تهیه نقشه و ارزیابی بیابانزایی با استفاده از مدل مدالوس و شبکههای باور بیزین
در تاریخ 10 / 6/ 1393 توسط کمیته تخصصی زیر مورد بررسی و تصویب نهایی قرار گرفت.
1- استاد راهنمای پایان نامه دکتر رضا جعفری
2- استاد راهنمای پایان نامه دکتر حسین بشری
4- استاد داور دکتر حسین مرادی
5- استاد داور دکتر سعید پورمنافی
سرپرست تحصیلات تکمیلی دانشکده دکتر محمد رضا وهابی
سپاس بیکران خداوندی را که به من نعمت حیات بخشید و مرا شوق آموختن عطا فرمود.
در آغاز لازم می دانم از زحمات خانواده گرامی ام، پدرم و مادرم و برادرام و خواهرام و کلیه کسانی که در دوران تحصیل همواره مشوق و پشتیبان اینجانب بودهاند کمال تشکر را بنمایم.
از اساتید ارجمند جناب آقای دکتر جعفری و جناب آقای دکتر بشری که با راهنمایی های ارزنده خود راهگشایی اینجانب بوده اند کمال تشکر و سپاسگزاری را دارم. از جناب آقای دکتر پاکزاد به پاس راهنمایی های ارزنده در این پژوهش سپاسگزارم. از اساتید داور جناب آقای دکترحسین مرادی و جناب آقای دکترسعید پورمنافی که زحمت بازخوانی پایان نامه اینجانب را کشیده اند و جناب آقای دکتر وهابی، مسئول محترم تحصیلات تکمیلی، متشکرم.
کلیه حقوق مادی مترتب بر نتایج مطالعات،
ابتکارات و نوآوریهای ناشی از تحقیق موضوع
این پایان نامه ( رساله ) متعلق به دانشگاه صنعتی
اصفهان است.
با سپاس ازسه وجود مقدس:
آنان که ناتوان شدند تا ما به توانایی برسیم…
موهایشان سپید شد تا ماروسفید شویم…
و عاشقانه سوختند تا گرمابخش وجود ما و روشنگر راهمان باشند…
پدرانمان
مادرانمان
استادانمان
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست مطالب هشت
فهرست اشکال ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….دوازده
فهرست جدول چهارده
چکیده……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1
فصل اول: مقدمه
1- 1- کلیات 2
1-2- اهداف مطالعه 4
1-2-1- اهداف اصلی 4
فصل دوم: تعاریف و پیشینه مطالعات
2-1- تعريف مفاهيم و واژههاي کليدي 5
2-1- 1- مناطق خشک 5
2-1-2- بيابان 6
2-1-3- بيابانزايي 7
2-1-4- مدل 8
2-2- مدلهاي ارزيابي بيابانزايي 8
2-2- 1- مدلهای ارزیابی بیابانزایی در جهان 8
2-2- 1-1- روش فائو-یونیپ 8
2-2- 1-2- روش ارزیابی بیابان زایی موسسه تحقیقات بیابان ترکمنستان 11
2-3- 1-3- روش ارزیابی بیابان زایی مدالوس (MEDALUS) 12
2-2- 2- مدلهای ارزیابی بیابانزایی در ایران 21
2-2- 2-1- اصول و مفاهيم روش MICD 21
2-2- 2-2- اصول و مفاهيم روش IMDPA 23
2-3- شبکههای باور بیزین 24
2-3- 1- مطالعات انجام شده در مورد استفاده از شبکه های باور بیزین در علوم محیطی 28
2-4- جمع بندی : 30
فصل سوم: مواد و روشها
3-1- موقعیت منطقه مطالعاتی 32
3-2- هواشناسی و اقلیم شناسی منطقه 34
3-2-1- بارش 34
3-2-2- دما 35
3-2-3- تبخیر 36
3-2-4- باد 37
3-2- 5- تعیین اقلیم منطقه 37
3-3- زمین شناسی و ژئومورفولوژی منطقه 39
3-3-1- زمین شناسی و تکتونیک 39
3-3-2- تهیه نقشه واحد کاری 39
3-4- خصوصیات پوشش گیاهی 45
3-5- ارزیابی بیابانزایی در منطقه 46
3-6- معیارهای ارزیابی بیابانزایی 48
3-6-1- معیار اقلیم : 48
3-6-2- معیار خاک 49
3-6-3- معیار پوشش گیاهی 51
3-6-4- معیار آب زیرزمینی 52
3-6-5- معیار فرسایش بادی 54
3-6-6- معیار سیاست و مدیریت 56
3-7- ارزیابی وضعیت فعلی بیابانزایی و تعیین حساسیت مناطق به بیابانزایی 59
3-8- استفاده از شبکههای باور بیزین جهت ارزیابی معیارهای خاک، آب زیرزمینی، فرسایش بادی و بیابانزایی 60
3-8-1- شناخت متغیرهای موثر در مدل 62
3-8-2- ترسیم نمودار تاثیر (روابط بین متغیرها) 62
3-8- 3- تشکیل جداول احتمالات شرطی 62
3-8-4- ارزیابی و حساسیت سنجی مدل 63
3-8-4-1- بازبینی مجدد مدل 63
3-8-4-2- تجزیه و تحلیل حساسیت 64
3-8-4-3- ارزیابی مدل از طریق مقایسه آن با مدلهای تجربی 64
فصل چهارم: نتایج و بحث
4-1- بررسی معیارهای ارزیابی وضعیت بیابانزایی 65
4-1-1- معیار اقلیم 65
4-1-2- معیار کیفیت خاک 68
4-1-3- معیار کیفیت پوشش گیاهی 78
