– (37)

1-5- سوالات تحقیق 4
1-6- فرضیه تحقیق4
1-7- تعاریف مفهومی5
1-8- روش تحقیق5
1- 9-بررسی منابع5
1-9-1- منابع جغرافیای5
1-9-2- منابع عمومی7
1-9-3- منابع دوره مغول7
فصل دوم : پیشینه تقسیمات کشوری ایران تا دوره مغول
مقدمه10
2-1-تقسیمات کشوری در دوره مادها 10
2-2-تقسیمات کشوری در دوره هخامنشیان10
2-3- تقسیمات کشوری در دوره سلوکیان و اشکانیان 12
2-4- تقسیمات کشوری در دوران ساسانی12
2-5- تقسیمات کشوری در ایران دوره اسلامی تا قبل از دوره مغول13
2-6- تقسیمات کشوری در ایران دوره مغول13
فصل سوم : مروری بر تاریخ حملات مغول به ایران
و اسقرار دولت مغول(736-616ه.ق)
3-1- از چنگیز خان تا منکوقاآن18
3-1-1- چنگیزخان18
3-1-2-اکتای وتورکینا خاتون18
3-1-3- کیوک20
3-1-4- منکوقان20
3-2- دولت ایلخانان21
3-2-1- هلاکو خان 21
3-2-2- اباقاخان23
3-2-3- احمد تکودار25
3-2-4- ارغون25
3-2-5- گیخاتو و بایدو26
3-2-6-غازان خان28
3-2-7- الجایتو29
3-2-8-ابوسعید 30
فصل چهارم : نگاهی گذرا به بعضی ایالات ایران در عصر مغول
مقدمه34
4-1- ایالت کرمان34
4-2- ایالت فارس36
4-3- ایالت شبانکاره38
فصل پنجم : چگونگی شکل گیری تومان های عراق عجم
مقدمه41
5-1- تومان اصفهان 41
5-2-تومان ری یا ورامین45
5-3- تومان قم و کاشان48
5-4-تومان لر بزرگ49
5-5- تومان لر کوچک52
5-6- تومان همدان55
5-7- تومان یزد 57
4-8- تومان سلطانیه و قزوین61
فصل ششم : چگونگی شکل گیری تومان های آذربایجان
مقدمه68
6-1-تومان تبریز68
6-2- تومان اردبیل77
6-3- تومان مشکین78
6-4- تومان سراو 79
6-5- تومان خوی79
6-6-تومان مراغه81
6-7- تومان مرند83
6-8- تومان نخجوان83
نتیجه 86
نقشه ها87
منابع95
240030070529450022098005709285002339975378142500
فصل اول
کلیات
1-1-مقدمه ( طرح موضوع يا مسأله تحقيق)

سیر تقسيمات كشوري در طول تاريخ ايران متغير بوده و اين تغييرات به عوامل بسیاری از جمله عوامل : جغرافياي اقتصادي، سياسي و... بستگي داشته است. آغاز روند تقسیمات کشوری در ايران قبل از اسلام، برای ما چندان روشن نیست، بدیهی است اين تقسيمات با گذشت زمان شكل منظم تري به خود گرفته، تا اینکه یک سازماندهی بسیار منظم و حساب شده در دوره هخامنشيان به شكل ساتراپ ظهور نمود(پیرنیا،105،1387) و پس از روی کار آمدن اشكانيان می توان گفت آنها نیز از لحاظ تقسیمات کشوری با اندکی تغییر وامدار دوره های پیشین خود شدند. اما در دوره ساسانيان در ابتدا تقسيمات كشوري طبق روال گذشته بود. سپس با گذشت زمان تغييراتي در آن ايجاد شد، بدین صورت كه مرزبانان اداره ممالك كشور را بر عهده گرفتند.اين روال تا زمان انوشيروان ادامه داشت، هنگامي كه او بر سر كار آمد ايران را به چهار پاذگس تقسيم نمود كه والیان پاذگس ها در مواقع ضروري نيروي جنگي را به كمك حكومت مركزي گسيل مي داشتند. .همچنين اين حاكمان هر ساله ماليات و پيشكش هايی را نیز به شاه پرداخت می نمودند)همان،250).
پس از تصرف ایران بدست اعراب مسلمانان ، تحول چشمگیری را در تقسيمات كشوري مشاهده نمي كنيم، بدین دلیل که در این محدوده زمانی در ايران حكومت هاي محلی بر سر كار آمده بودند . اشاراتی بر چگونگی تقسیمات کشوری در اين دوره را تنها در آثار جغرافي نويسانی ، مانند مقدسي، ابن حوقل و... مشاهده می نمائیم ، آنها تقسيماتي از قبيل ولايت، ناحيه ، خوره(بر اساس شكل اقتصادي)و... را ذکر نموده اند و اذعان می کنند كه خود در تالیفاتشان اين تقسيمات را در نظر گرفته اند. تقسيم بندي آنها از یکدیگر نیز متفاوت است.[1]
پس از دوره چهل ساله حمله مغول، هنگامی که منگو قان به ریاست مغولان رسید هولاکو را به ایران فرستاد و او حکومت ایلخانان را در ایران پایه گذاری نمود و حکامی را بر نواحی مختلف ایران گماشت . همراه با این تحولات تقسیمات کشوری جدیدی نیز شکل گرفت و به احتمال زیاد ایجاد این تقسیمات جدید به علت خرابی های که به وجود آمد و نیازی بود که بهپایه ریزی یک نظام اداری قوی احساس می شد.
بر اساس اطلاعاتی که حمدالله مستوفی در کتاب نزهه القلوب بدست می دهد، ایران در دوره ایلخانان مغول به بیست ایالت تقسیم شده بود که در این بین بلاد عراق عجم و آذربایجان به تومانهای متعددی می شدند(مستوفی،1336،103-51). این تومانها از چندین شهر، پاره شهر و دیه هایی تشکیل می شدند كه رياست بر آنها بدست امير تومان بود.(رشیدالدین فضل الله،1313:ج1،329)گستره تومان ها تا حدي بود كه ده هزار نيروي جنگي در آن جای بگيرند،امير تومان مسئول جمع آوري ماليات و ايجاد نظم درآن تومانها بود.حقوق دیوانی آن بلاد به قبچور و تمغا بود (همان ،ج2،1024).
در اين تحقيق سعی بر اين است که به چگونگی شکل گیری این تومان ها و اوضاع اقتصادي، سياسي، اجتماعي و کار کردهای آنها پرداخته شود.
1-2-اهمیت وضرورت تحقیق

چنانچه می دانیم تقسيمات كشوري همواره از اركان مهم كشورداري بوده است وحكومت ها همواره با توجه به شرايط زماني و مكاني دست به اين تقسيمات وایجاد دگرگونی در آنها زده اند ، طبیعتا افکاری پشت این تقسیمات بوده است که نشان دهنده علل شکل گیری آن می باشد ،هنگامي كه مشاهده ميكنيم كه اين شكل تقسيمات براي اولين بار شكل گرفته است ، خود به خود اهميت پژوهش دو چندان میشود و این ضرورت را پیش می آورد که به بررسی چگونگی این تقسیمات ،کارکردها و نتایجی را که این تقسیمات در پی داشته است، بپردازیم. ديگر اينكه اين تقسيمات بر وضعيت مردم كه همواره بايد جزء مشغله هاي حكومت باشد تاثیر مثبت یا منفی گذاشته است.
1-3- هدف تحقیق
هدف عمده اين تحقيق روشن ساختن قسمتی از تاریخ ایران و پي بردن به اوضاع سياسي ، اجتماعي واقتصادي تومان ها است .هدف فرعی پرداختن به علل شكل گيري اين تومانها و بررسی این فرضیات است که؛ آيا اين تقسيمات بر اثر اوضاع خاص داخلي شكل گرفته اند و حکومت ناگزیر به دست زدن اینگونه اقدامات شده است و یا در پشت این تقسیمات سیاستهایی وجود داشته است . همچنین بررسی این پرسش که این تقسیمات چه تاثیری بر اوضاع داخلی گذاشته است؟
1-4- پیشینه تحقیق
تا كنون كار مستقلي در اين زمينه صورت نگرفته است و تنها اطلاعات موجود اشاراتي است كه در لابلاي کتب و مقالات مغول شناسان شده است، از قبیل :
تاريخ مغول در ايران،نوشته برتلد اشپولر،(1351).ترجمه محمود مير افتاب .تهران:بنگاه ترجمه ونشر کتاب
تارخ مغول ،عباس اقبال آشتیانی،(1384).تهران:امیر کبیر
تاريخ اجتماعي ،اقتصادي ايران در دوره مغول، ايلي پاولويچ پطروشفسكي، ترجمه يعقوب آژند،(1366).تهران :اطلاعات.
نظام اجتماعی مغول نوشته ولادیمیر تسف، تر جمه شیرین بیانی ،(1365).تهران:بنگاه ترجمه ونشر کتاب
کتاب دین و دولت در ایران عهد مغول نوشته شیرین بیانی ،(1367).تهران:مرکز نشر دانشگاهی
ایران در برخورد با مغول ،شیرین بیانی ،(1353).تهران:طهوری
بعضی تحقیقات عمومی دیگر مثل: نظام حکومت در ایران دوران اسلامی نوشته غلام رضا ورهرام،(1368).تهران:وزارت فرهنگ وآموزش عالی وموسسه مطالعات و تحقیقات فرهنگی. به آن شده است
1-5- سوالات تحقیق
پرسش اصلي
روند شكل گيري تومانها در دوره مغول چگونه بوده است؟
سوالات فرعي
تومان ها در دوره مغول چه کارکرد های داشته اند؟
نتایج پديد آمدن تومانها برای دولت ایلخانان چه بوده است؟
1-6-فرضیه تحقیق
فرضیه اصلي
مغولان به بعد سياسي تومانها ، بعنوان شکلی خاص از مدیریت نظامی،اداری واقتصادی توجه داشتند.
فرضیات فرعی
مغولان تومان ها را براي اداره کشور و تامين ارتش بوجود آوردند و در این امر از سنتهای چینی و مغولی بهره گرفته اند.
پديد آمدن تومانها تاثيرات مثبتي بر بهبود شیوه اداره مملكت برای دولت ایلخانان داشت.
1-7- تعاریف مفهومی
تومان: تومان در لغت به معنی ده هزار است که برای شمارش لشکر ، شمارش پول و گاهی برای شمارش مال ، بالش ، حقوق دیوانی ، خراج ممالک و همچنین به منظور ایجاد تقسیمات کشوری بکار می رفت .
1-8-روش تحقیق
با توجه به ماهیت موضوع، روش تحقیق در این پژوهش توصیفی وتحلیلی خواهد بود یعنی محقق در ابتدا می کوشد موضوع مورد بحث را توضیح وتشریح نماید؛ سپس تحلیل های را نیز در خلال آن انجام دهد . همچنین روش گرد آوری اطلاعات در این پژوهش کتابخانه ای و اسنادی می باشد .
1-9- بررسی منابع
1-9-1-منابع جغرافیایی
نزهه القلوب : نویسنده این کتاب حمدالله مستوفی است. وی از تبارخاندان قدیم مستوفیان قزوین بود که چنانکه بیان شده سلسله نسب آنان به حر بن یزید ریاحی می رسید ؛ این خاندان از قرن پنجم هجری مقام ریاست خزانه داری ولایت قزوین را به صورت موروثی دردست داشتند ؛ پدر حمدالله وخود او نیز ، با همین عنوان مستوفی در دستگاه ایلخانان مشغول به کار بودند . حمدالله مستوفی کتاب نزهه القلوب را در سال 740ﻫ تالیف نمود . این کتاب شامل یک مقدمه ، سه مقاله و یک خاتمه است . او در این کتاب مانند معاصران خود اکتفا به تکرار بیانات جغرافیدانان پیشین خود ننموده است، بلکه دگرگونیهای را که از زمان مورخین پیشین به بعد روی داده را ، نیز خاطر نشان می سازد بخش سوم این کتاب مربوط به جغرافیای مفصل ایران و متصرفات ایلخانان است . اطلاعات نویسنده در این کتاب در باب جغرافیایی ایران ، بیشتر مربوط به زمان خود مولف است ومنبع اطلا عات وی بیشتر دفاتر مالیاتی ایلخانان می باشد چنانچه میدانیم مقام حمدالله بعنوان مستوفی در دستگاه ایلخانان دسترسی به این منابع و اسناد را برای او سهل کرده است.
آثارالبلاد : مولف این کتاب زکریای قزوینی می باشد . او در حدود سال 600 ﻫ در قزوین به دنیا آمد . در ابتدای جوانی به دمشق رفت و در آنجا به تحصیل علوم ، فنون و ادب پرداخت . طولی نکشید که به فرمان المستعصم بالله خلیفه عباسی به مقام قضای شهرهای واسط و حله منصوب گردید و تا سال 656 ﻫ یعنی سال سقوط بغداد به دست هلاکوخان در این مقام ابقا بود ، سر انجام او در سال 682 ﻫ در شهر واسط در گذشت. کتاب او از جمله مهمترین کتابهای جغرافیایی به شمار می آید و مشتمل برشرح جغرافیایی و تاریخی مشاهدات مولف می باشد. این کتاب توصیف منظمی است از بلاد مختلفی که معلوم مسلمانان آن دوره بوده است، که به ترتیب حروف الفبا در هفت اقلیم شده ؛ که از اقلیم اول در آن طرف استوا آغاز می شود و به اقلیم هفتم در اقصی ممالک شمالی پایان می یابد .
معجم البلدان : این کتاب اثر یاقوت حموی می باشد . او در سال 575 ﻫ در یکی از شهرهای روم به دنیا آمد . درکودکی او به اسارت ترکان سلجوقی درآمد و به بازرگانی عرب ، به نام عسکر بن ای نصر حموی فروخته شد که به همین مناسبت به نام حموی معروف گردید . از آنجا که این بازرگان بی سواد بود ، یاقوت را به دفترداری خود گماشت . بعد از مدتی یاقوت از قید بندگی آزاد شد و برای تامین معاش خود به مسافرت پرداخت و از شهری به شهردیگر می رفت و پیوسته از کتابها نسخه برداری نموده و نسخ خطی را می فروخت . در هنگام حملات چنگیزخان ، او در خوارزم اقامت داشت که با وقوع این پیشامد از آنجا فرار کرده ، به حلب گریخت. یاقوت در سال 626ﻫ در این شهر در گذشت .هنگامی که او درحلب بود ، با وزیر امیر آنجا یعنی قاضی اکرم جمال الدین ابو الحسن علی قفطی مورخ معروف آشنا شد و شاهکار خود کتاب معجم البلدان را که مقدمات تالیفش را در مرو فراهم نموده بود ، بر اثر مساعدت آن وزیر دانش دوست به پایان رساند . این کتاب به خاطر اطلاعات جغرافیای که بدست میدهد بسیار با ارزش است .
تقویم البلدان : نویسنده این کتاب ابوالفداء است. او در بین سالهای 732-672ﻫ می زیست . ابوالفداء در دمشق به دنیا آمد. او دردوران جوانی در جنگ های صلیبی شرکت کرد و مدت 12سال در خدمت ملک ناصر از ممالیک مصر بسر برد . در سال 710 ﻫ به فرمان ملک ناصر الدین قلاون به حکومت حمات منصوب شد و درسال 720 هجری به الملک الموید ملقب گردید او علاوه بر مشاغل سیاسی ایام فراغت خود را به مطالعه می گذرانید و در فقه و لغت و ادب سرآمد بود . کتاب او مشتمل بر یک مقدمه و بیست و هشت فصل می باشد که هر قسمت از شرح ایالتی از ایران ،مانند: خوزستان ، فارس ، کرمان ، سجستان ، طبرستان ، مازندران ، قومس ، خراسان و آذربایجان اختصاص دارد. ابوالفداء پس از توصیف هر ناحیه ، جدولی نیز حاوی مختصات جغرافیای شهر ها ،ترتیب داده است .
1-9-2-منابع عمومی
تاریخ گزیده : مولف این اثر ارزشمند این حمدالله مستوفی می باشد .تاریخ گزیده خلاصه ای از تاریخ عمومی عالم و مشتمل بریک مقدمه و شش باب است . هر چند که به نظر می رسد این کتاب منتخبی از جامع التواریخ است؛ اما آشکار است مولف در برخی جاها خود دست به قلم برده و نکاتی را به مطالب قبلی اضافه نموده است. همچنین او در این کتاب اطلاعات جالبی از قزوین وشعرای عراق عجم بدست می دهد .
1-9-3- منابع دوره مغول
تاریخ جهانگشای : این کتاب تالیف عطامک جوینی است ، که محمد بن عبدالوهاب قزوینی آنرا تصحیح کرده است .جوینی از جمله بزرگترین مورخان ونویسندگان سده هفتم هجری است وی از خاندان بزرگ صاحب دیوان جوینی است که در قرن پنجم وششم همواره متصدی مشاغل بزرگ بوده اند .تاریخ جهان گشا در سه مجلد در شرح ظهور چنگیز خان و احوال و فتوخات او و در تاریخ خوارزمشاهیان و حکام مغولی ایران و فتح قلاع اسماعیلیه و جانشینان حسن صباح تالیف شده است .
جامع التواریخ : این کتاب ارزشمند ، اثر رشید الدین فضل الله می باشد . او در بین سالهای 645-718 ﻫ می زیسته است رشیدالدین در همدان به دنیا آمد، در ایام جوانی در همانجا به تحصیل علوم مختلفه پرداختا اینکه به عنوان طبیب وارد دستگاه ابا قاخان ایلخان مغول گردید .ارغون خان وگیخاتو در دوران سلطنت خود ، او را مورد لطف قرار دادند؛ غازان خان پس از کشتن صدر جهان وی را به اتفاق خواجه سعدالدین محمد آوجی ،در امر وزارت شرکت داد . الجایتو نیز پس از قتل سعدالدین با وجود اعتماد بسیاری که نسبت به رشید الدین داشت ، وی را با خواجه تاج الدین علیشاه در امر وزارت شریک نمود . رشیدالدین با توجه به حمایتهای ایلخانان و موقعیت مناسبی که در دستگاه آنان بدست آورد، املاک و دارایی های زیادی نیزکسب نمود. او در زمان ابوسعید بر اثر تحریکات در باریان ناگزیر به کناره گیری از خدمت شد ،اما مخالفین باز هم بی کار ننشسته و همچنان به دسیسه چینی پرداختند ، تا اینکه وی را به اتهام مسموم نمودن الجایتو محکوم به اعدام کردند.
غازان که علاقه بسیاری به دانستن رویدادهای تاریخی داشت ، رشیدالدین را مامور تالیف کتابی در باب تاریخ مغولان کرد کرد.رشیدالدین پس از مطالعه اسناد مغولی و مذاکره با مطلعین تاتار، اساس کتاب خود را بنا نهاد پس از مرگ غازان، الجایتو نیز او راتشویق به ادامه کار و اتمام نوشتن این تاریخ نمود تا اینکه او تالیف خود در باب مغولان را با نام جامع التواریخ به پایان برد . این کتاب اطلاعات ارزنده ای از تاریخ ایران دوره مغولان وآداب رسوم و... مغولان و همچنین اطلاعاتی در باره ترکان بدست می دهد .
تاریخ وصاف : این کتاب اثر وصاف الحضره شیرازی است است. نام اصلی این کتاب تجزیه الامصاروتزجیه الاعصار است که بنا به نام مولف به تاریخ وصاف مشهور شده است. وصاف در سال 663ﻫ در شیراز به دنیا آمد و در همانجا به تحصیل علم پرداخت ، پس از مدتی توانست از نزدیکان خواجه صدر الدین احمد خالد زنجانی نایب امیر طغاجار حاکم فارس گردد .او توانست به وسیله رشیدالدین به دربار غازان والجایتو راه یابد و کتاب خود را در آن دوران بتالیف نمایید .این کتاب هرچند نثری دشوار و متکلف دارد، اما اطلاعات سودمندی از ایران دوره مغول به ویژه اوضاع شیراز در این برهه زمانی بدست می دهد .
مجمع الانساب : مولف این اثر شبانکاره ای است .اودر سال 679 ﻫ در ولایت شبانکاره فارس به دنیا آمد و در سال 733ﻫ شروع به تالیف مجمع الانساب نمود و آنرا در سال 736ﻫ به پایان رسانید. شبانکاره ای تالیف خود را به منظور تقدیم به سلطان ابوسعید ، در اختیار خواجه غیاث الدین قرار داد.لیکن پیش از اینکه غیاث الدین موفق به انجام این کار شود ، ابوسعید در گذشت و دیری نگذشت که غیاث الدین نیز در همان سال وفات یافت و کتاب مجمع النساب نیز در غارت ربع رشیدی از میان رفت . این پیشامد ناگوار سبب شد شبانکاره دست به تالیف دوباره آن بزند.این کتاب به منظور بررسی تاریخ ایلخانان مغول به ویژه وقایع زمان آخرین ایلخان مغول «ابوسعید» و همچنین حکومت های نیمه مستقل در این برهه زمانی از ارزش بسیاری برخوردار است .
فصل دوم
پیشینه تقسیمات کشوری در ایران تا دوره مغول
مقدمه
موقعیت جغرافیایی ایران و قرارگرفتن این کشور در آسیای جنوب غربی به نحو بارزی در وضع سیاسی و نوسانات مرزهای سیاسی آن موثر بوده است .آسیای جنوب غربی منطقه ای حایل میان سه قاره آسیا، اروپا و افریقا می باشد ،که ایران نیز در این قسمت قرار گرفته و به شدت از حوادث این سه قاره متاثر بوده است و به خاطر دارا بودن همین موقعیت سوق الجیشی خاص ، هموراه شاهد هجوم بیگانگان از بیرون مرزهای خود بوده است. هر چند در این رابطه وضعیت و تعاملات سیاسی نیز در وقوع این هجوم ها نقش داشته ، اما پیداست که موقعیت خاص جغرافیایی آ ن نقش چشمگیرتری بازی می کند . نمونه های این تهاجمات ،هجوم اسکند مقدونی ، حمله اعراب و مغولان می باشد ،که طی این حملات اقوام گوناگونی وارد ایران شدند .هنگامیکه این دسته های مختلف بر ایران تسلط یافتند، در راستای تسلط و برقراری نفوذ در این مناطق دست به تقسیمات کشوری زدند . ناگفته نماند که پیش از آن نیز حاکمان ایرانی برای کنترل بهتر ایالات این تقسیمات را انجام داده بودند. مرزهای سیاسی ایران در طول تاریخ بنا به علل سیاسی که گاهی برخی از ممالک و اراضی به تصرف ایران در می آمد و یا بالعکس در بعضی از موارد از حیطه تسلط ایران خارج می شد همواره متغیر بوده است ، اگر بخواهیم سیر این تحولات را بررسی نمائیم ، از روی کار آمدن مادها ما شاهد مرزهای سیاسی مشخصی هستیم. در این قسمت نگارنده قصد دارد به نحوی گذارا به تاریخچه وپیشینه تقسیمات کشوری در ایران تا پایان دوره مغولان بپردازد.
2-1- تقسیمات کشوری در دوره مادها
مرزهای سیاسی ایران در دوره ماد ها (701-550 ق.م) منطبق با حدود چند واحد بزرگ جغرافیایی بوده است؛ که از شمال به رود ارس و رشته کوههای البرز ، از مشرق به دشت کویر و از مغرب و جنوب به سلسله جبال زاگرس محدود می شد (دیاکانوف،1357،79). در آن زمان بنا به گفته دیاکانوف ، تقسیمات ایالتی چندان مورد توجه نبوده است و در آن سرزمین تنها تقسیمات قبیله ای وجود داشت (همان،414).
2-2- تقسیمات کشوری در دوره هخامنشیان
وسعت ایران در دوره هخامنشیان (550-330 ق.م) به مراتب بیش از زمان مادها بود و مرزهای ایران به حد اعلای تاریخی خود رسیده و از رودخانه سند در مشرق تا قلب اروپا در غرب از یکسو و از سوی دیگر از ترکستان تا سواحل رود نیل گسترده شده بود . سرحد شمال شرقی ایران از رود جیحون گذشته به رود سیحون می رسید ، دریاچه آرال نیز در خاک ایران قرار داشت. در مشرق رود سند مرز شرقی ایران را تشکیل می دادکه تقریبا تمام خاک افغانستان کنونی را در بر می گرفت . در غرب از یکسو تا نزدیکی رود دانوب در اروپا شامل تمامی خاک آناطولی امروزی و اراضی مغرب دریای سیاه و از سوی دیگر تا آتن تحت سیطره ایران بود. همچنین در آفریقا قسمت شمال شرقی مصر و لیبی تا سومالی و قسمتی از یمن کنونی تا حوالی تونس و حبشه نیز جزو قلمرو ایران بود ، در جنوب مرز ایران تمام دریای عمان و خلیج فارس و تمامی خاک عراق ، سوریه و فلسطین امروزی را شامل می شد.(بدیعی، بی تا:ج2،20-19).
پس از روی کار آمدن هخامنشیان ، اولین تقسیمات اداری نیز شکل گرفت. سازمان کشور ایران به ترتیب درجات از پایین به بالا عبارت بود از : 1- نمنه 2- زنتو 3- ویث (ویس) 4- دهیو (احتشام ،1355،51).
هنگامی که داریوش اول بر سر کار آمد و قلمرو هخامنشیان گستردش بیشتری یافت ، او سیستم تقسیمات ایالتی جدیدی به نام ساتراپ را به وجود آورد و کشور را به بیست ساتراپی (شهرب نشین) تقسیم نمود.داریوش برای هر کدام از ساتراپی ها حاکمی تعیین نمود، که نایبان شاهنشاه یا اداره کننده « ارخای» ها بودند . او همچنین مقدار مالیاتی را که هرشهرب نشین ، می بایست بپردازد را تعیین کرد(همانجا). مهمترین ساتراپ ها عبارت بودند از ایالت ماد (هیرکانیا یا گرگان) ، ایالت سغدیانا (سمرقند و بخارا) ، ایالت پارت (خراسان) ، ایالت گندار (بخش غربی افغانستان و ولایت سکاها) ، ایالت خوارزم (خیوه) ، ایالت ایلام (سوزیانا) ، ایالت باختر (باکتریا) ، ایالت بابل ، ایالت عربستان ، ایالت مصر ، ایالت کلده ، ایالت آشور ، ایالت اسپاردا (بدیعی ،بی تا:ج2،216).
روسای لشکر ، شاه و ماموران او برصحت کار اونظارت می کردند. نظارت عالیه بر همه اعضای دولت و ماموران با « هزاره پئی تیش» (ریس هزاره) بود که ضمنا ریاست سپاه جاویدان را نیز بر عهده داشت ، دفتر ساتراپها نیز همانند دفتر شاه در شوش بود.
ماموران و دبیران ، رئیس دفتر ، رئیس خزانه که خراج دولتی را گردآوری می نمود ، محاسبه گران ، بازپرسان قضایی ، جارچیانی که فرمانهای دولت را به اطلاع مردم می رساندند ، تحت سرپرستی ساتراپها بودند (ایوانف ودیگران ،1359،83).
2-3- تقسیمات کشوری در دوران سلوکیان و اشکانیان
آنچه در دوره هخامنشی در مورد تقسیمات کشوری اعمال می شد، در سلسله های بعدی نیز عملا دنبال شد. امر تقسیمات کشوری در این حکومت ها نیز جهت آرامش داخلی همواره مورد توجه بوده است. چنانکه پس از انقراض سلسله هخامنشیان در عهد سلوکیان با آنکه حدود قلمرو این سلسله به وسعت عهد هخامنشیان نمی رسید مع الوصف دارای تشکیلاتی از نظر تقسیمات کشوری مانند هخامنشیان بوده اند(بدیعی ،بی تا،ج2،216). فقط با این اختلاف که آنها استانها را به اپارخیها و هیپارخیها و روستاهای بارودار یا استاتموها تقسیم نمودند(کالج ،1380،51).
اشکانیان نیز در طول حکومت خود همان تقسیمات کشوری سلوکی را پذیرفتند ولی به تدریج ساتراپها را به اپارخیهای کوچکتری تقسیم کردند(همانجا).
2-4- تقسیمات کشوری در دوران ساسانیان

