بخشی از مقاله
چکیده
امروزه گردوغبار چالش محیط زیستی مهم و موردتوجه محققان و پژوهشگران است. روشها و پژوهشهای مربوط به مدلسازی گردوغبار، به مطالعات کمی و آزمایشگاهی، ایستگاههای هواشناسی و تصاویر ماهوارهای محدود میشوند. در این بین، نظر به فقدان روشهای جدید در ایران، طراحی و توسعه فناوریهای نوین باهدف اندازهگیری غلظت گردوغبار، اهمیت مضاعفی به این تحقیق میدهد.
هدف از این پژوهش، بررسی متغیرهای هواشناسی تأثیرگذار در گردوغبار جهت مدلسازی و پیشبینی رفتار آتی آن است. بدین منظور، سامانه گزارشگیری اطلاعات هواشناسی - AIRS - با هدف ثبت و اندازهگیری اطلاعاتی از قبیل رطوبت، فشار، دما و گردوغبار طراحی و توسعه داده شد. این سامانه شامل: دستگاه فرستنده بهمنظور ثبت و ارسال اطلاعات و دستگاه گیرنده جهت دریافت اطلاعات و یک نرمافزار توسعه دادهشده در محیط رایانه بهمنظور نمایش و ذخیره اطلاعات هواشناسی است.
جهت حصول اطمینان از خروجی سامانه، از همبستگی پیرسون و مدل رگرسیون خطی در SPSS استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که، بین متغیرهای مستقل - رطوبت، دما، فشار - و متغیر وابسته - گردوغبار - رابطه معنادار و قوی وجود دارد. بهطوریکه، میزان ضریب تعیین آن 0/94 و ضریب همبستگی پیرسون 0/97 و از وجود رابطه ای بسیار قوی و معنیداری برخوردار بود. این آماره نشان از هماهنگی آهنگ تغییرات مثبت بین متغیرهای مستقل و گردوغبار بوده است.
-1 مقدمه
طوفانهای گردوغبار از پدیدههای هواشناسی هستندکه معمولاً در مناطق خشک و نیمهخشک با بارش سالانه کمتر از 200 الی 250 میلیمتر در مواقع وزش تندبادهایی با سرعت بیشازحد آستانه رخ میدهند. بروز این پدیده، متأثر از هر دو سیستم زمین و اتمسفر هست بهطوریکه دلایل اصلی وقوع آن سرعت زیاد باد، کمبود رطوبت و اراضی لخت بدون پوشش ذکرشده است
گردوغبار یکی از رویدادهای هواشناسی زیانبار به شمار میآید و تأثیر مهمی بر کیفیت هوای منطقه دارد. ساختار رخدادهای گردوغبار بسیار پیچیده و وابسته به سامانه هوای محلی، بارندگی، رطوبت خاک و تغییرات پوشش سطح است بهجز خسارتهای زیستمحیطی و کاهش دید به مقادیر کمتر از یک کیلومتر را در بردارد. توفانهای گردوغبار با تغییر تابش و درنتیجه انرژی رسیده به سطح زمین، اثرهای اقلیمی در مقیاس ناحیهای و جهانی از خود بهجا میگذارند بنابراین، دیدبانی روزانه و مرتب توزیعهای جهانی ذرات هواویزها، ازجمله گردوغبار و بررسی تغییرات آنها بهخصوص برای هواویزهای با تغییرپذیری بزرگ زمانی و مکانی مانند رخدادهای گردوغبار مفید است
ایران به دلیل همجوار بودن با دو منشأ گردوغبار عراق و عربستان و همچنین افزایش روند خشکسالی در منطقه، در چند دهه اخیر تحت اثر توفانهای گردوغبار قرارگرفته و سبب ایجاد اثرات منفی بر اقتصاد، طبیعت و سلامتی انسانها شده است.با توجه به نقش روزافزون فعالیتهای خدماتی در نظام شهرنشینی ضرورتهای جدیدی در روند برنامهریزی شهری پدید آمده است.
پدیده صنعت و خدمات نوین، نحوه ملازمت کالبدی-کارکردی با شهر و چگونگی پراکنش و ضوابط استقرار آن در شهر و حومه، از مهمترین موضوعهای فرایند برنامهریزی شهری به شمار میروند. پیشرفتهاینّفاورانه اثرات فضایی متفاوتی به همراه آورده است فنّاوری ارتباطات با عنوان یکی از نمودهای برنامهریزی شهری و منطقهای به شمار آید و برنامهریزان شهری باید این نیاز و چالش جدید را بشناسند
سرعت گسترش استفاده و همهگیر اینفنّاوری بهگونهای بوده است که تعداد کاربران آنها در سطح جهان به حدود 5 میلیارد نفر رسیده است - . - Poslad, 2001 رهآوردهایفنّاوری دارای ابعاد اثرگذاری و اثرپذیری در بخشهای مختلف فنی، اقتصادی، اجتماعی، فضایی و مکانی است که هرکدام از آنها در جای خود نیازمند تعمق و بررسیاند. بدون شک این پدیده تأثیرات مستقیم و غیرمستقیمی بر زندگی بشر دارد در این راستا شهرها مکانی مناسب جهت آزمایش و تکامل این پدیده است. درحالیکه بهواسطه نوین بودن و سرعت زیاد گسترشفنّاوری، برنامه ریزان و مدیران شهری با تفکرات سنتی از بابت پیادهسازی سامانه اطلاعات مکانی GIS هوشمند جهت پایش مخاطرات محیطی غافل ماندهاند.