4-1-4- ارزیابی معیار کیفیت آب زیر زمینی 82
4-1-5- ارزیابی معیار کیفیت فرسایش بادی 90
4-1-6-معیار کیفیت مدیریت و سیاست 96
4-2- تهیه نقشه وضعیت فعلی بیابانزایی 99
4-3- ارزیابی خاک، آب زیرزمینی، فرسایش بادی و بیابانزایی با استفاده از شبکههای باور بیزین 104
4-3- 1- شناسایی متغیرها 104
4-3-2- ترسیم نمودار تاثیر (روابط بین متغیرها) 105
4-3- 3- تشکیل جداول احتمالات شرطی 108
4-3-4- ساخت مدل شبکههای باور بیزین 109
4-4- ارزیابی مدل 116
4-4- 1- بازبینی مجدد مدل 116
4-4-2-تجزیه و تحلیل حساسیت 117
4-4-3-ارزیابی مدل با استفاده از مدل های تجربی 121
4-5- نتایج کلی مطالعه 125
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات
5-1- نتیجهگیری 126
5-1-1- مزیت های مدل مدالوس 126
5-1-2- معایب مدل مدالوس 127
5-1-3- مزیت های مدل بیزین 127
5-1-4- معایب مدل بیزین 127
5-2- نتیجهگیری کلی در هر بخش از این تحقیق 128
5-2-1-مدل مدالوس 128
5-2-1- مدل شبکه های باور بیزین 129
5 -3 – پیشنهادات 129
پیوستها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………131
مراجع………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 140
چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….150
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2-1- نمونه یک شبکه بیزین ساده …………………………………………………………………………………………………….25
شکل 2-2- حالات و رابطه دو متغیر از یک شبکه باور بیزین…………………………………………………………………………….25
شکل 3-1- موقعیت جغرافیایی منطقه مطالعاتی………………………………………………………………………………………………33
شکل3-2- اقليم نماي آمبرژه دشت سگزی – اصفهان…………………………………………………………………………………….38
شکل 3-3- نقشه واحدهای کاری (رخساره ) منطقه مطالعاتی……………………………………………………………………………45
شکل 3-4- نمایش ساختار شبکه بیزین………………………………………………………………………………………………………..61
شکل 3-5- نمایش مراحل مورد استفاده برای ایجاد و کاربرد یک مدل باور بیزین……………………………………………….61
نمودار 4-1- مقایسه میزان تاثیر شاخصهای معیار کیفیت اقلیم در بیابانزایی……………………………………………………………………. 67
شکل4-1- نقشه معیار کیفیت اقلیم………………………………………………………………………………………………………………68
شکل 4-2- نقشه بافت خاک منطقه مورد مطالعه……………………………………………………………………………………………70
شکل 4-3- نقشه EC خاک منطقه مورد مطالعه…………………………………………………………………………………………….70
شکل 4-4- نقشه میزان گچ منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………………………………71
شکل 4-5- نقشه مواد آلی خاک در منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………………….72
شکل 4-6- نقشه نسبت جذب سدیم خاک در منطقه مورد مطالعه…………………………………………………………………….73
شکل 4-7- نقشه میزان اسیدیته خاک در منطقه مورد مطالعه…………………………………………………………………………….73
شکل 4-8- نقشه میزان کلر خاک در منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………………….75
شکل 4-9- نقشه میزان سدیم خاک در منطقه مورد مطالعه………………………………………………………………………………75
شکل 4-10- نقشه معیار کیفیت خاک………………………………………………………………………………………………………….77
نمودار 4-2- میانگین وزنی هر کدام از شاخصهای معیار کیفیت خاک……………………………………………………………………………78
شکل 4-11- نقشه معیار کیفیت پوشش گیاهی………………………………………………………………………………………………80
نمودار 4-3- میانگین وزنی هر کدام از شاخصهای معیار کیفیت پوشش گیاهی…………………………………………………………………81
شکل 4-12- نقشه میزان کل مواد محلول جامد آبهای زیرزمینی منطقه…………………………………………………………….83
شکل 4-13- نقشه میزان یون کلر در منطقه…………………………………………………………………………………………………..84
شکل 4-14- نقشه میزان اسیدیته آب زیرزمینی در منطقه…………………………………………………………………………………84
شکل 4-15- نقشه هدایت الکتریکی آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه…………………………………………………………..86
شکل 4-16- نقشه نسبت جذب سدیم آب زیرزمینی در منطقه مورد مطالعه…………………………………………………………86
شکل 4-17- نقشه افت آب زیرزمینی در منطقه مورد
