ابزار Feature To Point

ابزار Feature to point در نرم افزار ArcGIS

موقعیت این ابزار مطابق  زیر است:

Arctoolbox- Data management tools -Features - Feature to point

این دستور در مورد لایه های نقطه ای عمل خاصی انجام نمی دهد. با اجرای

این دستور در مورد لایه پلی گنی و یا خطی، مرکز و یا مرکز ثقل آنها به نقطه تبدیل

می گردد.در واقع با استفاده از این ابزار میتوانید مرکز ثقل حوزه را بدست آورید .

 

کاربرد GIS در بررسی و مطالعه پدیده سیلاب

نخستین فعالیتها در مورد کاربرد GIS درمطالعه پدیدة سیلاب به اوایل دهة 1980 میلادی بر می‌گردد. که اولین کارها در این زمینه با آنالیز DEMها (شبکه‌های منظم مربعی از داده‌های ارتفاعی) برای کاربردهای هیدرولوژیکی شروع شد. آقایان Ocallaghin و Mark در سال 1984 و Jenson و Domingue در سال 1988 روشهایی را برای پر کردن فرو رفتگیها و پستی‌های DEMها به منظور تعیین جهت جریان و تجمع آن ارائه دادند که این امر منجر به تعیین اتوماتیک یک حوزه آبخیز و شبکة زهکشی آن شد. متأسفانه استفاده از مدل ارتفاع رقومی یا DEM برای آنالیز هیدرولیکی رودخانه‌ها چندان مناسب نمی‌باشد، چرا که این مدل در توصیف عوارض پیچیده بصورت ضعیفی عمل می‌کند. از این رو برای مدل کردن هیدرولیکی مجاری رودخانه‌ها مدل شبکه نامنظم مثلثی یا TIN پیشنهاد شد. مدل TIN دارای یک ساختار شبکه‌ای مثلثی است که مختصات تک‌تک رئوس مثلثهای آن (x,y,z) مشخص بوده و به این نحو توپوگرافی زمین را نمایش می‌دهد. این مدل به خاطر ساختار منحصر به فردش قادر است که تمامی جزئیات عوارض را چه در مکانهای با عوارض پیچیده و متراکم مانند رودخانه‌ها و چه در مکانهایی با عوارض اندک و کم تراکم مانند شیب ملایم دشتها، به خوبی نمایش دهد.

