منابع پایان نامه ارشد درباره فرسایش بادی، عدم قطعیت، پوشش گیاهی، عدم اطمینان

دانلود پایان نامه ارشد

ی مشکل است. شبکه های باور بیزین ، یکی از روشهایی است که میتواند این عدم قطعیت در پیشبینی مدلها را در مواجه با شرایط گوناگون فراهم نماید. این پژوهش با هدف پهنه بندی و ارزیابی کمی بیابانزایی در منطقه سگزی با گسترهای حدود 30 هزار هکتار در استان اصفهان و به منظور ایجاد یک ابزار پشتیبان تصمیمگیری با تلفیق نتایج مدل مدالوس و روش شبکه باور بیزین انجام شده است. در آغاز با بررسی مطالعات صورت گرفته در منطقه سگزی و همچنین بازدیدهای صحرایی 6 عامل اقلیم ، پوشش گیاهی، خاک ، آب زیرزمینی ، فرسایش بادی و مدیریت و سیاست به عنوان معیارهای ارزیابی بیابانزایی انتخاب شدند. سپس برای هر لایه یا معیار اصلی، مهمترین شاخصهای موثر در کیفیت آن معیار، بررسی و با شیوه مدل مدالوس وزن دهی انجام شد و با محاسبه میانگین هندسی شاخصها و بهره گیری از نرم افزار Arc GIS، نقشههای مربوطه به وضعیت هر شاخص یا معیار تهیه شد. در پایان با تلفیق نقشههای معیارها و بهرهگیری از میانگین هندسی، نقشه وضعیت فعلی بیابانزایی در منطقه مورد بررسی تولید شد. سپس با استفاده از شبکههای باور بیزین برای معیارهای خاک ، آب زیرزمینی و فرسایش بادی که تصمیمات مدیریتی بیشتر در آنها دخیل بوده مدلی طراحی شد و در سطح واحدکاری مدل ها اجرا و خصوصیات خاک ، آب زیرزمینی و فرسایش بادی مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت مدل کلی بیابانزایی منطقه تهیه گردید. برای مقایسه خروجی مدل بیزین با معیارهای مدل مدالوس میبایست متغیرهای موجود در هر دو مدل یکسان انتخاب شوند. بر همین اساس متغیرهای مدل بیزین ، همان شاخصهای معیارهای مدل مدالوس در نظر گرفته شد. ارزیابی مدل شبکه باور بیزین از طریق بازبینی مجدد مدل، تجزیه و تحلیل حساسیت و مقایسه آن با نتایج مدل مدالوس صورت گرفت. نتایج مدل مدالوس نشان داد که 13 درصد از سطح منطقه در کلاس شدید بیابانزایی و 87/78 درصد از سطح منطقه نیز در کلاس بیابانزایی بسیار شدید قرار گرفت. همچنین آنالیز حساسیت مدل بیزین و نتایج مدل مدالوس گویای این واقعیت بودند که معیارهای اقلیم و فرسایش بادی مهمترین عوامل در بیابانی شدن منطقه می باشند. این مطالعه نشان دادکه شبکههای باور بیزین به دلیل اینکه می توانند روابط علی و معلولی بین متغیرهای موثر در پروسه بیابانزایی را نشان دهند و همچنین میزان عدم قطعیت از پیش بینی سیستم را ارایه کنند، می توانند به عنوان ابزاری ارزشمند جهت پیش بینی تغییرات بیابانزایی استفاده شده و کمک شایانی به کارشناسان مربوطه جهت تصمیمگیری و مدیریت این مناطق ارایه دهند.
کلمات کلیدی : بیابانزایی ، مدل مدالوس ، شبکه های باور بیزین ، مدلسازی ، حساسیتسنجی

