فرسایش آبی خاک مهم ترین معضل در تخریب اراضی جهان بوده و به منزله تهدیدی جدی برای بقای بشر شناخته شده است. بنابراین ارزیابی خطرات فرسایش خاک امری مهم و ضروری برای توسعه روش های ممانعت از فرسایش به منظور مدیریت پایدار اراضی و منابع آبی است. در تحقیق حاضر خطر فرسایش خاک در قالب مدل rusle با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (gis) و سنجش از دور (rs) در حوضه آبخیز ناورود، به وسیله تعیین پارامتر های شش گانه مدل ارزیابی گردید. جهت محاسبه فاکتور فرسایندگی، شاخص فرسایندگی با استفاده از اطلاعات ایستگاه های باران سنج ثبات، محاسبه و سپس با بررسی روابط رگرسیونی بین این شاخص و دیگر شاخص ها و پارامترهای بارندگی از بهترین رابطه به دست آمده جهت تعیین فرسایندگی دیگر نقاط استفاده شد. جهت تخمین مقادیر فرسایش پذیری، پس از نمونه برداری از خاک و تعیین بافت آن، فاکتور فرسایش پذیری در هر واحد نقشه با استفاده از رابطه مناسب برآورد و در نهایت در تهیه نقشه نهایی اثر رخنمون سنگی اصلاح گردید. تخمین فاکتور پوشش گیاهی با استفاده از تصویر ماهواره لندست و با محاسبه نمایه گیاهی ndvi انجام گردید. همچنین با استفاده از مدل رقومی ارتفاع (dem)، شیب و سطح ویژه حوضه محاسبه، سپس با استفاده از رابطه مناسب فاکتور طول و درجه شیب محاسبه گردید. به علت عدم انجام عملیات حفاظتی در سطح حوضه، فاکتور عملیات حفاظتی برابر یک در نظر گرفته شد. در نهایت ترکیب نهایی پارامتر های ذکر شده توسط نرم افزار gis انجام گردید و نقشه خطر فرسایش خاک در سطح حوضه به دست آورده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که مقادیر فرسایش در سطح حوضه بر حسب تن در هکتار در سال از صفر تا بیش از 800 تن در هکتار در سال متغیر است. مطابق نقشه تهیه شده، مناطق با خطر فرسایش زیاد عمدتاً در نواحی جنوب غرب حوضه یعنی بخش با پوشش مرتعی و نیز بخش کوچکی در بخش میانی شمال حوضه واقع هستند.

از قرن بیستم، افزایش آتش سوزی ها به دست انسان وضعیتی ایجاد کرد که آتش تبدیل به تهدیدی بزرگ برای جنگل ها شده است. هدف از انجام این پژوهش تجزیه و تحلیل توزیع مکانی آتش سوزی های جنگل سراوان و شناسایی مناطق مستعد به آتش سوزی می باشد. بر طبق آمار آتش سوزیهای اعلام شده، مناطق عمده آتش سوزی که دارای بیشترین وسعت و تکرار بودند شناسایی گردیدند. برداشت زمینی این مناطق باgps انجام گرفت، سپس به محیط نرم افزار arcviewانتقال و به پلی گون تبدیل شدند. ارزش دهی درون و برون لایه ای انجام شد، تلفیق نقشه ها جهت تهیه نقشه پیش بینی نقاط حساس صورت گرفت، سپس تاثیر خشکسالی بر آتش سوزی به وسیله شاخصpdsi بررسی شد. لایه پوشش گیاهی با ضریب تاثیر 426/0 بیشترین وزن را در نقشه پیش بینی نقاط حساس به آتش سوزی داشته و سپس لایه های عامل انسانی، فاصله از جاده، دما، شیب، فاصله از آبراهه، باران، جهت، و ارتفاع در اولویت های بعدی قرار گرفتند. با توجه به نتایج بدست آمده مشخص شد که رایج ترین نوع آتش سوزی در منطقه مورد مطالعه آتش سوزی های کم وسعت و سطحی هستند که در کل بستر جنگل گسترش یافته و گرمای شدید هوا در مرداد ماه و کم شدن رطوبت در عرصه های طبیعی بدلیل عدم بارندگی موجب شده که عرصه های جنگلی به کانون های پر خطری تبدیل شوند که کمترین سهل انگاری در آنها منجر به خسارات سنگین می شود. همچنین مهار آتش سوزیهای اتفاق افتاده در جنگلهای گیلان بستگی به قطع تداوم وزش باد دارد. برای ارزیابی مدل بدست آمده توسط فرآیند تحلیل سلسله مراتبی، نقشه پراکنش آتش سوزی و نقشه پهنه بندی با هم تلفیق شدند، و اعتبارسنجی مدل انجام شد نتایج حاصله نشان دهنده ی دقت بالای این روش بود. کلمات کلیدی : جنگل سراوان، خشکسالی، شاخصpdsi، آتش سوزی، gis