در سال 1991 آقایان Djokic و Maidement از مدل TIN برای مدل کردن زهکشی سیلاب در یک محیطی شهری استفاده نمودند. ایشان در پی تحقیقات دیگری در این زمینه، بیان داشتند که استفاده از مدل TIN برای تعیین پارامترهای تخمین جریان و دبی طراحی بسیار مفید و مؤثر می‌باشد. با توسعه روزافزون نرم‌افزارهای GIS و تنکیکهای دورسنجی امکان مدل شدن پدیدة سیلاب چه در محل شکیل‌گیری آن یعنی حوزه آبخیز و چه در محل جریان و پخش آن یعنی رودخانه و سیلابدشت آن، بصورت دقیق‌تر فراهم شده است.
وهابی (1376) به منظور مقایسه روش SCS و موج سینماتیک در برآورد دبی اوج هیدروگراف سیل در حوزه آبخیز طالقان از مدل HEC-1 استفاده کرده است. نتایج بدست آمده از کاربرد روش SCS و موج سینماتیک در مدل نشان داد که روش SCS با خطای نسبی کمتر از 11 درصد دبی‌های اوج رویدادهای مورد نظر را بهتر از روش موج سینماتیک برآورد می‌کند. به عبارت دیگر روش موج سینماتیک از دقت و کارآیی بالاتری برخوردار است. نامبرده با استفاده از سیلابهای برآوردی و کاربرد مدل MIKE11 نسبت به پهنه‌بندی خطر سیل در رودخانه طالقان اقدام نموده است. هر چند طالقان رود در حوضه کوهستانی جریان داشته و به لحاظ شیب زیاد دامنه‌های مشرف به رودخانه، مسیر انتخابی دارای شرایط مطلوبی جهت نمایش تغییرات پهنه خطر سیل در دوره بازگشتهای مختلف نبوده است ولی سطوحی از اراضی زراعی و باغی در دوره بازگشتهای بالا در معرض خطر غرقاب شدن جریانات سیلابی قرار می‌گیرند.
کیانی (1378) در پژوهشی که انجام داد پس از اشاره به انواع روشهای ترسیم منحنی‌های همبارش، نقش پارامترهای مکانی ـ فضایی را در تحلیل این منحنی‌ها با توجه به وضعیت منطقه مورد بررسی و ارزیابی قرار داد. تعداد ایستگاههای مورد تحلیل نهایی در این پژوهش پس از بازسازی و حذف برخی از ایستگاهها به 20 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی براساس دورة آماری 30 ساله رسید.
وی در این تحقیق نشان داد که با بهره‌گیری از مدلهای ریاضی و آماری و تکنیک GIS می‌توان دقت نتایج را افزایش داد. لازم بذکر است که پیش از این نقشه‌های منحنی همبارش بصورت دو بعدی بر روی کاغذ ترسیم و محاسبه می‌شدند، اما در این مطالعه منحنی‌های همبارش براساس مدل واقعی ارتفاع زمینی (DEM)، و محاسبات ارتفاع بارش بصورت رستری (Raster) بر روی مدل سه بعدی منطقه مورد مطالعه محاسبه شد. از مهمترین محاسن این تکنیک می‌توان اعمال فرمولها و معادلات مختلف بارش (گرادیان، فازی و ...) بر سطح واقعی زمین بر حسب سیستم جهت‌ها را نام برد. و در صورت وجود تجهیزات و امکانات لازم طراحی شبکه‌های هوشمند (فازی) در قالب GIS پویا (دینامیک) می‌تواند عملی شود. علاوه بر آن نقش جهتهای توپوگرافی نیز در تحلیل مدل سه بعدی منطقه بصورت 3 سیستم جداگانه مورد بررسی قرار گرفت.
خسروشاهی (1380) به منظور تعیین نقش زیر حوضه‌های آبخیز در شدت سیل‌خیزی حوضه دماوند در تحقیقی از مدل هیدرولوژیکی Hec-HMS استفاده نموده است. وی در آن پژوهش به دنبال ارائه روشی بوده است که با استفاده از مدلهای ریاضی هیدرولوژی می‌توان ضمن در نظر گرفتن اثرات متقابل عوامل مؤثر بر سیل‌خیزی، مناطق خطرساز و سیل‌خیز را در داخل حوضه تعیین نموده و به عبارتی شدت سیل را در هر یک از زیرحوضه‌ها و یا واحد هیدرولوژیکی اولویت‌بندی نمود.
برای این منظور ابتدا حوضه مورد مطالعه به تعدادی زیر حوضه (7 زیرحوضه) تقسیم شد، سپس خصوصیات فیزیکی حوضه و زیر حوضه‌هایش با استفاده از GIS تعیین گردید. با تعین داده‌های مورد نیاز، هیدروگراف سیل طراحی برای هر یک از زیرحوضه‌ها و کل حوضه از طریق اجرای مدل Hec-HMS بدست آمد. با مدنظر قرار دادن دبی اوج زیرحوضه‌ها و براساس تعریفی که برای شاخص سیل خیزی در این تحقیق پیشنهاد شده، در هر بار اجرای مدل به تفکیک اثر هر یک از زیر حوضه‌های از روندیابی داخل حوضه حذف و مقداری برای خروجی حوضه بدون مشارکت زیرحوضه مربوطه محاسبه گردید. بدین طریق میزان مشارکت هر یک از زیرحوضه ها در هیدروگراف سیل خروجی حوضه بدست آمد و اولویت‌بندی زیرحوضه‌ها با توجه به سهم مشارکت هر یک از آنها در تولید دبی خروجی حوضه انجام شد. محاسبات حاصل از اجرای مدل نشان داد که با روندیابی سیل در آبراهه میزان مشارکت زیرحوضه‌ها در سیل خروجی به بزرگی و کوچکی دبی زیر حوضه و در بسیاری از موارد حتی به مساحت زیرحوضه‌ها بستگی ندارد و زیرحوضه‌هایی که دبی بیشتر داشته‌اند لزوماً مشارکت بیشتری در سیل خروجی ندارند. و به عبارت دیگر زیرحوضه‌ها نوعی رفتار غیرخطی از خود بروز داده‌اند. لازم به ذکر است کلیه مراحل فوق به ازای دوره بازگشتهای مختلف و همچنین تداومهای متفاوت انجام شد و تغییری در اولویت‌بندی زیرحوضه‌ها حاصل نگردید.
با توجه به توضیحات فوق کاربردهای مختلف GIS در پدیده سیلاب عبارتند از:
1- سهولت اعمال تغییرات و اصلاحات
2- امکان نمایش و مقایسه سطوخ مختلف غرقابی
3- نمایش اطلاعات عمق آبگرفتگی
4- افزایش دقت در تعیین مناطق سیلگیر
5- سهولت نگهداری، چاپ و تکثیر اطلاعات

منبع:
پایان نامه کارشناسی ارشد هیراد عبقری، پهنه بندی سیلاب با استفاده از مدل ریاضی و GIS (مطالعه موردی رودخانه جاجرود، تهران), دانشگاه تهران، 1383

شوری و شوره زار ها

اصول کلی راجع به پیدایش شوره زارها

در تشکیل زمین های شور و کویرهای نمک جهان، عوامل بی شماری در طول دوران زمین شناسی تا کنون دخالت داشته اند.