فصل اول
مقدمه
1- 1- کلیات
بیابان‌زایی به معنی از دست رفتن توانایی حاصلخیزی دایمی اراضی به دلیل تغییرات شرایط اکولوژیکی و مدیریتی است که در مناطق مختلف آب و هوایی می تواند اتفاق بیافتد.در حال حاضر بيابانزايي معضلي گريبانگير براي بسياري از کشورهاي جهان از جمله کشورهاي در حال توسعه ميباشد [6].
دفتر بيابان‌زدايي ايران 17 استان ايران را به عنوان«مناطق بياباني شده» تعريف کرده است که حدود 70 درصد کل جمعيت ايران را شامل مي‌شود. مناطق بياباني شده در ايران اغلب با ويژگي‌هاي اراضي خشک مشخص شدهاند [62].بيش از 5/64 درصد از مساحت کشور با بارندگي کمتر از 250 ميليمتر تحت تأثير شرايط اقليمي فراخشک و خشک مي‌باشد[8].
طبق بررسيهاي صورت گرفته توسط IFAD1، بيابانزايي 40 درصد از کل اراضي زمين را تهديد نموده و سالانه 12 ميليون هکتار از اراضي را زير تأثير مستقيم خود قرار ميدهد. اين پديده سالانه 42 ميليارد دلار به اقتصاد جهاني زيان رسانده و حدود دو ميليارد نفر از مردم جهان با اين پديده روبرو بوده و سالانه موجب مهاجرت پنج ميليون نفر از شهر و کاشانه خود ميشود [21]. همچنين طبق برآورد کنفرانس جهاني بيابانزايي و بيابانزدايي (UNCCD2)، پديده بيابانزايي در آينده بيش از 785 ميليون نفر انسان مناطق خشک را که معادل 7/17 درصد جمعيت کل جهان ميباشند، تهديد ,خواهد کرد. از اين تعداد، 60 تا 100 ميليون نفر به طور مستقيم به علت کاهش حاصلخيزي اراضي و ديگر فرآيندهاي بيابانزايي، تحت تاثير قرار ميگيرند. بيابانزايي ميتواند در همه شرايط اقليمي به وقوع بپيوندد و شدت آن بستگي به رژيم طبيعي آن منطقه دارد. در مناطقي با اقليم گرم و خشک، فرآيند بيابانزايي ميتواند سرعت پيدا کند و به صورت فاجعه درآيد. اين فرآيند همواره با تخريب خاک و منابع آب، پوشش گياهي و ديگر منابع همراه است [1]
چنين است که بيابانزايي در ميان 37 چالش مهم جهاني، يکي از سه چالش اصلي فراروي بشر در قرن 21 (پس از چالشهاي مهم تغيير اقليم و کمبود آب شيرين) گزينش ميشود. بيگمان، هنگامي که موضوعي واجد چنين درجه اهميتي کلاسبندي شده و مقابله با آن از جايگاه ممتازي در بين اولويتهاي مشترک شهروندان زميني برخوردار باشد؛ شناخت، ارزيابي و پايش مستمر آن بسیار حياتي و تأثيرگذار قلمداد ميشود [24].
با توجه به اهميت معضل بيابانزايي، مطالعات زيادي انجام شده، ولي پژوهشگران معتقدند ارزيابي بيابانزايي زماني به طور رضایت بخشی امکانپذير است که معيارها و شاخصهاي مناسب و معتبر مربوط به اين پديده تعيين شود؛ اما تاکنون امکان تعيين چنين شاخصهايي که بتوان از آنها در سطوح مختلف جهاني، ناحيهاي، منطقهاي، ملي و محلي استفاده نمود ميسر نشده است.
تاکنون روشهای بسیاری جهت ارزیابی بیابانزایی ارائه شده است که از آن جمله میتوان روش فائو – یونیپ ( 1984)، روش آکادامی علوم ترکمنستان ( بابایف ، 1985)، روش مدالوس (1999) و روشهایی از جملهICD3 ( اختصاصی – مهاجری ، 375 ) را ذکر نمود.
روش کار مدالوس4 که از جدیدترین روشهای ارزیابی بیابانزایی است، توسط کمیسیون اروپا ارائه گردیده و در اکثر کشورهای حاشیه مدیترانه و خاور میانه اجرا شده و نتایج مثبتی به دنبال داشته است [91].