گسترش آبیاری به منظور تامین غذای بشر منجر به ایجاد زه آب هایی با کیفیت نامطلوب شده است. از طرفی کمبود آب در مناطق مختلف جهان باعث روی آوردن به استفاده مجدد از زه آب کشاورزی شده است. کاربرد مجدد زه آب با کیفیت نامطلوب سلامتی انسان و محیط زیست را به خطر می اندازد. نیترات از موادی است که حضور بیش از حد آن در زه آب کشاورزی و به طبع آن در منابع آب گزارش شده است. هدف از این پژوهش بررسی امکان کاربرد زئولیت اصلاح شده به منظور کاهش نیترات و شوری از منابع آب است. زئولیت طبیعی استفاده شده در این تحقیق توسط سورفکتانت کاتیونی هگزا دسیل تری متیل آمونیوم برماید اصلاح شد. روش بار گذاری، اندازه زئولیت، هم دمای جذب، سینتیک جذب و عوامل محیطی در آزمایش های ناپیوسته بررسی شد. با توجه به نتایج حاصل از آزمایش های ناپیوسته مرحله دوم آزمایش ها روی مدل فیزیکی کانال زهکش و حوضچه جذب انجام شد. ابعاد حوضچه جذب، نحوه قرارگیری زئولیت ها، کاربرد ترکیب زئولیت طبیعی و اصلاح شده، دبی جریان، مسیر جریان و مقدار جاذب در مدل فیزیکی بررسی شد. نتایج آزمایش های ناپیوسته پیروی جذب از مدل لانگمیر و سینتیک شبه مرتبه دوم با ضریب تبیین 99/0 را نشان داد. با توجه به مناسب بودن درصد حذف در شرایط آزمایشگاهی ناپیوسته در مرحله بعد متغیرهای مدل فیزیکی بررسی شد. افزایش کارایی زئولیت با افزایش دبی، کاهش طول حوضچه جذب و افزایش مسیر جریان مشاهده شد. بهترین کارایی زئولیت در دبی 08/0 لیتر بر ثانیه و طول حوضچه جذب 2 سانتی متر که 5/7 برابر کمتر از عرض کانال بود، به مقدار 86 درصد به دست آمد. کاربرد زئولیت اصلاح شده به تنهایی باعث افزایش شوری تا 2 درصد شد اما ترکیب زئولیت اصلاح شده با زئولیت طبیعی شوری را 2 تا 10 درصد کاهش داد. به طور کلی نتایج مطلوب بودن این ماده را به عنوان جاذبی برای نیترات نشان داد

در پژوهش حاضر به منظور حذف فسفر پساب در شرایط جریان در زهکش های کشاورزی، روند حذف فسفر به شکل ارتوفسفات از پساب با استفاده از زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک مورد بررسی قرار گرفت. در این راستا آزمایش های مربوط به اصلاح زئولیت و انتخاب مناسب ترین روش اصلاح آن، سینیتیک جذب زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک برای دو اندازه ذرات 1 -5/0 و 5 -3 میلی متر، اثر میزان غلظت اولیه فسفر، دما و بر میزان حذف فسفر توسط سنگ آهک و زئولیت اصلاح شده و در نهایت استخراج ایزوترم جذب تحت معادله لانگمیر و فرندلیچ در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. سپس به منظور ارزیابی رفتار فیلتر ها در زهکش، مدل فیزیکی کانال زهکش و حوضچه های فیلتر شامل تک حوضچه ای، سه حوضچه ای و مارپیچی ساخته و اثر هیدرولیک جریان بر فرآیند حذف فسفر در حوضچه ها در دو دبی 05/0 و 1/0 لیتر بر ثانیه بررسی شد. در این آزمایش ها، تغییرات غلظت فسفر پس از عبور از حوضچه های فیلتری در زمان های مختلف اندازه گیری شد. در ساختار تک حوضچه ای سه ضخامت 2، 3 و 5 سانتی متر برای زئولیت اصلاح شده و سه ضخامت 5/7 25/11 و 15 سانتی متر برای سنگ آهک مد نظر قرار گرفت. مدل فیزیکی سه حوضچه ای برای زئولیت اصلاح شده و آهک با فواصل 3، 5 و 8 سانتی متر از یکدیگر و همچنین ساختار مارپیچی در دو مسیر کوتاه و طولانی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک کارایی خوبی در حذف فسفر دارند. آزمایش سینتیک نشان داد زئولیت اصلاح شده در 2 ساعت اول بیشترین درصد حذف را داشته و درصد حذف فسفر نسبت به زمان توسط زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک به ترتیب بعد از 24 و 48 ساعت ثابت گردید. در دو اندازه زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک تفاوت معنی داری از نظر درصد حذف فسفر دیده نشد. افزایش غلظت اولیه فسفر و دما، کاهش درصد حذف توسط سنگ آهک و زئولیت اصلاح شده را به دنبال داشت. همچنین حد مطلوب برای حذف فسفر در مقادیر کمتر از 5 و بیشتر از 8 برای زئولیت اصلاح شده و حالت قلیایی برای سنگ آهک بدست آمد. بررسی ایزوترم تطابق خوب معادله لانگمیر و فرندلیچ را به ترتیب توسط زئولیت اصلاح شده و سنگ آهک نشان داد. نتایج مدل فیزیکی نشان داد که مدل تک حوضچه ای در دبی بالاتر و ضخامت کمتر برای زئولیت اصلاح شده و در دبی کمتر و ضخامت کمتر برای سنگ آهک، راندمان بالاتری از نظر حذف فسفر داشت.

