فهرست مطالب

نشریه اکولوژی سرزمین
پیاپی 1 (زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/10/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • یدالله پورشنبه، اسدالله خورانی*، لیلا جعفری صفحات 1-13

    کشور ایران جزء مناطق خشک و نیمه خشک دنیا محسوب می شود که حدود 65 تا 70 درصد اراضی زیر کشت محصولات عمده زراعی به گندم تعلق دارد. در این پژوهش به منظور پیش یابی اثر تغییر اقلیم بر عملکرد گندم پاییزه (آبی) جیرفت ابتدا به منظور شبیه سازی عملکرد گندم پاییزه از مدل گیاهی آکواکراپ استفاده شده است. سپس برای آشکار سازی تغییرات متغیرهای اقلیمی طی سال های 2020 تا 2098 از 17 مدل گردش عمومی جو از سری مدلهای CMIP5 تحت سناریوهای واداشت تابشی RCP4.5 و RCP8.5 استفاده شده است. خروجی این مدلها بر اساس ابزار مولد اقلیم MarkSimGCM ریزگردانی شده است. ارزیابی دقت مدل AquaCrop در شبیه سازی عملکرد گندم طی دوره پایه (1990-2016) نسبت به عملکرد مشاهده شده نشان دهنده دقت مطلوب این مدل با میزان ضرایب R2، MAE، RMSE و MAPE 7/0، 203، 237 و 43/11 درصد بوده است. نتایج پیش بینی عملکرد گندم طی دوره آتی نشان داد که تحت هر دو سناریو افزایش خواهد یافت که میانگین افزایش عملکرد طی دوره آتی نسبت به دوره پایه برای RCP4.5 75 و برای RCP8.5 91 کیلوگرم در هکتار خواهد بود. دلیل افزایش عملکرد این محصول کاهش دمای حداقل و حداکثر طی دوره آتی بخصوص در زمان انتهایی رشد گندم و کاهش تنش گرمایی است.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، گندم پاییزه، جیرفت، مدل AquaCrop، سناریوهای واداشت تابشی
  • ابراهیم مرواری* صفحات 14-27
    در این پژوهش کارایی مدل های فازی در مدل سازی تصادفات بزرگراه های درون شهری مورد ارزیابی قرار می گیرد و به عنوان مطالعه موردی از داده های تصادفات بزرگراه های شهری مشهد استفاده می شود. برای مدل سازی بر پایه منطق فازی، متغیرهای مربوط به جریان ترافیک و طرح هندسی راه به عنوان متغیرهای ورودی بکار می رود. مدل سازی فازی شامل چهار مرحله فازی سازی متغیرهای ورودی و خروجی، تولید قوانین، ترکیب و جمع کردن نمودارها و فازی زدایی می باشد. برای فازی سازی متغیرها در نمودار پراکندگی از مفهوم چندک های آماری، برای اختصاص واژه های زبانی مانند کم، متوسط یا زیاد بهره گرفته می شود.بر پایه منطق فازی در این مقاله دو مدل برای پیش بینی شمار تصادفات مالی و جانی در بزرگراه های درون شهری ارایه شده است. با مقایسه شمار برآورد شده تصادفات توسط مدل ها با شمار مشاهده شده، از روی مقدار ضریب همبستگیR^2 می توان کارایی و دقت مدل ها را ارزیابی نمود. برای تولید قوانین در مدل سازی فازی، از نتایج پژوهش های گذشته برای شناسایی عوامل موثر بر رخداد تصادفات مالی و جانی در بزرگراه های درون شهری استفاده شده است. با ثابت شدن کارایی مدل های منطق فازی ساخته شده در پیش بینی شمار تصادفات می توان نتایج آن پژوهش ها را باز تایید نمود.
    کلیدواژگان: تصادفات، مدل سازی، جریان ترافیک، طرح هندسی راه، مدل های منطق فازی
  • شیرین مرادجانی* صفحات 27-37