نمک و مبنای آن

شوره زاری یا نمکی شدن زمین ها، عبارت از جمع شدن مقدار معینی از نمک محلول در قشر سطحی زمین است که در اثر آن قشر خاکی صلاحیت خود را به عنوان محل رشد و نمو گیاه از دست می دهد.

نمک هایی که به شوره زاری خاک و توقف فعالیت بیولوژی منتهی می گردد، تعداد کمتری را شامل می شوند. این ها از سه کاتیون اصلی مثل سدیم ، منیزیم ، کلسیم و چهار آنیون مثل کلر، سولفات ، کربنات، و بی کربنات است.

مسلما همه نمک ها برای گیاهان زراعی ، اگر هم به غلظت بالا رسند، مضر نخواهند بود. رشد گیاهان به وسیله گچ و آهک حتی با درصد بالا، آسیب نمی بینند.
در مورد اینکه منشاء نمک از کجاست دو نظریه وجود دارد : در یک حالت مبنای نمک ، نتیجه عملیات تجزیه و تخریب عوامل جوی روی سنگ های آذرین و سایر سنگ ها است که در نتیجه آن نمک های محلول آزاد شده اند، این نمک های محلول آزاد شده، به مرور زمان به وسیله ی آب های جاری سطح زمین به دریاها حمل و در آن جا انباشته گردیده اند. در حالت دیگر، نمک به طور مستقیم داز مواد خروجی کوه های آتشفشان حاصل شده، یعنی نمک ها در حین پیدایش سنگ های آذرین، به صورت ترکیبات گاز، بخار، مواد مذاب(ماگما) و غیره ، مستقیما وارد دریاها شده و انباشته گردیده اند. به هر حال منبع این نمک ها در دریاست. نمک ها از یک قانون کلی که در گردش بسته و دائمی بین دریا و خشکی است پیروی می کند.

منشا شوره زارها و املاح قلیایی خاک

دو منشاء برای تولید نمک و املاح قلیایی زمین قائلند :

1-     شوره زارهای ادافیک :

بعضی شوره زارها چون اراضی ساحلی دریاها، دریاچه ها و اقیانوس ها که به علت نفوذ آب دریا شور می شوند، دارای مبدا ادافیکی یا خاکی اند. این خاک ها دارای مقدار زیادی نمک طعام می باشند و 80% املاح آن ها را کلرور سدیم تشکیل می دهد علاوه بر کلرور سدیم، این خاک ها دارای کربنات دو کلسیم و کربنات دو منیزیم نیز بوده و در نواحی خشک، سولفات ها و گاهی هم اکسید دوفر دیده می شود. چون که املاح نمک، قابل حل در آب است، غلظت آن ها در این اراضی در اثر نزول باران تغییر کرده و در مواقع بارندگی مقدار آن در خاک بی نهایت کم می شود. املاح محلول، آب خود را در اثر تبخیر از دست داده و غلیظ تر شده و به سطح خاک بر می گردند. غلظت املاح محلول طبقات پایین، در عمق یکی دو متر از سطح خاک، تقریباً ثابت و کمتر دستخوش تغییرات شدید می گردد.

2-     شوره زارهای کلیماتیک

این دسته دارای منشا آب و هوایی هستند مانند بیابان ها و نواحی خشک استپی ، خشکی این اراضی به علت وجود سولفات دو منیزیم و یا کربنات های این املاح قلیایی و یا در اثر فقدان کلرور اقزایش می یابد.

سولفات های خاک

شوره سفید ، چون برف زمین های خشک بیابانی ، از سولفات دو سدیم و سولفات دو منیزیم و به ندرت سولفات دو کلسیم است که این خاک ها ، قلیای سفید یا سولونچاک است که مساحت وسیعی از آسیای مرکزی، آفریقای شمالی، غرب امریکای شمالی و جنوب شرق اروپا را اشغال کرده و نیز قسمت وسیعی از اراضی کشور ما را می پوشاند.

از بین گیاهان فوق ، گونه شپشو یا اردولک در اطراف دامغان، شیروان و سایر نقاط که شوره زار است مساحت زیادی را می پوشاند و گیاهی است که برای تیزاب کردن انگور به کار می رود.

کربنات های خاک

کربنات دو سدیم و کربنات دو منیزیم در خاک های خیلی خشک و در خاک های مارن آهکی دیده شده و خاک به سبب وجود هوموس تیره رنگ است و خاک سولونتس (قلیایی سیاه) نام دارد. در اثر هیدرولیز، املاح شور به صورت سود و پتاس درآمده و را خاک قلیایی می کند و به ساختمان آن اثر گذاشته و محیط نامساعدی را برای رشد نباتات ایجاد می کند ولی املاح کربنات کمتر از کلرورها و سولفات ها روی زمین پراکنده اند.