تالاب انزلی جزء تالاب های بین المللی می باشد و از نظر اکوسیستم حائز اهمیت است. مدیریت کیفی تالاب به منظور جلوگیری، کنترل و کاهش معضلات کیفی نیازمند شناخت میزان و نوع آلاینده ها می باشد. هزینه بالا، نیاز به نیروی کاری و زمان بر بودن عملیات صحرایی از عوامل محدود کننده ی پایش کیفی آب در سطح جغرافیایی وسیع بشمار می آیند. یکی از ابزار های موثر در زمینه ی مطالعات محیط زیست و علوم زمین، استفاده از فناوری دور سنجی و بهره گیری از داده های ماهواره ای است. هدف از این تحقیق، امکان سنجی تعیین پارامترهای کیفی شامل شوری، رسوبات معلق، نیترات، فسفر، نیتروژن آمونیوم، مواد محلول، کدورت و ph با استفاده از نمونه برداری و تحلیل طیفی تصاویر لندست tm و استخراج معادلات رگرسیونی به منظور پهنه بندی پارامترهای کیفی در تالاب انزلی بود. بدین منظور نمونه برداری در ماه های خرداد، شهریور و آبان انجام شد و پس از هر بار نمونه برداری با انتقال نمونه ها به آزمایشگاه کیفیت آب پارامتر های کیفی با استفاده از روش های استاندارد تعیین شدند. پس از آن تغییرات پارامتر های کیفی تالاب انزلی نسبت به مکان و عمق و همچنین زمان نمونه برداری بررسی شدند. سپس معادلات رگرسیونی تخمین پارامتر های کیفی آب توسط نرم افزار minitab و بر اساس تحلیل نسبت بازتابش در باندهای مرئی تا مادون قرمز تصاویر لندست استخراج شدند و در آخر بر اساس معادلات کلی به دست آمده پهنه بندی کیفی تالاب انجام شد. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق می توان اعلام کرد که آلودگی در قسمت جنوب شرقی تالاب که محل ورود برخی از رودخانه های آلوده از شهرستان های صومعه سرا و رشت می باشد بیشتر از سایر قسمت های تالاب بود. بر اساس نتایج بدست آمده، پارامترهای شوری، فسفر، نیتروژن آمونیوم، نیترات و کدورت در لایه سطحی آب از همبستگی بالایی با مقادیر استخراج شده از تصاویر لندست برخوردار بود که این نشان دهنده ی نتایج بسیار امیدوارکننده در استخراج پارامترهای کیفی با استفاده از تکنولوژی سنجش از دور می باشد.

رودخانه پسیخان با طول تقریبی 66 کیلومتر و حوضه آبریز به مساحت 840 کیلومتر مربع یکی از رودخانه های مهم استان گیلان است که از دامنه های کوه لاته برهنه در جنوب شهر فومن و از ارتفاعات 2800 متری سرچشمه می گیرد. رودخانه پسیخان به دلیل سهم بالای آن در آبیاری مزارع غرب گیلان دارای اهمیت زیادی بوده و به دلیل همجواری با مناطق مسکونی، استخرهای پرورش ماهی و اراضی شالیزاری و نیز تخلیه زهکش های این مزارع به آن، از نظر آلودگی در معرض تهدید است. در این تحقیق شبیه سازی پارامترهای نیترات و فسفات در رودخانه پسیخان با استفاده از مدل ریاضی wasp صورت گرفته است. مقایسه بین نتایج محاسبه شده توسط مدل و مقادیر اندازه گیری شده نشان داد که در مرحله واسنجی و صحت یابی همبستگی به ترتیب بین 84 تا 96 و 74 تا 90 وجود دارد. مقدار ضریب عملکرد نیز بین 15/0 تا 59/0 متغیر بود. به منظور برآورد حجم آلاینده های ناشی از زه آب کشاورزی به رودخانه پسیخان، ابتدا نقشه کاربری اراضی در زیر حوضه رودخانه پسیخان با استفاده از عملیات طبقه بندی بر روی تصاویر لندست tm استخراج گردید. علاوه بر این با استفاده از نقشه های رقومی ارتفاع که توسط شاتل راداری (srtm) تولید شد، نقشه رقومی ارتفاع در این زیر حوضه تهیه گردید. سپس با توجه به نقشه های طبقه ارتفاعی و نوع کاربری، سطح زیر کشت محصولات کشاورزی تعیین و حجم آلاینده های ورودی به رودخانه با استفاده از مدل واسنجی شده تخمین زده شد. در نهایت بار آلودگی ورودی آلاینده های ناشی از زه آب کشاورزی که از مدل سازی تخمین زده شده با داده های مشاهداتی که در مقاطع مختلف این رودخانه تهیه شد، مقایسه گردید. بررسی نتایج نشان داد که مدل wasp توانایی بالایی در برآورد و تخمین پارامترهای کیفی مورد نظر دارد.

