفولوژیک، نقشة پهنه بندی آمایشی برای توسعة سکونتگاه ها به دست آمد. یافته ها/ نتایج: نتایج نشان داد که حدود 74 درصد از مساحت منطقة موردمطالعه در طبقات بسیار نامناسب و نامناسب، حدود 85/8 درصد دارای شرایط متوسط و حدود 17 درصد در طبقات بسیار مناسب و مناسب قرارگرفته اند. بخش عمده ای از ناحیه توسط دشت های نسبتاً صاف و هموار با واحداهای ژئومورفولوژیک بیابانی و اقلیم فراخشک فراگرفته شده است. نتیجه گیری: دشت های معروف به دشت کویر و دشت طبس، با توجه به نتایج حاصل از نقشة پهنه بندی مناطق مستعد توسعة مسکونی، نقشة واحدهای ژئومورفولوژیک و نیز انطباق آن ها با نقاط مسکونی موجود، شرایط لازم را برای توسعه و ساخت سکونتگاه های جدید ندارند. درواقع، این مناطق به دلیل شرایط سخت زیستی، خاک و لیتولوژی نامناسب، خشکی زیاد، تپه های ماسه ای، اراضی رسی- نمکی و غیره شرایط مناسبی برای توسعة مسکونی ندارند.

در این پژوهش یک مدل ترکیبی نوین به منظور افزایش دقت تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش در حوضه دزعلیا، استان اصفهان که یک منطقه حساس نسبت به زمین لغزش می باشد ارائه شده است. بدین منظور در ابتدا با استفاده از مطالعه ادبیات تحقیق، تفسیر عکس های هوایی و خصوصیات منطقه مطالعاتی ۲۳ فاکتور مؤثر در زمین لغزش شامل فاکتورهای ژئومورفولوژیکی، زمین شناختی، هیدرولوژیکی و محیطی انتخاب گردید، سپس با استفاده از مدل AHP به غربالگری پارامترها پرداخته شد و تعداد ۱۲ پارامتر به منظور اجرای مدل انتخاب گردید. با توجه به این که میزان تأثیر پارامترها در زمین لغزش در بخش های مختلف یک حوضه یکسان نمی باشد به منظور رفع این مشکل از مدل رگرسیون وزنی جغرافیایی به منظور قطعه بندی حوضه موردمطالعه استفاده گردید و حوضه با استفاده از ۳ پارامتر لیتولوژی، TPI و انحنای سطح به ۲۵ قطعه تقسیم گردید و سپس مدل SVM-FR برای هر یک از قطعه ها اجرا گردید و درنهایت از تلفیق قطعه ها، نقشه نهایی پهنه بندی حساسیت زمین لغزش حاصل گردید. از ۸۴ زمین لغزش موجود در منطقه ۷۰ درصد (۵۹ زمین لغزش) به منظور اجرای مدل و ۳۰ درصد (۲۵ زمین لغزش) به منظور صحت سنجی مورداستفاده قرار گرفت. به منظور بررسی دقت و صحت مدل، به مقایسه مدل با مدل های SVM-FR و FR با استفاده از منحنی ROC پرداخته شد و نتایج نشان داد مدل ترکیبی دارای دقت پیش بینی بالاتری (۸۵۱/۰) نسبت به مدل SVM-FR (۷۴۲/۰) و مدل FR (۷۱۴/۰) می باشد. بر اساس نتایج حاصل از مدل ترکیبی ۵۱/۳۴۵۰ هکتار (۷۴/۲۰ درصد) از منطقه مطالعاتی در رده خطر زیاد و ۹۴/۴۴۱ هکتار (۶۶/۲ درصد) در رده خطر خیلی زیاد قرار دارد. با توجه به تأثیر شگرف مدل GWR در بالا بردن دقت نقشه های حساسیت زمین لغزش، استفاده از آن در پژوهش های مربوط به زمین لغزش توصیه می گردد.

تهیه نقشه فرسایش خاک در حوضه ها آبخیز مبنای اولویت بندی برنامه ی حفاظت خاک است. هدف ازاین پژوهش بکارگیری مدل فرسایشی F.A.Oو ارزیابی متغیرهای آن بااستفاده از قابلیت GIS و تهیه نقشه فرسایش خاک حوضه آبخیز مارون می باشد. بدین منظور پس از رقومی کردن نقشه های حوضه به مقیاس1:50000 و تلفیق آنها با همدیگر در محیط نرم افزار Arc GIS10.3 ، نقشه واحدهای کاری یا همگن تهیه گردید. سپس باتوجه به جداول امتیازدهی عوامل مورد استفاده در مدل و بازدیدهای میدانی با به کارگیری GPS در عرصه و اعمال امتیازات عوامل در هر یک از واحدهای همگن در محیط GIS، امتیاز نهائی هر عامل و نیز نمره شدت میزان فرسایش در واحدهای کاری برآورد گردید. درنهایت نقشه وزنی حاصل براساس جدول طبقه بندی کلاس های فرسایشی مدل F.A.O و باتوجه به دامنه حداقل و حداکثر نمره ارزیابی شده برای عوامل در واحدهای کاری به چهار رده فرسایشی با وضعیت های نسبتاً متوسط، متوسط، زیاد و خیلی زیاد طبقه بندی گردید. نتایج نشان می دهد 95 درصد از وسعت منطقه مورد بررسی در فرسایش متوسط (49/06 درصد) تا زیاد (45/98 درصد) و تنها 5 درصد مساحت منطقه در رده فرسایش نسبتاً متوسط (3/66 درصد) و خیلی زیاد (1/30 درصد) قرار می گیرد.

