در حال ثبت نام: ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان های آبرفتی (DRASTIC / Fuzzy / AHP) با ArcGIS pro

ارزیابی آسیب پذیری یا تعیین پتانسیل آسیب‌پذیری آبخوان‌های آبرفتی یعنی ارزیابی اینکه این نوع آبخوان‌ها چقدر نسبت به آلودگی‌ از سطح زمین یا فعالیت‌های انسانی حساس هستند و آلودگی با چه سرعتی و به چه شدتی می‌تواند به آب زیرزمینی برسد.

آبخوان‌های آبرفتی چرا مهم‌اند؟

آبخوان‌های آبرفتی معمولاً از شن، ماسه و رسوبات نفوذپذیر تشکیل شده‌اند و منبع اصلی آب شرب و کشاورزی در بسیاری از مناطق هستند. چون دانه‌درشت و نفوذپذیرند، در مقایسه با آبخوان‌های سنگی معمولاً آسیب‌پذیری بالاتری دارند.

✔️ چرا باید پتانسیل آسیب‌پذیری را تعیین کنیم؟

• مدیریت منابع آب زیرزمینی

• محل‌یابی مناسب چاه‌های آب شرب

• جلوگیری از آلودگی ناشی از فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی

• برنامه‌ریزی کاربری اراضی

• اولویت‌بندی مناطق نیازمند حفاظت

 

تعیین پتانسیل آسیب‌پذیری آبخوان آبرفتی یعنی مشخص کنیم چقدر احتمال دارد این آبخوان در اثر آلودگی‌های سطح‌الارضی دچار افت کیفیت آب شود، و چه عواملی این حساسیت را افزایش یا کاهش می‌دهند.

 

آب‌های زیرزمینی یکی از مهم‌ترین منابع تأمین آب شرب، کشاورزی و صنعت هستند. اما این منابع ارزشمند به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند ایران در معرض تهدید جدی آلودگی قرار دارند. آلودگی ناشی از کودهای شیمیایی، فاضلاب‌های خانگی و صنعتی و فعالیت‌های معدنی می‌تواند کیفیت آب زیرزمینی را به شدت کاهش دهد و بازگرداندن آن به حالت اولیه بسیار پرهزینه و گاه غیرممکن باشد.

در چنین شرایطی، ارزیابی پتانسیل آسیب‌پذیری آبخوان‌ها اهمیت زیادی پیدا می‌کند. منظور از آسیب‌پذیری، میزان حساسیت و قابلیت تأثیرپذیری یک آبخوان در برابر ورود آلاینده‌ها است. مناطقی که پتانسیل آسیب‌پذیری بالاتری دارند، سریع‌تر و شدیدتر از سایر مناطق تحت تأثیر آلودگی قرار می‌گیرند و نیازمند مدیریت و پایش ویژه هستند.

 

برای تعیین این پتانسیل، مدل‌ها و شاخص‌های مختلفی مانند دراستیک، سینتاکس، گادز و روش‌های نوین مبتنی بر منطق فازی به‌کار گرفته می‌شوند. این مدل‌ها با استفاده از اطلاعاتی مانند عمق سطح ایستابی، جنس خاک، لیتولوژی سازندها، نفوذپذیری و میزان تغذیه آبخوان، نقشه‌ای مکانی از آسیب‌پذیری ارائه می‌دهند.

ابزارهای سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) نقش کلیدی در این فرآیند دارند؛ زیرا امکان تلفیق داده‌های مکانی و غیرمکانی، تحلیل‌های مکانی پیچیده و تولید نقشه‌های تصمیم‌یار را فراهم می‌کنند. خروجی این مدل‌ها معمولاً به شکل نقشه‌های آسیب‌پذیری است که مناطق با خطر بالا، متوسط و پایین را نشان می‌دهند و می‌توانند مبنای برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری در مدیریت منابع آب قرار گیرند.

این دوره آموزشی با هدف آشنایی کامل با مفاهیم، داده‌ها، روش‌های کلاسیک و پیشرفته، و نحوه پیاده‌سازی آن‌ها در محیط ArcGIS pro طراحی شده است تا شرکت‌کنندگان بتوانند با اجرای عملی مدل‌ها، نقشه‌های آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی را تولید و تحلیل کنند و در پروژه‌های تحقیقاتی یا کاربردی به‌کار گیرند.