در راستای مدیریت اصولی و بهینه آب در بخش کشاورزی، بررسی راهکارهای استفاده بهینه از آب در شبکه های آبیاری و زهکشی از طریق بازنگری در تخصیص منابع آب، مدیریت عرضه و تقاضا، برنامه ریزی دقیق و به هنگام تحویل آب در کنار سایر بخش های مدیریتی، لازم و ضروری است. در این پژوهش به منظور مدل سازی تحویل آب آبیاری در بخشی از شبکه آبیاری و زهکشی سفیدرود از محیط نرم افزاری سامانه اطلاعات جغرافیایی (gis) برای پایش تحویل آب آبیاری استفاده شد. اطلاعات هواشناسی مورد نیاز شامل تبخیر و بارش از 9 ایستگاه مجاور منطقه مورد مطالعه به دست آمد. نیاز خالص، نیاز ناخالص و بارش موثر برای اراضی تحت پوشش هر کانال درجه دو با توجه به نقشه های پهنه بندی این پارامترها برآورد شد. بر اساس برداشت های میدانی میانگین بازده انتقال آب در کانال های درجه دو برابر 3/93 درصد به دست آمد. به منظور ارزیابی عرضه و تقاضا در تخصیص آب آبیاری، از شاخص های تأمین آب نسبی (rws) و تأمین آب نسبی تجمعی (crws) که می توانند چگونگی تحویل آب آبیاری در مناطق تحت پوشش کانال های آبیاری و کافی بودن یا نبودن تحویل در طول فصل رشد و در کل دوره رشد را تعیین کنند، استفاده شد. مقدار نیاز ناخالص کل فصل رشد به تفکیک کانال های درجه 2 برای سال های آبی 1390 و 1391 به ترتیب بین 776 تا 828 و 8/722 تا 773 میلی متر متغیر بود. مقدار بازده کل آبیاری برای اراضی تحت مطالعه بین 58 تا 62 درصد به دست آمد. همچنین مقدار بارش موثر برای کل فصل رشد در اراضی تحت پوشش کانال های درجه دو بین 7/96 تا 3/120 در سال آبی 1390 و بین 6/80 تا 9/138 در سال آبی 1391 میلی متر متغیر بود. نتایج محاسبات تأمین آب نسبی تجمعی در طول فصل آبیاری نشان داد که در دوره اول و دوم برای سال 1390 این شاخص بیش از حد بالای توصیه شده و در دوره های سوم، چهارم و پنجم برای سال 1391 کمتر از این حد به دست آمد. در دیگر دوره ها مقدار crws در محدوده توصیه شده قرار داشت. در نهایت با توجه به اطلاعات موجود و محاسبات انجام شده یک مدل در محیط gis تهیه شد که قابلیت به روزرسانی داشته و به عنوان یک ابزار مدیریت و پشتیبانی تصمیم گیری در تحویل و تخصیص آب آبیاری در اراضی تحت پوشش کانال های درجه دو منطقه مورد مطالعه می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

به دلیل نقش موثر بارندگی در تامین بخشی از نیاز آبی محصولات کشاورزی و یا ایجاد سیل در حوضه های کوهستانی و فرسایش آبی، تخمین دقیق توزیع زمانی و مکانی بارندگی، همواره مورد توجه متخصصان رشته های مختلف قرار گرفته است. روش های سنتی که برای اندازه گیری بارش مورد استفاده قرار می گیرند، معمولا مبتنی بر ایستگاه های سینوپتیک، اقلیم شناسی و باران سنج ها بوده و دارای مشکلاتی از قبیل هزینه بر بودن، کمبود ایستگاه ها و عدم امکان استقرار دستگاه های ثبت کننده در مناطق صعب العبور می باشند. اما در دهه اخیر، با شروع به کار ماهواره ها و رادارهای هواشناسی، روش های جدید و پیشرفته ای به منظور اندازه گیری پارامترهای هواشناسی و فائق آمدن بر محدودیت ها و مشکلات روش های سنتی در دسترس متخصصان قرار گرفته است. ماهواره ی trmm (عملیات اندازه گیری بارش گرمسیری) در 27 نوامبر 1997 با هدف پایش و مطالعه ی بارش مناطق گرمسیری و چگونگی تاثیر این بارش بر آب وهوای جهانی با استفاده از ابزار تصویربردار مایکرویو،رادار بارش و اسکنر مادون قرمز و مرئی به فضا پرتاب شد. هر چند که در مناطق حاره ای و نیمه حاره ای نقشه های باران به دست آمده از ماهواره ی trmm در مقیاس جهانی به طور مستمر و پیوسته در دسترس بوده ولی تصاویر خروجی حاصل از آن دارای قدرت تفکیک مکانی پایین (25 کیلومتر) می باشد که این قدرت تفکیک مکانی از قابلیت کاربرد بالایی در حوضه های کوچک و شبکه های آبیاری و زهکشی برخوردار نمی باشد. در این تحقیق به منظور افزایش قدرت تفکیک مکانی محصول بارش از ماهواره trmm سه روش عملی (روش نسبت ساده، نسبت میانگین کل و روش باقیمانده) با استفاده از رابطه ی بین مشخصات فیزیکی ابر با مقدار بارش معرفی گردید. محصولات مشخصات فیزیکی ابر شامل: آب مایع درون ابر، دما و فشار فوقانی ابر، کسر پوشش ابر، شعاع موثر قطرات ابر و ضخامت اپتیکی ابر از سنجنده ی مادیس و برای مناطق ساحلی دریای خزر در طول سال 1390-1389 (2011) دریافت شد. پس از استخراج رابطه ی رگرسیونی خطی بین بارش و محصول آب مایع درون ابر که بیش ترین میزان تاثیر را روی مقدار بارندگی داشت، عملیات ریزمقیاس انجام گردید. در نهایت میزان انطباق داده های ریزمقیاس شده ی trmm با داده های رادار و ایستگاه-های زمینی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از بهبود قابل توجه شاخص های آماری (میزان ضریب تبیین، بایاس و ریشه ی میانگین مربعات خطا) بین تولیدات بارش روزانه و ماهانه ریزمقیاس شده با بارش ثبت شده توسط رادار و ایستگاه های همدیدی بود. به طور کلی تمامی روش های مورد استفاده در عملیات ریزمقیاس دارای عملکرد مناسبی بودند و روش نسبت ساده در مقایسه با سایر روش ها در ریزمقیاس بارش روزانه و ماهانه با داشتن میزان rmse، به ترتیب 45/3 و 81/31 میلی متر و ضریب تبیین (r2) ، به ترتیب 80/0 و 78/0از دقت بالاتری برخوردار بود.