در هیچ دورانی مرزهای سیاسی ایران مانند مرزهای دوره ساسانیان (224 تا 652 م) به حالت طبیعی خود نزدیک نبوده است. رود جیحون مرز شمال شرقی ایران را تشکیل می داد ، در مشرق مرزهای ایران بخش عمده ای از پاکستان کنونی و رخج و بلوچستان را در بر می گرفت مرزهای شمال غربی تا ارمنستان و کوههای قفقاز محدود بود ، حد غربی ایران را رود فرات و قسمتی از خاک سوریه کنونی تشکیل می داد و در جنوب بحرین و سواحل جنوبی خلیج فارس در قلمرو خاک ایران قرار داشته و قسطنطنیه نیز در دوران خسروپرویز ساسانی و یمن در دوران انوشیروان جزیی از خاک ایران بوده اند(بدیعی ، بی تا:ج2،20).
تقسیمات کشوری ایران در زمان ساسانیان، شامل : ایالت ، خوره (استان) ، وستوگ (شهرستان) و رستاگ (دهستان)(حموی،1380:ج1،41). بوده است ، که کریستن سن اشاره می کند این تقسیمات فقط جهت مقتضیات اداری بوده است ، هریک از بخشهای کوچک شهر ، تحت حکومت شخصی به نام شهریگ بود ؛ این شهریگ را از میان دهقانان اختیار می نمودند و در راس مزارع تابع آن (روستاگ) یک نفر دیهیگ قرار داشت(کریستن سن ،1345،161-160).
در زمان خسرو اول (531 م- 579 م) قلمرو حکومت به چهار کستگ (پازاگس) تقسیم شد ، این تقسیمات شامل :خراسان (مشرق) خوروران (خاوران) ، اپاخترا (باختر) و نیمروج (نیمروز)می شد. پازاگس ها گاهی نیز نام سرزمین عمده خود را می گرفتند ، بعنوان مثال منطقه جنوب ، پارس و منطقه شمال آذربایگان خوانده می شد(نولدکه،1378،185؛ مارکوارت،1373،39-37). در راس هر پازاگس یک سپهبد یا مرزبان قرار داشت که به سبب همطراز از بودن با خاندان سلطنتی ، شاه نیز خوانده می شدند(کریستن سن ،1345،102). این سپهبد علاوه بر فرماندهی نظامی ، عهده دار فرمانروایی آن منطقه نیز بود و وظایف او تنها به سرکوبی دشمنان داخلی و درهم شکستن دشمنان خارجی محدود نمی شد بلکه وظیفه گردآوری مالیات از مردم منطقه خویش نیز بر عهده او بود.
در واقع این اصلاحات بعلت گسترش فئودالیسم صورت گرفت و پیامد آن ، تقسیم کشور به واحدهای خرد و کلان اداری بود که تمام این ایالات منفک در نهایت فرمانروایی عالیه شاهنشاه را قبول داشتند؛ اما به لحاظ اقتصادی ، از سیاستی نیمه مستقل پیروی می کردند(کالسینکوف،1357،213). همچنین هر یک از ایالات و ولایات مانند مرزبانان نیروی نظامی در اختیار داشتند و این مرزبانان بودند که در هنگام جنگ فرماندهی سپاه را تحت نظر سپهبدان عهده دار بودند. (بدیعی ،بی تا:ج2،218)
2-5- تقسیمات کشوری در ایران دوره اسلامی تاقبل از مغول
پس از ورود اعراب تقسیمات ایالتی ایران برهم خورد و ما این تقسیمات را تنها در بین جغرافیا نویسان می بینیم که نمونه آن مقدسی است، او بلاد ایران را به چند خوره (کوره) تقسیم می کند و اشاره می نماید که این تقسیمات را خود او انجام داده است.(مقدسی ، 1361:ج2،همه جا). هرچند پس از آن در دوره سلجوقیان شاهد ایجاد تقسیماتی هستیم که غالبا کوچکتر از ولایات بودند و مرکزشان مهمترین شهر ناحیه محسوب می شده است ؛ اما این تقسیمات با ناحیه خاصی منطبق نبوده و وسعت آنها بسیار متغیر بود(لمبتن ، 1372،223-222).
2-6- تقسیمات کشوری در ایران دوره مغولان
هنگامیکه مغولان بر سر کار آمدند ؛ تقسیماتی در سازمان ایالات ایران وجود داشت. در این زمان حد غربی ایران تا رود فرات توسعه یافت وگستره آن از طرف شمال غربی تا مرکز آسیای صغیر پیش رفت . کوههای قفقاز جزو قلمرو ایلخانان قرار داشت ، در شرق ایلخانان تا مغرب پیشروی کردند و قسمتی از افغانستان امروزی را متصرف شدند؛ رودخانه جیحون سرحد شمال شرقی ایران را در دوره ایلخانان تشکیل می داد .ایالاتی که در دوره مغول شکل گرفت ، تغییر اندکی با تقسیمات ایالتی سابق داشت . برجسته ترین تغییر در نقشه سیاسی ایران ، شکل گرفتن ولایت نوین کردستان بود که از ضمیمه کردن نیمه غربی ولایت عربی جبال تشکیل شد(رشیدوو،1368،141). در حالیکه نیمه دیگر یعنی بخش شرقی و قدیمیتر ولایت جبال ، دیاری شد که با نام عراق عجم مشهور است و دیگر اینکه ، به جبران از دست رفتن کردستان ، تمام ناحیه یزد که بیشتر به فارس تعلق داشت ضمیمه عراق عجم شد. افزون بر آن ، مغولان در ناحیه خلیج فارس شبانکاره را از بخش جنوب شرقی فارس جدا نموده و آنرا به صورت ولایتی مستقل درآوردند (همانجا).
با توجه به اطلاعاتی که حمدالله مستوفی می دهد ، ایالات ایران عصر مغول عبارت بودند از : عراق عرب ، عراق عجم ، آذربایجان ، مغان (موقان) ، اران ، آسیای صغیر (روم) ، شروان ، جزیره (بین النهرین علیا) ، کردستان ، خوزستان ، فارس ، شبانکاره کرمان ، مکران (سیستان و بلوچستان) ، قهستان ، خراسان ، مازندران (طبرستان) ، قومس ، ارمنستان و گرجستان(مستوفی ،1339،همه جا).
در این زمان نیز در هر شهر، چهار مرکز اصلی اجتماعی وجود داشت :1- شهرستان (شارستان) که شامل محلات اعیان و اکابر می شد ،2- نهادهای آموزشی و دینی مشتمل بر مدرسه ها ، خانقهای درویشان و دیگر مراکز فتوت می شد ، 3- مراکز تجاری و بازرگانی مشتمل بر بازارها با کاروانسراها و مراکز تجاری بزرگ و داد و ستد کلی آن 4- محلات پیشه وران و اصناف آنان شامل بر بازارهای کوچک و بزرگ و خرده فروشیها نوپا بود.(مورگان ،1374،511).
در دوره ایلخانان مغول دیوان دوباره رونق گرفته و به صورت پایگاه مهم اداری کشور یا مغز حکومت و کانون نفوذ و اعمال قدرت سیاسی درآمد . سازمان اداری مرکزی را دیوان بزرگ می گفتند که تمامی امور مالی و کشوری در آن متمرکز بود(رجب زاده،1355، 240).
نمایندگان ایلخانان در ایالات عنوان « حاکم» و گاهی نیز عنوان والی داشتند . وظایف نظامی به ویژه در مناطق مرزی ، به عهده این حکام گذارده می شد ؛ آنها به ندرت و در موارد استثنایی مجاز بودند که بادولتهای خارجی مذاکرده نمایند. حکام این ولایات مستقیما از طرف سلطان و از میان شخصیتهای مهم حکومتی انتخاب می شدند ، و در تحت امر وزیر به کار می پرداختند ، همچنین حاکمان در هر ایالات قائم مقامی منصوب می کردند که عنوان نایب داشتند ؛ از جمله وظایف نایبان حفظ نظم و آرامش عمومی در هر ایالت بود (ورهرام، 1386،83-80). شحنه ها نیز به فرماندهی شهرها گماشته می شدند ، به موازات آنان باسقاقان مامور جمع آوری مالیات بودند ، گاهی باسقاقان از میان امیران سپاه انتخاب می شدند.[2] تا زمان غازان اوزان مسکوکات در همه ایالات یکسان نبود و این امر مشکلاتی به بار می آورد . بنابراین غازان خان دستور یکپارچه کردن مسکوکات را صادر کرد.
در بین ایالات دوره مغول ، ایالات عراق عجم و آذربایجان به تومان ها که شکل جدیدی از تقسیمات کشوری بود ، منقسم شدند که وظیفه آنها تدارک 10000 نفر سپاهی و گاهی کمتر بود. علاوه بر اینها در منابع از تومان های دیگری نیز نام برده شده که گویا فقط از لحاظ لشکری تومان به حساب می آمده اند ،و تومان ها فقط در آذربایجان و عراق عجم به لحاظ تقسیمات کشوری به کار رفته است. تسف، معنی الوس را یک جامعه بزرگ ومعنی تومان را جمعیت و ده هزار دانسته و آنها را یکی دانسته است (تسف،1365،212-210).اما به نظر می رسد که از لحاظ تقسیمات کشوری فرق زیادی با هم داشته اند .چون که الوس منطقه وسیعی بود در حالیکه تومانها جزء تقسیمات فرعی بوده اند.
فصل سوم
مروری بر چگونگی حملات مغول به ایران واستقرار دولت ایلخانان در ایران (736 ﻫ -616 ﻫ.)

– (36)

فصل دوم:
تشریح مبانی نظری
فصل اول:
کلیات پژوهش
فضاهای فرهنگی و هنری
فضاهای ورزشی
تعاریف و مفاهیم
نظریات کیفیت زندگی
ابعاد و شاخص های کیفیت زندگی
مدل های کیفیت زندگی
تجربیات کیفیت زندگی
طرح مسئله و ضرورت تحقیق
سوالات و فرضیات تحقیق
اهداف و روش تحقیق
پیشینه تحقیق و واژگان کلیدی
فصل سوم:
کلیات پژوهش
پیشینه و موقعیت منطقه 18
بررسی ویژگیهای طبیعی و انسانی منطقه
معرفی فضاهای مورد مطالعه
مشکلات و پتانسیل های منطقه 18
فصل چهارم:
یافته های پژوهش
تحلیل پرسشنامه ها
َتبیین سلسله مراتب فعالیت مراکز مورد مطالعه با روش AHP
SWOT تحلیل
مراکز مورد مطالعه
فصل پنجم: آزمون فرضیات، نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات با توجه به یافته های پژوهش
ساختار پایان نامه
فصل دوم:
تشریح مبانی نظری
فصل اول:
کلیات پژوهش
فضاهای فرهنگی و هنری
فضاهای ورزشی
تعاریف و مفاهیم
نظریات کیفیت زندگی
ابعاد و شاخص های کیفیت زندگی
مدل های کیفیت زندگی
تجربیات کیفیت زندگی
طرح مسئله و ضرورت تحقیق
سوالات و فرضیات تحقیق
اهداف و روش تحقیق
پیشینه تحقیق و واژگان کلیدی
فصل سوم:
کلیات پژوهش
پیشینه و موقعیت منطقه 18
بررسی ویژگیهای طبیعی و انسانی منطقه
معرفی فضاهای مورد مطالعه
مشکلات و پتانسیل های منطقه 18
فصل چهارم:
یافته های پژوهش
تحلیل پرسشنامه ها
َتبیین سلسله مراتب فعالیت مراکز مورد مطالعه با روش AHP
SWOT تحلیل
مراکز مورد مطالعه
فصل پنجم: آزمون فرضیات، نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات با توجه به یافته های پژوهش

centercenterفصل اولکلیات پژوهش
00فصل اولکلیات پژوهش

1-1- طرح مسئله تحقیقامروزه یکی از شاخص های پیشرفت یک اجتماع، ارتقاء کیفیت زندگی است. کیفیت زندگی شهری، واژه ای پیچیده، چند بعدی و کیفی در رابطه با شرایط و وضعیت جمعیت، در یک مقیاس جغرافیایی خاص (شهر، منطقه، محله و...) است که هم متکی به شاخص های ذهنی یا کیفی و هم متکی به شاخص های عینی یا کمی است. مفهوم کیفیت زندگی شهری را می توان در یک برداشت جامع و کلی بدین گونه تعریف کرد: « کیفیت زندگی شهری در برگیرنده ی ابعادی روانی است که شاخص هایی همچون رضایت، شادمانی و امنیت را در بر می گیرد. در برخی موارد، رضایت اجتماعی نیز نامیده می شود. همچنین ابعادی محیطی که در برگیرنده ی سنجه هایی همچون مسکن، دسترسی به خدمات و امنیت محیطی است. جنبه های دیگر در برگیرنده ی توجه به فرصتهای اجتماعی، امیدهای اشتغال، ثروت و اوقات فراغت است». قبل از دهه 1970 در برنامه ریزی شهری بیشتر بر ابعاد کالبدی-کارکردی توجه می شده است و به اهداف و ارزشهای اجتماعی و کیفی توجهی نمی گردید. بعد از تحولاتی که در دیدگاهها، اهداف و روشهای برنامه ریزی صورت گرفت مفاهیم جدیدی از جمله توجه به مفهوم کیفیت زندگی وارد مباحث برنامه ریزی شهری گردید و برنامه ریزی شهری را به سمت تعیین شاخص ها و معیارهای جدیدی جهت بیان ارتقاء کیفیت زندگی شهری سوق داد.
از جمله شاخص های اساسی سنجش کیفیت زندگی وجود فضاهای عمومی در سطح شهر است که همه شهروندان بدان دسترسی بی قید و شرط دارند و نیازهای وسیعی از شهروندان را پاسخگو می باشد. فضاهای عمومی شهری طیف وسیعی از فضاها را دربر می گیرد. فضاهای عمومی صحنه نمایش زندگی روزمره مردم است و در تقابل با فضای زندگی خصوصی تعریف می شود. اهمیت فضای عمومی به دلیل نقشی است که در توسعه جامعه ی دموکراتیک بازی می کند؛ به عبارتی چنانچه دسترسی برابر به عرصه ی عمومی برای همه ی جامعه فراهم شود، تهدید تمایز و جدایی اجتماعی کاهش می یابد و تنوع فرهنگی شکل یافته، می تواند فضای عمومی را تبدیل به مکانی نماید که افراد و گروه های مختلف بتوانند در اجرای قوانین خود گزیده، مشارکت کنند. مطابق با نظریات هابرماس و آرنت، دسترسی بی قید و شرط، اصل اساسی در فضاهای عمومی است (مدیری، 1385: 12). از این رو توجه به فضاهای مورد نیازی که ضامن سلامت جسم و روح و کیفیت زندگی شهروندان است، در برنامه ریزی و ساختار شهر ضروری به نظر می رسد. بدین منظور برنامه ریزی به منظور ارتقای کیفیت زندگی شهری نیازمند دستیابی به معیارها و شرایطی است که آسایش و رضایتمندی شهروندان را از طریق برآوردن نیازهای مادی و روانی آنان پاسخ گوید (وظیفه و همکاران، 1392: 2).
منطقه 18 تهران در سال 1359 به عنوان منطقه جدید به شهر تهران ملحق گردیده است. این منطقه در منتهی الیه جنوب غربی شهر تهران واقع شده و از شمال به 45 متری زرند و بزرگراه فتح در منطقه 9 و منطقه 21، از جنوب به بزرگراه آیت اله سعیدی (منطقه 19) و بزرگراه آزادگان و شهر چهاردانگه، از شرق به بزرگراه آیت اله سعیدی و منطقه 17، و از غرب به بزرگراه آزادگان محدود می گردد.
در دهه 80، پنج مجموعه بزرگ فرهنگی، ورزشی، هنری (پردیس تماشا، شهید سلیمانی، بدر، شهیدان اسماعیلی و امام رضا) در این منطقه احداث گردیده که تامین کننده و برطرف کننده نیازهای اجتماعی شهروندان ساکن در منطقه می باشد و این پایان نامه در پی آن است که به ارزیابی تأثیر این فضاهای عمومی در بهره مندی از آنها جهت ارتقاء کیفیت زندگی شهروندان بعد از گذشت یک دهه بپردازد.
1-2- سوالات تحقیق1- تاثیر احداث فضاهای جدید فرهنگی، ورزشی و هنری مورد مطالعه منطقه 18 بر کیفیت زندگی شهروندان چگونه است؟
2- فضاهای فرهنگی، ورزشی و هنری مورد مطالعه منطقه 18 چه تغییری در شیوه زندگی مردم منطقه به وجود آورده اند؟
1-3- فرضیات تحقیق1- فضاهای فرهنگی، ورزشی و هنری منطقه 18 با ارائه کارکردهای متفاوت در منطقه و فرامنطقه بر کیفیت زندگی شهروندان تأثیر متفاوتی گذاشته اند.
2- احداث 5 مجموعه فرهنگی، ورزشی و هنری مورد مطالعه منطقه 18، موجب تغییر شیوه زندگی شهروندان از سنتی به مدرن شده است.
1-4- اهداف تحقیقاهداف این تحقیق را می توان در موارد ذیل خلاصه کرد:
1- شناسایی نقاط قوت و ضعف مراکز مورد مطالعه
2- ارزیابی تأثیر فضاهای فرهنگی، ورزشی، هنری در ارتقاء کیفیت زندگی شهروندان در منطقه 18 شهر تهران
3- تشریح چگونگی تأثیر مراکز مورد مطالعه در ارتقاء کیفیت زندگی شهروندان منطقه 18
1-5- بهره وران تحقیق- شهرداری تهران
- شهرداری منطقه 18
- مرکز مطالعات و برنامه ریزی شهر تهران
- شورای شهر تهران و شورایاری ها
- مسئولین سازمان های مورد مطالعه
- مراکز دانشگاهی
1-6- نوآوری تحقیقتاکنون طرح و پژوهشی در زمینه ارزیابی تاثیر فضاهای فرهنگی، ورزشی و هنری در ارتقاء کیفیت زندگی شهروندان منطقه 18 تهیه نشده است، بر همین مبنا می توان آن را موضوع جدید تلقی کرد.
1-7- روش تحقیقروش تحقیق در این پایان نامه به صورت توصیفی – تحلیلی و علّی- مقایسه ای است. در بخش اول به بررسی پیشینه منطقه با توجه به اسناد و مدارک موجود وضعیت قبلی منطقه بررسی می شود و سپس با روش مقایسه ای ضمن بررسی و تحلیل ویژگی ها و خصوصیات منطقه و ساکنان آن قبل از احداث مجموعه ها و بعد از آن به تحلیل، ارزیابی و علت یابی آنها می پردازیم.
1-8- تکنیک کار و ابزار گردآوری اطلاعاتاز روش کتابخانه ای و میدانی با توجه به مراحل ذیل استفاده می شود:
- تعریف متغیرها (سن، جنس، سطح در آمد، هزینه، نحوه دسترسی، هدف استفاده، میزان رضایت، امنیت، سلامت، آموزش و...)
- تعیین شاخص ها
- طراحی پرسشنامه و تحلیل آن
- استخراج اطلاعات و تحلیل آن
- مقایسه ی فعالیتها
- تببین آثار فعالیت ها با توجه به جدول SWOT
- وزن دهی
- ارزیابی
1-8-1- ابزار گردآوری اطلاعاتپرسشنامه – آمارنامه – اسناد و مدارک مرتبط
1-9- نمونه گيریجامعه آماری این پایان نامه شامل تمامی شهروندان منطقه 18 می گردد. با توجه به جمعیت منطقه، امکان پرسشگری از تمام شهروندان امکان پذیر نمی باشد بنابراین به دلیل نیاز به حجم نمونه از فرمول کوکران استفاده شده است. جمعیت منطقه مورد مطالعه در سال 1390 معادل 391368 نفر می باشد و در نتیجه حجم نمونه 385 نفر محاسبه گردید و نمونه برداری به شیوه تصادفی و خوشه ای انجام می شود.
1-10- روش تحليل اطلاعات و داده هاروش تحلیل با کاربرد شاخص های آمار توصیفی و در سطح آمار استنباطی انجام خواهد گرفت. از نرم افزارSPSS برای تحلیل آماری و AHP نیز برای تبیین سلسله مراتب فعالیت ها استفاده می شود.
1-11- پيشينه تحقیق1-11-1- داخلی- کاظم جاجرمی و ابراهیم کلته (1385) در مقاله ای با «عنوان سنجش وضعیت شاخص های کیفیت زندگی در شهر از نظر شهروندان مطالعه موردی: گنبدقابوس»، به وسیله ی پرسشنامه داده های تحقیق را جمع آوری نموده اند و به سنجش الگوهای ذهنی افراد از وضعیت شاخص های کیفیت زندگی محله شان پرداخته اند و میزان آن را در کل شهر و نواحی مختلف مورد استفاده قرار می دهد و به این نتیجه رسیده اند که شاخص های کیفیت زندگی از نظر شهروندان در نواحی مختلف شهر تفاوت شدیدی را نشان می دهد.
- ئه سرین محمودپور (1387) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود با عنوان «برنامه ریزی ارتقاء کیفیت فضاهای عمومی شهری نمونه موردی بوستان های شهری» در دانشکده معماری و شهرسازی دانشگاه شهید بهشتی به این نتیجه رسیده است که ضریب تاثیرگذار فضاهای عمومی شهری و بوستان های شهری-همچون یک نمونه از فضاهای عمومی شهری- از عناصر اصلی ساختار شهرها هستند که نقش مهمی در کیفیت زندگی و رفاه افراد ساکن در شهرها دارند. ارتقاء کیفیت فضاهای عمومی و بوستان های شهری با بهبود و تقویت ویژگی های کارکردی، اجتماع پذیری و تأمین نیازهای مردم، افزایش میزان استفاده از این فضاها را تحت تأثیر قرار داده و منجر به افزایش میزان استفاده، تقویت سرمایه اجتماعی و به تبع آن ارتقاء کیفیت زندگی و احساس رفاه مردم در شهرها، که از اهداف توسعه شهری پایدار است، می شود.
- امین فرجی ملایی (1389) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود با عنوان « تحلیل شاخصهای کیفیت زندگی شهری و برنامه ریزی برای بهبود آن مورد شهر بابلسر» در دانشکده جغرافیا دانشگاه تهران به این نتیجه رسیده است که میان محلات مختلف شهر بابلسر از بعد شاخص های مورد بررسی تفاوت معنی داری وجود دارد و در عین حال براساس نتایج به دست آمده محلات مرزی شهر بابلسر (که شامل: شهرک آزادگان، یورمحله بالا، کاظم آباد، جوادیه و محله 16) نسبت به محلات داخلی از سطح کیفیت زندگی کمتری برخوردارند.
- وحید بیگدلی راد (1389) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود با عنوان «بررسی و تبیین نقش فضاهای جمعی در ارتقاء کیفیت زندگی شهری و محیط های سکونتی، مطالعات موردی محلات نارمک و نواب» در دانشکده شهرسازی و معماری دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) به این نتیجه رسیده است که ارتقاء کیفیت فضاهای عمومی جهت اعتلاء زندگی شهری و تقویت کیفیت زندگی، امری الزامی است. لذا توجه به فضاهای عمومی و برنامه ریزی مناسب جهت خلق فضاهای با کیفیت از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
- علی شهپری (1390) در پایان نامه کارشناسی ارشد خود با عنوان « نقش فضاهای عمومی در کیفیت زندگی شهری مطالعه موردی پارک ملت، منطقه 3 تهران» در دانشکده علوم زمین دانشگاه شهید بهشتی به این نتیجه رسیده است که رابطه ی تنگاتنگی مابین امکانات پارک و تنوع فضاها با مراجعه به پارک و همچنین حس تعلق به پارک و محل سکونت و نیز تمایل به مشارکت در راستای بهبود کیفیت محیط زندگی وجود دارد.
1-11-2- خارجیاچمد و واهینی [1] (2012) در مقاله ای با عنوان «تأثیر خصوصی سازی فضای باز عمومی بر کیفیت زندگی بر روی میدان مردکا[2] » به این نتیجه رسیده است که مردم در هر شرایطی به فعالیت های اجتماعی خود هم در فضاهای عمومی و هم خصوصی ادامه می دهند اما این فعالیت ها از لحاظ فیزیکی تفکیک شده است. به طور کلی، مردم از شرایط زندگی خود و نیز از ویژگی ها و امکانات فضاهای باز عمومی و خصوصی راضی هستند اما جوانب مدیریتی فضاهای خصوصی سازی شده از نوع عمومی بالاتر است.
الاجوییگبه[3] و همکاران (2013) در مقاله ای تحت عنوان «ارزیابی کیفیت زندگی با استفاده از رویکرد سیستمی اطلاعات جغرافیایی برای تصمیم گیری درباره کاهش فقر» به این نتیجه رسیده اند که طبقات بالاتر از حد متوسط و خیلی خوب با وجود اینکه در مدل کیفیت زندگی وجود نداشته اند، کیفیت زندگی 61.53 % از فضای جغرافیایی دولت محلی اگور[4] پایین تر از حد متوسط، 17.94 % شدیداً فقیر و 14.55 % در حد متوسط بوده است. همچنین، این تحقیق محل هایی با اولویت توسعه را شناسایی کرده و به این نتیجه رسیده است که کیفیت زندگی محلی اگور فقیر است و نیازمند مداخله فوری آگاهانه توسط تمامی شرکای توسعه به همراه دولت می باشد.
تی سانگ[5] (2000) در پایان نامه خود با عنوان «آیا برنامه ریزی شهری در هنگ کنگ کیفیت زندگی را بهبود می دهد یا خیر؟» در دانشگاه هنگ کنگ به این نتیجه رسیده است که روند کیفیت زندگی در طی چند سال اخیر و درمیان مؤلفه های انتخابی در هنگ کنگ بسیار متفاوت و متنوع است. به طور کلی، زیرساخت های اجتماعی از قبیل آموزش، حمل و نقل، بهداشت و سلامت، و خدمات تفریحی بهتر شده اند و در عین حال این بهبود به قیمت زوال محیط زیست تمام شده است. خانه سازی موقعیت پیچیده تری دارد، چرا که برخی از عوامل کیفیت زندگی بهتر و برخی دیگر کاهش یافته اند. در رابطه با سیستم برنامه ریزی شهری، نتایج نشان دادند که برنامه ریزی ناهماهنگ و ناسازگار و مکانیسم پیاده سازی دولت مقیاس هایی که باعث بهبود کیفیت زندگی می شوند را در عمل کاهش می دهد. همچنین در فرآیند توسعه گذشته به برنامه ریزی برای محیط زیست توجه بی موردی شده است که خود به کاهش کیفیت محیط زیست منجر شده است. به طور کلی در حین توسعه، بین جنبه های مختلف کیفیت زندگی معامله بده بستانی برقرار است، به طور کلی که برای داشتن کیفیت زندگی تثبیت شده عمومی، تصمیم گیری جوابگو و منطقی ضروری است.
1-12- موانع تحقیقانجام هر تحقيقي معمولاً با مشكلات و تنگناهايي مواجه مي شود. اين مسأله براي محقق جغرافيا بيش از ساير رشته ها است. زيرا جغرافيا با موضوعاتي سروكار دارد كه علاوه بر گستردگي و تنوع، تغيير و تحول دائمي ماهيت وجود آن را تشكيل مي دهد. در انجام پژوهش حاضر نيز مشكلات زيادي وجود داشت كه عمده ترين آن به شرح زير است:
تلقي محرمانه بودن هرگونه اطلاعات و آمار و ارقام ساده از نظر مسؤولين شهرداري و بخصوص فايل نقشه وضع موجود كاربري هاي شهري؛
كمبود تحقيقات و مطالعات صورت گرفته پيشين در منطقه مورد مطالعه؛
مصاحبه نکردن مدیران مراکز مورد مطالعه؛
محدوديت آمار يا قديمي بودن اغلب آنها كه مشكلات فراواني را در رسيدن به نتايج و اهداف تحقيق به همراه داشت.
1-13- روایی و پایایی تحقیقبرای روایی پرسشنامه از نظرات اساتید استفاده گردید و در نتیجه پرسشنامه در قالب زیر تدوین شده است.
شاخص گویه خیلی زیاد زیاد متوسط کم خیلی کم
محیطی و کالبدی میزان رضایت شما از معماری مراکز نام برده ..... ....... برای سنجش پایایی پرسشنامه در مرحله پیش آزمایش از آلفای کرونباخ استفاده شد که عدد 868. بدست آمد بنابراین پایایی پرسشنامه در حد عالی ارزیابی می شود.
1-14- واژه ها و مفاهیمفضا[6]: فضا مجموعه ای از محیط طبیعی، انسان و فعالیت است. به بیان دیگر فضا، محدود به ابعاد فیزیکی نیست و آنچه در خود داشته، اعم از فیزیکی و غیر فیزیکی، ایستا و پویا را شامل می شود و دارای بعد زمان است (صرافی، 1364: 4).
فضاهای فرهنگی و هنری[7]: فضای فرهنگی و هنری شامل تمامی فضاهایی است که هدفشان ارائه و یا حمایت از هنرمندان و هنرشان می باشد (www.seattle.gov, 2015). فضاهای فرهنگی نظیر سالن های کنسرت، تئاترها، سینماها، کتابخانه ها، فرهنگسراها، موزه ها، نمایشگاه ها، جشنواره ها و... می باشد، این فضاها غالباً دارای جمعیت سیال و ناپایدار هستند که مطالعه بر آنها کاری مشکل است (فکوهی، 1387: 268).
فضای ورزشی[8]: فضاهای ورزشی اشاره به منطقه عمومی دارد که معمولاً برای فعالیت های ورزشی سازمان یافته استفاده می شود، اگر چه ممکن است در زمان های غیر ورزشی برای کاربردهای تفریحی دیگری مورد استفاده قرار گیرد (National Position Paper Sports Space, 2014: 1).
کیفیت زندگی[9]: کیفیت زندگی درجه ای از خوشبختی که فرد یا گروهی از مردم آن را حس می کنند. سازمان بهداشت جهانی (WHO) کیفیت زندگی را اینگونه تعریف کرده است: احساسات افراد از موقعیتشان در زندگی در بستر فرهنگ و چارچوب های ارزشی که آن انسان ها در آن زیست می کنند و همچنین کیفیت زندگی در رابطه با اهداف، انتظارات، استانداردها و دغدغه های افراد تعریف می شود (Aref, 2011: 27).
شهروند[10]: شهروند کسی است که با هم نوع خود زندگی می کند و از طرف دولت حمایت می شود، از حقوق اجتماعی برخوردار است و وظیفه ی اجتماعی انجام می دهد. شهروندی راه های زندگی کردن شهروندان با یکدیگر است. شهروندی توانایی افراد را برای قضاوت در مورد زندگی خودشان تصدیق می کند، بنابراین زندگی شهروندی افراد از پیش به وسیله ی نژاد، مذهب، طبقه، جنسیت یا هویتشان تعیین نمی شود (عسکریان، 1385: 145).
centercenterفصل دومتشریح مبانی نظری
00فصل دومتشریح مبانی نظری