    گفته می شود که تغییر اقلیم تاثیر نامطلوبی بر صنعت گردشگری خواهد داشت چراکه اقلیم از متغیرهای اساسی گردشگری محسوب می شود. در این پژوهش به منظور بررسی اثر تغییر اقلیم بر وضعیت آینده (2020-2050) اقلیم گردشگری استان لرستان از دو سناریوی واداشت تابشی RCP2/6 و RCP8/5 و شاخص اقلیم گردشگری TCI استفاده گردید. بدین منظور داده های هر دو سناریو از درگاه ESGF دریافت گردید. پس از ریزمقیاس نمایی داده ها با استفاده از مدل ریزگردانی LARS-WG6، اعتبار آن ها نسبت به ایستگاه های زمینی به صورت ماهانه در دوره پایه موردبررسی قرار گرفت، سپس برای بررسی اقلیم گردشگری آتی در قالب ماهانه میانگین ماهانه پارامترها محاسبه و به شاخص TCI فراخوانده شدند. جهت بررسی روند تغییرات پارامترهای اقلیمی پارامترهای مورداستفاده در شاخص TCI از آزمون ناپارامتریک من-کندال استفاده گردید. نتایج نشان داد که در دوره آتی در ایستگاه بروجرد و خرم آباد در 7 ماه و در ایستگاه بروجرد در 8 ماه از سال تغییرات کیفی در سطح شاخص TCI نسبت به دوره پایه حادث شده است. در دوره آتی تحت هر دو سناریو به طورکلی شاهد کاهش کیفی اقلیم گردشگری در ایستگاه الیگودرز، افزایش کیفی در ایستگاه بروجرد و تضاد افت و بهبود TCI در هر دو سناریو در ایستگاه بروجرد خواهیم بود. در پارامترهای دما، ساعات آفتابی و سرعت باد تحت هر دو سناریو شاهد جهش مثبت در این پارامترها خواهیم بود ولی این روند افزایشی فاقد معناداری است. در پارامتر بارش و رطوبت نیز اغلب شاهد کاهش بارش برای زمستان خواهیم بود که از این منظر عاملی مثبت در اقلیم گردشگری ایستگاه ها محسوب می شود ولی افزایش بارش و رطوبت در تابستان به خصوص در RCP2/6 عاملی منفی در اقلیم گردشگری آتی ایستگاه ها تلقی می شود. با توجه به افزایش دما و ساعات آفتابی در دوره آتی و وفور منابع آبی استان سرمایه گذاری در زیرساخت تفریحات آبی و بهره برداری از فعالیت های توریستی مرتبط با آب نه تنها باعث بهره برداری از ظرفیت مسافران استان های هم جوار مانند خوزستان در فصول گرم می شود بلکه می تواند در ترکیب با افزایش های دمایی و ساعات آفتابی جذابیت سفر و بهره برداری در این بخش از فعالیت های گردشگری را افزایش دهد.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، گردشگری، سناریوهای واداشت تابشی، لرستان
  • ابراهیم مرواری* صفحات 38-49

    در این مقاله به پژوهشی که برای ارزیابی کارایی مدل های شبکه عصبی در مدل سازی تصادفات بزرگراه های درون شهری انجام شده است پرداخته می شود. به عنوان مطالعه موردی از داده های تصادفات بزرگراه های شهری مشهد و از متغیرهای مربوط به جریان ترافیک و طرح هندسی راه به عنوان متغیرهای ورودی مدل ها برای مدل سازی با شبکه های عصبی استفاده می شود. مدل سازی با شبکه های عصبی شامل سه مرحله تعیین معماری شبکه عصبی، تعیین توابع انتقال، آموزش و خطا و ساخت مدل های شبکه عصبی می شوددر این پژوهش، دو مدل شبکه عصبی برای برآورد شمار تصادفات مالی و جانی در بزرگراه های درون شهری ارایه شده است. برای ارزیابی کارایی و دقت مدل ها، به مقایسه شمار برآورد شده تصادفات توسط مدل ها با شمار مشاهده شده پرداخته و از مقدار Rاستفاده شده است. براین پایه، مدل های ارایه شده برای برآورد شمار تصادفات مالی و جانی مناسب است. از این رو می توان کارایی مدل های شبکه عصبی را در مدل سازی تصادفات مالی و جانی در بزرگراه های درون شهری تایید نمود.