فرسایش خاک از مهم ترین معضلات زیست محیطی، کشاورزی و تولید غذا در جهان است، که اثرات مخربی بر تمام اکوسیستم های طبیعی و تحت مدیریت انسان دارد. فرسایش و برخی از عوامل موثر بر آن نظیر فرسایندگی و پوشش گیاهی دارای چرخه فصلی هستند. اطلاعات کافی درازمدت از این چرخه از الزامات مدیریت صحیح این معضلات است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی تغییرات زمانی پوشش گیاهی و فرسایندگی و تاثیر آن بر میزان تولید رسوب در دو حوضه انتخابی کسیلیان در البرز شمالی و لتیان در البرز جنوبی بوده است. به این منظور ابتدا با توجه به آمار دبی سالانه، سه دوره زمانی به عنوان خشک سالی، ترسالی و متوسط انتخاب گردید. تصاویر ماهواره ای tm برای استخراج نقشه کاربری اراضی استفاده شد. تغییرات فصلی پوشش گیاهی 16روزه با بهره گیری از شاخص گیاهی (ndvi) استخراجی از تصاویر مودیس بررسی شد. در تحقیق حاضر، از روش حد وسط دسته ها برای تهیه منحنی سنجه رسوب استفاده شده و سپس با استفاده از دبی روزانه، رسوبدهی روزانه محاسبه شد. جهت محاسبه عامل فرسایندگی باران نیز از داده های رگبار یک دقیقه ای ایستگاه منتخب دارای باران نگار در هر حوضه استفاده شد. متعاقبا رسوبدهی و فرسایندگی 16 روزه مشابه با دوره های شاخص گیاهی، برای سه سال مورد بررسی برآورد گردید. بررسی نتایج ndvi نشان می دهد که افزایش و کاهش این شاخص با آن چه در طبیعت اتفاق می افتد انطباق داشته و با آغاز فصل سرما شاخص کاهش یافته و با ورود به فصل گرم شاخص سیر صعودی به خود می-گیرد. نتایج نشان داد، ndvi در حوضه لتیان دارای ضریب تغییرات بالایی در مقایسه با حوضه کسیلیان است. دلیل این موضوع احتمالا آب و هوای خشک تر این حوضه است. در حوضه کسیلیان، بین مقادیر 16 روزه شاخص گیاهی و مقدار رسوب تولیدی همبستگی منفی بالایی در هر سه سال خشک سالی، ترسالی و سال متوسط مشاهده شد، اما بالاترین همبستگی در سال آبی 84-83 به عنوان ترسالی، دیده شد. در مقابل در حوضه لتیان، بین شاخص گیاهی و مقدار رسوب تولیدی همبستگی معنی داری در هیچ یک از سه سال مشاهده نشد. در حوضه کسیلیان، زمان اوج رسوبدهی سه سال با هم یکسان نبود. در حالی که اوج رسوبدهی تمام سال ها در حوضه لتیان بدون تفاوت بارز زمانی در محدوده اوایل اسفند تا اوایل اردیبهشت همزمان با ذوب برف رخ داد. در حوضه کسیلیان تطابق بالایی بین تغییرات زمانی پوشش گیاهی، فرسایندگی و تولید رسوب وجود داشت، اما در حوضه لتیان احتمالا به دلیل رژیم بارش عمدتا برفی در زمستان، رسوب دهی در دوره زمستان از تغییرات فرسایندگی تبعیت نداشت. در نهایت بر اساس تغییرات زمانی رسوب دهی، فرسایندگی و شاخص پوشش گیاهی، برنامه های مدیریتی برای کاربری های کشاورزی، مرتع و جنگل ارائه گردید.

محدودیت منابع آبی در اکثر نقاط جهان، به¬ویژه مناطق خشک و نیمه¬خشک، سبب شده بسیاری از کشورها به دنبال منابع آب جایگزین برای تأمین آب مورد نیاز خود باشند. رطوبت جو یکی از منابعی است که می¬تواند تامین کننده بخشی از نیاز آبی گیاه به¬شمار رود. در این راستا شبنم یکی از منابع مهم رطوبت در مناطق مرطوب است. این منبع به¬ویژه در طول ماه¬های خشک، در مواقعی که گیاهان بیش¬ترین تنش را تجربه می¬کنند، در دسترس است. استان گیلان دارای اقلیمی مرطوب و ساحلی است، از این رو پتانسیل تشکیل شبنم در این استان وجود دارد که تاکنون کوششی در جهت بررسی و تعیین مقدار آن صورت نگرفته است.کشت گیاه برنج مهم¬ترین زراعت در این استان است. این مطالعه به¬منظور تعیین سهم شبنم در تأمین نیاز آبی و هم¬چنین بررسی ارتباط آب حاصل از شبنم در کشت برنج با میزان آب قابل بارش جو انجام شد. اندازه¬گیری¬های مزرعه¬ای در منطقه رشت و در اراضی موسسه تحقیقات برنج کشور و دانشگاه گیلان در سال¬های 1391 و 1392 انجام شد. جهت اندازه¬گیری تبخیر-تعرق واقعی گیاه برنج از مینی¬لایسیمترهای استوانه¬ای استفاده شد.تغییرات سطح برگ برنج نیز در طول دوره رشد اندازه گیری شد. هم¬چنین برآورد آب قابل بارش در لایه نزدیک سطح زمین با استفاده از تولیدات ماهواره¬ای سنجنده modis صورت گرفت. داده¬های روزانه mod05 و mod07 از وب سایت reverb در روزهای برداشت شبنم برای منطقه¬ی رشت، در سالهای 2012 و 2013 دانلود شد. پس از پردازش¬های اولیه، آب قابل بارش استخراج گردید و سپس با مقادیر شبنم اندازه¬گیری شده مقایسه گردید. بر اساس نتایج،سهم شبنم در تأمین نیاز آبی گیاه برنج حدود 13/3 درصد برآورد گردید. هم¬چنین همبستگی تولیداتmod07 و mod05 با مقدار شبنم اندازه¬گیری شده به ترتیب برابر 83/0 و 64/0 به¬دست آمد.