در روش مدالوس چهار معیار خاک، اقلیم، پوشش گیاهی و مسائل مدیریتی به عنوان عوامل اصلی در بیابانی شدن مورد بررسی قرار میگیرد. در ارزیابی هر کدام از این معیارها ، چندین شاخص که بیانگر، وضعیت کیفی آن معیار میباشند، مطالعه میشوند. این شاخصها امتیازدهی شده و با توجه به وضعیت کیفی ، وزن کمی بین 1 تا 2 می گیرند. وزن 1 بیان کننده بهترین حالت و وزن 2 بازگو کننده وضعیت نامناسب شاخص میباشد . سپس با استفاده از میانگین هندسی وزن شاخصها ، وضعیت کیفی هر معیار ارزیابی و نقشه کیفیت هر معیار تهیه میشود . در نهایت ، با استفاده از میانگین هندسی معیارها و ورود دادهها به سیستم اطلاعات جعرافیایی ( GIS ) وضعیت فعلی بیابانزایی در منطقه مشخص شده و نقشه آن ترسیم میگردد. تمامی دادههای مورد نیاز در این مدل، در سامانههای اطلاعات جعرافیایی تعریف میشوند تا محاسبات مورد نیاز با توجه به الگوریتمهای تعریف شده برای محاسبه شاخصها و در نهایت تهیه نقشه بیابانزایی راحت تر صورت گیرد [114].
مدل مدالوس و دیگر مدلهای ارزیابی بیابانزایی در نتایج و اندازهگیریهای خود دارای عدم اطمینان بوده ، و این مدلها عدم قطعیتهای موجود را در نظر نمیگیرند. در سال‌های اخیر سیستم‌های پشتیبانی تصمیم ، جهت جمع آوری و یکپارچه سازی بهترین اطلاعات موجود برای اتخاذ تصمیمگیریهاي مناسب در سطح وسیعی از علوم، گسترش یافته است که مدل شبکه‌ی تصمیمگیری بیزین یکی از مدل‌هایی است که برای ایجاد انواع مختلف سیستمهای تصمیمگیری مورد استفاده قرار گرفته است. شبکه‌های باور بیزین (Bayesian Belief Networks) یا به طور مخفف BBNS با عناوین دیگری نظیر شبکه‌های اعتقادی، شبکه‌های بیز و شبکه‌های احتمالی معمولی نیز شناخته میشوند[118]. این مدل می تواند تا حدی عدم اطمینانهای موجود در نتایج ارزیابی را تعیین و با تولید نقشه، توان ریسک بیابانزایی با شدتهای متفاوت بیان کند.
این شبکه‌ها در طیف گسترده‌ای از مسائل، از تجزیه و تحلیل داده‌های متنی گرفته تا تشخیص طبّی استفاده می شوند [48]. استفاده از این روش منجر به سهولت درک روابط علت و معلولی میان متغیرها شده و میتواند با سایر ابزارهای‌ تحلیلی برای تصمیم‌های مدیریتی ترکیب شده و ابزارهای پشتیبانی تصمیم‌گیری را ایجاد کنند[98].
شبکه‌ی تصمیم‌گیری بیزین، روشی سودمند است که می تواند اطلاعات و داده‌های کمی را به خوبی با دانش کیفی کارشناسی تلفیق نماید [ 88 ، 65 و 66].از طرفی دیگر، این شبکه ها را میتوان به عنوان هوش مصنوعی قلمداد کرد. تکنیک‌های مدل‌سازی بیزین دارای ویژگی‌هایی هستند که آنها را برای پرسشهای تحلیلی و مدیریتی داده‌های جهان واقعی، کاربردی و مفید ساخته است [118].
در این تحقیق ابتدا با استفاده از مدل مدالوس شاخصها و معیارهای مهم در بیابانزایی منطقه مطالعاتی شناسایی و ارزیابی شده و سپس با استفاده از شبکههای باور بیزین به بررسی و ارزیابی معیارهای مدل مدالوس پرداخته خواهد شد. و در نهایت یک مدل کلی طراحی میشود که عوامل مهم در ايجاد بيابانزايي را به شكل علي معلولي میتواند نشان دهد تا با استفاده از آن بتوان اعمال روشهاي مديريتي را در جلوگيري از روند بيابانزايي منطقه بررسي نمود.
1-2- اهداف مطالعه
1-2-1- اهداف اصلی
پهنه بندی وضعیت بیابانزایی و تعیین مهمترین معیارها و شاخصهای بیابانزایی منطقه مطالعاتی با استفاده از مدل مدالوس
ایجاد یک ابزار پشتیبان تصمیمگیری با تلفیق نتایج مدل مدالوس و روش شبکه باور بیزین
1-2-2- اهداف فرعی
بررسی قابلیت مدلهای پیشنهادی در ارزیابی وضعیت فعلی بیابانزایی در منطقه مطالعاتی