مقدمهشناخت و آگاهی کامل از مباحث علمی مستلزم درک و ریشه یابی مفاهیم پایه و نظری آن در رابطه با موضوع مورد بحث می باشد. بنابراین توجه به چارچوب نظری تحقیق و حرکت کردن در مسیر آن زمینه را جهت انجام مطالعه تسهیل می نماید. آگاهی از تعاریف و نظریه های مرتبط با موضوع، و پیشینه تحقیقات انجام شده در مورد آن، محقق را در جمع بندی نهایی و تحلیل نتایج یاری نموده و با آگاهی کامل تصمیم گیری می نماید. در این فصل به تشریح تعاریف و مفاهیم، رویکردهای نظری، دیدگاه ها، ابعاد و شاخص های کیفیت زندگی و همچنین مدل های کیفیت زندگی پرداخته خواهد شد.
2-1- تعاریف و مفاهیم2-1-1- فضافضا، عینیتی حاصل از نقض پذیری و اثرگذاری افراد و گروههای انسانی در مکان و یا به سخن دیگر، پیامد عملکردهای متعامل دو محیط طبیعی-اکولوژیک و اجتماعی-اقتصادی است. از این رو، فضا را می توان نوعی تولید اجتماعی در مکان به شمار آورد. از آنجا که فضا متشکل از اجزائی مرتبط است، می توان آن را یک نظام (سیستم) به شمار آورد و چون این نظام، واقعیتی مکانی-فضایی است، می توان از نظام مکانی-فضایی یاد کرد (صدوق و سعیدی، 1385: 10).
2-1-2- فضاهای عمومیفضاهای عمومی شهری، یکی از عناصر مهم ساختار فضایی شهرها هستند که نقش مهمی در کیفیت زندگی و رفاه افراد ساکن در شهرها دارند. برنامه ریزی، طراحی، مدیریت، نگهداری و استفاده از فضاهای عمومی، توجه پژوهشگران بسیاری را از شاخه های علمی مختلف، به خود جلب کرده است، در این ارتباط صاحب نظران مختلف تعاریف متنوع و متفاوتی را از فضاهای عمومی ارائه کرده اند.
فضاهای عمومی شهری، آندسته از فضاها در شهرها هستند که مالکیت عمومی دارند و معمولا توسط شهروندان برای دور هم جمع شدن و تبادل اندیشه های سیاسی مورد استفاده قرار می گیرند (Mitchell, 1996: 134).
فضاهای عمومی به طور معمول مکان هایی تعریف می شود که همه ی شهروندان به گونه ای آزاد (و قانونی) بدان دسترسی دارند. مکان های عمومی شهر نه تنها خیابان ها، میدان ها و چهار راهها، بلکه فضاهای درونی ساختمان های عمومی، چون کتابخانه ها و سالنهای اجتماعات شهرداری ها را نیز در بر می گیرد. فضاهای عمومی فضایی است که بین فضاهای خصوصی (خانه ها) و فضاهای محل کار قرار دارد و غالبا به عنوان فضاهای آزاد گردهمایی و مشارکت سیاسی، جایی که قشرهای حاشیه ای جامعه می توانند حقوق خود را به زبان آورند، واجد اهمیت خاص است (سعیدی، 1387: 621).
فضاهای عمومی شهری، محیط بیرونی را در شهرها تشکیل می دهند که افراد را از زندگی پر مشغله شهری رهایی می دهد. این مکان ها مسیرهای پیاده، خیابان ها، بوستان ها، میدان ها، پلازا و دیگر شکل های فضای تجمع هستند، که فعالیت های شهری، فرهنگی و اجتماعی در آنها اتفاق می افتد و این فضاها محیط های قابل زندگی می باشند که نقش مهمی در هویت جامعه ایفا می کنند. فضاهای عمومی شهری مرحله ای از زندگی عمومی است که حس اماکن، حس اجتماعی و ارتباطات مردم را ارتقا می دهند و فرصت جمع شدن و لذت تجربه با دیگران را ایجاد می کنند. فضاهای عمومی به لحاظ اقتصادی و با مشارکت معنی دار در افزایش ارزش کاربرد زمین به شهر سود می رسانند. فضاهای عمومی شهری، موجبات رهایی از زندگی اتومبیل محور را فراهم کرده و افراد را در محیط طبیعی قرار می دهند (Wang, 2002: 26).
فضاهای عمومی شهری، صحنه نمایش زندگی روزمره است و در تقابل با فضای زندگی خصوصی تعریف می شود. اهمیت فضای عمومی به دلیل نقشی است که در توسعه جامعه ی دموکراتیک بازی میکند؛ به عبارتی چنانچه دسترسی برابر به عرصه ی عمومی برای همه ی جامعه فراهم شود، تهدید تمایز و جدایی اجتماعی کاهش می یابد و تنوع فرهنگی شکل یافته، می تواند فضای عمومی را تبدیل به مکانی نماید که افراد و گروه های مختلف بتوانند در اجرای قوانین خود گزیده، مشارکت کنند. مطابق با نظریات هابرماس و آرنت، دسترسی بی قید و شرط، اصل اساسی در فضاهای عمومی است (مدیری، 1385: 12).
از تعاریف فضاهای عمومی چنین برداشت می شود که، فضای عمومی بر دسترسی بدون محدودیت به فضا یا فعالیت های متنوع تأکید دارد که در نتیجه این دسترسی محدود نشده تعامل اجتماعی شکل میگیرد. بنابراین فضاهای عمومی را می توان فضایی تعریف کرد که:
1- مردم بدون محدودیت به آن دسترسی دارند؛
2- فعالیت هایی در آن صورت می پذیرد؛
3- یک سازمان عمومی آن را کنترل می کند و
4- فضایی است که در جهت منافع عموم تأمین و اداره می شود (رهنمایی، 1386: 31).
2-1-3- فضای شهریفضای شهری فضایی مادی ست، با ابعاد اجتماعی و روانشناختی اش و شکل شهر، هندسه این فضاست (مدنی پور، 1384: 130). فضای شهری صحنه ای است که داستان زندگی جمعی در آن گشوده می شود و در این فضا فرصت آن وجود دارد که برخی مرزهای اجتماعی شکسته شده و برخوردهای از پیش رو تدوین نیافته اتفاق افتاده و افراد در یک محیط اجتماعی جدید با هم ارتباط برقرار کنند (Lynch, 1972: 109). نقش اصلی فضای شهری در فراهم آوردن امکاناتی برای تسهیل روابط انسانها با یکدیگر تعریف می شود. فضای شهری با تسهیل جریان شهروندی از طریق حس تعلق انسان به محیط (فضای ساخته شده از جنبه ی کالبدی) و به اجتماع (از طریق تسهیل کنش های متقابل انسانها با یکدیگر) حیات مدنی را به کالبد شهر تزریق خواهد نمود (حبیبی، 1379: 31).
2-1-4- فرهنگواژه فرهنگ نخستین بار در علوم اجتماعی به وسیله ادوارد تایلر در سال 1871، در کتاب فرهنگ بدوی به کار رفت و چنین تعریف شد: «فرهنگ یا تمدن را کلیتی است پیچیده و گسترده و فراگیر شامل باورها، هنرها، اخلاق، عادات و هر توانایی که انسان به عنوان عضو جامعه کسب می کند».
واژه فرهنگ خود از دو جزء «فر» و «هنگ» ترکیب شده است. «فر» که پیشوند است و «هنگ» از ریشه «ثنگ» اوستایی به معنای کشیدن و فروهیختن است و هر دو مطابق است با ریشه «اودکا» و «ادور» در لاتین که به معنی کشیدن و نیز تعلیم و تربیت است. فرهنگ با اندک تمایزی، معادل Culture در زبان فرانسه از ریشه لاتین Cultura به مفهوم پرورش دادن و کاشتن گرفته شده است. این کلمه در زبان انگلیسی نیز معادل فرهنگ به کار می رود. فرهنگ مفهومی است گسترده که در برگیرنده تمام الگوهایی است که در جامعه آموخته می شوند، غنا و گسترش می یابند و به طور غیر مستقیم از طریق نمادها و نشانه ها یا مستقیماً از طریق زبان منتقل می شوند (معیدفر، 1392: 21-19).
فرهنگ پدیده ای است که از درون خاستگاه های طبیعی و نیروهای اجتماعی سرچشمه می گیرد. جغرافیای منطقه، تاریخ و رویدادهای قوم، زبان و ادبیات رایج در میان مردمان، دین و مذهب و آیین های پرستش، اقتصاد و شیوه معیشت مردمان در چگونگی پیدایش فرهنگ اثر گذاشته، در ترکیبی سازگار با یکدیگر مجموعه ای از ارزشها و باورها را پدید می آورند که بر رفتار انسان حاکم بوده و پیوند میان مردم را آسان می سازد. به طور کلی فرهنگ برای جامعه انسانی همان حکمی را دارد که شخصیت برای فرد انسان دارد (طوسی، 1372: 6-5).
2-1-5- فضای فرهنگی و هنریفضای فرهنگی و هنری شامل تمامی فضاهایی است که هدفشان ارائه و یا حمایت از هنرمندان و هنرشان می باشد (www.seattle.gov, 2015). فضاهای فرهنگی نظیر سالن های کنسرت، تئاترها، سینماها، کتابخانه ها، فرهنگسراها، موزه ها، نمایشگاه ها، جشنواره ها و... می باشد، این فضاها غالباً دارای جمعیت سیال و ناپایدار هستند که مطالعه بر آنها کاری مشکل است (فکوهی، 1387: 268).
2-1-6- ورزشدر تعریف ورزش می توان گفت فعالیتی است که به نظم اجتماعی منتهی شده، ارزش های فرهنگی را ترویج، همدلی را افزایش و ویژگی های مطلوب را در بین مردم اشاعه دهد (قدیمی، 1390: 18) و طبق تعریف کمیته ورزش هنگ کنگ، ورزش همگانی به معنی خلق فرصت ها و محیط مطلوب، از طریق همکاری تمام سازمان های درگیر (دولتی و غیر دولتی) است، برای اینکه هر فردی بدون توجه به جنسیت، سن، توانایی، موقعیت اجتماعی، اقتصادی و نژاد خود بتواند در فعالیت های جسمانی و ورزش شرکت کند (Community Sports Committee of the Sports Commission, 2009: 3).
2-1-7- فضاهای ورزشیفضاهای ورزشی اشاره به یک منطقه عمومی دارد که معمولاً برای فعالیت های ورزشی سازمان یافته استفاده می شود، اگر چه ممکن است در زمان های غیر ورزشی برای کاربردهای تفریحی دیگری مورد استفاده قرار گیرد. فضای ورزشی ممکن است به صورت یک زمین بازی چمن یا یک سطح (قیری یا آسفالت محوطه ورزشی) یا سطح پوشیده شده مصنوعی باشد. این موقعیت بر روی زمین های ورزشی بیرونی تمرکز دارد (روی هر دو زمین مصنوعی و طبیعی)، اساس فضاهای ورزشی، زمين ورزشهاى محوطه اى و سبز است (National Position Paper Sports Space, 2014: 1).
2-1-8- کیفیت
کیفیت واژه ای است که در تمام رشته های هنری علمی و صنعتی به شکل شهودی (درون ذهنی) درک و به طور مستمر در چارچوب گفتمان حوزه های مزبور به کار برده می شود. کیفیت مفهومی دو وجهی است. هنگامی که این واژه در مورد کیفیت های ملموس همچون: سختی، نرمی، سرعت و غیره به کار گرفته می شود، مفهومی روشن و قابل فهم دارد، لیکن زمانی که در مورد کیفیت های غیر ملموس نظیر: زیبایی، شکوه، تأثیرگذاری و غیره استفاده می شود به مفهومی فرّار و چند وجهی مبدل می گردد. معنای لغوی واژه ی کیفیت در فرهنگ زبان فارسی چگونگی، چرایی، صفت و حالت شی عنوان گردیده است. واژه فارسی /کیفیت/ به لحاظ ریشه شناسی (Etymology) از واژه عربی «کیفیه» که اسم است، مشتق شده است. از نظر لغوی کیفیت (Quality) در زبان انگلیسی به ماهیت، نوع یا خصوصیت یک شی اشاره می کند. این واژه از لغت کیوآلیاتیس (Qualitas) به معنی از یک نوع و از واژه فرانسوی کالیت (Quolit) مشتق شده است. واژه کیفیت در زبان انگلیسی به معنای چیزی است که یک شخص، یک شی و یک فکر داشته، موجب منحصر و جالب شدن آنها می گردد (www.seppidar.ir, 1393).
2-1-9- کیفیت زندگی
کیفیت زندگی مفهومی جدید و نوپا نیست، بلکه در فلسفه یونان نیز وجود داشته و ارسطو در مبحث شادی (که در آن زمان معادل کیفیت زندگی اکنون است) بدان اشاره کرده است (نیازی و دلال خراسانی، 1391: 206). کیفیت زندگی، موضوع اصلی بسیاری از تحقیقات در رشته های گوناگون علمی بوده است، اما ارائه تعریفی جامع و جهانی برای این مفهوم هنوز هم به صورت یک مشکل باقی مانده است؛ زیرا بسیاری از محققان بر این باورند که کیفیت زندگی مفهومی چند وجهی، نسبی، متأثر از زمان و مکان و ارزش های فردی و اجتماعی است، بنابراین ارائه تعریفی جامع و جهانی برای آن امکان پذیر نمی باشد (رضوانی و همکاران، 1387: 38).
به طور کلی می توان گفت که مفهوم کیفیت زندگی شهری و یا کیفیت محیط زندگی با هدف اصلاح و تکامل مفهوم توسعه از توسعه صرف کمی و اقتصادی به توسعه پایدار شهری مطرح و مورد توجه قرار گرفته است. در واقع این مفهوم پاسخی به توسعه صرف اقتصادی در مقیاس ملی و توسعه صرف کالبدی در مقیاس شهری بوده و به نوعی مؤید توجه به شاخص ها و معیارهای اجتماعی، کیفی و اقتصادی پایدار در عرصه برنامه ریزی شهری و در تقابل با شاخص های کالبدی-کارکردی است (محمودی نژاد و صادقی، 1388: 88). کیفیت زندگی، به نوعی بیانگر وضعیت افراد ساکن در یک کشور یا منطقه می باشد (باسخا و همکاران، 1389: 96).
- سازمان بهداشت جهانی (WHO) کیفیت زندگی را یک ادراک شخصی از وضعیت زندگی شخصی می داند که در ارتباط با اهداف، انتظارات، استانداردها، نگرانی ها و دلبستگی های زندگی شان است که در شش دسته خلاصه می شوند: عوامل فیزیکی، فیزیولوژیکی، استقلال، روابط اجتماعی، محیط و معنویت (شامل اعتقادات مذهبی و شخصی) (Jirojankul, 2003: 1278).
- کیفیت زندگی ارتباط متقابل میان جامعه، سلامت، اقتصاد و شرایط محیطی است که انسان و توسعه ی اجتماعی را تحت تأثیر قرار می دهد (Schyns & Bolhouwer, 2004: 5).
- انجمن توسعه ی اجتماعی اونتاریو در سال 1997 کیفیت زندگی را به عنوان نتیجه ی کنش متقابل شرایط محیطی، اقتصادی، سلامتی و اجتماعی که توسعه ی اجتماعی و انسانی را تحت تأثیر قرار می دهد، تعریف کرده است (گروسی و نقوی، 1387: 64).
- کینگ (1998) بیان نموده که کیفیت زندگی مفهومی است که در طی زمان تغییر می یابد، و به شدت، از زمان و مکان تأثیر می پذیرد. مؤلفه ها و عوامل تشکیل دهنده آن با توجه به دوره زمانی و جغرافیایی متفاوت می باشد (صفری، 1392: 56).
اصولاً کیفیت زندگی، واژه ای پیچیده، چند بعدی و کیفی در رابطه با شرایط و وضعیت جمعیت، در یک مقیاس جغرافیایی خاص (شهر، منطقه، محله، بخش و...) است که هم متکی به شاخص های ذهنی یا کیفی و هم متکی به شاخص های عینی یا کمی است. مفهوم کیفیت زندگی شهری را می توان در یک برداشت جامع و کلی به صورت زیر تعریف کرد:
کیفیت زندگی شهری در برگیرنده ابعادی روانی است که شاخص هایی همچون رضایت، شادمانی و امنیت را در بر می گیرد. در برخی موارد، رضایت اجتماعی نیز نامیده می شود. همچنین شامل ابعاد محیطی که در بر گیرنده سنجه هایی همچون مسکن، دسترسی به خدمات و امنیت محیطی است. از جنبه های دیگر آن توجه به فرصت های اجتماعی، امیدهای اشتغال، ثروت و اوقات فراغت است (سیف الدینی، 1388: 301). در واقع کیفیت زندگی به معنای "قابلیت زندگی" یک مکان مطرح می شود (رهنمایی و همکاران، 1390: 225). بطور کلی در یک جامعه شهری، کیفیت زندگی برگرفته از تجربه مشترک ساکنان شهر از محیط شهر و سطح توانایی شهر در پاسخ گویی به اهداف مورد نظر ساکنان شهر می باشد (خادمی، 1392: 2).
در مفهوم کیفیت زندگی چند مشخصه وجود دارد:
الف) تنها به زندگی انسان ارجاع دارد؛
ب) به ندرت در (صیغه) جمع به کار رفته (یعنی به صورت کیفیات زندگی) است؛
ج) به عنوان یک عبارت عام و غیر قابل تقسیم می باشد که معنایش می تواند ناب باشد؛
د) مشکل است که آن را به هر رده مجزا از علوم مرتبط با جامعه شناسی طبقه بندی نمود (Dissart, 2000: 156).
کیفیت زندگی (موضوعی) چند رشته ای و چند شاخه است، از این رو مفهومی چند بعدی است (Ulengin & et al, 2001: 342). هر عبارتی که در تعریف کیفیت زندگی به کار رود، کیفیت زندگی یک فرد به حقایق عینی و خارجی زندگی اش و دریافت ها و ادراکات درونی و ذهنی او از این عوامل و نیز از خودش وابسته است. این مسأله تقریباً توسط اکثر پژوهشگران مورد تصدیق قرار گرفته است. بنابراین تحقیق در مورد کیفیت زندگی می کوشد تا اثر مرکب این عوامل عینی و ذهنی را بر رفاه و سعادت بشری سنجش نماید (Evans, 1994: 73).
ویژگی مفهوم کیفیت زندگی آن است که می تواند شامل تمام کیفیات (مفاهیم) جامعه شناختی شود یعنی گستره بزرگی از مفاهیم جامعه شناختی می وانند در چتر کیفیت زندگی زندگی قرار بگیرد. اما وجه مهم این مفهوم آن است که معمولاً برای بررسی عملکرد و نتایج سیاستها و برنامه ها مورد استفاده قرار می گیرد (لطفی و صابری، 1391: 46).
2-1-10- سبک زندگی[11]سبک زندگی در تمامی کنش ها و رفتارهای فرد و در تعاملات و ارتباطات وی با دیگران، طبیعت و به طور کلی محیط اجتماعی اطراف که معمولاً قابل مشاهده، توصیف و اندازه گیری است. از این منظر سبک زندگی جنبه های عینی، مشهود و ملموس فرهنگ و نظام ارزشی در یک جامعه است. سبک زندگی را می توان در اوقات فراغت، تفریح، رفتارهای جنسیتی، علائق حرفه ای و شغلی، پوشش، علایق هنری، ادبیات، ورزش، زبان و غیره مورد بررسی قرار داد. به طوری که یکی از مهمترین شاخص ها برای سنجش تجربی آن در اوقات فراغت و تفریحات است، زیرا این مقوله، جایی است که افرد با آرامش خاطر و بنابر سلیقه شخصی و آزادانه و یا داوطلبانه خود آن را بر می گزیند و بدین لحاظ به شیوه کاملاً داوطلبانه و آسان تری می توانند علایق، ذهنیات و تمایلات خود را در آن به کار گرفته و دنبال نمایند (سیدی و بیرقی، 1391: 37-36).
2-2- فضاهای ورزشی2-2-1- نظریه های تفریحات سالم2-2-1-1- نظریه ی تأمین نیاز اسلاوسن (1948) اعتقاد داشت که تفریحات سالم، جست و جو برای رفع نیازهای درونی است. چنین توصیفی، بیان نتیجه ای است که از تفریحات سالم به دست می آید، نه از آنچه هست. نش (1953) تفریحات سالم را روشی برای ارضای نیازهای انسان و گرایش های درونی او می داند. وی فعالیت را بر مبنای درجه ی تکامل اجتماعی آن ارزیابی می کند؛ بنابراین، تفریحات سالم، فرد و جامعه را به همراه هم در بر می گیرد.
2-2-1-2- نظریه ی گذران اوقات فراغت
تفریحات سالم، مجموعه ای از فعالیت هایی است که افراد هنگام بیکاری و فراغت انجام می دهند. نومیرز (1958) تفریحات سالم را فعالیت هایی تعریف کرده است که به صورت فردی یا دسته جمعی در اوقات فراغت انجام می شود. مشکل این نظریه ی سنتی این است که ورزش و فعالیت بدنی را محور تفریحات سالم قرار داده است.
2-2-1-3- نظریه ی ارزش فردی و اجتماعی
تفریحات سالم بر اساس ارزش های اخلاقی و اجتماعی، مورد قبول فرد و جامعه است. میلر و رابینسون (1963) تفریحات سالم و فرآیند شرکت در فعالیت های تفریحی را از دیدگاه ارزش های مربوط به آن می نگرند. بازی، آزادانه، شاد و مفرح است و به تکامل کودک کمک می کند. تفریحات سالم ضرورتاً در برگیرنده ی بازی نیست؛ ولی همیشه باید چهارچوب و روش معینی برای استفاده ی مناسب و بذت بخش از اوقات فراغت داشته باشد.
2-2-1-4- نظریه بازآفرینیشیورز (1976) با وجود اینکه بازی و تفریحات سالم را مترادف می داند، ولی بر جنبه ی بازآفرینی آن تأکید می کند. وی نظریه ی خود را بر تعادل روان شناختی بنا می کند؛ بدین معنی که بازی یا تفریحات سالم باید نیازهای روانی را تأمین و تعادل فکری ایجاد کند.
2-2-1-5- مدل مول و همکاراناین مدل یکی از مدل های شناخته شده در رویکرد سلسله مراتبی به ورزش است. این پژوهشگران در مدیریت اوقات فراغت، مدلی را برای چهار بخش (ورزش پرورشی، تفریحی، قهرمانی و حرفه ای) در نظر گرفته اند.
در این مدل، میزان گستردگی هریک از ورزش ها مشخص شده است. در قاعده ی هرم، ورزش پرورشی و در رأس آن، ورزش حرفه ای قرار دارد. بیشترین سطح شرکت کنندگان مربوط به قاعده ی هرم است و هرچه به سمت رأس هرم نزدیک می شویم، از عده شرکت کنندگان در ورزش کاسته می شود. به عبارت دیگر در بخش ورزش آموزشی و تفریحی، عده ی تماشاگران کمتر، و مشارکت کنندگان بیشتر و در بخش ورزش قهرمانی و حرفه ای، عده ی مشارکت کنندگان کمتر و تماشگران بیشتر می شود. در واقع، این مدل، افراد درگیر در ورزش به طور مستقیم (مشارکت کنندگان) و غیر مستقیم (تماشاگران) را در بر می گیرد (شکل شماره 1).
مدل مدیریت ورزش اوقات فراغت تمام حوزه های سازمانی و مدیریتی ورزش، یا تفاوت های زمینه ای را که ورزش را به عنوان یک محصول ارائه می کند، ترکیب کرده است (حمیدی، 1392: 31-29).
شکل 2-1- مدل مول و همکاران
مأخذ: حمیدی، 1392: 31
2-2-2- ورزش همگانی و عوامل توسعه آنورزش همگانی معادل کلمه ورزش برای همه (Sport for all) و ورزش عمومی (Community Sport) است (ایمانی، 1389: 17). مفهوم ورزش همگانی که شامل دامنه ی سنی سه تا بالای هفتاد سال می شود، انواع مختلف فعالیت های جسمی اعم از بازی های غیرمنظم و خودجوش بومی تا تمرین های بدنی منظم را در برگرفته که شامل ورزش صبحگاهی، فعالیت در پارک ها و فضای باز، کوهپیمایی یا کلاس های آمادگی جسمانی می شود و عموماً به ورزش های گروهی غیر رقابتی و بدون هزینه و یا ارزان قیمت اطلاق می گردد. در سند راهبردی نظام جامع توسعه تربیت بدنی ورزش کشور تعریف ورزش همگانی چنین آمده است: ورزش همگانی و تفریحی به فعالیت های تربیت بدنی و ورزش آحاد جامعه اطلاق می شود که به طور منظم، توسط فرد یا گروه های رسمی و غیر رسمی به منظور رفع نیازهای جسمی و روانی با هدف تأمین سلامت و نشاط افراد و بهبود روابط اجتماعی آنان به صورت آگاهانه صورت می گیرد، لازم به ذکر است که بخش هایی از این ورزش می تواند به صورت می تواند به صورت غیرقاعده مند و سازمان نیافته در اشکال متنوع انجام پذیرد. ماهیت ورزش همگانی را برخورداری از سه اصل عدم تبعیض و نابرابری در ورزش و توزیع عادلانه تجهیزات و امکانات، فرآیند تصمیم گیری دو سویه تعاملی از بالا به پایین و از پایین به بالا و برخورداری از حالت متمم و مکملی یا عدم تضاد با سایر ورزش های قهرمانی، تربیتی و پرورش می داند (جوادی پور و سمیع نیا، 1392: 22).
2-2-2-1- عوامل اصلی توسعه ورزش همگانی1. حمایت از توسعه باشگاه های ورزشی توسط دولت
2. توسعه برنامه های ورزش همگانی به صورت مداوم
3. توسعه اماکن ورزشی
4. توسعه انجمن های تخصصی مربوط به ورزش همگانی
5. نقش مؤسسات دولتی
6. برگزاری جشنواره ها و برنامه های مختلف اجتماعی
7. بازاریابی
8. فرهنگ سازی برای توسعه ورزش همگانی
9. حمایت مالی دولت ملی و ایالتی
10. افزایش فعالیت ها در گروه های هدف شامل: جوانان، سالمندان، معلولین، مدارس، زنان، کارگران، کارمندان و...
11. داشتن استراتژی و سیاست های روشن و مدون برای توسعه همگانی
12. نقش بخش خصوصی (همان: 23).
تحقیقات انجام شده در مورد اثر فعالیت های ورزشی بر سلامتی و روانی، طول عمر، شادابی، گسترش روابط اجتماعی غنی سازی اوقات فراغت باعث شده تا مشارکت مردم در ورزش ها و به ویژه، شرکت آنها در انواع ورزش های همگانی در جهان افزایش یابد. لذا روی آوردن مردم به ورزش و فوایدی که از ورزش کردن به دست می آورند، مسئولین را به این سمت سوق می دهد که به بررسی روش هایی بپردازند که باعث افزایش تعداد شرکت کنندگان در ورزش های همگانی و تفریحی شود (سیدعامری و محمدآلق، 1391: 24).
2-2-3- تکامل ورزش همگانیشاید برخی تصور کنند که مفهوم ورزش همگانی یک مفهوم نو پدید است، اما باید دانست که این مفهوم ریشه های تاریخی کهنی دارد. مفهوم ورزش، به عنوان جنبشی در برابر اندیشه انحصار ورزش برای افراد برخوردار از توانایی های بدنی و مهارتی سطح بالا ظهور کرد و این زمانی بود که اهمیت حیاتی بازده تمرینات ورزشی در کلیه سطوح رفتاری، به اضافه تأثیر آن در حفظ سلامت و تندرستی، در شمار امور مسلم و بدیهی شناخته شد، به ویژه در سایه شرایط نوآوری های فنی و اختراعات و پیدایش دستگاه هایی که بر خلاف گذشته انسان را از بکارگیری نیروی بدنی بی نیاز ساخت و در نتیجه، تلاش عضلانی انسان به کمترین حد خود رسید، امری که در زمینه سلامت و بهداشت، بازتاب های منفی داشت و به نیروی حیاطی و نشاط انسان و کارآیی اندام ها و دستگاه های بدنی او لطمه زد (سعیدی، 1390: 28). ورزش همگانی در بین کشورها، از سال 1900 میلادی تاکنون با انگیزه های متفاوتی از جمله تأمین سلامت جسمی و روانی، غنی سازی اوقات فراغت، گسترش روابط اجتماعی، دور شدن از زندگی ماشینی، بازگشت به طبیعت، افزایش کارایی، زمینه سازی برای رشد ورزش قهرمانی و توصیه ی پزشکان مورد توجه قرار گرفته است. در کشور ما، ورزش همگانی از سال 1358 با عنوان ورزش محلات آغاز شد و در سال 1362 به صورت تشکلی قانونی با عنوان جهاد تربیت بدنی رسمیت یافت؛ ولی تفکر ورزش همگانی و همگانی کردن ورزش به صورت رسمی در اروپا، و حتی در جهان برای نخستین بار در سال 1966 مطرح شد. در این سال، شورای اروپا نشستی را برگزار کرد و در سیاست های ورزشی خود را راستای توسعه ی ورزش در سطح جامعه، مفهوم ورزش همگانی را نخستین بار برای گسترش ورزش در جامعه مورد استفاده قرار داد.
در سال 1968 گروه برنامه ریزی شورای اروپا، در راستای عملیاتی کردن مصوبات شورا و تبیین مفهوم ورزش همگانی، هدف کلی ورزش همگانی را فراهم کردن امکان حفظ توانایی جسمانی و روحی لازم برای زندگی سالم تمامی افراد جامعه و حمایت از شخصیت انسانی در برابر انحرافات احتمالی بین کرد (حمیدی، 1392: 38-38).
2-2-4- متغیرهای تأثیرگذار بر فعالیت بدنی شهروندانبه طور کلی، متغیرهای زیادی در پرداختن به فعالیت بدنی دخیل اند که می توان آنها را به دسته های زیر تقسیم بندی کرد:
* عوامل جمعیت شناختی و زیستی،
* عوامل روان شناختی، شناختی و احساسی (هیجانی)،
* عوامل رفتاری و مهارتی،
* عوامل اجتماعی و فرهنگی،
* عوامل محیطی،
* ویژگی های فعالیت بندی.
این عوامل و زیر شاخه های مربوط به هر یک در جدول 2-1 خلاصه شده اند (شهبازی و همکاران، 1392، 72-71).
جدول 2-1- عوامل تأثیر گذار بر فعالیت شهروندانعامل متغیرها
عوامل جمعیت شناختی و زیستی سن، نژاد، جنسیت، درآمد، وضعیت اجتماعی اقتصادی، تأهل، شاخص توده بدنی
عوامل روان شناختی، شناختی و احساسی نگرش ها، موانع فعالیت بدنی، لذت بردن از فعالیت، منافع مورد انتظار، شرایط روحی-روانی، خود پنداره، دانش سلامت و تمرین، کمبود وقت، عوامل شخصیتی، تصویر بدنی، سلامت روانی، خود انگیزشی، استرس، ارزشمندی نتایج فعالیت
عوامل رفتاری و مهارتی سابقه فعالیت در کودکی و نوجوانی، سابقه فعالیت در بزرگسالی، نوشیدن الکل، عادات غذایی، برنامه تمرینی در گذشته، ورزش در دوران مدرسه، داشتن مهارت برای رفع موانع
عوامل اجتماعی و فرهنگی اندازه طبقه اجتماعی، مدل های ورزش کردن، وابستگی به گروه، تأثیرات پیشین خانواده، جدا بودن از جامعه، حمایت اجتماعی توسط دوستان یا خانواده
ویژگی های فعالیت بدنی شدت فعالیت، نوع فعالیت، تلاش ادراک شده
عوامل محیطی دسترسی واقعی به اماکن و تسهیلات، دسترسی ادراک شده، روشنایی کافی، فصل سال، هزینه برنامه ورزشی، احساس لذت، تماشای فعالیت دیگران، ترافیک سنگین، تجهیزات خانگی، بالا بودن میزان جرائم در محله، دسترسی به قطار شهری، امنیت محله، وجود پیاده روها، رضایت از اماکن، کیفیت محله
2-2-5- ورزش به عنوان حق شهروندیکواکلی (2006) معتقد است که ورزش در جهان معاصر و جوامع شهری، با رشد معیارهای زندگی همراه است، و زمان، شانس و پول را برای مشارکت در فعالیت های ورزشی به همراه دارد. ورزش در این حالت به وسیله ای برای از میان بردن تفاوت بین افراد ثروتمند و فقر تبدیل شده است. با توجه به اینکه ورزش همگانی باید قابلیت دسترسی برای تمامی گروه های سنی، جنسی، نژادی و طبقاتی را داشته باشد، نوعی دموکراسی در ورزش محسوب می شود. در واقع، ورزش یکی از حقوق اجتماعی شهروندی است که به عنوان خدمتی اجتماعی-بهداشتی، در استانداردهای زندگی جوامع معاصر برای انسان ها مطرح می شود؛ به گونه ای که سازمان ملل متحد در سال 2003 ورزش را یک حق اجتماعی قلمداد کرده که متعلق به ملت ها و بر دوش دولت هاست و برآورده کردن آن حق، نوعی مردم سالاری اجتماعی را تداعی و بیان می کند و فرصت مشارکت در ورزش را برای همگان فراهم آورند؛ بنابراین، توسعه ی ورزش در میان جوامع یک اجبار و وظیفه ی اجتماعی برای دولت ها در قبال شهروندان است و یکی از حقوق شهروندی محسوب می شود؛ به طوری که دولت ها همواره باید در سیاست ها و برنامه ریزی های خود به مقوله ی ورزش و فعالیت بندی، و همچنین فراهم کردن امکانات ورزشی متناسب با نیازها و خواسته های متفاوت شهروندان مبادرت ورزند (حمیدی، 1392: 41).
2-2-6- ابعاد ورزش همگانی1. ورزش آموزشی: برنامه های مبتنی بر فرصت های یادگیری درباره مهارت های آموزشی.
2.ورزش غیر رسمی: شامل شرکت خودانگیخته در ورزش می شود، این شکل از ورزش به کمترین مدیریت و کنترل نیاز دارد. برنامه اصلی در این شکل از ورزش، فراهم کردن تسهیلات قابل دسترسی بر اساس شرایط، علایق و منابع فردی است.
3. ورزش درون بخشی: شامل مسابقات و رویدادهای ورزشی است که در آن شرکت کنندگان در یک بخش (مدرسه، بازار، جامعه، مکان نظامی و مانند آن) قرار دارند.
4. ورزش برون بخشی: شرکت سازمان یافته در رقابت های تفریحی در قالب تیم ها و مسابقات.