پیش بینی بارش در آگاهی و هشدار قبل از وقوع سیلاب، مدیریت منابع آب و از همه مهم تر در برآورد نیاز آبی و تحصیص و توزیع مناسب آب کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش به منظور بررسی امکان پیش بینی بارش، رابطه ی بین مشخصات فیزیکی ابر حاصل از تصاویر سنجنده ی مادیس با محصول بارش از ماهواره ی trmm در بخشی از منطقه ی فلات مرکزی ایران مورد بررسی قرار گرفت. صحت سنجی داده های بـارش ماهواره ی trmm با اسـتفـاده از داده های ایستگاه های هـمدیدی و صـحت سنجی تولیدات فیزیکی ابر با استفاده از اطلاعات پروژه ی بارورسازی ابرها صورت گرفت. تحلیل سری زمانی محصولات ماهواره ای مشخصات فیزیکی ابر شامل پارامترهای فشار بالای ابر (روز، شب و ترکیبی)، دمای بالای ابر(روز، شب و ترکیبی)، شعاع موثر ابر (فاز یخی، مایع و ترکیبی از دو فاز)، ضخامت نوری ابر (فاز یخی، مایع و ترکیبی از دو فاز) و آب مایع درون ابر (فاز یخی، مایع و ترکیبی از دو فاز) برای سال 2010 میلادی و برای منطقه ی مورد مطالعه صورت گرفت. نتایج حاصل از تحلیل سری زمانی نشان داد که تولیدات فیزیکی ابرها وابسته به زمان و دارای نوسانات فصلی هستند. بررسی ماهانه ی ارتباط بارش با تولیدات فیزیکی ابرها برای سال 2010 میلادی و در سطح تفکیک مکانی 100 کیلومتر مربع انجام شد. نتایج نشان داد که در ماه های پربارش مانند ماه ژانویه ارتباط بین بارش و مشخصات فیزیکی ابرها بالاتر می باشد. به طوری که مقدار r2 در ماه ژانویه سال 2010 بین بارش و ضخامت نوری ابر در فاز ترکیبی به 0/81و بین بارش و آب مایع درون ابر در فاز یخی به 0/72 می رسد. بررسی روزانه ی ارتباط بارش با مشخصات فیزیکی ابرها برای 5 رویداد بارش (روزهای 13 دسامبر 2001، 9 ژانویه 2004، 9 دسامبر 2004، 13 دسامبر 2004 و 22 ژانویه 2005) و در محدوده ی مکانی بین 28 تا 30 درجه عرض شمالی و 51 تا 54 درجه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ و در سطح تفکیک مکانی 25 کیلومتر مربع انجام گرفت. علت انتخاب این محدوده از منطقه ی مورد مطالعه وجـود بارش های سنگین بالای 100 میلی متر بر روز در روزهای مـورد نـظر بود. نتایج نشان داد که پارامتر آب مـایع درون ابر اثر بـیش تری بر بارش دارد. تخمین های بارش با استفاده از مدل های رگرسیونی خطی تولیدات آب مایع درون ابر در روزهای مورد مطالعه انجام گردید که نتایج نشان داد که در روز 9 دسامبر 2004، مقدار r2 به 0/75 برای 75 نقطه ی مورد بررسی رسیده است. برآورد بارش با استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی و مشخصات فیزیکی ابرها برای رویدادهای بارش مورد مطالعه انجام گرفت که نتایج حاصل از آن دارای همبستگی بالا در بخش آزمون شبکه ی عصبی مصنوعی شد. ارتباط مقدار بارش با میزان افت فشار و دمای بالای ابر در روزهای بارش نسبت به روز قبل از بارش در روزهای مورد مطالعه انجام گرفت که نتایج نشان داد که این ارتباط مـعنی دار می باشد.

یکی از پارامترهای مهم در راستای مدیریت منابع آب، تعیین تبخیر – تعرق محصولات کشاورزی می باشد. در نتیجه برآورد دقیق تبخیر – تعرق و جلوگیری از تلفات آب در اثر آن باعث بهبود مدیریت بهره برداری آب و در نهایت افزایش راندمان مصرف می شود. هدف از این پژوهش برآورد تبخیر - تعرق واقعی از روش مبتنی بر بیلان انرژی (sebal) با استفاده از تصاویر 8 روزه محصولات دمای سطح زمین (lst/e) و بازتابش سطحی (mod09q1) از سنجنده مادیس و مقایسه آن با نتایج حاصل از مدل سطح زمین gldas و روش بیلان آب می باشد. در این پژوهش سال های 88-1387، 89-1388 و 90-1389 به ترتیب به عنوان سال های تر، نرمال و خشک انتخاب شدند. مقایسه مقدار تبخیر – تعرق حاصل از sebal با مدل gldas و روش بیلان آب در 12 واحد مطالعاتی در استان خراسان رضوی حاکی از آن بود که مدل gldas روند تغییرات تبخیر – تعرق را بهتر از sebal برآورد می کند. با توجه به افزایش دقت مدل gldas در طول زمان، بررسی داده های این مدل در سال های آتی و همچنین تولید مدلی مشابه برای کشور ایران پیشنهاد می شود.