    کلیدواژگان: تصادفات، بزرگراه های درون شهری، مدل سازی تصادفات، مدل های شبکه عصبی
  • پریسا خواجوی*، فرشاد نعمتی صفحات 50-78
    پیشرفت های فناوری سنجش ازدور آن را به جایگزین مناسبی برای روش های سنتی در پایش، شناسایی و تحلیل لکه های نفتی تبدیل کرده است. سنسورهای SAR معمولا برای تشخیص لکه های نفتی استفاده می شوند، اما استفاده از تصاویر آن ها به دلیل هزینه های بالا، عرض برداشت کم و تفکیک زمانی ضعیف محدود است. سنجنده MODIS قرارگرفته بر روی سکوهای ترا و اکوا در هرروز دو بار از هر نقطه از سطح کره زمین تصویر برداشت می کنند و تصاویر آن در قدرت تفکیک 250، 500 و 1000 متری هستند که منبع رایگان و ارزشمندی جهت آشکارسازی لکه های نفتی هستند. در این پژوهش به منظور آشکارسازی لکه های نفتی طی سه رخداد نشت نفت در سال های 2007، 2015 و 2016 اقدام به آشکارسازی لکه های نفتی با استفاده از تصاویر سطح یک MODIS شد. در مرحله پیش پردازش تصاویر MODIS به بازتاب بالای اتمسفر تبدیل شدند، به منظور آشکارسازی لکه های نفتی، از شاخص آشکارسازی لکه های نفتی استفاده شد و به برای بررسی اثر لکه های نفتی بر غلظت کلروفیل آب و فیتوپلانکتون ها، جلبک های شناور، رنگ آب، کدورت آبی و دمای سطح آب به ترتیب از شاخص ها و الگوریتم های OC3، CMI، FAI و SABI، NDVI، TWI و SST4 استفاده شد. نتایج نشان می دهد که لکه های نفتی در خروجی شاخص OSI منطبق بر پیکسل های با بالاترین DN ها در تصویر مربوط به هرسال است، همچنین لکه های نفتی باعث کاهش غلظت کلروفیل، جلبک های شناور، رنگ آب و دمای سطح آب و افزایش کدورت آبی می شوند که در تصاویر خروجی مربوط به همه شاخص ها و الگوریتم ها لکه های نفتی منطبق بر پیکسل های با حداقل ارزش DN ها است. در بین تمامی روش های مورداستفاده تنها شاخص CMI مربوط به فیتوپلانکتون ها تغییرات محسوسی در محدوده لکه های نفتی نشان نمی دهد؛ بنابراین پیشنهاد می شود جهت آشکارسازی لکه های نفتی از روش ها و شاخص های مورداستفاده در این پژوهش استفاده گردد.
    کلیدواژگان: لکه های نفتی، محیط زیست، جلبک های شناور، MODIS، خلیج فارس
  • یوسف درویشی*، صالح آرخی صفحات 79-95

    گسترش شهرها علاوه بر تغییرات کاربری ها، موجب تغییرات در الگوی سیمای سرزمین شهرها شده است و این پدیده اثرات متعددی برروی ساختار، کارکرد و تغییرات سیستم های اکولوژیک دارد. بنابراین با توجه به آثار منفی ناشی از استفاده نامناسب از سرزمین و تغییر کاربری اراضی، آگاهی و شناخت روند تغییر پذیری، در ارزیابی آثار محیط زیستی ناشی از توسعه به منظور طرح ریزی و مدیریت پایدار سرزمین ضروری است . این مطالعه با هدف بررسی روند تغییرات سیمای سرزمین،سنجش وضعیت لکه ها و تحلیل روند توسعه شهر کرمانشاه انجام شده است. این تحقیق از این نظر دارای نوآوری بوده که کاربرد اصول اکولوژی سیمای سرزمین را در سطح لکه ها ارزیابی می نماید. به منظور بررسی و طبقه بندی تغییرات پوشش اراضی، محاسبه متریک سیمای سرزمین،پیش پردازش و انجام تصحیحات هندسی و آتمسفریک در منطقه مورد مطالعه از نرم افزار های Envi.5.5 و Fragstats بهره گرفته شد. همچنین جهت تهیه نقشه های پوشش سرزمین و تحلیل تغییرات، به ترتیب از تصاویر ماهواره ای (1380) TMو (1398) OLI و متریک های مساحت طبقه، تعداد لکه، متوسط اندازه لکه، تراکم حاشیه و متوسط شاخص شکل استفاده شد. تجزیه و تحلیل متریک های سیمای سرزمین بیانگر جایگزینی گسترده فضای سبز، باغ، جنگل و مرتع توسط اراضی مسکونی، کشاورزی و آبی بوده است. نتایج بدست آمده نشان داد، با افزایش مساحت لکه، تعداد لکه و تراکم حاشیه کاهش می باید، یا به عبارتی رابطه عکس با هم دارند. تغییر در خصوصیات مکانی، در کارکرد اکولوژیک منطقه تاثیرگذار است و بایستی در برنامه ریزی و آمایش سرزمین مود توجه قرار گیرد.