– (356)

فصل اول: کلیات تحقیق .............................................................................................................................2
1-1مقدمه ..............................................................................................................................................................2
1-2بیان مسئله .......................................................................................................................................................3
1-3 اهمیت موضوع ...........................................................................................................................................5
1-4 سوالات تحقیق ...............................................................................................................................................6
1-5 اهداف تحقیق و طراحی .............................................................................................................................6
1-6 ابزار و روش تحقیق ...................................................................................................................................7
فصل دوم: مرور منابع و تحقیقات...............................................................................................................8
2-1 کودک ............................................................................................................................................................8
2-2 روانشناسی رشد و دیدگاههای مختلف در روانشناسی رشد ........................................................................10
2-2-1 نظریه رشد و شناخت ..............................................................................................................................12
2-3 روانشناسی تربیتی .........................................................................................................................................14
2-4 کودک و آموزش........................................................................................................................................16
2-4-1 سابقه و ضرورت آموزش کودکان در خارج از ایران ...............................................................................16
2-4-1-1 مهدکودک مجازي در استراليا .........................................................................................................17
2-4-1-2 مهدکودک‌ الکترونيکی از ژاپن تا آمريکا ........................................................................................18
2-4-2 سابقه و ضرورت آموزش کودکان در ایران .............................................................................................18
2-4-3 نگاهی به آموزش و پرورش کودکان در جهان امروز ..............................................................................19
2-4-4 انتخاب شیوه مناسب آموزشی .................................................................................................................22
2-5 خلاقیت .......................................................................................................................................................22
2-5-1 مفهوم خلاقیت .....................................................................................................................................22
2-5-2 عوامل موثر بر خلاقیت ........................................................................................................................23
2-5-3 اهمیت خلاقیت از منظر آموزشی .........................................................................................................23
2-5-4 راهبردهایی در جهت پرورش خلاقیت کودکان ...................................................................................24
2-5-4-1محورهای آموزش خلاقیت در جریان تدریس...................................................................................24
2-6 کودک و بازی ..........................................................................................................................................25
2-6-1 بازی و شخصیت ..................................................................................................................................27
2-6-2 بازی و رشد اجتماعی ...........................................................................................................................28
2-6-3 نقش بازی در رشد و زندگی کودک .....................................................................................................28
2-7 کودک و هنر ............................................................................................................................................29
2-7-1 تئاتر و هنرهای نمایشی .......................................................................................................................29
2-7-2 موسیقی و کودک ................................................................................................................................30
2-7-3 آواز ......................................................................................................................................................31
2-7-4 قصه و قصه گویی ...............................................................................................................................32
2-7-5 شعر ...................................................................................................................................................32
2-7-6 نقاشی .................................................................................................................................................33
2-7-6-1 نقاشی و فرا فکنی .........................................................................................................................33
2-8 کودک و معماری ......................................................................................................................................34
2-9 محیط، بازی، خلاقیت ............................................................................................................................34
2-10 روند رشد و بازی کودک ......................................................................................................................35
2-11 ادراک کودک ........................................................................................................................................36
2-11-1 حواس پنجگانه .............................................................................................................................37
2-11-2 هوش ........................................................................................................................................38
2-11-3 حافظه .....................................................................................................................................39
2-12 دریافت حسی و ادراکی کودک از فضا ................................................................................................39
2-13 تاثیر شرایط محیطی و کالبدی بر کودکان ..............................................................................................40
2-13-1رنگ ..................................................................................................................................................40
2-13-2 نور .................................................................................................................................................42
2-13-3 صوت ............................................................................................................................................42
2-13-4 تهویه ..............................................................................................................................................43
2-14 فضای معماری کودکان ............................................................................................................................43
2-15 خصوصیات فضاهای مورد نظر جهت طراحی ......................................................................................44
2-16 تعامل با محیط .......................................................................................................................................45
2-16-1 استفاده از عوامل طبیعی زمین ..........................................................................................................45
2-16-2 فضای سبز ......................................................................................................................................46
2-16-3 آب ..........................................................................................................................................47
2-17 طراحی فضای باز و زمین بازی ...............................................................................................................48
2-17-1 ساختارهای بازیها ...............................................................................................................................48
2-17-1-1 پر جنب و جوش. بازی های فیزیکی ...........................................................................................49
2-17-1-2 فکر کردن. بازی های خلاقانه ........................................................................................................50
2-17-1-3 داشتن همراه. بازیهای اجتماعی ......................................................................................................50
2-17-1-4 بازی در سکوت و آرامش ..............................................................................................................51
2-17-1-5 تجربه کردن. یادگیری از طریق بازی های حسی ...........................................................................51
2-17-2 بازی با شن وگل ................................................................................................................................53
2-17-3 اسباب بازیها ......................................................................................................................................54
2-18 طراحی فضا برای کودکان ......................................................................................................................56
فصل سوم: نمونه های معماری برای کودکان ...............................................................................................57
3-1 نمونه های خارجی ...................................................................................................................................57
3-1-1مهد کودک بارباپاپا ................................................................................................................................57
3-1-2 مهد کودک ترنتن.................................................................................................................................61
3-1-3مهد کودک 8 کلاسه...........................................................................................................................67
3-1-4 مهد کودک سبرا ................................................................................................................................71
3-1-5 مهد کودک کرلینگ ..............................................................................................................................74
3-2نمونه های داخلی .......................................................................................................................................77
3-2-1مهد کودک راهیان رشد ..................................................................................................................77
3-2-2 مهد کودک قصه من .....................................................................................................................81
3-3 نتیجه گیری .................................................................................................................................................87
فصل چهارم: مطالعات بستر طرح ....................................................................................................................89
4-1 شناخت منطقه مطالعاتي ................................................................................................................................89
4-1-1 تاریخچه شهر تهران ..................................................................................................................................89
4-1-2 جغرافياي مكاني ........................................................................................................................................90
4-1-3 جغرافياي سياسي .......................................................................................................................................91
4-1-4 جغرافياي طبيعي ........................................................................................................................................92
4-1-4-1 موقعيت و وسعت ..................................................................................................................................92
4-1-4-2 ناهمواري ها ..........................................................................................................................................92
4-1-4-3 آب و هوا ..............................................................................................................................................93
4-1-4-4 منابع آب ...............................................................................................................................................96
4-1-4-5 زلزله خيزي ..........................................................................................................................................96
4-1-5 راهبردهای طراحی ....................................................................................................................................97
4-1-5-1 فرم مناسب بنا در ارتباط با اقلیم .........................................................................................................97
4-1-5-2 مصالح ساختمانی در رابطه با اقلیم ......................................................................................................97
4-2 بررسي سايت ..................................................................................................................................................98
4-2-1 تاریخچه اراضی عباس آباد .......................................................................................................................98
4-2-2 بررسی موقعیت فرهنگی سایت- تم پارک ها ........................................................................................103
4-2-2-1 بوستان آب و آتش ............................................................................................................................103
4-2-2-2 بوستان نوروز ....................................................................................................................................104
4-2-2-3 شهر دوستدار کودک ..........................................................................................................................109
4-2-2-4 نقش فضاي سبز در شهرهاي دوستدار كودك.....................................................................................110
4-2-2-5 پهنه دوستدار کودک در اراضی عباس آباد ..........................................................................................111
4-2-2-6 موقیت سایت در اراضی عباس آباد.....................................................................................................112
4-2-2-7 مسیرهای دسترسی به سایت...............................................................................................................113
4-2-2-8 تراکم مسکونی در اطراف سایت.......................................................................................................114
4-2-3 دلایل انتخاب سایت .................................................................................................................................114
4-3 ضوابط و استانداردها ...............................................................................................................................115
4-3-1 طراحی ساختمان آموزشی .........................................................................................................115
4-3-2 استانداردهای کلی ........................................................................................................................116
4-3-3 ایمنی در محوطه ...................................................................................................................................117
4-3-4 نرده های ایمن ...................................................................................................................................117
4-3-5 ایمنی در مسیر های حرکت.................................................................................................................119
4-3-6 ایمنی در راهرو ها...............................................................................................................................119
4-3-7 ایمنی در مسیر پله ها ...........................................................................................................................120
4-3-8 شرایط ایمنی پوشش کف ....................................................................................................................121
4-3-9شرایط ایمنی درها ...............................................................................................................................122
4-3-10شرایط ایمنی پنجره ها .......................................................................................................................123
4-3-11شرایط ایمنی در فضای بهداشتی ........................................................................................................123
4-3-12شرایط ایمنی تجهیزات ......................................................................................................................124
فصل پنجم: معرفی طرح ..............................................................................................................................125
5-1 مبانی طرح .....................................................................................................................................................125
5-2 نشاط در فضای معماری ..............................................................................................................................126
5-2-1 راحتی .......................................................................................................................................................126
5-2-2 اکتشاف در فضا .......................................................................................................................................126
5-2-3 تنوع و پیچیدگی ........................................................................................................................................126
5-2-4 خوانایی .....................................................................................................................................................127
5-2-5 پذیرا بودن فضا ........................................................................................................................................127
5-2-6 رشد اجتماعی ...........................................................................................................................................128
5-2-7 ارتباط و قلمرو گزینی .............................................................................................................................128
5-2-8 خلوت ......................................................................................................................................................128
5-3 روند طراحی .................................................................................................................................................130
5-3-1 فضای باز .................................................................................................................................................130
5-3-2 فضاهای بسته ...........................................................................................................................................131
5-3-2-1 آموزشی ...............................................................................................................................................131
5-3-2-2 خدماتی ...............................................................................................................................................133
5-3-2-3 اداری ...................................................................................................................................................134
5-3-3 فضاهای نیمه باز ......................................................................................................................................134
5-4برنامه فیزیکی ..........................................................................................................................................135
5-5 تاسیسات .......................................................................................................................................................137
5-6 سازه ..............................................................................................................................................................137
5-6-1 سیستم اسکلت بتنی .................................................................................................................................138
5-6-2 ایمنی کلی شیشه ها .................................................................................................................................138
5-6-2-1 نیاز های ایمنی ....................................................................................................................................139
5-7 نقشه ها ..........................................................................................................................................................140
فهرست منابع ......................................................................................................................................................150
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول2-1. نظریات مختلف در روانشناسی رشد ..................................................................................................11
جدول 2-2. مراحل رشد شناختی از دیدگاه پیاژه .................................................................................................13
جدول2-3. ویژگیهای جسمانی، روانی، عاطفی و اجتماعی کودکان در 7 سال اول زندگی................ ..................14
جدول2-4. بررسی نظام های آموزشی در کشورهای مختلف ..............................................................................20
جدول 4-1. میانگین آمار درجه حرارت ایستگاه مهرآباد ......................................................................................94
جدول 4-2. میانگین بلند مدت رطوبت نسبی ماهانه در ایستگاه مهرآباد ..............................................................94
جدول 4-3. برخي از شاخصه هاي مورد توجه در طراحي شهرهاي دوستدار كودك ........................................110
جدول 4-4. قد کودکان 0 تا 6 سال ....................................................................................................................116
جدول4-5. ضریب ابعاد بدن کودک در وضعیت ایستاده و نشسته ، نسبت به قدم ایستاده او..............................116
جدول 4-6. ابعاد و اندازه مبلمان کودکان ...........................................................................................................117
جدول5-1. حالات و کیفیت های ضروری رشد و نشاط و ارائه معادل های کیفیت فضایی ..............................128
جدول5-2. برنامه فیزیکی ...................................................................................................................................135
فهرست نقشه ها
عنوان صفحه
نقسه5-1: سایت پلان ..........................................................................................................................................140
نقشه5-2: پلان همکف و معرفی فضاها ..............................................................................................................141
نقشه5-3: پلان مبلمان .........................................................................................................................................142
نقشه5-4: پلان زیرزمین، پارکینگ ........................................................................................................................143
نقشه5-5: پلان طبقه اول .......................................................................................................................................143
نقشه5-6: پلان ستون گذاری ..............................................................................................................................144
نقشه5-7: پلان بام ..............................................................................................................................................145
نقشه5-8: نماها و مقاطع .....................................................................................................................................146
نقشه5-9: برش پرسپکتیو ...................................................................................................................................147
فهرست تصاویر
عنوان صفحه
تصویر 2-1: روند رشد فیزیکی کودکان ...............................................................................................................36
تصویر2-2: انجام فعالیتهای مرتبط با حواس ........................................................................................................37
تصویر2-3: استفاده از عوامل طبیعی زمین جهت بازی .........................................................................................45
تصویر2-4: عوامل طبیعی در محیط ......................................................................................................................46
تصویر2-5: استفاده از پوشش گیاهی جهت کنترل عوامل بصری .........................................................................46
تصویر2-6: استفاده از پوشش گیاهی جهت کنترل اقلیمی ...................................................................................46
تصویر2-7: استفاده از درخت به همراه کاربردها ..................................................................................................47
تصویر2-8: استفاده از آب در زمین بازی ..............................................................................................................47
تصویر2-9: فضای بازی ترکیبی از انواع بازی های هیجانی .................................................................................49
تصویر2-10: فضای بازی ماجراجویی و مخفی ....................................................................................................49
تصویر2-11: انواع فعالیتها در فضای بازی ............................................................................................................50
تصویر2-12: ایجاد فضای متنوع با مصالح متنوع ..................................................................................................50
تصویر2-13: بازیهایی که جهت به کار بردن حس شنوایی استفاده می شوند. ......................................................51
تصویر2-14: استفاده از ابزارهای بصری آموزشی جهت بازی ..............................................................................52
تصویر2-15: استفاده از بافت های متنوع در محیط ..............................................................................................52
تصویر2-16: بکاربردن گیاهان معطر جهت جدا سازی فضاها و تحریک حس بویایی ........................................53
تصویر2-17: استفاده از شن و ماسه جهت بازی ..................................................................................................53
تصویر2-18: انواع سرسره و ابعاد آن ...................................................................................................................54
تصویر2-19: انواع تاب و ظوابط آن .....................................................................................................................54
تصویر2-20: استفاده از بالا رونده ها جهت تقویت توانایی های حرکتی .............................................................55
تصویر2-21: استفاده از احجام بی شکل جهت تقویت تخیل ...............................................................................55
تصوبر 3-1: فضای داخلی آموزش و بازی مهدکودک بارباپاپا ..............................................................................57
تصویر 3-2: رنگ و نور در فضای داخلی .............................................................................................................58
تصویر 3-3: طراحی اقلیمی بنا ..............................................................................................................................59
تصویر 3-4: شیشه های رنگی بکار رفته در بنا .....................................................................................................59
تصویر3-5: طراحی سقف و نورگیری بنا .............................................................................................................60
تصویر3-6: پلان بنا ...............................................................................................................................................60
تصویر3-7: نمای بیرونی مهدکودک ترنتن ............................................................................................................61
تصویر3-8: موقعیت قرارگیری بنا .........................................................................................................................62
تصویر3-9: ادغام فضای داخلی و خارجی به وسیله فضای بینابین .......................................................................63
تصویر3-10: پنجره سقفی بکاررفته در فضای بینابین خانه ها ..............................................................................63
تصویر3-11: فضای بازی کودکان در مهد ترنتن ...................................................................................................64
تصویر3-12:فضاهای داخلی مهدکودک ................................................................................................................65
تصویر3-13: نماها و مقاطع ..................................................................................................................................65
تصویر3-14: پلان ها مهدکودک ترنتن ..................................................................................................................66
تصویر3-15: نمای خارجی مهدکودک 8 کلاسه ...................................................................................................67
تصویر3-16: نمای بیرونی و فضای بازی بچه ها .................................................................................................68
تصویر3-17: سالن غذاخوری - فضای داخلی ....................................................................................................68
تصویر3-18:پلان و موقعیت قرارگیری مهدکودک 8 کلاسه .................................................................................69
تصویر3-19: بکارگیری رنگ در فضای داخلی – فضای بازی بچه ها و بخشی از نمای مهدکودک ...................70
تصویر3-20: چند نما و مقطع مهدکودک مهدکودک 8 کلاسه ..............................................................................70
تصویر3-21: ایده های طراحی مهدکودک سبرا ....................................................................................................71
تصویر3-22: سایت پلان مهدکودک .....................................................................................................................72
تصویر3-23: نمای خارجی ...................................................................................................................................72
تصویر3-24: پلان مهدکودک ................................................................................................................................73
تصویر3-25: نمای بیرونی از مهدکودک کرلینگ ..................................................................................................74
تصویر3-26: استفاده از شیشه و مصالح شفاف و ایجاد شکستگی در نما با هدف افزایش دید بصری به محیط طبیعی...... 74
تصویر3-27: بهره گیری از حداکثر نور برای اتاق گروهی ....................................................................................75
تصویر3-28: سازماندهی خطی فضای مهدکودک .................................................................................................76
تصویر3-29: پلان طبقه همکف و اول مهدکودک کرلینگ ....................................................................................76
تصویر3-30: ورودی بنا ........................................................................................................................................77
تصویر3-31: نمای بیرونی مهدکودک ...................................................................................................................77
تصویر3-32: پلان مهد کودک ...............................................................................................................................78
تصویر3-33:فضای داخلی کلاس ها .....................................................................................................................79
تصویر3-34: اتاق بازی .........................................................................................................................................79
تصویر3-35: استفاده از رنگ و اشکال در نما .......................................................................................................81
تصویر3-36: استفاده از اشکال رنگارنگ درخت مانند بر جداره دیوار که فضا را متنوع ساخته است ..................81
تصویر3-37: فضای بازی کودکان .........................................................................................................................82
تصویر3-38: رنگ های متنوع و نور مصنوعی در لابی مهدکودک ........................................................................82
تصویر3-39:رنگبندی و مبلمان کلاس ها .............................................................................................................83 تصویر3-40: فضای باز مهدکودک ........................................................................................................................84
تصویر3-41: خلاقیت کودکان از طریق فضا سازی با چوب،گل و صدف رشد می یابد ......................................85
تصویر3-42: وسایل بازی بر دیوارهای مهدکودک ...............................................................................................86
تصویر4-1: طرج جامع اراضی عباس اباد ...........................................................................................................100
تصویر4-2: طرح تفضیلی اراضی عباس اباد .......................................................................................................101
تصویر4-3 بوستان آب و آتش ...........................................................................................................................103
تصویر4-4 پل ورودی بوستان نوروز ..................................................................................................................104
تصویر4-5 موقعیت بوستان نوروز ......................................................................................................................105
تصویر4-6: دریاجه بوستان نوروز ......................................................................................................................105
تصویر4-8: آسمان نما گلستان منظومه شمسی ...................................................................................................106
تصویر4-9: باغ گل عباس آباد ............................................................................................................................107
تصویر4-10:اسکیت پارک ..................................................................................................................................107
تصویر4-11: مسیر پیاده،دوچرخه پهنه غربی اراضی عباس اباد ..........................................................................108
تصویر 4-12: پهنه ی دوستدار کودک در ضلع غربی اراضی عباس آباد ............................................................112
تصویر4-13: مسیرهای دسترسی به سایت .........................................................................................................113
تصویر4-14: تراکم بافت مسکونی در ضلع غربی سایت ...................................................................................114
تصویر 4-15: استفاده از نرده در تمام راه پله ها .................................................................................................118
تصویر 4-16: استفاده از نرده ها با حجم مناسب ................................................................................................118
تصویر 4-17: استفاده از نرده در دو طرف پله ها ...............................................................................................119
تصویر 4-18: پله ها باید ابعاد مساوی داشته و پیوسته باشند .............................................................................121