---

 

توضیحات

کاربرد این آموزش به­ طور عام یادگیری گام به گام روش‌های تعیین پتانسیل آسیب‌پذیری آبخوان (و ابزارهای مربوطه در نرم‌افزار ArcGIS Pro) و کاربردهای عملی آن و به‌‌طور خاص حل مثال ها و تمرین‌های متعدد می‌باشد.

مخاطبان این آموزش، دانشجویان و فارغ ­التحصیلان رشته ­های متعدد اعم از برنامه­ ریزی شهری، برنامه ­ریزی روستایی، شهرسازی، عمران، اقلیم­ شناسی، زمین­ شناسی، آب­شناسی (هیدروژئولوژی و هیدرولوژی)، سنجش از دور و GIS، منابع طبیعی و آبخیزداری، نقشه­ برداری، مهندسی معدن، محیط زیست، بهداشت محیط، اقتصاد، جامعه ­شناسی، زیست­ شناسی و سایر علاقه ­مندان می ­باشند.

 

---

 

عناوين آموزشی 

👈 مهم ترین عناوين آموزشی عبارت اند از:

بخش 1: مبانی و مفاهیم پایه

• مقدمه‌ای بر آب‌های زیرزمینی
• چرخه هیدرولوژی و جایگاه آب زیرزمینی
• مفهوم آسیب‌پذیری آبخوان‌ها
• اهمیت ارزیابی آسیب‌پذیری در مدیریت منابع آب
• آشنایی با روش‌های ارزیابی آسیب‌پذیری
• روش‌های شاخص‌محور
• مدل‌های عددی و فیزیکی
• معرفی روش‌های متداول DRASTIC، GOD، SINTACS، AVI
• GIS و نقش آن در هیدروژئولوژی
• کاربرد GIS در مدل‌سازی مکانی
• داده‌های مورد نیاز در پروژه‌های آسیب‌پذیری

 

بخش 2: داده‌ها و آماده‌سازی لایه‌ها در ArcGIS

☑️ شناسایی و گردآوری داده‌های:

• داده‌های زمین‌شناسی (سازندها، لیتولوژی)
• داده‌های هیدروژئولوژی (عمق آب زیرزمینی، هدایت هیدرولیکی، ضخامت آکوئیفر)
• داده‌های ژئومورفولوژی و خاک
• DEM و داده‌های مشتق‌شده (شیب، زهکشی، خط‌ القعر)

☑️ آماده‌سازی داده‌ها در ArcGIS شامل:

• ژئورفرنس کردن نقشه‌ها
• رقومی‌سازی (Digitizing) و ساخت Feature Class
• کار با جداول توصیفی (Attribute Table)
• مدیریت سیستم مختصات

☑️ ایجاد پایگاه داده مکانی (Geodatabase)

• ساخت Feature Dataset
• مدیریت صحت داده‌ها

 

بخش 3: مدل‌های آسیب‌پذیری در ArcGIS

☑️ روش دراستیک

• معرفی پارامترهای هفت‌گانه
• جمع‌آوری و آماده‌سازی هر پارامتر در GIS
• اعمال وزن‌ها و امتیازدهی (Rating & Weighting)
• استفاده از ابزار Raster Calculator و Map Algebra

☑️ روش GOD

• پارامترها
• مراحل مدل‌سازی در ArcGIS
• سایر روش‌ها

 

☑️ روش های AVI و SINTACS

 

بخش 4: ترکیب و تحلیل نتایج

☑️ تولید نقشه آسیب‌پذیری نهایی

• Raster Overlay و محاسبه شاخص نهایی آسیب‌پذیری
• دسته‌بندی (Classification) نقشه (خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم)
• نمادگذاری (Symbology) و طراحی نقشه نهایی

☑️ اعتبارسنجی مدل

• استفاده از داده‌های نیترات یا کیفیت آب برای بررسی صحت مدل
• تحلیل آماری و مقایسه‌ای

 

بخش 5:  مبانی روش AHP

معرفی تحلیل سلسله‌مراتبی

تاریخچه و توسعه

☑️ مراحل اصلی AHP

• ساخت سلسله‌مراتب (هدف، معیارها، زیرمعیارها)
• مقایسه زوجی معیارها
• محاسبه وزن‌های نسبی
• بررسی نرخ سازگاری

☑️ کاربرد AHP در ارزیابی آسیب‌پذیری آبخوان‌ها

• تعریف معیارها و پارامترهای مدل (مثلاً عمق سطح ایستابی، جنس خاک، لیتولوژی، هدایت هیدرولیکی، تغذیه و …)
• طراحی ماتریس مقایسه زوجی برای معیارها
• محاسبه وزن نهایی معیارها
• ادغام وزن‌ها با لایه‌های GIS برای تولید نقشه آسیب‌پذیری