    کلیدواژگان: سنجش از دور، سیمای سرزمین، متریک، خصوصیات مکانی، شهر کرمانشاه
|
  • Yadollah Pourshanbeh, Asadollah Khoorani *, Leila Jafari Pages 1-13

    Iran is considered one of the most arid and semi-arid regions in the world, where wheat accounts for about 65-70% of the cultivated land for the main crops. To predict the impact of climate change on the yield of fall wheat (blue) in Jiroft, the Aquacrop crop model was used to simulate fall wheat yield in this study. Then, 17 general atmospheric circulation models from the CMIP5 model suite were used under the RCP4.5 and RCP8.5 radiative forcing scenarios to show changes in climate variables from 2020 to 2098. The results of these models were fine-tuned using the MarkSimGCM climate generator. Evaluation of the accuracy of the AquaCrop model in simulating wheat yield during the baseline period (1990-2016) compared to the observed yield shows the optimal accuracy of this model with R2, MAE, RMSE, and MAPE coefficients of 0.7, 203, 237, and 11.43 percent.The results of predicting wheat yield in the future period show that it will increase under both scenarios, that the average yield increase in the future period compared to the base period is 75 kg/ha for RCP4.5 and 91 kg/ha for RCP8.5. The reason for the yield increase in this product is the reduction of minimum and maximum temperatures in the future period, especially at the end of wheat growth, and the reduction of heat stress.

    Keywords: climate change, autumn wheat, Jiroft, AquaCrop, radiative forcing scenarios
  • Ebrahim Moorvari * Pages 14-27
    In this study, the effectiveness of fuzzy models in modelling inner-city highway accidents is evaluated using the Mashhad highway accident data as a case study. For modelling based on fuzzy logic, the variables related to traffic flow and road geometry are used as input variables. Fuzzy modelling involves four stages: Fuzzification of input and output variables, generation of rules, combination and collection of diagrams and de-fuzzification. To fuzzify the variables in the scatter plot, the concept of statistical quantiles is used to assign linguistic terms such as low, medium or high.Based on fuzzy logic, this paper presents two models for predicting the number of financial and fatal accidents on inner-city highways. By comparing the accident numbers estimated by the models with the observed numbers, the efficiency and accuracy of the models can be evaluated by the correlation coefficient R^2. In order to create rules for fuzzy modelling, the results of previous studies were used to identify the factors that influence the occurrence of financial and fatal accidents on inner-city motorways. By demonstrating the effectiveness of the fuzzy logic models created in predicting the number of accidents, the results of these studies can be confirmed.
    Keywords: Accidents, modelling, Traffic Flow, Road Geometry Design, FuzzyLogic Models
  • Shirin Moradjani * Pages 27-37

    It is said that climate change will have a negative impact on the tourism industry, since climate is one of the fundamental variables of tourism. In order to investigate the impact of climate change on the future situation (2020-2050) of tourism climate in Lorestan province, two scenarios of radiation forcing RCP2.6 and RCP8.5 and tourism climate index TCI were used in this study. For this purpose, the data of the two scenarios were obtained from ESGF portal. After the exponential scaling of the data using the LARS -WG6 microrotation model, their reliability compared to the ground stations was checked monthly in the base period, then to check the future tourism climate, the monthly average of the parameters was calculated and called to the TCI index. The non-parametric Mann-Kendall test was used to examine the changes in the climatic parameters used in the TCI index. The results showed that qualitative changes of TCI index occur in the next period in Borujerd and Khorramabad stations in 7 months and in Borujerd station in 8 months of the year compared to the base period. In the next period, under both scenarios, we will generally see a decrease in the quality of tourism climate in Aligoders station, a qualitative increase in Borujerd station and the contrast of TCI decrease and improvement in both scenarios in Borujerd station. In the parameters of temperature, sunshine hours and wind speed, there is a positive increase in both scenarios, but it is not significant. In the parameters of precipitation and humidity, a decrease in precipitation in winter is often observed, which from this point of view is considered a positive factor for the tourism climate of the stations, while an increase in precipitation and humidity in summer, especially in RCP2/6, is considered a negative factor for the future tourism climate of the stations. Considering the increase in temperature and sunshine hours in the coming period and the abundance of water resources in the province, investment in water recreation infrastructure and the use of water-related tourism activities will not only utilize the capacity of travelers from neighboring provinces such as Khuzestan in hot seasons, but can also be combined with temperature increases. and sunshine hours to increase the attractiveness of travel and use in this part of tourism activities.