تصویر4-19: استفاده از کفسازی مناسب و غیر لغزنده .......................................................................................121
تصویر4-20: ضخامت مناسب برای کفسازی جهت جلوگیری از آسیب دیدگی در هنگام افتادن ......................121
تصویر4-21: استفاده از پوشش مناسب بر روی اجسام آسیب زننده مانند پیچ ها ..............................................124
تصویر5-1: نمای کلی خانه کودک .....................................................................................................................148
تصویر5-2: فضای بازی خانه کودک ..................................................................................................................148
تصویر5-3: سالن چند منظوره ...........................................................................................................................149
تصویر5-4: مسیر ورودی ..........................................................................................................................149
چکیده
کودک در دنیای امروز جایگاه بسیار ویژه ای دارد تا جایی که می توان آینده ملتها و جایگاه جهانی آنان را براساس خصوصیات کودکانشان پیش بینی نمود. در کشورهای پیشرفته روشهای آموزشی را در جهت شکوفایی استعدادهای بالفطره کودکان تعیین می نمایند.کودکان جهت رشد نیاز به شناخت توانایی ها و نیازهای روحی و جسمی، و پتانسیل های درونیشان را دارند. بدین منظور به فضایی نیاز دارند که بتوانند آزادانه در آن بدوند، بازی کنند و خود با توجه به فطرت خویش به جستجو و تجربه بپردازند. اما در شهرهای کنونی کمتر فضای امن و مناسبی برای فعالیتهای کودکان یافت می شود. کودک امروز به دلیل عدم ایمنی و امنیت محیط شهری در اتاق کوچک خود در انبوهی از آپارتمان ها محبوس شده است، و دیگر از آن جنب و جوش و هیاهو جهت شناخت و کسب تجربه در محیط خارج از خانه خبری نیست. درحالی که او فضایی می خواهد که بتواند خلا حضور طبیعت را در زندگی اش پر کند، مکانی که زمینه مناسب برای پرورش و رشد استعدادهایش را ایجاد کند."مهد کودک ها" فضاهایی مختص کودکان می باشند، در گذشته صرفا جهت نگهداری کودکان بوده اند،اما این فضاها در دنیای امروزه دارای وظایفی جدید می باشند. مهدکودک ها برای سالیان متمادی است که ساختمان هایی بی رنگ، یکنواخت و صرفا عملکرد گرا بودند و باید این نکته را متذکر شد که صرفا استفاده از رنگهای شاد درخانه های تغییر کاربری یافته به مهد کودک نمی تواند فضایی مناسب برای کودکان باشد. بلکه در طراحی فضای معمارانه، آن فضا باید متناسب با سن، سلیقه و شرایط جسمی و روحی استفاده کنندگانش باشد. در این پژوهش تلاش بر این بوده است تا فضایی صرفا برای کودکان به نام "خانه کودک" و با تاکید بر بهره گیری از قابلیت های محیطی و آموزشی موثر بر ذهن و رفتار کودکان و رویکردی جهت ارتقاء و شکوفایی خلاقیت و حس بازی انگیزی در آنان با تدابیر معمارانه است. طراحی خانه کودک برای گروه سنی 3 تا 10 سال در نظر گرفته شده است و سعی بر تلفیق معماری و طبیعت در ایجاد فضاهای انعطاف پذیر و متنوع می باشد. فضاهای طراحی شده در خانه کودک بر اساس مطالعات و نیازهای کودکان و عوامل موثر بر رشد خلاقیت در کودکان می باشد. پس از تعیین نمودن اهداف این تحقیق و طراحی، روشهایی مورد استفاده قرار گرفته شامل مرور منابع و مطالعه منابع کتابخانه ای، مشاهده، مصاحبه و بررسی نمونه های موجود و مرتبط با موضوع و بهره گیری از یافته ها در طراحی معماری استفاده شد.
کلید واژگان: کودک، بازی، خلاقیت، معماری
فصل اول
کلیات تحقیق
اين فصل شامل مقدمه، بيان مسئله، اهمیت موضوع، سوالات تحقیق،اهداف پژوهش و طراحی، ابزار و روش تحقیق است.
1-1مقدمه
دنیای امروز به دلیل گسترش رویدادهای علمی و تکنولوژیکی و نفوذ عمیق آنها در همه سطوح زندگی، عصر ارتباط و اطلاع رسانی نامیده می شود. به گونه ای که گسترش این امر، در زمینه های اجتماعی، اقتصادی و فرهنگی، به مقدار قابل ملاحظه ای مشاهده می شود. آموزش و پرورش به عنوان یکی از پایه ای ترین مفاهیم در تشکیل و توسعه ساختار یک جامعه به شدت تحت تاثیر این گسترش قرار گرفته است.
شکوفایی خلاقیت و نوآوری از مباحث مهم و با اهمیت دنیای امروز است که می توان پیشرفت و توسعه کشورها را به این عامل وابسته دانست. در دنیای امروز رقابت، خلاقیت و نو آوری می‌تواند عامل برد باشد، بنابراین باید کوشش کرد که در جهت پرورش و شکوفاکردنخلاقیت ذهنی کودکان و نوجوانان کشورمان گام برداریم و به عواملی که در این راستا موثر هستند توجه کنیم و مبانی آموزش و پرورش خلاقیت را در سطح جامعه ترویج دهیم. از آنجا که تقویت خلاقیت در دوران کودکی در تمام مدت عمر شخص موثر است باید آنرا بسیار مهم دانست. گارد نر معتقد است که تصور و تخیلی که در اوایل دوران کودکی شکل می‌گیرد، مبنای خلاقیت در دوران بلوغ است. آموزش و پرورش صحیح کودک به معناى فراهم آوردن مقدمات لازم براى به فعلیت رساندن قواى او است و باید به رشد احساسی ، فیزیکی و عقلانی او کمک کرده تا با مشکلات و درگیری های زندگی به راحتی برخورد کند و برای آن ها راه حل پیدا کند.
بسیاری از پژوهش های حوزه کودک به وجه اکتسابی رشد و یادگیری می پردازد. فلسفه های متنوع آموزشی نظیر تجربه گرایی، طبیعت گرایی، رفتار گرایی و ...نتیجه همین پژوهش ها است. دیدگاه های نوین از جمله آموزش خلاق، یادگیری بازی محور و یادگیری فرآیندی را مبتنی بر خلاقیت و ابتکار کودک می داند که تحت تاثیر محیط فیزیکی و اجتماعی شکل می گیرد. در پی طراحی این شیوه های یادگیری، خلق فضاهایی برای میزبانی آن ها ضروری به نظر می رسد. بحث فضاهای عمومی دوستدار کودک و پیش از آن جنبش ساخت زمینهای باز از یک طرف، توسعه مدارس باز، مدارس چند هسته ای، مدارس اجتماعی از طرف دیگر و خلق موزها، فرهنگسراها و پارک های اختصاصی کودکان همه پاسخی به این ضرورت است.
پژوهش ها نشان می دهند در دوران کودکی قابلیت ها و خلاقیت کودکان پایه گذاری می شود و بهترین زمان پیشرفت برای خلاقیت و تخیل در فاصله سنی 2 تا 10 سال روی می دهد و کودکان طی این سالها از محیط تاثیر بیشتری می گیرد و در مورد محیط خود به طور طبیعی کنجکاو هستند (عظمتی، 1387).
1-2بیان مسئله
انسان از بدو تکامل، شروع به بنیان نهادن تمدن نمود و در طول این روند تکامل متناسب با هر نیازی برای آن ابزاری طراحی کرده و ساخته است. یکی از این نیازها ساختمان بوده که در روند تکامل بشر و ایجاد دانش در این زمینه، معمار طراحی آنرا متناسب با نیازهای استفاده کنندگان در طراحی اش تامین می نموده. در طراحی معماری، سلایق، علایق، عملکرد و کاربری ساختمان متناسب با شرایط محیطی در نظر گرفته می شود. در سالهای دورتر خانه بستری اجتماعی و عاطفی برای رشد و تعالی کودک فراهم می ساخت و دوره بلند مدتی از کودکی را در بر می گرفت. اما امروزه خانه های ما نمی توانند مامن همیشگی کودکان باشند چرا که آن ها قابلیت لازم برای برآوردن نیازهای یک کودک را ندارند.
یکی از این بناها ی ضروری در عصر حاضر مهد کودک یا کودکستان[1] است که از دو واژه مهد به معنی گهواره و بستر و واژه کودک که یک رده سنی از رده های سنی انسان می باشد، تشکیل شده است. گرچه در گذشته مهدکودک ها صرفا جهت نگهداری کودکان بوده اند، اما امروزه این مکانهای معماری هدفمند شده و تبدیل به آموزشگاهی برای آموزش، پرورش و نگهداری کودکان خردسال در بازه ایی زمانی از روز است، که نقش به سزایی در تربیت کودکان دارند و برای گذار آنها از محیط خانه به مدرسه برنامه ریزی شده اند. معمولا کودک از سه سالگی آمادگی ورود به مهدکودک را پیدا می کند. وی در آنجا با محیطی جدید آشنا شده که به او توانایی ها و دانش های بیشتری می آموزد تا برای ورود به مدرسه و همینطور گسترش روابط اجتماعی با دیگران آماده شود. زندگی اجتماعی در یک مهدکودک از جمله مهمترین دوره های زندگی خردسالان است. در این دوره کودکان می توانند معنای زندگی گروهی را حس کنند. فضایی که کودکان همدیگر را ملاقات می کنند و تجربه های فعالیت اجتماعی و دسته جمعی آن ها شکل می گیرد و حس رقابت و رفاقت در آن ها پایه گذاری می شود و نخستین گام های استقلال در وجود آن ها نهادینه می شود. آنها در حساس ترین و مهم ترین سالهای زندگیشان یعنی زمانی که پایه های رشد شخصیتی، فیزیکی، ذهنی، عاطفی، جسمی و اجتماعی آن ها شکل می گیرد تا زمانی که وارد شهر می شوند، نیاز دارند زندگی اجتماعی را در مقیاس خود تجربه کنند و تامین چنین نیازی مستلزم فراهم بودن فضایی کودکانه و صمیمانه است.
بررسی‌ها نشان می‌دهد که عوامل مهمی که در تعیین کیفیت محلهای نگهداری کودکان موثر است به جنبه‌های مختلف آن باز می‌گردد که یکی از این عوامل و شاید مهمترین آنها معماری و فضاهای فعالیت مناسب برای کودکان باشد. بازی، مشارکت گروهی و تعاملات اجتماعی کودک، نه فقط در قالب برنامه های آموزشی، بلکه به وسیله طراحی اجزا و عناصر معماری در سامانه های کالبدی و عملکردی متناسب با ویژگیها و نیازهای کودکان امکان پذیر است. اساس طراحی معماری و برنامه ریزی فضایی منطبق با شرایط کودکان به طور قطع بستگی به میزان شناخت ویژگیهای جسمی و روانی کودکان در مراحل مختلف رشد آنان دارد و باید دارای شرایط مناسب و مطلوب برای رشد حواس کودک در درک عوامل محیطی و همسو با شناسایی پدیده های قابل درک توسط حواس انسانی او باشد. اکنون می دانیم انگیزه های حسی که کودک از محیط پیرامونش دریافت می کند برای پیشرفت او اهمیت حیاتی دارند، روانشناسان به تاثیر فضای معماری بر رفتار کودکان پی برده اند و این به عهده معمارانی آشنا به علوم رفتاری کودک است که در فرایند طراحی، این دیدگاه ها را با نیازهای فضایی کودک تلفیق کنند. این توجه باید معطوف به زندگی کودکان و جهان کوچک آن ها، به خصوص رابطه نزدیکشان با طبیعت و فضای سبز باشد. در نتیجه توجه ویژه به مساله طراحی فضاهای آموزشی و تفریحی کودکان سبب برانگیختن حس کنجکاوی، خلاقیت، رشد هوش و زبان و تکامل اجتماعی آنان می شود و در نهایت به کودکان می آموزد که چگونه با دیگران همکاری کنند، مسئولیت هایی را به عهده گیرند و در یک اجتماع یا فرهنگ زندگی کنند.
متاسفانه با گذشت سالها از تاسیس فضاهای آموزشی، همچنان جامعه ما شاهد تحولات چشمگیری در معماری بناهای آموزشی نبوده است و در حال حاضر اکثر دبستان ها و مهد کودک ها در فضا های فاقد طراحی مناسب و یا در فضا هایی با کاربری غیر آموزشی (مثل خانه) تاسیسمی گردند. براساس مطالب بیان شده می توان مسئله را اینگونه بیان نمود کهساخت و سازهای معماری فضای زندگی کودکان جامعه امروز ایران بسیار کمرنگ می باشد و نیازمند توجه بیشتر است. در اصل محلهای نگهداری کودکان فضاهای کوچک، شلوغ، بی‌رنگ، یکنواخت،صرفا عملکرد گرا و تغییر کاربری یافته ای می باشند که فاقد طراحی مناسب ویژه کودکان هستند. واقعیت امر این است که فضاهای آموزشی کودکان ما بیشتر، باعث از بین رفتن خلاقیت آنها می‌شود. ، بی توجهی به تاثیر کیفیت فضای معماری در پرورش خلاقیت کودکان مانع ذوق وشوق کودک،برای ورود به آنها می‌شود.اهمیت آموزش و پرورشكودكان سبب می شود که کمبود چنین فضاهایی ملموس شده و توجه ویژه ای جهت طراحی مجموعه آموزشی مناسب، ویژه کودکان با عملکردی علمی، فرهنگی، تفریحی و پاسخگوی نيازهای آن ها مد نظر قرارگیرد و به پر شدن این خلاء کمک کند.
1-3 اهمیت موضوع
اهمیت این موضوع به معنای اهمیت کودکان در شکل دهی دنیای فردا می باشد. اعضای کوچک و جوان جامعه که قابلیت تاثیر گذاری بر شکل دهی محیطشان را با بیان نیازها و تمایلات خودشان دارند ولی در این مهم نیاز به کمک بزرگسالان دارند. این حقیقت انکار ناپذیر است که کودکان در سنین طفولیت تنها به مراقبت و تامین نیاز های جسمانی نیاز ندارند بلکه باید همه ابعاد وجودی آنها(جنبه های روانی، عاطفی، شخصیتی، هوش و شناختی و اخلاقی) مورد توجه قرار گیرد.
تمام ادیان الهی، بخصوص دین اسلام، همه انسانها را به تعلیم و تربیت دعوت نموده و آنها را ترغیب نموده اند که از دوران کودکی به این امر مهم اهتمام ورزند؛ زیرا که کودکان در این دوران دارای ویژگیهایی هستند که بزرگسالان از آن بی بهره اند و آن، آمادگی پذیرش بسیار زیاد برای یادگیری است که در قلب و ذهن آنان وجود دارد.در روایات نیز اهمیت توجه به مراحل رشد انسان قابل بررسی است. از امام صادق (ع) نقل شده است: فرزندت را تا هفت سالگى بگذار بازىكند و هفت سال او را ادب ‏آموز و در هفت سال سوم او را ملازم و همراه خود دار. یكى از اهداف تعلیم و تربیت فرزند در خانه و مدرسه، آماده سازى او براىزندگى در اجتماع و تعقیب اهداف جامعه الهى است. همچنین آمده است: اگر کودک می دانست که خداوند متعال چه استعدادی در وی نهاده است که براساس آن می تواند خود را به اوج قله معرفت برساند، شادمانه آواز رهایی سرمی داد و با تلاش تمام سعی می کرد خود را به نهایت این شناخت برساند (ژاله فر، 1384).
از آنجا که پرورش خلاقیت باید از کودکی انجام گیرد تا درآینده افراد خلاقی برای جامعه باشند، باید عواملی که در افزایش قدرت خلاقیت موثر است را بررسی کردو در جهت تحقق آن گام برداشت. خلاقیت یک نیروی ذاتی است که در همه افراد وجود دارد و راههای بیشماری برای پرورش آن وجود دارد آنچه مسلم است اینکه فضا در کیفیت آموزش و پرورش و بروز خلاقیت نقش بسیار مهمی‌ایفا می‌کند.
1-4 سوالات تحقیق
سوالاتی که برای این تحقیق در نظر گرفته شده است عبارتند از:
چه شناخت و ویژگی های از کودکان می تواند به افزایش پویایی، خلاقیت و رشد شخصیتی آنها کمک کند؟
چه کیفیت فضایی می توانند بر بهبود توانایی های مورد نظر در کودکان موثر باشد؟
چگونه می توان مواد آموزشی خاص کودکان را در تعاملی که آن ها با محیط دارند گنجاند؟
حضور چه عناصری در فضا آن ها را به هیجان می آورد و قدرت تخیلشان را به کار می گیرد؟
1-5 اهداف تحقیق و طراحی
همانگونه که در قسمت های قبل بیان شد با توجه به تحقیقات انجام شده در سال های اخیر، عوامل متعدد تاثیر گذاری در رشد خلاقیت کودک، شیوه های آموزشی، جنبه های عاطفی –شناختی کودکان ونیزمسایل تربیتی مورد بررسی قرارگرفته اند،امابه تاثیرکیفیت فضای معماری درپرورش خلاقیت کمتر توجه شده است. هدف این تحقیق طراحی"خانه کودک" می باشد که در آن فضاها متناسب با روحیات و شرایط جسمی کودکان، با تکیه بر اصول فنی، بهداشتی، اجتماعی و مکانی جهت رشد و پرورش خلاقیت در آنان می باشد. جهت دستیابی به این مقصود باید اصول و مفاهیم معماری کودکان با دقت بررسی شود تا مراحل طراحی به صورت علمی و با آگاهی کامل از نیاز کودکان صورت پذیرد.یکی از منابع مهم الهام برای معماری کودکان شناخت رفتار و واکنش های کودکان است.کودک برای رشد، قبل هر چیز به ارضاء عاطفی واحساس پیوند با محیط فیزیکی و اجتماعی خود نیازمند است.معمار به عنوان خالق فضا تاثیر زیادی بر فضای فیزیکی خواهد داشت و لازم به ذکر است که فضای فیزیکی می تواند ایده بر انگیز و متنوع باشد و در رشد خلاقیت بسیار اثر گذارد.
در طراحی "خانه کودک" تلاش می شود مشخصه های لازم برای طراحی محیطی مناسب و ایجاد محرک ها و انگیزه های مورد نیاز هر مرحله از رشد کودک مد نظر قرارگیرد. استفاده هوشمندانه از ابزارهای مشخصی همچون نور،رنگ، مصالح، فرم، بافت و ...به پرورش تخیل و خلاقیت کودکان، راههای به نمایش گذاشتن این تصورات و تخیلات وشکوفایی ذهنی کودکان کمک نموده و آن ها را در مسیر هویت یابی فردی یاری می دهد .
اهداف این طرح عبارتند از:
استفاده از پژوهشهای جدید و درک روانشناسی کودکان جهت بهبود طراحی فضایي با رویکرد خلاقیت محور در گروهسنی کودک.
ایجاد فضاهاي بازی با محوریت آموزشی برای کودکان در جهت رشد استعدادها و ارتقای تعاملات اجتماعی آن ها.
استفاده از محیط طبیعی و ارتباط فضای بیرون و درون که سبب تقویت ادراک حسی کودک و تعامل بهتر او با محیط پیرامونش می باشد.
1-6 ابزار و روش تحقیق
جهت جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای این تحقیق وطراحی، از تحقیقات و مطالعات اسنادی و کتابخانه ای، میدانی،مصاحبه،مشاهده وشبکه های کامپیوتری استفاده خواهد شد. این تحقیقات پیرامون بهبود عملکرد فضایی معماری با توجه به اهداف بیان شده می باشد. در این پژوهش نمونه های طراحی و اجرا شده معماری از نظر عملکرد و جنبه های روانشناختی مورد نقد، بررسی و مقایسه قرارگرفته و با استفاده از نتایج بدست آمده، اصول جامعی جهت طراحی این فضای مهم بیان خواهد شد.
فصل دوم
مرور منابع و تحقیقات
در این فصل به بررسی مفاهیم بنیادین و شاخص در ارتباط با موضوع طراحی و همچنین ارتباط این مفاهیم با هم می پردازیم. در گام اول کودک به عنوان مخاطب اصلی مورد مطالعه قرار می گیرد. بررسی و شناخت ویژگیها ، توانایی ها و نیازهای کودکان ما را در طراحی فضای مناسب رشد و پروش و شکوفایی استعدادهایشان بسیار یاری می رساند. در گام بعد به بررسی مفهوم آموزش و پرورش، تاریخچه مهد کودک و آموزش کودکان در ایران و جهان و در نتیجه اهمیت و اهداف آموزش و پرورش کودکان می پردازیم. در گام سوم مفهوم خلاقیت ، اهمیت آن در رشد احساسی ، فیزیکی و عقلانی کودک و خلاقیت به عنوان نیاز کودک امروز بررسی می شود. راهبردهایی در جهت پرورش خلاقیت کودکان و ابزارهای آموزشی موثر در رشد و پروش خلاقیت کودکان مطرح می شود. در گام آخر به چگونگی معماری برای کودکان در جهت دستیابی به فضایی که در آن کودک فرصت بیان افکار تازه و پرورش و رشد استعداد هایش را داشته باشد، فضایی که زمینه ای مناسب برای خلاقیت کودکان فراهم آورد میپردازیم. در ابتدا لازم است با تعاریف واژگان مورد استفاده در این بخش آشنا شویم.
2-1 کودک
مراحل رشد انسان از نظر فیزیولوژیک و روانشناسی به چند مرحله تقسیم میشود که تعریف کودکی برای افراد بر حسب فرهنگ حاکم بر جامعه ایشان متفاوت است. به بیان ساده کودکی را می توان گستره ی سنی یکپارچه ای دانست که به صورتی متمایز از سایر دوره ها ی زندگی از تولد تا نوجوانی ادامه دارد. طبق تعریف فرهنگ فارسی معین،کودک به معنای کوچک،صغیروفرزندی که به حد بلوغ نرسیده )پسریادختر( یاطفل آورده شده است .طبق تعاریف حقوقی جمهوری اسلامی ایران، کودک به فردی اطلاق می شود که به سن بلوغ نرسیده باشد. قانون مدنی درتبصره یک ماده1210مصوبه1360مجلس شورای اسلامی،سن بلوغ رابرای پسران پانزده سال وبرای دختران نه سال قمری ذکرکرده است.کنوانسیون حقوق کودک که مفاد آن درسال 1368به تصویب مجمع عمومی سازمان ملل متحدرسیده ومجلس شورای اسلامی ایران نیز درسال1372آنرا پذیرفته است،درماده یک خود اشاره به آن دارد که کودک کسی است که دارای سنی کمتر از18سال باشد،مگرآنکه طبق قانون اجرا در مورد کودک، سن بلوغ کمترتشخیص داده شود. ازنظرمرکزآمار ایران کودک به کسی گفته می شودکه اجازه فعالیت شغلی نداشته باشدکه دراین تعریف سن کودک حداکثر15سال تمام شمسی است.
با دخالت عوامل گوناگونی کودکی به گامهای کوتاه تری تقسیم شده است. مطالعه نیازهای بهداشتی ، بررسی نیازمندی های آموزشی و پایش رشد شناختی و اجتماعی کودک از عوامل دخیل در دوره بندی کودکی بوده است. این دوره ها را می توان به صورتی که در ادامه بیان می شود تقسیم بندی نمود.
دوره نو نهالی ( 3 تا 6 سالگی )
با پشت سر گذاشتن دوره شیر خوارگی کودک به آزادی و بی نیازی گرایش دارد و در عین حال به راحتی های دوره شیر خوارگی نیز بی میل نیست ، کودک در این دوره ناتوان و درمانده نیست و به تدریج فضای حیاتی و فعالیت های اجتماعی اش را گسترش می دهد . در آغاز این دوره رشد کودکان به لحاظ بدنی، عقلی و اجتماعی سریع و قابل ملاحظه است . در میانه این دوران تشکیل گروه های بی نظم و ناپیوسته دوستی اتفاق می افتد . گنجینه لغات کودک در نقش ابزاری برای ایجاد ارتباط عمل می کند . علی رغم تلاش همیشگی در جهت سر در آوردن از محیط پیرامون پیروی از دیگران بخش قابل توجهی از رفتارهای ایشان را شکل می دهد و برای کسب حمایت بزرگتر ها برای بر آوردن نیاز هایشان آگاهانه تلاش می کنند.تسلط بر اندام های حرکتی ، مهارت کار با ابزارها و توان جست و خیز را فراهم می آورد . در بازی های گروهی شرکت فعال دارد و قادر است با تمرکز داستان های بلند را بشنود ، سوال های جدی تر می پرسد و جواب های جدی می خواهد.
دوره نوباوگی ( 6 تا 12 سالگی )
از اتفاقات عمده ی این دوره آغاز رسمی آموزش های آکادمیک است ، رشد فیزیکی در این دوره نسبت به دوران نونهالی و نیز نوجوانی کندتر می شود ، تصویر کودک از خودش در این دوره روشن تر شده، او موقعیت خود در تعامل با محیط اجتماعی را در می یابد . در مدرسه اولین قدم ها برای ارزش گذاری توانمندی های فردی کودک برداشته می شود ، او بنابر آنچه انجام می دهد در گروه پذیرفته می شود و از خلال باز خوردهای دریافتی خود را ارزیابی می کند روابطش را گسترش می دهد . در نیمه دوم این دوران کودکان جدی تر و فعال تر عمل می کنند ، ضمن انتقاد از بزرگترها به انجام کارهای مخصوص آن ها علاقه مند است . ویژگی عمده این دوران را می توان پیدایش روح همکاری گروهی و در عین حال رقابت کودکان با یکدیگر است . دوستی های این دوره می تواند به صمیمیت منجر شود.
2-2روانشناسی رشد و دیدگاههای مختلف در روانشناسی رشد
همه موجودات زنده در طول زندگی خود دچار تغییر و تحولاتی می شوند. معمولا رشد بدنی تا زمان معینی پس از تولد ادامه می یابد، ولی رشد جنبه های روانی همواره و به صورت های گوناگون ادامه دارد . رشد انسان در دوره کودکی و در همه جنبه ها با سرعتی بیش از دوره بزرگسالی ولی به صورت پیوسته ادامه می یابد. رشد انسان در دوره کودکی و با گرایش فطری و غریزی به سوی کمال، متاثر از عوامل درونی و شرایط زیست محیطی بوده و درشکل گیری خصوصیات انسان در دوره های بعد بسیار موثراست. برای رشد تعاریف گوناگونی بیان شده است ، یکی از عام ترین تعاریف به این شرح است رشد عبارت است از همه تغییر و تحولاتی که از زمان تشکیل سلول تخم تا هنگام مرگ در انسان رخ می دهد. رشد حرکتی مستمر، دائمی و پیوسته بوده و گاهی آهسته و زمانی همراه با آهنگی سریع صورت می پذیرد.
قبل از قرن 18 اهمیت محیط در رشد و تکامل انسان چندان مورد توجه قرار نمیگرفته است. اما امروزه تحقیقات نشان داده اند که غیر از چند صفت مربوط به گروهای خونی، هیچ یک از صفات وراثتی موجود در انسان از نفوذ عوامل محیطی بر کنار نیست. تمام صفات جسمانی و روانی ، نتیجه کنش متقابل و دائمی دو عامل وراثت و محیط هستند(احدی و بنی جمالی، 1382).
محیط کودک باید در حد امکان بر انگیزاننده و مناسب باشد تا کودک بتواند استعدادهای بالقوه خود را به فعلیت در آورد. هر چه محیط زندگی و اجتماعی کودک، غنا و آرامش بیشتری داشته باشد، استعدادهایش بهتر رشد می کنند .(مقدم، 1358).
اهمیت رشد در دوران کودکی از نظر برخی مشاهیر اینچنین آمده است، ((آلبرت انیشتین)) در خاطرات خود بیان می کند : نظریه نسبیت نمی توانسته در دوران بزرگسالی من شکل گرفته باشد، زیرا آدمی در بزرگسالی فرصتی برای اندیشیدن به فضا و مکان ندارد. این ها چیزهایی است که وقتی کودک بودم به آن ها فکر کرده ام.((اریک برن)) از موجودی درون انسان نام می برد که به آن پروفسور کوچولو می گوید . پروفسور کوچولو به جستجو گری مشغول است و در این زمان تنها باید شرایطی را برای کودکان برنامه ریزی کرد که این پروفسور کوچولو تخریب نشود و همین دانشمند وجود آدمی است، که می تواند زمینه ساز تبدیل یک کودک به دانشمندی عالی قدر و انسانی متکامل و خلاق شود . از این رو باید به کودکان خود با دید دیگری بنگرید زیرا بنای یک جامعه سعادتمند با تلاش همین کودکان بذاته خلاق ریخته می شود.
پرورش: پرورش تغییراتی است که بر اثر آموزش و تاثیرات عوامل محیطی در انسان به وجود می آید . پرورش تغییر در جنبه های رفتاری انسان است ، در صورتی که رشد ، تغییرات کمی و کیفی در جسم و روح اوست .( احدی و بنی جمالی، 1382).
پختگی (رسیدگی): به تغییرات خاصی اطلاق می شود که عامل اساسی در آن گذشت زمان همراه با تکامل و نظام یافتگی سیستم های عصبی است. انسان قادر نیست رفتاری را فرا گیرد مگر اینکه به مرحله ای از نمو رسیده باشد . به عبارت دیگر برای ظهور هر رفتاری دستیابی به حداقلی از رشد ، تکامل و آمادگی ضروری است . پختگی به تجربه کودک از محیط اطرافش بستگی چندانی ندارد . خصوصیات و تغییراتی که در کودک به وجود می آید، محصول تعامل بین رسش و یادگیری است. رسش تغییراتی است که بر اثر تکامل نیوهای بالقوه ایجاد می شود و تجربه در آن نقشی ندارد ، در حالی که یادگیری ، تغییراتی است که بر اثر تجربه به وجود می آید ( مقدم، 1358 و اتکینسون و دیگران، 1378).
دیدگاههای روانشناسی رشد را می توان به سه گروه عمده نظریه های یادگیری، شناختی و روانکاوی تقسیم کرد. نظریه پردازان شناختی علاقمند به بررسی ماهیت شناخت و جنبه های مختلف آن در انسان هستند. صاحبنظران یادگیری، به یادگیری اطلاعات و رفتار، اعم از اجتماعی و غیر اجتماعی تکیه دارند. در حالی که در نظریه روانکاوی، به تحلیل حالات عاطفی و تاثیر آن ها بر رفتار انسان توجه می شود (احدی و بنی جمالی، 1382).
جدول2-1: نظریات مختلف در روانشناسی رشد (احدی و بنی جمالی، 1382)
چگونگی رشد انسان هدف رشد ماهیت فرد نظریات
تنها به بررسی تغییرات کمی می پردازند.
در کنش بین ارگانیسم و محیط بر محیط تاکید دارند. برای افراد بشر هیچگونه هدف نهایی در نظر نمی گیرند و معتقدند که هر موجود زنده از طریق منطبق کردن خود با محیطی که در آن زندگی می کند و بسته به شرایط آن محیط عادتهای خاصی را کسب می کنند. کودک به آسانی به وسیله عوامل محیطی شکل می گیرد. این عوامل ، عواملی هستند که می توانند پاداشها و تنبیه های محیطی را اعمال کنند و مدلهایی هستند که کودک می تواند از آن ها تقلید کند. نظریات یادگیری
به هیچ وجه منکر تغییرات کمی نیستند ولی تاکید آن ها بر تغییرات کیفی رشد است.
در کنش ارگانیسم و محیط ، بر ارگانیسم تاکید دارند. تحول ساخت های شناختی یک فرد رشد یافته ، در آخرین مراحل رشد باید بتوانند بطور انتزاعی در مورد مفاهیم بیاندیشد و نتیجه گیری کند. کودک بطور فعال تجربیاتی را که علاقمند به درک و کشف آنهاست ، انتخاب می کند. نظریات شناختی
از دید آنان هر مرحله، انتقال و تغییر مرحله قبل نیست بلکه مرحله جدید است که در دوره های خاصی از زندگی اتفاق می افتد.
در کنش بین ارگانیسم و محیط ، بر حسب این که کدام قسمت از شخصیت مورد نظر باشد ، زمانی بر ارگانیسم و گاهی بر محیط تاکید دارند. کنترل هیجانات و انگیزه ها فرد رشد یافته باید از تضادهایی که در کودکی برای او به وجود آمده، نسبتا آزاد باشد. کودک به وسیله غرایز قدرتمند درونی هدایت می شود. نظریات روانکاوی
2-2-1نظریه رشد و شناخت
نظریه رشد پیاژه( 1896- 1980) یکی از معروفترین و متحول ترین نظریه های شناختی است. شاید یکی از دلایل پذیرش سریع نظریه ژان پیاژه این باشد که این نظریه در نظر همه کسانی که مدتی را با کودکان گذرانده باشند، صحیح می نماید. مشاهدات ژان پیاژه در مورد کودکان خردسال منجر به این پیشنهاد او شد که تفکر کودکان به ترتیب در چهار مرحله پدید می آید ، که سه مرحله آن در طی سالهای اولیه دوره کودکی روی می دهد. این چهار مرحله عبارتند از مرحله حسی حرکتی، مرحله پیش عملیاتی، مرحله عملیات عینی و در نهایت مرحله عملیات صوری.
پیاژه به عنوان زیست شناس تصدیق کرد که کودکان در صورتی که بخواهند زنده بمانند باید محیط خود را سازمان دهند و با تغییرات موجود در آن سازگار شوند. پیاژه این دو اصل زیست شناسی را طرحواره (عناصر سازمان یافته فکر) و فرایندهایدرونسازی و برونسازی (شیوه ای که انسانها اطلاعات جدید را پردازش می کنند یا با انطباق می یابند) نام نهاد.
جدول 2-2: مراحل رشد شناختی از دیدگاه پیاژه ( اتکینسون، 1378)
ویژگی ها مرحله
خود را از اشیاء تمیز می دهد.
خود را به عنوان عامل ( فاعل ) اعمال خویش باز می شناسد و شروع به فعالیت هدفمند می کند . برای مثال ریسمانی را می کشد تا شی قابل حرکتی را به حرکت درآورد.
به مفهوم پایداری شی دست می یابد ، درک می کند که اشیاء وقتی حواس را تحریک نمی کنند ، باز هم وجود دارند. حسی – حرکتی (تولدتا 2 سالگی)
استفاده از زبان و بازنمایی اشیاء به صورت تصویر ذهنی و واژه را می آموزد.
تفکرش هنوز خود محور است ، نگریستن از دیدگاه دیگران برایش مشکل است.
اشیاء را برحسب یک ویژگی طبقه بندی می کند ، برای مثال همه قطعات چوبی قرمز را صرفنظر از شکل آن ها ، با تمام قطعات چوبی مربعی شکل را صرفنظر از رنگ آن ها در یک گروه قرار می دهد. پیش عملیاتی(2 تا 7 سالگی)
می تواند درباره اشیاء و رویدادها به طور منطقی فکر کند.
به نگهداری عدد ( 6 سالگی ) ، جرم ( 7 سالگی ) ، وزن ( 9 سالگی ) دست می یابد.
اشیاء را بر حسب چند ویژگی طبقه بندی می کند و می تواند آن ها را بر حسب بعد معینی نظیر اندازه ، طبقه بندی کند. عملیات عینی (7 تا 11 سالگی)
می تواند به طور منطقی درباره گزاره های مجرد فکر کند و به طور نظام دار به آزمون فرضیه ها بپردازد.
به مسایل فرضی ، آینده و جهان بینی می پردازد . عملیات صوری (11 سالگی به بعد)
حساس ترین دوران زندگی کودک 7 سال اولیه زندگی او است. شخصیت فرد در این دوره پایه ریزی می شود. تغییر روز به روز کودک از جنبه های مختلف در این دوران کاملا محسوس است. این تغییرات در برخورد رابطه ای که او با محیط برقرار می کند خود را آشکار می سازد. خصوصیات جسمانی، روانی، عاطفی و اجتماعی کودکان در سنین پیش از 7 سالگی به صورت خلاصه درجدول زیر آمده است.
سن خصوصیات جسمانی خصوصیات روانی خصوصیات عاطفی خصوصیات اجتماعی
1 تا 3 سال رشد جسمانی سریع 4 و 5 سال رشد منظم و آهسته
رفتار حرکتی هماهنگ بین چشمها و دست ها خود مداری
علاقمند به یادگیری
کنجکاو وعلاقمند به حیوانات صداقت و صمیمیت در بیان عواطف
آزادی در اظهار حالات درونی
تاثیر پذیری شدید از محرک های خارجی قادر به تحمل درونی محیط خانه
انجام بازی های دسته جمعی اما به صورت خودمدارانه
6 و 7 سال رشد منظم و آهسته
فعال و پر انرژی
عدم داشتن مهارت در انجام عملیات کنجکاو
علاقه مند به یادگیری
استقلال نسبی
علاقه مند به جمع آوری و نگهداری اشیاء آزادی در بیان عواطف در عین تلاش برای کنترل آن ها
حساسیت نسبت به گفتار و رفتار بزرگترها شرکت در بازی های گروهی همچنان خودمدار
اهمیت دادن به تایید و تحسین بزرگترها
جدول2-3: ویژگیهای جسمانی، روانی، عاطفی و اجتماعی کودکان در 7 سال اول زندگی
2-3 روانشناسی تربیتی
بنجامین بلوم یکی از روانشناسان معروف انواع یادگیری را بر اساس هدف های شناختی، انفعالی، روانی-حرکتی تقسیم می کند. او این طبقه بندی را قلمدادهای سه گانه هدف ها می نامد که نقش مهمی در زمینه مسایل آموزشی و ارزیابی به عهده دارند.
الف) در هدف های شناختی موضوعاتی مانند آگاهی، ادراک، تشخیص و استقلال مطرح می شوند.
ب) هدف های انفعالی یا عاطفی به اموری مانند احساس، هیجان و ... اطلاق می شود.
ج) هدف های روانی- حرکتی با حرکات ظریف وماهرانه ای چون نقاشی،خط،رقص،نواختن آلات موسیقی سروکار پیدا می کند. نکته مهم آن است که هیچ یک از این رفتارها نم یتواند به طور کامل از دیگری جداباشد.
یادگیری کودک در هر مرحله به عوامل متعددی بستگی دارد. رشد و پرورش کودک چه از نظر جسمی، روانی و تربیتی تحت تاثیر عوامل آموزشی و محیطی بسیار است. اولین کانون اجتماعی که کودک در آن پای می گذارد خانواده است ،سپس وارد جامعه بزرگتر می شود. در این قسمت رابطه کودک با خانواده، اجتماع و آموزش پذیری بررسی می شود.
کودک و خانواده
بهترین تعریف خانواده آن است که آن را نظام پیچیده ای بنامیم که مستلزم کارکرد به هم وابسته ای در میان اعضا باشد. خانواده هم اولین و هم قدیمی ترین محل ارتباط اجتماعی کودک به شمارمی رود. در سال های اولیه تنها روابط موجود برای کودک ، رابطه او با والدینش است . کنش متقابل و رابطه عاطفی بین نوزادان و والدین، به انتظارات و واکنش های کودک در روابط اجتماعی آینده شکل می دهد. اعتقادات و ارزش ها و نگرش های فرهنگی توسط والدین پالایش می شوند و به صورتی بسیار مجسم و منتخب به کودک ارائه می شوند. شخصیت، نگرش ها، طبقه اجتماعی- اقتصادی، عقاید مذهبی و تحصیلات پدر و مادر در ارائه ارزشهای فرهنگی و معیارهای آن ها به فرزند تاثیر می گذارد.
کودک و اجتماع
گروه ها و سازمان های مشخصی در چارچوب جامعه، در پرورش اجتماعی کودک نقش عمده ای ایفا می کنند . پدر و مادر ، همسالان و معلمان مقدار زیادی از وقت خود را صرف انتقال ارزشها و همچنین هدایت و اصلاح رفتار کودکان می کنند. برخی از سازمانها مانند مدرسه، مراکز مذهبی و موسسات قانونی و حقوقی با این هدف به وجود آمده اند که علم فرهنگ و معیار های اخلاقی و اجتماعی آن را منتقل و رفتارهای ارزشمند فرهنگی را حفظ کنند. به علاوه رسانه های گروهی بخصوص تلویزیون، جریان بسیار قوی و نسبتا جدیدی هستند که می توانند افکار، خواسته ها و رفتارهای کودک در حال رشد را شکل دهند (هترنیکتون ودی پارک،1372).
2-4 کودک و آموزش
در مورد آموزش کودک پیش از دبستان نیز نظریات متعددی وجود دارد . مهد کودک های اولیه تا حد زیادی از عقاید اریکسون ناشی شده بود، اریکسون که ادامه دهنده راه فروید بود به نیازهای کودکان برای رسیدن به رشد اجتماعی اهمیت می داد. به عقیده او سازگاری اجتماعی و عاطفی هر فرد و کارایی او در بزرگسالی بستگی به آموزش های خردسالی در زمینه رشد اعتماد به نفس، استقلال شخصی، ابتکار و اهمیتی که فرد برای خود قائل است دارد. تاثیرات محیط ، هسته اصلی عقاید بیجود (1959) درباره رشد را تشکیل می دهد، از نظر او نتایج رفتار کودک بسیار مهم است، طبق نظر او کودکان به یاد گرفتن رفتاری تمایل دارند، که به نتایج مثبت می انجامد و از تجاربی که به شکست منتهی می شود پرهیز می کنند.
2-4-1 سابقه و ضرورت آموزش کودکان در خارج از ایران
اولین مؤسسات مراقبت از کودک با الگو قرار دادن یتیم‌خانه‌ها، 261 سال پیش؛ یعنی در سال 1129 شمسی (1750 میلادی) در کشور اتریش شکل گرفت. صاحبان سرمایه در اروپا که به نیروی کار ارزان احتیاج داشتند به استخدام زنان و دختران در کارگاه ها و کارخانه پرداختند؛ اما برای این کار یک مشکل اساسی وجود داشت و آن بچه های خردسالی بودند که در زمانی که مادرشان در محل کار حضور مییافت به نگهداری و آموزش احتیاج داشتند. از همین رو این مؤسسات در کنار کارگاه‌های تولیدی و در ساعات کاری زنان کارگر، به امر حمایت و نگهداری کودکان و کمتر به آموزش آنان می‌پرداخت. مؤسسات مراقبت از کودک برای خانواده‌های فقیر طراحی شده بود تا زمانی که زنان در شرایط سخت مشغول به کار هستند، کودکان آنها به دنبال بزهکاری نباشند و برای جامعه دردسر جدید درست نکنند.
با وجود نقطه نظر های مختلف در زمینه چگونگی فرآیند آموزش کودکان پیش از دبستان کل این حرکت از اوایل قرن 17 شروع شد. (دیوید ستاو) متخصص تعلیم و تربیت اسکاتلندی به بازی های کودکان بیشتر از برخوردهای مکانیکی با آن ها توجه کرده و معتقد بود که زمین بازی یک بهشت است. (فردریکفروبل) که معاصر او بود و تقریبا مبدع مفهوم (باغ کودکان) به حساب می آید نیز معتقد بود که (باغ کودکان باید نمونه کوچکی از این دنیا باشد که جنبه های مثبت و گوناگون آن را منعکس می کند).آموزش پیش از دبستان در کشور های مختلف جهان در بر گیرنده اصطلاحاتی چون(محل پرستاری از کودکان) و نیز همان باغ کودکان می باشد که عموما طیف 3 تا 5 ساله (در بعضی جاها 2تا6 ساله و در بعضی 3 تا 6 ساله) را در بر می گیرد.
در مهدکودک‌های جدید، آموزش در کنار بازی گنجانده شده بود که به مرور از لحاظ کیفی و کمی پیشرفته‌تر میشد؛ تشکیل اتحادیه شغلي مربيان مهدکودک، وضع قوانين مربوط به تأسيس، برنامه‌ريزي، اداره، نظارت و مراقبت‌هاي تربيتي، تغییر در ساختار ظاهري و فضا و مسائل آموزشي از جمله پشتیبانی هایی است که زمینه گسترش مهدکودکها را فراهم تر ساخت. موفقيت فروبل در تاسيس موسسه پيش‌دبستاني اين نوع موسسات را با همان لقب "کيندرگارتن" جهاني کرد و بعد از آلمان در کل اروپا و جهان تکثيرپيدا کرد. به تدریج از سال 1299 (1920 ميلادي) به بعد، مراكزمراقبتي به سمت حاشيه رانده شدند و سیاستگذاریهای کلان به سمت مهدكودكهای همراه با آموزش می رفت. در این سالها بیشتر پايتختهاي جهان داراي مهدكودك بودند و برنامه ریزیها بسیار دقیقتر صورت می گرفت. تفکیک گروههای سنی، تهیه اسباب بازیهای مفید برای هر گروه، تنظیم کلاسهای ژیمناستیک و تدریس موسیقی از جمله این برنامه ها بود. به هر حال این ایده اولیه ( آموزش کودکان پیش از دبستان ) که به نیازهای محیطی تا تربیتی وابسته بود به تدریج در تعدادی جهش های معماری در قرن 20 ظهور کرد. اکنون مهد کودک های الکترونیک در کشورهای اروپایی رایج شده است که از طریق اینترنت کودک را با برنامه درخواستی والدین سرگرم میکنند و آموزشهایی به آنان می دهند.
2-4-1-1 مهدکودک مجازي در استراليا
مهدکودک های مجازي در استراليا شروع به فعاليت کرده‌اند و روش کار اين مهدکودک‌ها به اين صورت است که والدين بايد فرزند خود را در سايت مهد موردنظرشان ثبت‌نام کنند و بگويند که بچه آنها مي‌خواهد چند ساعت از روز و چه ساعت‌هايي را با آن موسسه الکترونيک همراه باشد. سپس کافي است که کودک در ساعت‌هايي که ثبت‌نام شده است ، وارد سايت مهدکودک‌اش بشود و انواع بازي‌هاي رايانه‌اي را انجام بدهد ياکلي شعر،‌ کاردستي،‌ اطلاعات مربوط به شهر و کشور خودش، نقاشي، شناخت ميوه‌ها و گل‌ها، نام حيوان‌ها و حتي تلفظ صحيح کلمات و حروف را ياد بگيرد. همچنین کودکان مي‌توانند از طريق سايت اين مهدکودک‌هاي مجازي، با يک روان‌شناس کودک هم در ارتباط باشند و مشکلات‌شان را با او در ميان بگذارند. نکته بسيار جالب در مورد اين مهدها اين است که کودک شما در هر روز و هر ساعت، تنها مي‌توانديک کار را انجام بدهد و اين به گيج و سردرگم نشدن او در محيط مجازي مهدش کمک بسياري مي‌کند. به‌عنوان نمونه اگر بچه‌ها از ساعت 9 تا 10 صبح، تمريننقاشي کردند،‌ از ساعت 10 به بعد صفحه نقاشي بسته و صفحه کاردستي برايشان باز مي‌شود. ضمن اين که مهد‌هاي مجازي هر 10 يا 15 روز يکبار،‌ يک اردوي تفريحي براي کاربران‌شان ترتيب مي‌دهند تا بچه‌ها بيشتر با مربيان از راه دورشان آشنا شوند. به‌‌رغم تمام مزاياي اين نوع مهدهاي کودک، روان‌شناسان معتقدند که پيوستن به سايت آنها به هيچ‌ وجه نمي‌تواند باعث تقويت روابط اجتماعي بچه‌ها شود اما عضويت در اينگونه مهدکودک‌ها مي‌تواند تا حدي براي رفع اضطراب کودکان براي رفتن به مهد يا حتي مدرسه،‌ مفيد باشد.
2-4-1-2 مهدکودک‌ الکترونيکی از ژاپن تا آمريکا
هرچند که تاريخچه دقيقي از ثبت اولين مهدکودک‌ الکترونيک در دنيا وجود ندارد اما به نظر مي‌رسد که مهدهاي الکترونيک از اوايل سال 2003 فعاليت خود را آغاز کرده باشند. شيوه کار اين موسسات به اين صورت است که تمام خبرهاي مربوط به مهد و کارکنان آن و بچه‌ها را براي اطلاع و اطمينان بيشتروالدين، روي سايت مي‌گذارند و هر روز يا هر هفته، در صفحه اصلي سايتشان، بهترين و با استعدادترين بچه‌ها را در زمينه‌هاي مختلف معرفي مي‌کنند. اين کار آنها باعث تشويق بچه‌ها به انجام هرچه بهتر کارهايشان مي‌شود. در ضمن والدين مي‌توانند از طريق وب‌کم، کارهايي که بچه‌هايشان انجام مي‌دهند را زير نظر بگيرند و هر روز از طريق سايت مهد، اطلاعات مربوط به وضعيت آموزشي آنها را کسب کنند. امروزه مهدکودک‌هاي اين‌ چنيني در سراسر دنيا از ژاپن گرفته تا انگليس و آمريکا مشغول فعاليت هستند.
2-4-2 سابقه و ضرورت آموزش کودکان در ایران
سابقه آموزش و پرورش پیش از دبستان در ایران خیلی طولانی نیست و می توان گفت که با مدرنیزه شدن ایران، مهدکودک ها و کودکستان ها آخرین مراحلی بودند که به آموزش و پرورش ایران افزوده شدند. اولین امتیاز رسمی تاسیس مهدکودک به سال 2490 شاهنشاهی بر می گردد که خانم (( برسادهوسپیان )) صاحب امتیاز اولین مهد کودک در ایران بودند. اما پیش از این تاریخ ، کودکستان های دیگری در ایران متعلق به مسيونرهايمذهبي و اقليتهايديني مشغول به فعالیت بودند از جمله مهدکودک جلفای اصفهان که زیر نظر کلیسای ارامنه بود. در سال 2420 شاهنشاهی خانم البیس فرهانیان که دوره مربی گری را در روسیه دیده بودند، کار جدی خود را برای تاسیس کودکستان در تهران آغاز کرد. در سال 2485 شاهنشاهی مرحوم میرزا جبار عسگرزاده معروف به جبار باغچه بان کودکستانی را در تبریز با نام "باغچه اطفال" تاسیس نمود و 4 سال بعد (1307) در شیراز کودکستان دیگری را تاسیس نمود. خانم قمر دولت آبادی نیز در اصفهان کودکستان هایی را برای کودکان تاسیس کرد. خانم توران ميرهادي، فارغ‌التحصيل روان‌شناسي از فرانسه که نويسنده کتاب کودکان بود، اولين مرکز نگهداري و پرورش کودکان را بنا نهاد و آن مرکز، کودکستان ناميده شد. از سال 1330 نیز کودکستان های متعددی در تهران و شهرهای بزرگ ایران با روش های جدید تاسیس شد.
در سال 1312 آیین نامه کودکستانها به تصویب شورای عالی معارف رسید و سنین کودکان این دوره چهار تا هفت سال اعلام شد. همچنین مسئولان دفتر برنامه ریزی آموزش کودکان پیش دبستانی، به دلیل آمار مردودی زیاد در کلاس اول دبستان و نیز مشکلات زبان آموزی در مناطق دو زبانه، آماده کردن کودکان 5 ساله را برای ورود به دوره ابتدایی در اولویت قرار دارند. بر این اساس واحد های مستقل یا ضمیمه دبستان را با عنوان "دوره آمادگی" در سال 1353 تأسیس نمودند (محسن طالب زاده نوبريان،1385). در حال حاضر مراکز پیش از دبستان در ایران شامل سه دوره یعنی مهد کودک (صفر تا 3 سال) کودکستان (3 تا 6 سال) و آمادگی (6 تا 7 سال) می شود.
با توجه به نو پا بودن پرداختن به آموزش کودکان پیش از دبستان در ایران این پدیده نیز همچون سایر تبعات مدرنیسم و تغییر و تحولات ناشی از آن به صورتی شتابزده و بدون مطالعه ، به خصوص در زمینه فضاهای خاص آموزش کودکان پیش از دبستان و تنها در حد رفع نیازهای ابتدایی و حتی پایین تر از رفع نیاز های ابتدایی به وجود آمده است.
2-4-3 نگاهی به آموزش و پرورش کودکان در جهان امروز
رشد انسان از تولد و حتی پیش از تولد ، تا 7 سالگی مساله ای است که کم و بیش در سرتاسر جهان به آن توجه کرده اند . پژوهش های اخیر نشان داده است که اگر در این مرحله رشد نسبت به کودک از نظر جسمی ، روانی و تربیتی غفلت و کوتاهی بشود در مراحل بعد تنها 50% از این کوتاهی را می توان جبران کرد . به طور کلی می توان 5 هدف اصلی برای آموزش و پرورش ذکر کرد :
رشد وشکوفایی کودک فارغ از هر قید و بند و هدف گیری خاص از جمله قید آماده شدن برای ورود به دبستان ( یعنی آنچه بالقوه وجود دارد به فعل برسد و در این هدف آنچه مد نظر است کودک است و توجهی به ضرورت های سیاسی ، اجتماعی و فرهنگی نمی شود و یا بسیار کم به آن ها پرداخته می شود .)
آماده شدن برای ورود به دبستان ، وقتی چنین هدفی مد نظر باشد عملا مرحله پیش از دبستان تابع برنامه ریزیها و هدف گیری های دبستان می شود و تمام توجه و فعالیت ها بر این امر متمرکز می گردد که از کودک ، دانش آموزی موفق ساخته شود.