فصل دوم
تعاریف و پیشینه مطالعات

2-1- تعريف مفاهيم و واژههاي کليدي
2-1- 1- مناطق خشک
در بیابانزایی تعریفی که از مناطق خشک به عمل آمده است متکی بر تعریف یونیپ (1991) از خشکی است. طبق این تعریف مناطق خشک جهان نقاطی هستند که نسبت میانگین سالانه بارندگی (P) به میانگین سالانه تبخیر و تعرق بالقوه ( ETP) در آنها در یک دوره 30 ساله ( بین سالهای 1951 – 1980( کمتر از 65% بوده است [23]. چنانچه مناطق خشک براساس آب و هوا تعریف شوند 36 درصد و چنانچه براساس پوشش گیاهی تعریف شوند 35 درصد سطح زمین را در بر میگیرند [117].
طبقهبندی فوق توسط میگز به نمایندگی از سازمان یونسکو صورت گرفته است. میگز طرحش را بر پایه شاخص رطوبتی قابل دسترس تورنت – وایت (Im ) بناء نهاد که به صورت رابطه 1 بیان شده است .
رابطه ( 2-1 ) : ) PET Im = ( 100 S- 60 D
که در آن PET تبخیر و تعرق پتانسیل جمعآوری شده از دادههای هواشناسی، S و به ترتیب D رطوبت مازاد و کمبود رطوبت براساس پایهای یکساله از دادههای ماهانه است [83].

2-1-2- بيابان
در لغت‌نامه‌هاي معتبر، بيابان به مناطق خشک، بدون پوشش و عاري از سکنه تعبير شده است، منطقه‌اي که به دليل کمبود آب،ادامه حيات با مشکل مواجه شده و تراکم جمعيت موجودات زنده بسيار کم است [15].
در فرهنگ ايران، واژه بيابان، به مناطق خشک و کم آب و علف اتلاق ميشود، که در فارسي کهن؛ وياپان5، در فرهنگ عرب؛ صحرا6 و در زبان لاتين و انگليسي معادل کلمه دِزِرت7 آمده است [7].
بيابان واژه نامأنوسي در ايران و بسياري از سرزمينهاي خشک و کمآب جهان نيست؛ ولي بيابانيشدن (بيابانزايي) براي بسياري از ساکنين ايران و حتي ساکنين مناطق نيمهخشک تا مرطوبِ جهان واژهاي ناشناخته و حيرتآور است [7].
تا چند دهه قبل که نشانههاي ناشي از فعاليتهاي تخريبي انسان در طبيعت مشهود نبود و يا به طور جدي ساير منابع زيستي را تهديد نميکرد، کلمه بيابان معمولاً به اراضي اتلاق ميشد که براساس ساختارهاي اقليمي و زمينشناسي حاکم بر آن، از منابع آب و پوشش گياهي محدودي برخوردار بودند. در اين مدت نيز بيابانها و شدت بياباني بودن اراضي نيز از ديدگاههاي اقليمي (هواشناسي) مورد تجزيه و تحليل قرار ميگرفت؛ بهطوري که غالب اقليمشناسان جهان

پایان نامه
Previous Entries منابع پایان نامه ارشد درباره فرسایش بادی، پوشش گیاهی، ارزیابی کیفی، روشهای ارزیابی Next Entries منابع پایان نامه ارشد درباره عوامل انسانی، سازمان ملل، سازمان ملل متحد، فرسایش بادی