فرسایش آبی خاک مهم ترین معضل در تخریب اراضی جهان بوده و به عنوان تهدیدی جدی برای بقای بشر شناخته شده است. تغییر اقلیم نیز یکی از بزرگترین چالش های پیش روی بشر است که با تغییر الگوی بارش می تواند فرسایش خاک را تحت تاثیر قرار دهد. بنابراین ارزیابی فرسایش خاک و بررسی تاثیر تغییرات اقلیمی بر فرسایش خاک امری ضروری به نظر می رسد. در تحقیق حاضر روند تغییر اقلیم با استفاده از برخی پارامترهای موثر در اقلیم با استفاده از نرم افزار xlstat و فرسایش خاک با تلفیق مدل rusle، gis و rs که می تواند اثر تغییر اقلیم بر فرسایش خاک را محاسبه و پیش بینی کند، مورد بررسی قرار گرفت. سه ایستگاه خرجگیل، خلیان و ناو موجود در حوضه آبخیز ناورود به وسیله فاکتورهای شش گانه مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت محاسبه فاکتورهای k، ls، c و p مدل از اطلاعات پژوهش قبلی استفاده شد. در این مطالعه، مدل گردش عمومی جو ncccsm و سه سناریوی a1b، a2 و b1 به منظور بررسی تغییر اقلیم در نظر گرفته شد. بر مبنای خروجی این مدل و با استفاده از آمار روزانه بارش در دوره پایه 2002-2007 و مدل lars-wg، بارش روزانه دو دوره 20 ساله 2046-2065 و 2080-2099 شبیه سازی شد. نتایج نشان از کاهش بارش در آینده در دو ایستگاه خلیان و ناو و افزایش در ایستگاه خرجگیل دارد. سپس میزان فرسایندگی باران برای دوره پایه محاسبه و برای دوره شبیه سازی شده که فاقد آمار شدت بارش بودند، از شاخص فورنیه اصلاح شده که همبستگی بالایی با فرسایندگی باران دارد استفاده شد و با استفاده از معادله رگرسیونی بین فرسایندگی ایستگاه ها و میزان شاخص فورنیه اصلاح شده میزان فرسایندگی در آینده برآورد شد و در نهایت در محیط نرم افزار gis ابتدا نقشه فرسایندگی باران به صورت نقطه ای و سپس با ترکیب با سایر لایه ها بر اساس مدل rusle نقشه خطر فرسایش خاک برای دوره پایه و تمامی سناریوها تهیه گردید. نتایج نشان داد میزان فرسایش در دوره پایه بین صفر تا بیش از 77 تن در هکتار در سال، برای دوره 2046-2065 بین صفر تا بیش از 108 تن در هکتار درسال و در دوره 2080-2099 بین صفر تا بیش از 115 تن در هکتار در سال متغیر است. بیش ترین سطح حوضه دارای فرسایش کم می باشد و فرسایش زیاد عمدتا در نواحی جنوب غرب حوضه و بخش های میانی شمال حوضه قرار دارد.

پیچیدگی فرایند تبخیر از پیکره های آبی مانند دریاچه ها و مخازن سدها، کمبود اطلاعات کافی و معتبر مورد نیاز و از طرفی عدم اتکا مدیریت این منابع و مخازن به داده های زمانی و مکانی دقیق تر، موجب کند شدن پیشرفت های تحقیقاتی و کاربردی در این زمینه نسبت به سایر مولفه های هیدرولوژیکی شده است. برآوردهای تبخیر از دریاچه ها و مخازن سدهای کشور اغلب به کمک تشت تبخیر انجام می شود، این در حالی است که در بسیاری از تحقیقات و مطالعات غیرقابل اعتماد بودن به این برآوردها تأییدشده است. مدیریت و بهره برداری از ذخایر سدها به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک نیاز به برآوردهای مطمئن تری از تبخیر دارد. این وضعیت در شرایطی مانند سد دوستی که منبع استراتژیک تأمین بخش وسیعی از آب شرب مشهد نیز می باشد، اهمیتی دوچندان می یابد. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی جامع روش های برآورد تبخیر از سطح آب و مقایسه آن ها با بیلان انرژی دریاچه سد دوستی با استفاده از داده های اندازه گیری شده و نیز توسعه مدل جدید برآورد تبخیر مبتنی بر بیلان انرژی و داده های سنجش از دور، انجام پذیرفت. بدین منظور داده های مورد نیاز از دریاچه سد دوستی در دوره های 16 روزه و به مدت بیش از یک سال اندازه گیری گردید. داده های هواشناسی و سنجش از دور نیز به این داده ها افزوده شد تا در هر مرحله مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین ابتدا به منظور بررسی رفتار روش های مختلف در مقایسه با بیلان انرژی نسبت باون، ضمن مقایسات سالانه، ماهانه و روزانه، تحلیل حساسیت این مدل ها به داده های ورودی به منظور سنجش پایداری برآوردهای حاصل از هر روش نیز انجام پذیرفت. در نهایت 19 روش برآورد تبخیر بر اساس بیلان انرژی دریاچه به لحاظ دقت برآوردها رتبه بندی گردیدند. بر اساس نتایج حاصل شده، روش های جنسن ـ هیز، مکینک، دبروین و پنمن، با مقادیر rmsd به ترتیب برابر با 2/1، 34/1، 62/1 و 65/1 میلی متر بر روز نتایج مطلوب تری نسبت به سایر روش ها حاصل نمودند. در این میان، روش های جنسن ـ هیز و مکینک، به دلیل سادگی، دقت مطلوب، داده های ورودی اندک و حساسیت کمتر به این داده ها، گزینه های مناسب تر و مقرون به صرفه ای برای برآورد تبخیر از دریاچه سد دوستی در غیاب روش بیلان انرژی نسبت باون هستند. در گام بعدی تحقیق روشی جدید برای برآورد تبخیر از پیکره های آبی با رویکرد حل متفاوتی از معادله بیلان انرژی توسعه داده شد. این موضوع از طریق تعریف سطح مرجع و حل همزمان معادله بیلان انرژی برای دو سطح آب و سطح مرجع صورت پذیرفت. در این روش که بیلان انرژی آب و سطح مرجع (rweb) نام گرفت، از داده های دما و تابش خالص استفاده شده است و به لحاظ دقت نتایج و اساس فیزیکی، قابلیت جایگزینی با روش بیلان انرژی نسبت باون را دارد. مقادیر rmsd کمتر از 02/1 میلی متر در روز در مقایسه با روش باون این موضوع را تایید نمود. روش پیشنهادی به لحاظ داده های مورد نیاز پتانسیل کاربرد از طریق فناوری سنجش از دور را دارا می باشد. ازاین رو الگوریتم سنجش از دور روش پیشنهادی rweb نیز توسعه داده شد که در آن پارامترها و برآوردهای تبخیر به صورت توزیعی برای دریاچه سد دوستی حاصل گردید. مقایسه نتایج حاصل از الگوریتم سنجش از دور rweb و الگوریتم ارتقاءیافته سنجش از دور breb نشان از نزدیکی بسیار بالای این دو روش داشت. به طوری که بیشترین مقادیر rmsd توزیعی حاصل در مقیاس روزانه، ماهانه و سالانه کمتر از 047/0 میلی متر در سال بود. این موضوع با توجه به اینکه تاکنون الگوریتم سنجش از دور مختص پیکره های آبی توسعه نیافته است، هم در سطوح بین المللی و هم در ایران می تواند به لحاظ کاربردی و علمی مورد توجه بسیاری قرار گیرد.