پایه گذاری ارزش های اجتماعی ، سیاسی ، فرهنگی و مذهبی در کودک .در این هدف نظام اجتماعی، سیاسی، فرهنگی و تربیتی جامعه تعیین کننده برنامه ها و فعالیت هاست.

جایگزین مادر در همه اوقاتی که به نیروی کار او در جامعه نیاز است .در این جا منظور فقط نگهداری و پرستاری نیست ، بلکه می تواند بهترین جایگزینی باشد یعنی توجه به همه جوانب پرورش جسمی و ذهنی .
شکستن دور باطل و فقر و عقب ماندگی ...کودک خوب رشد نمی کند چون خوب تغذیه نمی شود ، چون بهداشت او رعایت نمی شود ، چون از آموزش لازم برخوردار نیست ...( کودک در اثر آموزش های مناسب از رشد ذهنی کافی برخوردار می شود . )
بررسی اجمالی نظام های آموزشی در کشورهای مختلف به شرح زیر می باشد.

– (355)

2-2- مطالعات انجام شده بر روی دشت شیراز..........................................................................................................................12
2-3- تحقیقات انجام شده پیرامون آلودگی دریاچه مهارلو.....................................................................................................18
2-4- تحقیقات انجام شده پیرامون سیستم پایش....................................................................................................................22
فصل سوم.........................................................................................................................................................25
مشخصات محدوده مطالعاتی...........................................................................................................................25
3-1- مشخصات حوضه آبریز مهارلو..............................................................................................................................................25
3-2- مشخصات محدوده مطالعاتی(دشت شیراز).......................................................................................................................26
3-3- بررسی شبکه هیدروگرافی محدوده مطالعاتی دشت شیراز...........................................................................................27
3-4- زمینشناسی محدوده مطالعاتی دشت شیراز....................................................................................................................30
3-5- ويژگيهاي آب شناختي آبخوانهای محدوده مطالعاتی دشت شیراز..........................................................................29
3-5-1- نوع مواد آبرفتي..................................................................................................................................................................29
3-5-2- سطح سفره ي آب..............................................................................................................................................................29
فهرست مطالب
عنوان صفحه
3-5-3- جهت جريان و شيب هيدروليكي آب زير زميني ........................................................................................30
3-5-4- ضرائب هيدروليكي سفره هاي آب ...............................................................................................................30
3-5-5- ارزيابي منابع آب زير زميني دشت شیراز.....................................................................................................30
3-5-6- هيدروشيمي (شيمي آب)..............................................................................................................................33
3-5-7- وضعیت کلی آب زیرزمینی در دشت شیراز..................................................................................................35
3-6-کاربری اراضی دشت شیراز...................................................................................................................................36
3-6-1- تهیه نقشه کاربری اراضی..................................................................................................................................................39
فصل چهارم........................................................................................................................................................47
شناسایی منابع آلاینده و استفاده از سیستم GIS.........................................................................................47
4-1- سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي (GIS)..........................................................................................................................48
4-2- بررسی منابع آلاینده محدوده مطالعاتی..............................................................................................................................50
4-2-1- منابع آلاینده صنعتی..........................................................................................................................................................50
4-2-1-1- شهرک صنعتی شیراز....................................................................................................................................................53
4-2-1-1-1- تصفيه خانه شهرك صنعتي بزرگ شيراز.............................................................................................................54
4-2-1-2- کارخانجات محدوده مطالعاتی....................................................................................................................65
4-2-2- منابع آلاینده کشاورزی...................................................................................................................................82
4-2-3- منابع آلاینده شهری........................................................................................................................................84
4-2-3-1- آلودگي ناشي از فاضلابهاي شهري و خانگي...........................................................................................................87
4-2-3-2- آلودگی ناشی از روانابهای شهری..............................................................................................................................99
4-2-3-3- زهکشهای اجرا شده در دشت شیراز.......................................................................................................................101
4-2-3-4- تصفیه خانه بزرگ شیراز..............................................................................................................................................117