نقل و انتقال نمک در طبیعت

برای حمل نمک از خشکی به دریا و یا بالعکس و نقل و انتقال در خشکی از منطقه ای به منطقه دیگر، عوامل چندی دخالت دارند :

-         عوامل زمین شناسی

انتقال نمک از دریا به خشکی ، از طریق رسوب گذاری ، خشک شدن دریا و غیره صورت می گیرد و نیز شدت تبخیر دریاچه های مناطق خشک، کویرهای نمک وسیعی را تشکیل داده است، بخصوص خشک شدن دریاها در دوران سوم، همانند کویر نمک در ایران و انتقال نمک از خشکی به دریا، هم با این روش ادامه می یابد که این در اثر تجزیه و تخریب سنگ های آذرین ، رسوبی و غیره است. از آن جا که همه این ها به دریا راه ندارند، به تدریج تبخیر شده و نمک های محلول در محل جمع می شود. در این مورد ، می توان از کویر بزرگ ایران نام برد. با توجه به این که ، از میزان کل نمکی که سالانه بایستی به دریا بریزد حدود 28% آن در همین مناطق خشک جمع می شود ، در نتیجه سالانه حدود 700 میلیون تن نمک به میزان املاح کل این مناطق افزوده می گردد، که این خود دلیلی بر توسعه شدت شوره زاری ، خشکی و تمایل تدریجی به کویری شدن آن هاست . آب های زیرزمینی نیز در حین خروج ، املاحی را با خود بالا می آورند.

-         ژئوشیمی

کوه های نمک اعماق زمین، در اثر فشارهای جانبی قشرهای مختلف به سطح زمین رانده شده و ترکیب شیمیایی قسمت اعظم ترکیبات شیمیایی قسمت اعظم ترکیبات شیمیایی آن ها کرورسدیم و 90 تا 98 درصد نمک طعام ، 2 تا 10% گچ، مقادیر ناچیز سولفات سدیم و سولفات منیزیم است. مقداری از این ترکیبات شسته شده، ولی اکثرا باقی مانده و شوره زارها را تشکیل می دهد. حتی سفره های اب شور و اعماق زمین نیز، به صورت چاه های آرتزین سبب شوری می شود. آب های زیرزمینی شور، در حین بالا آمدن فعل و انفعالاتی دارند که در نتیجه گچ حاصل رسوب می کند.

-         اثر ژئومورفولوژی

مسئله شوری و شوره زاری در مناطق خشک و گرم ، در درجه اول جلگه های پست، دشت های آبرفتی، دره ها، پادگانه های پست و مصب رودخانه را در بر می گیرد، که در این ها آب تبخیر شده و در نتیجه ، نمک محلول در سطح زمین انباشته و باعث شوره زاری منطقه می گردد.

-         رودخانه ها و سایر آب های جاری سطحی

رودخانه ها در تمام مناطق آب و هوایی جهان، نمک های محلول را ، که از سرچشمه و مسیر خود جمع آوری نموده و تا پایان مسیر که به دریاها یا باتلاق ها یا شنزارها منتهی می شوند، منتقل می نمایند.

به علت تبخیر شدید همه رودخانه های مناطق خشک به دریاها منتقل نمی شوند و اغلب در تابستان خشک شده و در شنزارها فرو می روند. نمکی را که رودخانه ها با خود حمل می کنند، به تدریج از همان ابتدای محل تا پایان ، از آب رودخانه ها جدا می گردند، یعنی مقداری از نمک در مسیر و اطراف محل سیلخیزها و سیلگیرها، در نقاط مسطح و جلگه ها، مصب ها و بالاخره بقیه( که البته قسمت اعظم را شامل می شود) به حوزه های آبریز انتهایی مثل دریاچه های نمک، باتلاق های نمک، شنزارها و دریاها میریزند.

-         اثر باد

باد در دشت خوزستان ، سالانه 20 تا 50 تن نمک را از محلی به محل دیگر منتقل می کند. بادهای شدید قادرند قطرات آب را از سطح اقیانوس ها کنده و به صورت مه یا ذرات ریز به مناطق ساحلی حمل نمایند، معمولاً از این طریق ، سالانه حدود 35 تا 40 کیلوگرم نمک در هکتار، وارد خاک های ساحلی می شود.

-         عامل بیولوژی

گیاهان قادرند ترکیبات کانی اندام و ریشه خود را بر حسب غلظت املاح خاک، به طور کیفی و کمی تغییر دهند و با این عمل، باعث تغییراتی روی غلظت و انواع نمک در خاک گردند. چهار گروه اصلی گیاهان حوزه کاملا شوره زار تا حوزه استپی شیرین را در بر می گیرید.

ادامه دارد ...

منبع : کتاب خاک های شور در منابع طبیعی

نوشته دکتر محمد جعفری