 

بخش 6: مبانی منطق فازی و کاربرد آن در GIS

• مبانی منطق فازی
• تفاوت منطق بولی (0 و 1) و منطق فازی (درجه عضویت بین 0 و 1)
• مفهوم Membership Function
• انواع توابع عضویت
• ضرورت استفاده از فازی در آسیب‌پذیری
• محدودیت‌های روش کلاسیک DRASTIC در امتیازدهی گسسته
• مزایای فازی در مدلسازی عدم قطعیت داده‌ها

 

بخش 7: پیاده‌سازی مدل فازی در ArcGIS pro 

• آشنایی با ابزارهای فازی در ArcGIS pro
• ایجاد لایه‌های فازی برای پارامترهای DRASTIC
• تعریف توابع عضویت مناسب برای هر پارامتر
• ترکیب لایه‌های فازی (Fuzzy Overlay)
• روش‌های مختلف ترکیب (Fuzzy AND, Fuzzy OR, Fuzzy GAMMA)
• مقایسه نتایج و انتخاب بهترین روش

 

بخش 8: تحلیل و مقایسه نتایج

☑️ مقایسه خروجی DRASTIC کلاسیک با DRASTIC فازی

• تغییر در توزیع کلاس‌های آسیب‌پذیری
• مزایا و معایب هر روش

☑️ اعتبارسنجی مدل فازی

• استفاده از داده‌های نیترات / هدایت الکتریکی
• بررسی صحت نقشه با آمار توصیفی و تحلیلی

 

بخش 9: مبانی تحلیل حساسیت

☑️ تعریف تحلیل حساسیت و هدف از انجام آن

• نقش تحلیل حساسیت در مدل‌های آسیب‌پذیری آب‌های زیرزمینی
• تفاوت تحلیل حساسیت با اعتبارسنجی (Validation)
• روش‌های تحلیل حساسیت در مدل‌های آسیب‌پذیری

☑️ روش نقشه تک‌پارامتری

• مفهوم: حذف یا تغییر یک پارامتر و بررسی اثر آن بر شاخص نهایی
• محاسبه درصد تأثیر هر پارامتر (Sensitivity Index)

☑️ روش وزن‌محور

• تغییر وزن هر پارامتر (مثلاً در مدل DRASTIC) و مقایسه نتایج
• بررسی سناریوهای مختلف وزنی

---

نرم افزار مورد استفاده:

در این دوره به دلایل زیر از نسخه ArcGIS pro استفاده می شود:

• ESRI رسماً اعلام کرده که ArcMap دیگر توسعه نمی‌یابد و فقط تا چند سال آینده آپدیت امنیتی می‌گیرد. بنابراین همه آموزش‌ها و پروژه‌های جدید باید به Pro مهاجرت کنند.
• ArcGIS Pro سریع‌تر، 64 بیتی و مناسب پردازش‌های سنگین آبخوان است.
• خیلی از ابزارهای جدید Spatial Analyst، 3D Analyst و ModelBuilder فقط در Pro عرضه می‌شوند. ArcMap دیگر ابزار جدیدی دریافت نمی‌کند.
• با توجه به کاربری مدرن نسخه Pro، برای تدریس، این محیط تجربه یادگیری بهتری ایجاد می‌کند.

---

مدرس دوره کیست؟

• محمدصادق درانی نژاد
• کارشناس ارشد آب ­شناسی (هیدروژئولوژی)
• دارنده مدرک کارشناسی زمین ­شناسی از دانشگاه شیراز
• دارنده مدرک کارشناسی ارشد آبشناسی (هیدروژئولوژی) از دانشگاه شهید چمران اهواز
• سرعت پردازش Pro چند برابر بالاتر استبیش از چهارده سال سابقه کار به­ عنوان کارشناس GIS دفتر مطالعات سازمان آب منطقه­ ای فارس
• مدرس GIS دانشگاه شیراز، دانشگاه عالی آموزشی و پژوهشی صنعت آب و برق جنوب کشور و موسسات آموزشی و پژوهشی مختلف
• عضو کارگروه SDI (زیرساخت داده­ های مکانی) شرکت مدیریت منابع آب ایران
• نویسنده بیش از ده کتاب منتشر شده مرتبط با GIS و علوم محیطی
• نویسنده اولین کتاب آموزش ArcGIS Pro در ایران
• عضو بنیاد ملی نخبگان ایران