در دهه های اخیر محاسبه ی مقدار رواناب حاصل از بارش و شبیه سازی بارش- رواناب برای یک حوضه آبریز بدون آمار، به مسئله ای ضروری تبدیل شده است. برنامه ریزی در مناطق فاقد آمار مستلزم تهیه ی داده های با کیفیت مناسب می-باشد، یکی از روش های رفع این معضل، استفاده از، مدل های سطح زمین بزرگ مقیاس نظیر gldas است، که بر اساس مشاهدات ماهواره ای بروز شده اند، به دلیل ارائه پارامترهای هیدرولوژیکی از اهمیت بالایی برخوردار می باشند و به دلیل پوشش جهانی این داده ها، کاربرد داده های حاصل از این مدل در مطالعات بارش –رواناب مورد توجه واقع شده است. برف یکی از اشکال مهم بارش در چرخه هیدرولوژی مناطق کوهستانی بوده که در تامین منابع آب آشامیدنی و کشاورزی نقش ارزنده ای ایفا می کند. رواناب حاصل از ذوب برف به دلیل همزمانی با بارش های بهاره منشا بروز سیلاب های مخرب با حجم بیشتر از ظرفیت رودخانه ها می شود. به منظور درک رفتار هیدرولوژیکی و شبیه سازی جریان در مناطق فاقد آمار، مدل سازی رواناب و به خصوص رواناب ذوب برف، بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق به منظور شبیه سازی رواناب در منطقه فاقد آمار حوضه آبریز پلرود، همزمان از مزایای مدل سطح زمین gldas و مدل سازی هیدرولوژیکی رواناب استفاده گردید. به منظور تخمین رواناب، از تلفیق مدل های هیدرولوژیکی wms و hec-hms انجام گردید. ابتدا با استفاده از مدل wms، مرز حوضه بسته شد، سپس مدل شماتیک حوضه ایجاد شده در مدلwms ، به محیط نرم افزار hec-hms انتقال داده شد. در این مدل از روش scs، مقدار رواناب زیر حوضه ها در مناطق فاقد آمار تعیین می گردد. داده های gldas مورد استفاده در مدل hec-hms که شامل بارش ، رواناب، دمای هوا و آب معادل برف برای یک دوره ده ساله 2013-2004 دریافت گردید. در حوضه های فاقد آمار و به ویژه در حوضه های کوهستانی و فاقد اطلاعات زمینی مربوط به آب معادل برف می توان از این روش تلفیقی hec-hms و gldas استفاده نمود. برای مدل سازی رواناب ذوب برف و بدون در نظر گرفتن آن با استفاده از تلفیق دو مدل hec-hms و gldasپارامترهای شماره منحنی، زمان تاخیر حوضه، تلفات اولیه و پارامترهای مربوط به ذوب برف و باند ارتفاعی کالیبره گردید. برای واسنجی این مدل، شبیه سازی از ابتدای اول ماه ژانویه سال 2003 تا 30 دسامبر سال 2006 (برای داده های زمینی) انجام گرفت. و برای داده های gldas، نیز برای هر کدام از دوره های 10 ساله (با در نظر گرفتن آب معادل برف و بدون آن) واسنجی 4 ساله انجام گرفت. در نهایت در تعیین عملکرد مدل معیارهای عملکرد ضریب تعیین (r2)، ضریب نش- ساتکلیف (e) و معیارهای خطای bias و rmse به ترتیب برای سال 2005 (به عنوان نمونه)، در دوره واسنجی به ترتیب، 92/0، 89/0، 3/2 و 6/5 بودند. این مقادیر برای دوره صحت سنجی بدون در نظر گرفتن الگوی ذوب برف برای سال 2007 به ترتیب، 9/0، 89/0، 2 و 9/5 بودند. این مقادیر برای دوره صحت سنجی با در نظر گرفتن الگوی ذوب برف برای سال 2013 به ترتیب، 7/0، 65/0، 2/3 و66/8 بودند. نتایج این تحقیق بیانگر دقت مناسب محصولات gldas و همچنین حاکی از توانایی مدل تلفیقی hec-hms و gldas، جهت پیش بینی رواناب در مناطق فاقد آمار و غیر قابل دسترس می باشد.