    Keywords: climate change, Tourism, RCP Scenarios, Lorestan
  • Ebrahim Moorvari * Pages 38-49

    This paper discusses research evaluating the efficiency of neural network models in modeling inner-city highway accidents. As a case study, accident data from urban highways in Mashhad and variables related to traffic flow and road geometry are used as input variables for neural network modeling. Neural network modeling involves three steps: determining the neural network architecture, determining the transfer functions, training and errors, and creating neural network models.In this research, two neural network models were presented to estimate the number of financial and fatal accidents on inner-city highways. To evaluate the efficiency and accuracy of the models, the number of accidents estimated by the models was compared with the observed number and the value of R was used. On this basis, the presented models are suitable for estimating the number of financial and fatal accidents.

    Keywords: Accidents, Urabn Highways, Modeling Accidents, Neural Networks Models
  • Parisa Khajavi *, Farshad Nemati Pages 50-78
    The advances in technology have made it an alternative to traditional methods of monitoring, identifying and analyzing oil spills. SAR sensors are commonly used to detect oil spots, but their use of images is limited due to high costs, low crop width and poor time resolution. The MODIS sensor on the Terra and Okua platforms is taking pictures every two times from anywhere on the planet, with images at 250, 500, and 1000 meters resolution, which is a free and valuable resource for detecting oil spills. In this study, in order to detect oil spills during the three oil spill events in the years 2007, 2015, and 2016, oil spills were detected using surface-level images of MODIS. In the pre-processing stage, MODIS images were converted to atmospheric reflections. In order to detect oil spots, an indicator of oil spill detection was used to study the effect of oil spots on the concentration of water chlorophyll and phytoplankton, floating algae, water color, blue opacity and The surface water temperature was used from the indices and algorithms of OC3, CMI, FAI and SABI, NDVI, TWI and SST4 algorithms respectively. The results show that the oil spots in the OSI index output correspond to the pixels with the highest DN in the image per year, as well as oil spots, which reduce the concentration of chlorophylls, floating algae, water color and water surface temperature, and increasing the opacity of the water. For all indices and algorithms, oil spots are consistent with pixels with a minimum value of DNs. Among all the used methods, only the CMI for phytoplankton does not show any significant changes in the range of oil spills; therefore, it is suggested that the methods and indices used in this study be used to detect oil spots.
    Keywords: Oil Spills, Environment, floating algae, MODIS, Persian Gulf
  • Yousef Darvishi *, Saleh Arekhi Pages 79-95

    Urban sprawl, in addition to land use changes, cause of changes in urban landscape pattern has been caused and this phenomenon has several effects on the structure and functioning of ecological systems changes. So, with considering to negative effects caused by the improper use of land and land use changes, Knowledge and understanding of the variability trend is essential for assessing of environmental impacts arising from the development to the planning and sustainable management of land. In this research, Landsat TM satellite images related to May 2001 and OLI sensors related to June 1398 have been used. Also, field visit information and Google Earth images and comprehensive 1: 2000 maps of Kermanshah city have been used. In this study, for geometric correction, topographic maps with a scale of 1: 50,000 prepared by the Army Geographical Organization were used. At this stage, geometric corrections were applied to the images and the OLI image sensor in 1398 was referenced using the vector image method. For this purpose, 24 ground control points with suitable distribution and at the intersection of roads, waterways, etc. were used, so that the mathematical model used to find unknown coefficients in the equation has less error. To convert the coordinates of the corrected image to the uncorrected image, the first degree function was used and to re-sample the pixel value of the uncorrected image, the nearest neighbor method was used and finally the OLI sensor with RMS error equal to 0.35 ground was referenced. Geometric correction of TM image in 2001 was done by image-by-image method. For this purpose, the image of 1398 after geometric correction was considered as a basis. First, the control points were selected, then the points that had a lot of errors were removed from the relevant table, and finally, by removing 7 ground control points, the TM image was corrected with 35 control points with an error of 0.32. In order to determine the changes in addition to the coordinates of the images, the dimensions of their pixels must be the same, which in this study is the size of all pixels is 28.5 meters. First, it was observed that the highest producer accuracy, above 98%, was related to residential and rangeland lands (for two periods). This indicates the high spectral resolution for these classes. Secondly, according to the results, it was observed that The lowest accuracy of the manufacturer has been for the garden class. This class has been classified with %48.82producer accuracy for the image of this area (for 2001). It was also observed that the highest user accuracy was related to forest (2001) and garden (2017) land uses, which are %100 classified. The lowest user accuracy has been for the green space floor. This class is categorized with % 92.62user accuracy for the image of this area. This could be due to the complexity or proximity of the high spectral similarity boundaries to other classes and pixels mixed in the training and experimental samples.

    Keywords: Remote Sensing, landscape, Metrics, Spatial Features, Kermanshah City