فهرست مطالب
عنوان صفحه
4-2-3-5- محل دفن زبالههای شهر شیراز (لندفیل).................................................................................................................119
4-2-4- منابع آلاینده معدنی......................................................................................................................................123
4-2-5- منابع آلاینده ناشی از خطوط انتقال...............................................................................................................................125
4-2-6- منابع آلاینده طبیعی......................................................................................................................................127
فصل پنجم..........................................................................................................................................................131
سیستم پایش.....................................................................................................................................................131
5-1- تعریف پایش..............................................................................................................................................................................131
5-2- انواع و مراحل مختلف نظام پايش برنامه ها.......................................................................................................................131
5-3- معيارها و شاخص هاي پايش................................................................................................................................................132
5-3-1- تعاريف و مفاهيم معيارها و شاخص ها..........................................................................................................................133
5-3-2- خطوط اصلي معيارها و شاخصها...................................................................................................................................133
5-3-3- انواع شاخصهاي عمده.......................................................................................................................................................134
5-3-3-1- شاخص هاي كمي و كيفي........................................................................................................................................134
5-3-3-2- شاخص هاي تلفيقي يا تركيبي..................................................................................................................................134
5-3-4- چارچوب شاخص...........................................................................................................................................135
5-4- انواع پایش.................................................................................................................................................................................135
5-4-1- پایش وضعیت پایه یا غربالگری.......................................................................................................................................136
5-4-2- پایش اثر...............................................................................................................................................................................136
5-4-3- پایش روند...........................................................................................................................................................................137
5-4-4- پایش سازگاری...................................................................................................................................................................138
5-4-5- پایش زیستی.......................................................................................................................................................................138
فهرست مطالب
عنوان صفحه
5-5- پارامترهاي پايش شونده.....................................................................................................................................139
5-6- تواتر یا فواصل زمانی پایش.................................................................................................................................140
5-7- منابع برای یک برنامه پایش................................................................................................................................142
5-8- ایستگاههای پایش...............................................................................................................................................145
5-9- نحوه انتخاب محل ایستگاههای پایش..................................................................................................................................145
5-10- انتخاب تعداد ایستگاههای پایش........................................................................................................................................147
5-11- مشخصات و ویژگی های انواع پایش.................................................................................................................................147
5-12- نقش و وظایف دستگاه های ذیربط در تدوین برنامه پایش...........................................................................................150
فصل ششم..........................................................................................................................................................153
تدوین یک سیستم پایش...................................................................................................................................153
6-1- کلیات...................................................................................................................................................................153
6-2- مناطق بحرانی.......................................................................................................................................................164
6-2-1- لندفیل شیراز....................................................................................................................................................154
6-2-2- شهرک صنعتی بزرگ شیراز...............................................................................................................................................155
6-2-3- تصفیه خانه فاضلاب شهر شیراز.........................................................................................................................................157
6-2-4- فاضلاب صنعتی کارخانجات................................................................................................................................................158
6-2-5- بیمارستانهای بزرگ واقع در محدوده دشت شیراز.........................................................................................................159
6-2-6- پارامترهای پایش شونده در مناطق بحرانی.....................................................................................................................160
6-2-7- سیستم پایش پیشنهادی برای پنج منطقه بحرانی در محدوده دشت شیراز............................................................162
6-2-8- تصویر سه نمونه از مکانهایی که باید مورد پایش قرار گیرند...........................................................................162
6-3- پایش کل سیستم در سالهای بعدی (بعد از 5 سال)..........................................................................................................165
فهرست مطالب
عنوان صفحه
6-3-1-گرمابه ها، بیمارستانها، مراکز توانبخشی و بهداشتی، سازمان انتقال خون، مراکز درمانی
و درمانگاه ها، رادیولوژیها، بهداریها................................................................................................................................................165
6-3-2- کشتارگاهها.........................................................................................................................................................................169
6-3-3- آرامستان و غسالخانه........................................................................................................................................................170
6-3-4- پسابهای حاصل از اراضی کشاورزی..............................................................................................................................171
6-3-5- روانابها (ناشی از بارندگی در سطح حوزه)...................................................................................................................171
6-3-6- ذخایر سوخت و پمپ بنزینها در محدوده دشت شیراز.............................................................................................171
6-3-7- ایستگاه های انتقال پسماند در محدوده شهر شیراز..................................................................................................173
6-3-8- پایانه های مسافربری موجود در محدوده دشت شیراز..............................................................................................174
6-3-9- معادن...................................................................................................................................................................................175
6-3-10- پارامترهای پایش شونده در حالت پایش کل سیستم............................................................................................177
6-3-11- مکانهایی که باید در آنجا پایش صورت بگیرد (در حالت پایش کل سیستم)...................................................179
6-3-12- تواتر نمونه برداری در حالت پایش کل سیستم.......................................................................................................181
فصل هفتم........................................................................................................................................................182
معرفی مدل BASINS....................................................................................................................................182
7-1- ویژگی های مدل....................................................................................................................................................................182
7-2- قسمتهای مختلف مدل BASINS................................................................................................................................183
7-2-1- ابزار استخراج داده (Data Extraction Tool)....................................................................................................183
).............................................................................................................................183Project Builder7-2-2- سازنده پروژه (
........................................................................................................................183(Assessment Tools) 7-2-3- ابزار ارزیابی
..........................................................................................................................................................183(Target)7-2-3-1- هدف
فهرست مطالب
عنوان صفحه
..........................................................................................................................................183(Assess) 7-2-3-2- ارزیابی کردن
)...........................................................................................................................183Data Mining7-2-3-3- ارتباط داده ها (
.......................................................................................184(Watershed Reporting) 7-2-3-4- گزارش از حوضه آبریز
..................................................................................................................184(Delineation Tool) 7-2-4- ابزار پیاده سازی
..............................................................................................................................184BASINS 7-3- مدلهای زیرمجموعه مدل
.............................................................................................................................................................................184HSPF 7-3-1-
7-3-2- SWAT............................................................................................................................................................................184
7-3-3- AQUATOX...............................................................................................................................................................185
7-3-4- PLOAD.........................................................................................................................................................................185
7-3-5- DFLOW........................................................................................................................................................................185
7-3-6- QUAL2E......................................................................................................................................................................185
7-4- اصلاح و بهینه کردن سیستم پایش با استفاده از BASINS..................................................................................187
7-5- توابع خطا.................................................................................................................................................................................188
7-5-1- ریشه مربع متوسط خطاها (RMSE:Root Mean Square Error)...................................................188
7-5-2- متوسط کامل خطاها(MAE: Mean Absolute Error) .....................................................................188
7-6- ورود داده ها در نرم افزار و استفاده از مدل انتخابی...........................................................................................189
7-7- نمودار پخش (Scatter Plot)..........................................................................................................................193
7-8- پارامترهای بررسی شده در رودخانه خشک شیراز..............................................................................................195
7-8-1- TSS...............................................................................................................................................................195
7-8-2- BOD....................................................................................................................................................................................196
فهرست مطالب
عنوان صفحه
7-8-3- DO......................................................................................................................................................................................197
7-8-4- NH4-N..............................................................................................................................................................................198
7-8-5- NO3-NO ........................................................................................................................................................................199
7-8-6- TN........................................................................................................................................................................................200
7-9- پارامترهای بررسی شده در رودخانه تنگ سرخ..................................................................................................201
7-9-1- TSS..............................................................................................................................................................201
7-9-2- BOD...................................................................................................................................................................................202
7-9-3-DO .......................................................................................................................................................................................203
7-9-4- NH4-N-.............................................................................................................................................................................204
7-9-5- NO3-NO2 .................................................................................................................................................205
7-9-6- TN.........................................................................................................................................................................................206
7-10- پارامترهای بررسی شده در داخل دریاچه مهارلو..............................................................................................207
7-10-1-TSS ............................................................................................................................................................207
7-10-2- BOD.........................................................................................................................................................208
7-10-3- DO.....................................................................................................................................................................................209
7-10-4- NH4-N............................................................................................................................................................................210
7-10-5- NO3-NO2 ...............................................................................................................................................211
7-10-6-TN .......................................................................................................................................................................................212
7-11- تاثیر کاهش آلاینده های نقطه ای بر منابع آب سطحی در محدوده مطالعاتی..............................................213
7-12- تاثیر کاهش آلاینده های غیر نقطه ای بر منابع آب سطحی در محدوده مطالعاتی.......................................220
7-13- تاثیر کاهش آلاینده های نقطه ای بر منابع آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی...........................................227
7-14- تاثیر کاهش آلاینده های غیر نقطه ای بر منابع آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی....................................232
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل هشتم....................................................................................................................................................237
جمع بندی و پیشنهادات...............................................................................................................................237
8-1- نتایج حاصل از بررسی منابع آلاینده.............................................................................................................237
8-2- نتایج حاصل از تدوین سیستم پایش.............................................................................................................239
8-3- نتایج حاصل از برنامه BASINS ...............................................................................................................239
8-4- پیشنهادات......................................................................................................................................................240
فهرست منابع....................................................................................................................................................................................241
فهرست جداول
عنوان و شماره صفحه
جدول(2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده.........................................................................................6
جدول(2-2): مطالعات انجام شده بر روی دشت شیراز..................................................................................................................17
جدول(2-3): تحقیقات انجام شده پیرامون آلودگی دریاچه مهارلو...............................................................................................21
جدول(2-4): تحقیقات انجام شده پیرامون سیستم پایش..............................................................................................................22
جدول(4-1): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده صنعتی در محدوده مورد مطالعه.................................................................51
جدول(4-2): مساحت کل شهرک صنعتی بزرگ شیراز و کاربری اراضی آن..............................................................................53
جدول(4-3): مساحت انواع کاربری های صنعتی، تولیدی و خدماتی شهرک صنعتی بزرگ شیراز (مترمربع)...................53
جدول(4-4): ویژگی های تصفیه خانه شهرک صنعتی بزرگ شیراز.............................................................................................56
جدول(4-5): موقعیت جغرافیایی و توصیف نمونههای آب سطحی گرفته شده در محدوده شهرک صنعتی......................57
جدول(4-6): غلظت یونهای اصلی،فلزات سنگین (mg/l)، هدایت الکتریکی و pH نمونههای آب سطحی
در شهریور1386......................................................................................................................................................................................58
جدول(4-7): غلظت یونهای اصلی،فلزات سنگین (mg/l)، هدایت الکتریکی و pH نمونههای آب سطحی
در بهمن 1386........................................................................................................................................................................................59
جدول(4-8): غلظت یونهای اصلی،فلزات سنگین (mg/l) ، هدایت الکتریکی و pH نمونههای آب سطحی
در اردیبهشت 1387................................................................................................................................................................................60
جدول(4-9): موقعیت جغرافیایی و توصیف نمونه های آب زیرزمینی در محدوده شهرک صنعتی شیراز...........................61
جدول(4-10): غلظت یونهای اصلی، فلزات سنگین(mg/l)، هدایت الکتریکی و اسیدینگی نمونه های آب زیرزمینی
در شهریور 1386....................................................................................................................................................................................62
جدول(4-11): غلظت یونهای اصلی، فلزات سنگین(mg/l)، هدایت الکتریکی و اسیدینگی نمونه های آب زیرزمینی
درآبان 1386............................................................................................................................................................................................62
فهرست جداول
عنوان و شماره صفحه
جدول(4-12): غلظت یونهای اصلی، فلزات سنگین(mg/l)، هدایت الکتریکی و اسیدینگی
نمونه های آب زیرزمینی در بهمن 1386........................................................................................................................................62
جدول(4-13): غلظت یونهای اصلی، فلزات سنگین(mg/l)، هدایت الکتریکی و اسیدینگی
نمونه های آب زیرزمینی در اردیبهشت 1387...............................................................................................................................63
جدول(4-14): پیش بینی مشخصات عمومی فاضلاب بهداشتی شهرک صنعتی بزرگ شیراز.............................................63
جدول(4-15): پارامترهای کیفی اندازه گیری شده پساب خروجی واحدهای مهم شهرک صنعتی شیراز.........................64
جدول(4-16): وضعیت پساب خروجی کارخانه زیمنس(بولوار مدرس) از نظر فلزات سنگین (1379)..............................66
جدول(4-17): وضعیت پساب خروجی واحد آبکاری مخابرات راه دور شیراز از نظر فلزات سنگین (1379).....................67
جدول(4-18): وضعیت پساب خروجی کارخانه صنایع الکترونیک شیراز از نظر فلزات سنگین (1379)............................67
جدول(4-19): وضعیت پساب خروجی کارخانه اخشان از نظر فلزات سنگین (1379)..........................................................68
جدول(4-20): وضعیت پساب خروجی کارخانه اخشان از نظر فلزات سنگین (1380)................................................68
جدول(4-21): وضعیت پساب خروجی کارخانه صنایع الکترونیک شیراز از نظر فلزات سنگین (1380)...........................69
جدول(4-22): وضعیت پساب خروجی شرکت فلز پوشان از نظر فلزات سنگین (1379)............................................69
جدول(4-23): وضعیت پساب خروجی شرکت فلز پوشان از نظر فلزات سنگین (1380)............................................70
جدول(4-24): وضعیت پساب خروجی کارخانه همایون از نظر فلزات سنگین (1379)...............................................70
جدول(4-25): وضعیت پساب خروجی کارخانه همایون از نظر فلزات سنگین (1380)...............................................71
جدول(4-26): نتایج آزمایش فاضلاب واحدهای صنعتی در حوزه نفوذ شهر شیراز.................................................................72
جدول(4-27): نتایج آزمایش کیفی فاضلاب کارخانجات مختلف شهر شیراز............................................................................74
جدول(4-28): نتایج نمونه گیری های انجام شده از کارخانجات زيمنس..................................................................................79
جدول(4-29): نتایج نمونه گیری های انجام شده از کارخانه روغن نباتي نرگس شيراز.........................................................80
جدول(4-30): نتایج نمونه گیری های انجام شده از پشم شيشه ايران......................................................................................81
جدول(4-31): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده کشاورزی در محدوده مورد مطالعه..........................................................83
فهرست جداول
عنوان و شماره صفحه
جدول(4-32): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده شهری در محدوده مورد مطالعه.................................................................85
جدول(4-33): لیست گرمابههای شهر شیراز و میزان فاضلاب تولیدی آنها..............................................................................88
جدول(4-34): لیست بیمارستانهای شهر شیراز و میزان فاضلاب تولیدی آنها.......................................................................90
جدول(4-35): محدوده تغییرات فلزات سنگین و درصد جذب آن به مواد معلق......................................................................100
جدول(4-36): محدوده تغییرات دما، pH، غلظت کل مواد معلق و محلول در سیلابهای شهری شیراز.............................101
جدول(4-37): مشخصات زهکشهای اجرا شده در دشت شیراز..................................................................................................103
جدول(4-38): استاندارد خروجي فاضلابها.......................................................................................................................................107
جدول(4-39): مشخصات چاههای مشاهدهای شهر شیراز..............................................................................................................110
جدول(4-40): نتایج آزمایش کیفی آب در نقاط مختلف شهر شیراز...........................................................................................112
جدول(4-41): نتایج بررسی آلودگی منابع مختلف آب از نظر کشاورزی در مقایسه با
استانداردهای آب کشاورزی....................................................................................................................................................................113
جدول(4-42): نقاط نمونهبرداری شده از منابع آب زیرزمینی شهر شیراز..................................................................................113
جدول(4-43): محدوده تغییرات فلزات سنگین و درصد جذب آن به مواد معلق نقاط
نمونهبرداری شده از منابع آب زیرزمینی شهر شیراز.........................................................................................................................114
جدول(4-44): محدوده تغییرات دما،pH ، غلظت کل مواد، مواد معلق و محلول در سیلابهای شهری شیراز..................114
جدول(4-45): مقدار و درصد ناخالصی عناصر در فازهای محلول و جامد دریاچه مهارلو........................................................114
جدول(4-46): پارامترهای اندازه گیری شده از خروجی تصفیه خانه در فروردین ماه 1389.................................................118
جدول(4-47): پارامترهای اندازه گیری شده شیرابه مربوط به محل دفن زباله شیراز.............................................................120
جدول(4-48): پارامترهای اندازه گیری شده ازچاه آب موجود درمنطقه.....................................................................................121
جدول(4-49): نتایج آزمایشات انجام شده بر روی آب چاههای منطقه.......................................................................................122
جدول(4-50): نتایج آزمایشات انجام شده بر روی شیرابه..............................................................................................................122
جدول(4-51): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده معدنی در محدوده مورد مطالعه................................................................123
فهرست جداول
عنوان و شماره صفحه
جدول(4-52): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده ناشی از خطوط انتقال در محدوده مورد مطالعه...................................125
جدول(4-53): مساحت هر یک از انواع منابع آلاینده طبیعی در محدوده مورد مطالعه.........................................................129
جدول(5-1): مشخصات و ویژگی های پایش پایه.............................................................................................................................148
جدول(5-2): مشخصات و ویژگی های پایش اثر..............................................................................................................................148
جدول(5-3): مشخصات و ویژگی های پایش روندیابی.....................................................................................................................149
جدول(5-4): مشخصات و ویژگی های پایش سازگاری...................................................................................................................149
جدول(5-5): نقش و وظایف دستگاه های ذیربط در شناسایی منابع آلاینده و پایش آن.........................................................151
جدول(6-1): لیست بیمارستانهایی که باید به عنوان مناطق بحرانی مورد پایش واقع گردند.................................................160
جدول(6-2): سیستم پایش پیشنهادی بعد از 5 سال.......................................................................................................................162
جدول(6-3): مشخصات کشتارگاه های دام شهر شیراز..................................................................................................................169
جدول(6-4): مشخصات کشتارگاه های طیور شهر شیراز................................................................................................................169
جدول(6-5): مشخصات غسالخانه ها و آرامستان در شهر شیراز....................................................................................................170
جدول(6-6): لیست گرمابه ها، بیمارستانها، مراکز آموزشی –درمانی............................................................................................179
جدول(6-7): لیست پمپ بنزینها به همراه موقعیت آنها برای برنامه پایش.................................................................................180
جدول(6-8): تواتر نمونه برداری در برنامه پایش کل سیستم........................................................................................................181
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(3-1): موقعیت محدوده مطالعاتی دشت شیراز بر روی تصویر ماهوارهای.....................................................................26
شکل(3-2): تشکیلات زمین شناسی محدوده مطالعاتی(دشت شیراز)......................................................................................28
شکل(3-3): نقشه پراکنش منابع آب سطحی و زیرزمینی در محدوده مطالعاتی.....................................................................36
شکل(3-4): تصویر ماهواره ای از مناطق کشاورزی در دشت شیراز............................................................................................37
شکل(3-5): تصویر ماهواره ای از مناطق مسکونی- تجاری در دشت شیراز..............................................................................38
شکل(3-6): تصویر ماهواره ای از معدن شن و ماسه بین دوکوهک و گویم .............................................................................39
شکل(3-7): تصویر ماهواره ای ناحیه اول در سال 2013..............................................................................................................40
شکل(3-8): تصویر ماهواره ای ناحیه اول در سال 2009...............................................................................................................40
شکل(3-9): تصویر ماهواره ای ناحیه اول در سال 2003 و 2005..............................................................................................41
شکل(3-10): تصویر ماهواره ای ناحیه دوم در سال 2013...........................................................................................................41
شکل(3-11): تصویر ماهواره ای ناحیه دوم در سال 2009...........................................................................................................42
شکل(3-12): تصویر ماهواره ای ناحیه دوم در سال 2005...........................................................................................................42
شکل(3-13): تصویر ماهواره ای ناحیه دوم در سال 2003...............................................................................................43
شکل(3-14): تصویر ماهواره ای ناحیه سوم در سال 2013..........................................................................................................44
شکل(3-15): تصویر ماهواره ای ناحیه سوم در سال 2009..........................................................................................................44
شکل(3-16): تصویر ماهواره ای ناحیه سوم در سال 2005.....................................................................45
شکل(3-17): تصویر ماهواره ای ناحیه سوم در سال 2003.............................................................................................45
شکل(3-18): نقشه کاربری فعلی اراضی محدوده مطالعاتی.........................................................................................................46
شکل(4-1): نقشه موقعیت منابع آلاینده صنعتی در محدوده مطالعاتی....................................................................................52
شکل(4-2): موقعيت شهرك صنعتي بزرگ شيراز نسبت به شهر شيراز و درياچه مهارلو.....................................................54
شکل(4-3): موقعيت تصفيه خانه نسبت به شهرك صنعتي بزرگ شيراز..................................................................................55
شکل(4-4): موقعيت واحدهاي مختلف تصفيه خانه شهرك صنعتي بزرگ شيراز نسبت به هم...........................................55
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(4-5): موقعیت نقاط نمونه برداری آب سطحی در محدوده شهرک صنعتی شیراز......................................................58
شکل(4-6): موقیت چاههای پیزومتر حفرشده برای نمونه برداری آب زیرزمینی در
محدوده شهرک صنعتی شیراز.............................................................................................................................................................61
شکل(4-7): تصویرماهواره ای تعدادی از کارخانجات موجود در محدوده دشت شیراز...........................................................66
شکل(4-8): نقشه موقعیت منابع آلاینده کشاورزی در محدوده مطالعاتی................................................................................84
شکل(4-9): نقشه موقعیت منابع آلاینده شهری در محدوده مطالعاتی...................................................................................86
شکل(4-10): نقشه شبکه فاضلاب اجرا شده در شهر شیراز........................................................................................................96
شکل(4-11): نقشه شبکه فاضلاب اجرا شده در شهر جدید صدرا..........................................................................................99
شکل(4-12): تصویر زهکشهای اجرا شده در دشت شیراز.......................................................................................................103
شکل(4-13): نقشه جمع آوری آبهای سطحی شیراز از سال 1368 تا اسفند 1388..........................................................104
شکل(4-14): نقشه پراکنش منابع آلاینده و منابع آب (سطحی و زیرزمینی) محدوده مطالعاتی.....................................116
شکل(4-15): نقشه پراکنش منابع آلاینده و کاربری فعلی اراضی محدوده مطالعاتی..........................................................116
شکل(4-16): تصویر سه بعدی از تصفیه خانه شهر شیراز..........................................................................................................117
شکل(4-17): نقشه موقعیت منابع آلاینده معدنی در محدوده مطالعاتی................................................................................124
شکل(4-18): نقشه موقعیت منابع آلاینده ناشی از خطوط انتقال در محدوده مطالعاتی.................................................126
شکل(4-19): نقشه پراکنش منابع آلاینده طبیعی در محدوده مطالعاتی...............................................................................130
شکل(6-1): تصویر ماهواره ای تعدادی از کارخانجات موجود در محدوده دشت شیراز.......................................................158
شکل(6-2): موقعیت تعدادی از بیمارستانهای موجود در سطح شهر شیراز...........................................................................159
شکل(6-3): مکانهایی که باید برای پایش آبهای سطحی در شهرک صنعتی بزرگ شیراز مد نظر قرار گیرد..................163
شکل(6-4): مکانهایی که باید برای پایش آبهای زیرزمینی در شهرک صنعتی بزرگ شیراز مد نظر قرار گیرد..............163
شکل(6-5): مکانی از تصفیه خانه فاضلاب که باید در سیستم پایش مد نظر قرار گیرد......................................................164
شکل(6-6): موقعیت نقاط پایش پیشنهادی و منابع آلاینده در محدوده مطلعاتی................................................................164
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(6-7): تصویر ماهواره ای از بیمارستانهای موجود در شهر شیراز......................................................................................166
شکل(6-8): تصویر ماهواره ای از درمانگاه های موجود در شهر شیراز......................................................................................166
شکل(6-9): تصویر ماهواره ای از قبرستانهای موجود در محدوده دشت شیراز.......................................................................170
شکل(6-10): تصویر ماهواره ای از مخازن سوخت شرکت ملی پخش فرآورده های نفتی ایران منطقه فارس................172
شکل(6-11): تصویر ماهواره ای از موقعیت پمپ بنزینها در شهر شیراز..................................................................................172
شکل(6-12): تصویر ماهواره ای از موقعیت ایستگاه های انتقال پسماند در محدوده دشت شیراز....................................174
شکل(6-13): تصویر ماهواره ای از موقعیت پایانه های مسافربری موجود در شهر شیراز.....................................................175
شکل(6-14): تصاویر ماهواره ای از معدن شن و ماسه بین دوکوهک و گویم.........................................................................176
شکل(7-1): نمایی کلی از مدل BASINS.................................................................................................................................186
شکل(7-2): نمای ورودی مدل BASINS....................................................................................................................................189
شکل(7-3): وارد کردن لایه های مختلف GIS دشت شیراز در مدل BASINS...............................................................190
شکل(7-4): پیاده کردن دشت شیراز در مدل BASINS.........................................................................................................190
شکل(7-5): استفاده از مدل HSPF در نرم افزار BASINS..................................................................................................191
شکل(7-6): استفاده از مدل PLOAD در نرم افزار BASINS.............................................................................................191
شکل(7-7): مجموعه اعداد برای ایجاد فایل هواشناسی در نرم افزار BASINS..................................................................192
شکل(7-8): گراف فایل هواشناسی در سری زمانی 10 ساله.......................................................................................................192
شکل(7-9): اسکتر پلات برای جریان در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک.........................................................................193
شکل(7-10): اسکتر پلات برای جریان در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ...............................................................194
شکل(7-11): اسکتر پلات برای جریان در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو........................................................................194
شکل(7-12): TSS مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک................................................195
شکل(7-13): BOD مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک..............................................196
شکل(7-14): DO مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک..................................................197
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(7-15): NH4-N مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک....................................198
شکل(7-16): NO3-NO2مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک..............................199
شکل(7-17): TNمشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک.............................................200
شکل(7-18): TSS مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ.....................................201
شکل(7-19): BOD مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ..................................202
شکل(7-20): DO مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ......................................203
شکل(7-21): NH4-N مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ..............................204
شکل(7-22): NO3-NO2مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ........................205
شکل(7-23): TNمشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ.......................................206
شکل(7-24): TSS مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو.............................................207
شکل(7-25): BOD مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو...........................................208
شکل(7-26): DO مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو..............................................209
شکل(7-27): NH4-N مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو......................................210
شکل(7-28): NO3-NO2مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو.................................211
شکل(7-29): TNمشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو................................................212
شکل(7-30): تاثیر 25% کاهش TSS بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی...........................................................................214
شکل(7-31): تاثیر 50% کاهش TSS بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی...........................................................................215
شکل(7-32): تاثیر 25% کاهش COD بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی.........................................................................216
شکل(7-33): تاثیر 50% کاهش COD بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی.........................................................................217
شکل(7-34): تاثیر 25% کاهش TN بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی.............................................................................218
شکل(7-35): تاثیر 50% کاهش TN بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی..............................................................................219
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(7-36): تاثیر 25% کاهش TSS بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.......................................................................221
شکل(7-37): تاثیر 50% کاهش TSS بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.......................................................................222
شکل(7-38): تاثیر 25% کاهش COD بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.....................................................................223
شکل(7-39): تاثیر 50% کاهش COD بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.....................................................................224
شکل(7-40): تاثیر 25% کاهش TN بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.........................................................................225
شکل(7-41): تاثیر 50% کاهش TN بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.........................................................................226
شکل(7-42): تاثیر 25% کاهش COD بر منابع آلاینده نقطه ای زیرزمینی.......................................................................228
شکل(7-43): تاثیر 50% کاهش COD بر منابع آلاینده نقطه ای زیرزمینی.......................................................................229
شکل(7-44): تاثیر 25% کاهش Fe بر منابع آلاینده نقطه ای زیرزمینی..............................................................................230
شکل(7-45): تاثیر 50% کاهش Fe بر منابع آلاینده نقطه ای زیرزمینی..............................................................................231
شکل(7-46): تاثیر 25% کاهش COD بر منابع آلاینده غیر نقطه ای زیرزمینی................................................................233
شکل(7-47): تاثیر 50% کاهش COD بر منابع آلاینده غیر نقطه ای زیرزمینی................................................................234
شکل(7-48): تاثیر 25% کاهش Fe بر منابع آلاینده غیر نقطه ای زیرزمینی......................................................................235
شکل(7-49): تاثیر 50% کاهش Fe بر منابع آلاینده غیر نقطه ای زیرزمینی......................................................................236
شکل(8-1): نقشه پراکنش منابع آلاینده و منابع آب سطحی و زیرزمینی در محدوده مطالعاتی.....................................238
شکل(8-2): نقشه پراکنش منابع آلاینده و کاربری اراضی محدوده مطالعاتی.......................................................................238
فصل اول
مقدمه
کلیات
حفاظت و استفاده بهينه از منابع طبیعی مختلف از اصول توسعه پايدار هر كشور ميباشد. از جمله مهمترین این منابع می توان از منابع آب نام برد. آبهاي سطحي جاري يا رودخانهها و آبهای زیرزمینی از مهمترين منابع آب هستند كه نقش مهمي در تامين آب مورد نياز فعاليتهاي مختلف مانند كشاورزي، صنعت، شرب و توليد برق دارند. از آنجا که با رشد فعالیتهای صنعتی، کشاورزی، معدنی و شهری در دشت شیراز مواجه هستیم، بالطبع آلایندههای ناشی از چنین فعالیتهایی تاثیر چشمگیر خود را در آلودگی دشت خواهند گذاشت. از آنجا که منابع آلاینده باعث آلودگیهای آب میگردند، بالطبع تاثیر خود را روی سلامتی انسانها و تخریب محیطزیست نیز می گذارند. بدین منظور است که شناسایی این منابع آلاینده از اهمیت فوقالعادهای برخوردار است. از طریق شناسایی این منابع آلاینده است که میتوان از اتلاف هزینههای مربوط به کارهای تحقیقاتی در رابطه با شناسایی محلهای آلوده شده به منابع آلاینده، هزینههای مربوط به رفع آلودگی و مهمتر از همه جلوگیری از تخریب محیط زیست گام برداشت. بهطورکلی شناسایی منابع آلاینده، یک اقدام پیشگیرانه محسوب می گردد.
پس از شناسایی منابع آلاینده، براي آگاهي از كيفيت منابع آب و توليد اطلاعات مورد نياز بايد پايش انجام شود. پایش هر فرآیند، عبارت است از بررسی دقیق هر موضوع و مشخص نمودن وضعیت، مشکلات و نتایجی که آن فرآیند خاص دارد.
محدوده مطالعاتی دشت شیراز، یک حوزه بسته است که به صورت یک ناودیس کشیده بوده و از شمال و جنوب توسط ارتفاعات و از شرق توسط دریاچه مهارلو محصور می باشد. این شکل خاص باعث شده است که دشت، پتانسیل بالایی از نظر آلودگی داشته باشد. شهر شیراز به عنوان یک کلان شهر از نظر جمعیت و داشتن واحدهاي صنعتی و کشاورزي فراوان باعث شده که آلاینده هاي مختلفی وارد دشت شوند. بنابراین تدوین برنامه پایش در جهت شناسایی منابع آلاینده دشت شیراز ضروري به نظر میرسد. در این تحقیق ما به دنبال شناسایی این منابع آلاینده به منظور تدوین یک سیستم پایش و اصلاح و بهینه کردن آن توسط مدل BASINS هستیم.
1-2- اهداف تحقیق
بطور کلی اهداف این مطالعه به دو قسمت تقسیم بندی می شود. قسمت اول شناسایی تک تک منابع آلاینده بر اساس اطلاعات و آمار موجود است که این منابع به شش دسته کلی تقسیم بندی شده است: 1) منابع آلاینده صنعتی، 2) منابع آلاینده معدنی، 3) منابع آلاینده کشاورزی، 4) منابع آلاینده شهری، 5) منابع آلاینده ناشی از خطوط انتقال و 6) منابع آلاینده طبیعی.
قسمت دوم تدوین سیستم پایش و اصلاح و بهینه نمودن آن توسط مدل BASINS برای محدوده دشت شیراز می باشد.
1-3- اهمیت تحقیق
توسعه لجام گسیخته صنعت و تکنولوژی وگسترش بیرویه شهرکها و زیرساختها در مناطق بالادست دریاچه مهارلو(دشت شیراز) بدون توجه به محیط زندگی و ساکنین آنها، مشکلات متعددی را پیش روی مردم قرار میدهد. شهرنشینی و تراکم جمعیت در شهر شیراز، انتظارات سطح زندگی بالا و بالا بودن هزینه نگهداری محیط زیست، روی هم باعث تخریب محیط زیست شدهاند. عدم توجه به فعالیتهای زیست محیطی در فعالیتهای زیربنایی راهسازی، حمل و نقل زمینی، نبود مدیریت جامع بهرهبرداری از منابع آب، رشد چشمگیر مصرف انواع سموم وکودهای شیمیایی، نزدیکی کارخانجات به شهر، فشار بر منابع طبیعی موجود، سطح پایین دانش زیست محیطی، ضعف در اجرای قوانین و مقررات زیست محیطی و عوامل متعدد دیگر، محیط طبیعی محدوده مطالعاتی را دچار افت و تنزیل کرده است. دریاچه مهارلو، از مهمترین زیستبومهایی که در اثر آلودگیهای دشت شیراز، در حال تخریب میباشد.
این دریاچه(مهارلو) در فاصله 23 کیلومتری جنوب شرقی شیراز قرار گرفته است. طول دریاچه 31 کیلومتر و حداکثر پهنای آن 11 کیلومتر است. از نظر توپوگرافی در پاییندست شیراز قرار گرفته، بنابراین کلیه فاضلابهای خانگی، تجاری، صنعتی، بهداشتی درمانی، کشاورزی و ... از طریق آبهای سطحی و زیرزمینی به دریاچه هدایت میشوند. این فاضلابها به شدت دریاچه را آلوده ساختهاند به نحوی که نمک استحصالی از آن تحت تأثیر فلزات سنگین است.
البته در چند سال گذشته به دلیل راهاندازی سیستم جمع آوری و تصفیه فاضلاب شیراز بخش زیادی از این آلایندهها به شبکه مذکور وصل گردیده اند. دیگر مسیل آلوده که به این دریاچه تخلیه می شود، رودخانه چنار راهدار شیراز است که دارای آبگذری در حدود 20 میلیون متر مکعب در سال است. این رودخانه نیز به دلیل دریافت پسابهای صنعتی نظیر چند واحد تولید نشاسته، گاوداری ها و واحدهای تولید کربنات پایگاه نیروی هوایی و فاضلابهای روستاهای اطراف به شدت آلوده می باشد (صدیقی، 1378).
با توجه به موارد مطرحشده، توجه به مسائل زیست محیطی و کیفی رودخانههای منتهی به دریاچه مهارلو، اهمیت بسیار زیادی پیدا میکند. با توجه به اینکه شناسایی منابع آلاینده رودخانههای بالادست این دریاچه (نهراعظم و چنار راهدار) انجام گرفته و عمده منابع آلاینده آن شناسایی شدهاند، لذا پایش رودخانههای محدوده دشت شیراز با توجه به ورودی انواع آلایندهها ضرورت دارد.
1-4-ساختار پایان نامه
فصل اول شامل مقدمه ای بر اهمیت بررسی منابع آلاینده محدوده مطالعاتی (دشت شیراز)، لزوم شناسایی آنها برای ارائه یک سیستم پایش و اصلاح و بهینه کردن این سیستم پایش توسط مدل BASINS می باشد. در فصل دوم به کارهای تحقیقاتی و پژوهشی که در زمینه شناسایی منابع آلاینده در سطح کشور و دشت شیراز و حوضه مهارلو، همچنین مطالعات و کارهای تحقیقاتی مربوط به تدوین سیستم پایش با استفاده از مدلهای گوناگون و مدل BASINS در سطح کشور و دنیا انجام شده، پرداخته شده است. فصل سوم در رابطه با مشخصات و ویژگی های محدوده مطالعاتی(دشت شیراز) از قبیل زمین شناسی، کمیت و کیفیت آبهای زیرزمینی و سطحی، کاربری اراضی و ... اشاره شده است. در فصل چهارم منابع آلاینده در محدوده مطالعاتی به شش گروه طبقه بندی شده و در رابطه با هر یک از آنها اطلاعات و آمار موجود جمع آوری شده و با استفاده از نرم افزار GIS، نقشه های هر کدام از این منابع آلاینده و پهنه بندی آنها در محدوده دشت شیراز پیاده شده اند. فصل پنجم به ارائه کلیات در رابطه با پایش از قبیل انواع، معیارها، ضوابط، تواتر، انتخاب ایستگاه ها و ... پرداخته شده است. در فصل ششم با استفاده از اطلاعات و آمار جمع آوری شده، یک سیستم پایش پیشنهادی به دو صورت یکی برای مناطق بحرانی و دیگری برای مناطقی که در آینده (بعد از 5 سال) احتمال آلودگی دارند، ارائه گردیده است. فصل هفتم به معرفی مدل پیشنهادی BASINS و نحوه اصلاح و بهینه سازی سیستم پایش ارائه شده توسط این مدل پرداخته شده است. نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل توسط مدل BASINS در ادامه این فصل آمده است. جمع بندی نتایج حاصله و پیشنهادها در فصل هشتم ذکر شده است. خاتمه تحقیق انجام شده، ذکر مراجع و منابع استفاده شده می باشد.
فصل دوم
بررسی کارهای دیگران
2-1- کلیات
در این قسمت ابتدا در رابطه با چهار مورد از کارهای تحقیقاتی که در زمینه شناسایی منابع آلاینده در سطح کشور انجام گرفته، توضیح مختصری ذکر شده است. سپس سایر کارهای تحقیقاتی مربوط به شناسایی منابع آلاینده ارائه شده است. بصورت تخصصی تر، تحقیقات انجام شده در زمینه شناسایی منابع آلاینده دشت شیراز و حوضه آبریز مهارلو به ترتیب تاریخ زمانی توضیح داده شده و در نهایت پژوهشهای مربوط به منابع آلاینده دشت شیراز و حوضه آبریز مهارلو نام برده شده است. در ادامه کارهای تحقیقاتی انجام شده با استفاده از مدلهای گوناگون و مدل BASINS برای اصلاح و بهینه نمودن سیستمهای پایش پیشنهادی در سطح کشور و دنیا ارائه شده است.
- شناسایی منابع آلاینده رودخانه قره آغاج، 1386 : رودخانه قره آغاج يكي از مهمترين رودخانه هاي استان فارس مي باشد كه احداث سد سلمان فارسي و برنامه ريزي جهت احداث سد كوار بر روي اين رودخانه بر اهميت آن مي افزايد. با توجه به اهميت اين رودخانه نسبت به شناسايي منابع آلوده اين رودخانه اقدام شد. به منظور شناسايي منابع آلوده كننده آب رودخانه، نمونه گيري از منابع آلاينده شهري، كشاورزي، صنعتي، رواناب هاي سطحي و آب رودخانه به عمل آمد. با تجزيه و تحليل نتايج آزمايشگاهي و اطلاعات جمع آوري شده، فعاليتهاي كشاورزي به عنوان عمده ترين منابع آلاينده رودخانه قره آغاج شناخته شد. سهم آلايندگي فعاليتهاي كشاورزي 6/70٪ فاضلابهاي انساني 5/19٪ روانابهاي سطحي 6/9٪ و فعاليتهاي صنعتي 25/0٪ بر حسب BOD بدست آمد (پورکریمی و همکاران، 1386).
- مطالعه و شناسايي منابع آلاينده رودخانه قمرود، 1387: منابع آلاينده رودخانه قمرود به دو دسته كلي منابع نقطه اي و غير نقطه اي تقسيم مي شوند. 32 منبع آلاينده مستقر در اطراف قمرود شناسايي شده است كه هر كارخانه به طور ميانگين سالانه 1812625 متر مکعب فاضلاب به درون رودخانه وارد مي كند. بيشترين و كمترين ورودي فاضلاب به ترتيب به واحد آب شيرين كن سالاريه(m3 144000 ، 8/24%) و واحدهاي كوبن كار و اميد فنر m3) 1200،025/0%) اختصاص دارد. انواع زباله و آلاينده هاي رودخانه قمرود شامل سه دسته كلي زباله هاي شهري، صنعتي و زباله هاي خطرناك مي باشند كه سالانه ميزاني بالغ بر 1130 تن مي باشند. بيشترين و كمترين مقدار وارد شده به كوره هاي سنتي ذوب سرب، آلومينيوم و روي 10 واحد سنتي 500 تن)%25/44) و منابع متفرقه شهري و روستايي 30 تن(%56/2) تعلق دارد. بخش مهم بار آلودگي رودخانه بر حسب اكسيژن مورد نياز شيميايي(BOD5) در محدوده شهري (بند 19 دي تا پل البرز) به رودخانه تخليه گرديده است. از نظر جامدات محلول (TDS) منطقه امامزاده عبدا ... ، قلعه چم، پل خلج آباد، پذيراي بيشترين ميزان مواد محلول هستند. همچنين ميزان كدورت در محدوده قلعه چم، پل آسفالت فرا راه، پل خلج آباد، همواره بيشتر از ساير ايستگاه ها مي باشد كه با توجه به فعاليت تعدادي از و احدهاي شستشوي شن و ماسه در اين منطقه موجب افزايش كدورت مي گردند كه نتايج پارامترهاي آلودگي كدورت اين واحدها نيز دقيقاً همين روند را نشان مي دهد. از نظر ميزان هدايت الكتريكي نيز با عبور آب از سد 15 خرداد تحت تأثير اراضي شور منطقه بر ميزان هدايت الكتريكي افزوده شده و در محل عبور رودخانه از محدوده شهري مدام بر شوري آن افزوده مي شود. همچنين ورود پساب سيستم تصفيه آب شيرين ويژه در ايستگاه پل انقلاب نيز يكي از عوامل افزايش هدايت الكتريكي آب رودخانه در اين قسمت مي باشد. روند افزايشي آلودگي هاي رودخانه قمرود در طي مسير تا حوالي محدوده حرم مطهر حضرت معصومه(س) در حال افزايش است و در حوالي حرم به دليل كنترل بيشتر، اين ميزان تقريباً ثابت مي ماند (ابراهیمی، شم آبادی، 1387).
- بررسي منابع آلاينده آرسنيك در محدوده بالادست سد سهند (آذربايجان شرقي)، 1388: منطقه مورد مطالعه در غرب شهرستان هشترود واقع شده است و از لحاظ زمين شناسي جزء مناطق آتشفشاني–رسوبي جوان است. به منظور بررسي منابع آلاينده فلزات سنگين و عوامل مؤثر بر افت كيفيت آب مخزن سد سهند در 18 ايستگاه، افزون بر اندازه گيري پارامترهاي صحرايي، از آب هاي سطحي و زيرزميني نمونه برداري شده و نمونه ها به روش ICP-OES به منظور اندازه گيري غلظت فلزات سنگين مورد تجزيه شيميايي قرار گرفتند. در بين فلزات سنگين، آلودگي شديد آرسنيك با غلظت 015/0 تا 7/0 ppm و ميانگين 12875/0 ppm در آب هاي سطحي و 015/0 تا 38/2 ppm و ميانگين 5115/0 ppm در آب هاي زيرزميني، از منابع ژئوژنيك شناسايي شده است. رگه ها، رگچه ها و آغشتگي هايي از سولفيدهاي آرسنيك در كنگلومراها و ماسه سنگ هاي سازند قرمز فوقاني، خاكسترهاي آتشفشاني به سن نئوژن و وجود چشمه هاي مرتبط با چشمه هاي معدني در منطقه منشاء احتمالي آرسنيك در منابع آب منطقه هستند. با توجه به pH قليايي خاك ها و آب هاي منطقه و حضور اكسيد آهن در طبقات قرمز نئوژن، مكانيزم واجذبي آرسنيك از سطح اكسيدهاي آهن مي تواند توضيح احتمالي براي آلودگي آرسنيك در محدوده مطالعاتي باشد. نتايج اندازه گيري هاي دوره اي فلزات سنگين در طول رودخانه نيز نشان داد ه اند كه با توجه به ميزان بالاي فلزات سنگين در آب شاخه عي نآباد نسبت به شاخه هاي ديگر عامل اصلي تغيير كيفيت آب مخزن سد سهند در واقع شاخه عي نآباد است (رزازی بروجنی و همکاران، 1388).
- شناسايي منابع عمده آلاينده آب زيرزميني دشت مشهد و برآورد توان آلايندگي آنها، 1391: دشت مشهد بر اساس تقسيم بندي كشوري در استان خراسان رضوي واقع شده و جزئي از حوضه آبريز رودخانه كشف رود با مساحت 9909 كيلومتر مربع مي باشد. در شناسايي منابع آلاينده دشت مشهد با توجه به اهداف عمده مد نظر در ابتدا اقدام به دسته بندي آلاينده ها در قالب مراكز جمعيتي، صنايع، مراكز دفن زباله و تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري و صنعتي شده است. پس از مراجعه به سازمان هاي مرتبط، اطلاعات لازم اخذ و در ادامه با انجام بازديدهاي ميداني و تكميل پرسشنامه مربوط به هر منبع آلاينده، بانك اطلاعاتي GIS تهيه شده است. سپس برآوردي كلي از كميت فاضلاب هاي توليدي و توان آلايندگي اين منابع صورت گرفته است. در نهايت نيز راهكارهاي كاهش آلودگي بسته به نحوه اثربخشي آنها، در قالب سه دسته پروژه هاي مستقيم، غيرمستقيم و پشتيباني ارائه گرديده است (والیزاده اردلان، 1391).
جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
 