سامانههای اطلاعات جغرافیایی بهعنوان ابزاری مهم در مدیریت دادههای زمین مطرح میباشند که با فراهم ساختن امکان یکپارچه-سازی دادههای حاصل از منابع مختلف، امکان استخراج اطلاعات موردنیاز و کشف ارتباطات پیچیده و ناپیدای مابین پدیدههای مختلف را فراهم مینمایند. دادههای زمینی، در بسیاری از کاربردها موردنیاز میباشند لذا سامانههای اطلاعات جغرافیایی پاسخگوی نیازهای طیف وسیعی از کاربران هست. با پیشرفت علم سنجشازدور این امکان فراهمشده که نظارت بر اتمسفر و شرایط آب و هوایی آن باقدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا و در محدودهی وسیعی انجام گیرد، ازاینرو، بهکارگیری سنجشازدور میتواند برای مطالعه طوفانهای گردوغبار بسیار مفید باشد.
سامانههای اطلاعات مکانی با علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات رابطه نزدیکی دارند و از مفاهیم آن در GIS استفاده میشود که میتوان به مواردی از قبیل سرویسهای مکانی، شبکههای مکانی، پایگاه داده هوشمند، توسعه نرمافزارهای مکانی در تلفن همراه، اشاره کرد. این تحولات و دگرگونی در فضای GIS باعث ظهور نسل جدید GIS شده است که در این نسل تمامی اطلاعات در یک فضای فرا گستر - هوشمند - تجزیهوتحلیل میشوند. با افزایش و گسترش استفاده از نسل جدیدفنّاوری تقاضا برای استفاده از حسگرها فنّاوری شبکه در زندگی روزمره بیشتر شده است.
در همین زمان محاسبات فراگیر درزمینه ٔ آگاهی از مفاهیم تحولات فوقالعادهای درزمینه ٔ های مدلسازیهای مفاهیم - زمینه - استدلال و برنامههای کاربردی را نموده است. یک برنامه کاربردی باید بتواند با دنیای پیرامونی و فیزیکی خود رابطه برقرار کند. این وظیفه را حسگرهای محاسباتی انجام میدهند. بنابراین یک حسگر دستگاهی پیچیدهای هست که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما و غیره را به کمیتهای الکتریکی پیوسته - آنالوگ - یا غیر پیوسته - دیجیتال - تبدیل می-کند.
حسگرها بدون محدودیت زمانی و مکانی دادههای موردنیاز را تولید میکنند ولی دادههای تولیدشده بهوسیله حسگرها نیاز به تجزیه، تحلیل و تفسیر دارند - کشته گر، . - 1391 محدوده موردمطالعه این تحقیق استان تهران هست که در فصل پاییز و بهار در معرض طوفانهای گردوغبار قرار میگیرد با توجه به چالش اصلی تحقیق که بررسی و پایش گردوغبار هست بررسی عوامل و فاکتورهای مؤثر در بروز گردوغبار از قبیل - دما، فشار، رطوبت و ذرات گردوغبار - و ثبت و نمایش آن موردنظر این پژوهش هست.
از دیدگاه فنی این سامانهها با دو جنبه مختلف از دادهها سروکار دارند، مکان و توصیفات مربوطه. درنتیجه در اختیار داشتن دادههای جغرافیایی رقومی بهعنوان پایهای برای ورود به سیستم اطلاعات جغرافیایی دارای اهمیت بسزایی هست. برای بهرهگیری صحیح از قابلیتهای یک GIS، در درجه اول نیاز به درک صحیح از سیستم GIS و سپس ساختار اطلاعات در آن است. جهت پیادهسازی یک سیستم GIS، توجه به ماهیت و ساختار اطلاعات جغرافیایی متشکله آنکه رکن اساسی هر سیستم GIS را تشکیل داده و توانمندیها و پتانسیلهای آن را تعیین میکند، اجتنابناپذیر است.
با توجه به فقدان روشهای جدید بهمنظور بررسی گردوغبار طراحی و توسعه سامانه مدیریتی هواشناسی ثبت و اندازهگیری و نمایش پارامترهای گردوغبار با تعبیه حسگرهای هوشمند از ضرورتهای این پژوهش است.
هدف از این تحقیق علاوه بر تغییرات فنآوری اطلاعات و ظهور رایانه فرا گستر به دلیل اینکه سامانههای اطلاعات مکانی بهعنوان یک سیستم اطلاعاتی در نظر گرفته میشوند از مدتها قبل با فناوری اطلاعات دارای رابطهای نزدیک و مستقیم بوده است. ولی هیچگاه مانند سالهای اخیر بهطور جدی تحت تأثیر رشد فزاینده فناوری اطلاعات قرار نگرفتهاند.
روند این تأثیر در کشورهای پیشرفته بهوضوح دیده میشود، بهنحویکه بسیاری از فناوریهای نوین در فضای فناوری اطلاعات به محیط سیستم اطلاعات مکانی وارد شدهاند. ازاینرو بسیاری از تحقیقات و واژهها در فضای فناوری اطلاعات در فضای سامانههای اطلاعات مکانی تبدیل به یک فرم جدید و موضوعی برای محققین سامانههای اطلاعات مکانی شده است. این تأثیر فنآوری اطلاعات در فضایی GIS موجب ایجاد تحول نوین در این علوم و موجب پیدایش و ظهور نسل جدیدی از GIS شده است. در این نسل - چهارم و پنجم - بدون محدودیتهای خاص میتوان به اطلاعات - مکانی و غیره - دسترسی داشت.