برای کاهش زیان های ناشی از رخداد زمین لغزش و شاید پیشگیریی از وقوع آن اولین گام تهیه نقشه ای نسبتاً دقیق از مناطق مستعد زمین لغزش است. پارامترهای بسیاری بر دقت مدل های پهنه بندی خطر رخداد زمین لغزش موثراند که اولویت بندی اولیه عوامل موثر از جمله این پارامترها می باشد. هرچه اولویت بندی اولیه عوامل موثر بر رخداد زمین لغزش ها دقیق تر باشد، مدل نهایی انطباق بیشتری با پتانسیل لغزه خیزی منطقه خواهند داشت. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی تاثیر نوع اولویت بندی اولیه عوامل موثر بر دقت نقشه های پهنه بندی خطر تهیه شده به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) می باشد. برای این منظور ابتدا اولویت بندی اولیه عوامل موثر با استفاده از نظرات کارشناسی محض انجام گرفت، سپس از رابطه رگرسیونی چند متغیره (MR) و نظرات کارشناسی به صورت تلفیقی برای اولویت بندی اولیه عوامل موثر استفاده گردید. نهایتاً نقشه های پهنه بندی خطر تهیه شده به هر دو روش AHP کارشناسی محض و AHP تلفیقی با استفاده از شاخص های ارزیابی مدل های پهنه بندی به آزمون گذاشته شدند. برای انجام این تحقیق، حوضه رودخانه ماربر (پادنای سمیرم) به عنوان منطقه هدف انتخاب و نقشه پراکنش زمین لغزش-های حوضه تهیه شد. سپس 9 عامل لیتولوژی، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه، شیب، جهت شیب، پوشش گیاهی، کاربری ارضی و بارش در قالب 54 پارامتر به عنوان عامل های موثر در رخداد زمین لغزش های منطقه در نظر گرفته شدند و لایه های اطلاعاتی آنها جهت انجام آنالیزها تهیه شد. اولویت بندی اولیه عوامل و پارامترهای موثر بسته به روش اولویت بندی (کارشناسی محض یا تلفیقی) انجام و مراحل تحلیل سلسله مراتبی برای هرکدام انجام شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که شاخص زمین لغزش در نقشه پهنه بندی تهیه شده به روش AHP تلفیقی (ضرایب رگرسیونی و قضاوت کارشناسی) کاملاً مشخص و از دقت بیشتری در تفکیک پهنه های مستعد خطر نسبت به روش AHP کارشناسی محض برخوردار است. همچنین کلیت مدل نیز بر اساس شاخص کیفیت (Qs) مناسب تر می باشد.

زمین لغزش یکی از بلایای طبیعی است که رخداد آن مشروط به کارکرد عوامل دیگر است. این پدیده مانند سایر بلایای زمینی از نظر طبیعی بلیه نیست، بلکه از جمله فرآیندهای لازم جهت تحولات ناهمواری های زمین به شمار می رود که حضور انسان در پیرامون این رخداد آن را به صورت بلانشان می دهد. معمولاً در مطالعه ی زمین لغزه ها عواملی مانند جنس اراضی، ریزش های جوی، تغییر گرادیان شیب، زمین لرزه، فوران آتشفشانی، نوسانات آب زیرزمینی و علل انسانی در قالب مدل های مختلف مورد بررسی قرار می گیرند. اگر چه عوامل فوق می-توانند سهم عمده ای در بروز این پدیده داشته باشند ولی شرط لازم وکافی برای تکوین چنین پدیده هایی زمینه ی تاریخی بستر اراضی است که فرآیندهای شکل زای خاصی را تجربه کرده اند. درمورد توزیع و پراکندگی لغزش ها و علل وقوع آنها درایران نیز مطالعات جامعی انجام گرفته است. در این مقاله وقوع این پدیده از جنبه ی دیگری مورد بررسی قرار گرفته و سعی شده است رابطه ی مکانیسم های شکل زا و تاثیری که این پدیده در تحریک ناپایداری ها داشته است برملا شود به طوری که می توان نتیجه گرفت که توزیع این پدیده معطوف به رخدادهای اقلیمی از یک سو و فرآیندهای شکل زای تاریخی از سوی دیگر است. بر اساس یکی از روش های پهنه بندی زمین ریختی- اقلیمی، ایران را می توان به چهار ناحیه ی متفاوت برودتی، حرارتی، رطوبتی و حرارتی- رطوبتی طبقه بندی نمود که هر یک از این نواحی دارای ویژگی های ژئومرفیک خاصی است و تاثیرات مستقیم و غیرمستقیم بر وقوع زمین لغزش ها دارند. به منظور بررسی این تاثیرات با استفاده از نرم افزار 9.3Arc GIS نقشه ی پراکندگی زمین لغزش های اصلی کشور از یک سو و سیستم های شکل زا از سوی دیگر تهیه و با تحلیل مکانی این دو مجموعه ی رابطه ی مجاورتی آنها با استفاده از روش های آماری- مکانی، ارزیابی شده است. نتایج این تحقیقات نشان داد که 92 درصد از زمین لغزش ها در چاله های برودتی و رطوبتی وتنها حدود 8 درصد درچاله های حرارتی به وقوع پیوسته اند، همچنین تراکم لغزش ها در مرز ترمودینامیکی چاله های برودتی- حرارتی و رطوبتی- برودتی بیشتر است.