 
بررسي منابع و عوامل آلوده كننده قنات زارچ در شهرستان يزد
   
1380
 
  محمد حسين كارگرعلي اصغر سمساريزديمحمدحسن احرامپوش   
1
 
بررسي منابع آلاينده و اثرات آن بر آبهاي زيرزميني
(مطالعه موردي)  
1382
   
عبدالحسين مظفريمهديه بوبه رژ   
 
2
كميت و كيفيت آب در برنامه هاي سوم و چهارم توسعه: بررسي كيفي آب رودخانه هاي مهم استان زنجان و تعيين اثرات توسعه بر آنان  
1383 عبدالحسين پري زنگنهيوسفعلي عابدينييوسف قديمي 
3
بررسي ميزان غلظت سرب و كادميوم در پايين دست زاينده رود و تاثير آن بر چاههاي آب آشاميدني منطقه
   
1384 فلاح حيدر ماهمرضيه وحيد دستجردي 
4
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
برآورد ميزان رسوبگذاري سالانه درياچه مهارلو با استفاده از
Cs137 1384 سيدحميد مصباحجمشيد عميدي5
مطالعات صحرايي و آزمايشگاهي آبهاي زيرزميني منطقة پالايشگاه تهران جهت شناسايي منابع آلودگيهاي نفتي، تعيين نوع، غلظت و پهنة آلاينده‌ها  
1385 روانبخش شيردممهدي گندمكار 
6
 
آلودگي منابع آبهاي سطحي ، زيرزميني ، خوريات وآبهاي ساحلي دراستان خوزستان  
 
1385 نادر حسيني زارعنغمه سعادتيهوشنگ حسوني زادهپري براتي گندمكار  
 
7
بررسي كاربرد
GIS و RS
درتشخيص پديده يوتروفي شدن اراضي حاشيه درياچه مهارلو شيراز
   
 
 
1385  
سيدجواد نقيبيحسين آهني 
 
 
8
شناسايي و تعيين منشا منیزيت در رسوبات بستر درياچه مهارلو 1385 راضيه لكفرج اله فياضي 
9
 
شناسايي منابع آلاينده رودخانه قره آغاج  
1386 ايوب كريمي جشنيعلي پوركريميناصر طالب بيدختي 
10
 
مطالعه كيفيت آب و شناسايي منابع آلاينده حاشيه رودخانه ميناب در استان هرمزگان
   
1387
  تورج اسديمحسن دهقاني قناتقستانيايرج اسدي 
 
11
مطالعه و شناسايي منابع آلاينده رودخانه قمرود 1387
 
  منصور ابراهيمينرگس شم آبادي 
12
 
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
شناسايي و بررسي منابع مهم آلاينده آب در استان قزوين 1387 زهرا غنويسياوش رضازاده 
13
كيفيت آب در سرشاخه هاي اصلي تأمين كننده آب سد اردبيل  
1387 مرتضي عاليقدريصادق حضرتيسيد احمد مختاري 
14
كاربرد ژئوشيمي زيست محيطي در شناسايي آلودگي هاي منابع آب و خاك ناشي از فعاليتهاي صنعتي معدني  
1387 محمد قمي 
15
 
آلودگي آبهاي ساحلي، آبزيان و رسوبات ناشي از فعاليت فازهاي مختلف منطقه ويژه اقتصادي انرژي پارس  
 
1387 محمد پروين نياغلامرضا فخرالدينغلامرضا رخشنده رومحمود اعزازي 
 
16
ارزيابي منابع آلاينده زيست‌محيطي درياي خزر در استان مازندران 1387 حافظ غفاري 
17
بررسي ميزان تاثير انتشار آلاينده هاي احتمالي سد باطله كارخانه لكان بر منابع آبهاي سطحي و زيرزميني به كمك جی آی اس و ارائه راهكارها  
1387 عبدالمطلب حاجتيمحمد قمي 
18
 
كاربرد جی آی اس در شناسايي موقعيت مكاني آلاينده هاي آب مورد نياز بخش كشاورزي شهر استهبان  
 
1388  
آرش غريبي 
   
19
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
 
بررسي منابع آلاينده آرسنيك در محدوده بالادست سد سهند
(آذربايجان شرقي)  
 
1388 خديجه رزازي بروجنيبهزاد مهرابيحميدرضا پيروانرامين سلماسي 
 
20
بررسي منشاء و عوامل موثر در آلودگي منابع آب سطحي و زيرسطحي مسير رودخانه كشف رود (دشت مشهد)  
1388 غلامرضا لشكري پورمحمد غفوري 
21
تعيين آلودگي و مكانيزم انتقال آرسنيك در آبخوان مجاور درياچه مهارلو  
1388 فاطمه بهمنيعزت الله رئيسي 
22
 
شناسايي منابع آلاينده و پتانسيل آلودگي آب درتالاب ميقان اراك  
1389 رضا عظيميمليسا محمديمهدي مرديان 
23
بررسي منابع زيستي در منطقه ناژوان اصفهان و اهميت توجه به آلاينده- هاي محيط زيست 1389 نوشين صادقي نيامهندس اكبر همدانيان 
24
 
تاثير تخليه پساب فاضلاب هاي صنعتي حاوي فلزات سنگين بر رسوبات بستر درياچه مهارلو  
 
1389 مهرداد كريميسيدحسين قطميريعاطفه نيمروزيمريم سام 
 
25
 
تعيين سهم زير حوضه ها درميزان رسوب ورودي به درياچه مهارلو  
 
1389 سيدحميد مصباحآهنگ كوثرمحمد زارعفريدون قديمي 
 
26
ارزيابي نوسانات غلظت فلزموليبدن در دو فصل خشك و تر درآبخوان مجاور درياچه مهارلو  
1389 فاطمه بهمنيعزت اله رئيسي 
27
ارزيابي و مقايسه روش هاي خوشه بندي سلسله مراتبي جهت تحليل منطقه اي آبخيزها در حوضه درياچه بختگان، مهارلو و رودخانه مند استان فارس  
1389 حسين سامان منشامير سعدالدينعلي نجفي نژاد 
28
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
 
بررسي كيفيت آب مخزن سد كينه ورس وشناسايي منابع آلاينده آن  
 
1390 مانا يزداني اميريعبدالحسين پري زنگنهعباسعلي زمانيمرجان حبيبيان 
 
29
استفاده از تكنيك سنجش از دور در بررسي روند تغييرات سطح آب تالاب مطالعه موردي تالاب مهارلو 1389 سيدمسعود منوريعلي بالي   
30
 
نقش رسوبگذاري در مرگ تالاب مهارلو  
1389  
سید حمید مصباح
   
31
ارزيابي كيفي منابع آب دشت سلفچگان-نيزار و اثرات زيست محيطي آن  
1390 جعفر احمديليلي آخوندي 
32
 
بررسي ميزان آلودگي و روند توزيع ژئوشيميايي عناصر آلاينده (نيكل ،كروم ، سرب،كادميوم) در رسوبات بستر درياچه مهارلو ( شرق شيراز )  
 
1390 مهرداد كريميسيدحسين قطميريعاطفه نيمروزيمريم سام 
 
33
 
بررسي ميزان تاثير منابع زمين زاد و انسان زاد در آلودگي رسوبات بخش غربي حوزه مهارلو در مقايسه با پهنه نمكي آن  
 
1390 مهرداد كريميسيدحسين قطميريعاطفه نيمروزيمريم سام 
 
34
 
بررسي آلودگي عناصر سنگين (كادميوم-روي- مس- نيكل) در رودخانه خشك و تاثير آن بر درياچه مهارلو  
 
1390 مهرداد كريميسيدحسين قطميريعاطفه نيمروزيمريم سام 
 
35
عوامل كنترل كننده هيدروشيمي درياچه مهارلو  
1390 حسين نجم الديني عزت اله رييسي  
36
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
كاربرد تكنيك
PCA
OIF و شاخص
در شناسايي كانيهاي تبخيري در پلاياها مطالعه موردي:
درياچه مهارلو  
 
1390
   
منيژه قهرودي تالي   
 
 
37
 
 
ويژگي هاي آب شيميايي عمودي در منابع آب مورد مطالعه حوضه مهارلو ، استان فارس  
1390 رقيه عزيزي حقيقتمهرداد رهنماييمحمد منشوري 
38
 
اهميت تعين تغيرات زماني فرسايندگي باران براي برنامه ريزي بهتر اقدامات حفاظت خاك
( مطالعه موردي در حوزه آبخيز مهارلو )
   
 
 
 
1390  
 
عليرضا واعظيهاشم آرام 
 
39
توسعه مدل تخصيص منابع آب در مقياس حوضه آبريز با رويكرد تامين نياز زيست محيطي ، مطالعه موردي: حوضه آبريز مهارلو بختگان
WEAP  
1390 سعيد راثي نظاميمهرداد نظريهااكبر باغوند علي مريدي 
 
40
تعيين زمان مناسب براي اكوتوريسم تالاب مهارلو با استفاده از شاخصهاي
TCI زيست اقليمي
و الگي  
1390 مرتضي ميريمجتبي رحيميابراهيم شمسي 
 
41
بررسي و شناسايي منابع آلاينده و اثرات تخريبي آن بر محيط زيست استان كهگيلويه وبويراحمد و تهيه بانك اطلاعاتي با به كار گيري سيستم جی آی اس  
1391 علي طرب سازبتول عادل نژادزينب عادل نژاد 
42
شناسايي منابع عمده آلاينده آب زيرزميني دشت مشهد و برآورد توان آلايندگي آنها 1391 راحله واليزاده اردلانمريم عسكرياكرم حسين نيا 
43
تعيين نياز آبي تالاب مهارلو با استفاده از مدل تخصيص منابع آب

– (354)

2-2- مطالعات انجام شده بر روی دشت شیراز..........................................................................................................................12
2-3- تحقیقات انجام شده پیرامون آلودگی دریاچه مهارلو.....................................................................................................18
2-4- تحقیقات انجام شده پیرامون سیستم پایش....................................................................................................................22
فصل سوم.........................................................................................................................................................25
مشخصات محدوده مطالعاتی...........................................................................................................................25
3-1- مشخصات حوضه آبریز مهارلو..............................................................................................................................................25
3-2- مشخصات محدوده مطالعاتی(دشت شیراز).......................................................................................................................26
3-3- بررسی شبکه هیدروگرافی محدوده مطالعاتی دشت شیراز...........................................................................................27
3-4- زمینشناسی محدوده مطالعاتی دشت شیراز....................................................................................................................30
3-5- ويژگيهاي آب شناختي آبخوانهای محدوده مطالعاتی دشت شیراز..........................................................................29
3-5-1- نوع مواد آبرفتي..................................................................................................................................................................29
3-5-2- سطح سفره ي آب..............................................................................................................................................................29
فهرست مطالب
عنوان صفحه
3-5-3- جهت جريان و شيب هيدروليكي آب زير زميني ........................................................................................30
3-5-4- ضرائب هيدروليكي سفره هاي آب ...............................................................................................................30
3-5-5- ارزيابي منابع آب زير زميني دشت شیراز.....................................................................................................30
3-5-6- هيدروشيمي (شيمي آب)..............................................................................................................................33
3-5-7- وضعیت کلی آب زیرزمینی در دشت شیراز..................................................................................................35
3-6-کاربری اراضی دشت شیراز...................................................................................................................................36
3-6-1- تهیه نقشه کاربری اراضی..................................................................................................................................................39
فصل چهارم........................................................................................................................................................47
شناسایی منابع آلاینده و استفاده از سیستم GIS.........................................................................................47
4-1- سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي (GIS)..........................................................................................................................48
4-2- بررسی منابع آلاینده محدوده مطالعاتی..............................................................................................................................50
4-2-1- منابع آلاینده صنعتی..........................................................................................................................................................50
4-2-1-1- شهرک صنعتی شیراز....................................................................................................................................................53
4-2-1-1-1- تصفيه خانه شهرك صنعتي بزرگ شيراز.............................................................................................................54
4-2-1-2- کارخانجات محدوده مطالعاتی....................................................................................................................65
4-2-2- منابع آلاینده کشاورزی...................................................................................................................................82
4-2-3- منابع آلاینده شهری........................................................................................................................................84
4-2-3-1- آلودگي ناشي از فاضلابهاي شهري و خانگي...........................................................................................................87
4-2-3-2- آلودگی ناشی از روانابهای شهری..............................................................................................................................99
4-2-3-3- زهکشهای اجرا شده در دشت شیراز.......................................................................................................................101
4-2-3-4- تصفیه خانه بزرگ شیراز..............................................................................................................................................117

فهرست مطالب
عنوان صفحه
4-2-3-5- محل دفن زبالههای شهر شیراز (لندفیل).................................................................................................................119
4-2-4- منابع آلاینده معدنی......................................................................................................................................123
4-2-5- منابع آلاینده ناشی از خطوط انتقال...............................................................................................................................125
4-2-6- منابع آلاینده طبیعی......................................................................................................................................127
فصل پنجم..........................................................................................................................................................131
سیستم پایش.....................................................................................................................................................131
5-1- تعریف پایش..............................................................................................................................................................................131
5-2- انواع و مراحل مختلف نظام پايش برنامه ها.......................................................................................................................131
5-3- معيارها و شاخص هاي پايش................................................................................................................................................132
5-3-1- تعاريف و مفاهيم معيارها و شاخص ها..........................................................................................................................133
5-3-2- خطوط اصلي معيارها و شاخصها...................................................................................................................................133
5-3-3- انواع شاخصهاي عمده.......................................................................................................................................................134
5-3-3-1- شاخص هاي كمي و كيفي........................................................................................................................................134
5-3-3-2- شاخص هاي تلفيقي يا تركيبي..................................................................................................................................134
5-3-4- چارچوب شاخص...........................................................................................................................................135
5-4- انواع پایش.................................................................................................................................................................................135
5-4-1- پایش وضعیت پایه یا غربالگری.......................................................................................................................................136
5-4-2- پایش اثر...............................................................................................................................................................................136
5-4-3- پایش روند...........................................................................................................................................................................137
5-4-4- پایش سازگاری...................................................................................................................................................................138
5-4-5- پایش زیستی.......................................................................................................................................................................138
فهرست مطالب
عنوان صفحه
5-5- پارامترهاي پايش شونده.....................................................................................................................................139
5-6- تواتر یا فواصل زمانی پایش.................................................................................................................................140
5-7- منابع برای یک برنامه پایش................................................................................................................................142
5-8- ایستگاههای پایش...............................................................................................................................................145
5-9- نحوه انتخاب محل ایستگاههای پایش..................................................................................................................................145
5-10- انتخاب تعداد ایستگاههای پایش........................................................................................................................................147
5-11- مشخصات و ویژگی های انواع پایش.................................................................................................................................147
5-12- نقش و وظایف دستگاه های ذیربط در تدوین برنامه پایش...........................................................................................150
فصل ششم..........................................................................................................................................................153
تدوین یک سیستم پایش...................................................................................................................................153
6-1- کلیات...................................................................................................................................................................153
6-2- مناطق بحرانی.......................................................................................................................................................164
6-2-1- لندفیل شیراز....................................................................................................................................................154
6-2-2- شهرک صنعتی بزرگ شیراز...............................................................................................................................................155
6-2-3- تصفیه خانه فاضلاب شهر شیراز.........................................................................................................................................157
6-2-4- فاضلاب صنعتی کارخانجات................................................................................................................................................158
6-2-5- بیمارستانهای بزرگ واقع در محدوده دشت شیراز.........................................................................................................159
6-2-6- پارامترهای پایش شونده در مناطق بحرانی.....................................................................................................................160
6-2-7- سیستم پایش پیشنهادی برای پنج منطقه بحرانی در محدوده دشت شیراز............................................................162
6-2-8- تصویر سه نمونه از مکانهایی که باید مورد پایش قرار گیرند...........................................................................162
6-3- پایش کل سیستم در سالهای بعدی (بعد از 5 سال)..........................................................................................................165
فهرست مطالب
عنوان صفحه
6-3-1-گرمابه ها، بیمارستانها، مراکز توانبخشی و بهداشتی، سازمان انتقال خون، مراکز درمانی
و درمانگاه ها، رادیولوژیها، بهداریها................................................................................................................................................165
6-3-2- کشتارگاهها.........................................................................................................................................................................169
6-3-3- آرامستان و غسالخانه........................................................................................................................................................170
6-3-4- پسابهای حاصل از اراضی کشاورزی..............................................................................................................................171
6-3-5- روانابها (ناشی از بارندگی در سطح حوزه)...................................................................................................................171
6-3-6- ذخایر سوخت و پمپ بنزینها در محدوده دشت شیراز.............................................................................................171
6-3-7- ایستگاه های انتقال پسماند در محدوده شهر شیراز..................................................................................................173
6-3-8- پایانه های مسافربری موجود در محدوده دشت شیراز..............................................................................................174
6-3-9- معادن...................................................................................................................................................................................175
6-3-10- پارامترهای پایش شونده در حالت پایش کل سیستم............................................................................................177
6-3-11- مکانهایی که باید در آنجا پایش صورت بگیرد (در حالت پایش کل سیستم)...................................................179
6-3-12- تواتر نمونه برداری در حالت پایش کل سیستم.......................................................................................................181
فصل هفتم........................................................................................................................................................182
معرفی مدل BASINS....................................................................................................................................182
7-1- ویژگی های مدل....................................................................................................................................................................182
7-2- قسمتهای مختلف مدل BASINS................................................................................................................................183
7-2-1- ابزار استخراج داده (Data Extraction Tool)....................................................................................................183
).............................................................................................................................183Project Builder7-2-2- سازنده پروژه (
........................................................................................................................183(Assessment Tools) 7-2-3- ابزار ارزیابی
..........................................................................................................................................................183(Target)7-2-3-1- هدف
فهرست مطالب
عنوان صفحه
..........................................................................................................................................183(Assess) 7-2-3-2- ارزیابی کردن
)...........................................................................................................................183Data Mining7-2-3-3- ارتباط داده ها (
.......................................................................................184(Watershed Reporting) 7-2-3-4- گزارش از حوضه آبریز
..................................................................................................................184(Delineation Tool) 7-2-4- ابزار پیاده سازی
..............................................................................................................................184BASINS 7-3- مدلهای زیرمجموعه مدل
.............................................................................................................................................................................184HSPF 7-3-1-
7-3-2- SWAT............................................................................................................................................................................184
7-3-3- AQUATOX...............................................................................................................................................................185
7-3-4- PLOAD.........................................................................................................................................................................185
7-3-5- DFLOW........................................................................................................................................................................185
7-3-6- QUAL2E......................................................................................................................................................................185
7-4- اصلاح و بهینه کردن سیستم پایش با استفاده از BASINS..................................................................................187
7-5- توابع خطا.................................................................................................................................................................................188
7-5-1- ریشه مربع متوسط خطاها (RMSE:Root Mean Square Error)...................................................188
7-5-2- متوسط کامل خطاها(MAE: Mean Absolute Error) .....................................................................188
7-6- ورود داده ها در نرم افزار و استفاده از مدل انتخابی...........................................................................................189
7-7- نمودار پخش (Scatter Plot)..........................................................................................................................193
7-8- پارامترهای بررسی شده در رودخانه خشک شیراز..............................................................................................195
7-8-1- TSS...............................................................................................................................................................195
7-8-2- BOD....................................................................................................................................................................................196
فهرست مطالب
عنوان صفحه
7-8-3- DO......................................................................................................................................................................................197
7-8-4- NH4-N..............................................................................................................................................................................198
7-8-5- NO3-NO ........................................................................................................................................................................199
7-8-6- TN........................................................................................................................................................................................200
7-9- پارامترهای بررسی شده در رودخانه تنگ سرخ..................................................................................................201
7-9-1- TSS..............................................................................................................................................................201
7-9-2- BOD...................................................................................................................................................................................202
7-9-3-DO .......................................................................................................................................................................................203
7-9-4- NH4-N-.............................................................................................................................................................................204
7-9-5- NO3-NO2 .................................................................................................................................................205
7-9-6- TN.........................................................................................................................................................................................206
7-10- پارامترهای بررسی شده در داخل دریاچه مهارلو..............................................................................................207
7-10-1-TSS ............................................................................................................................................................207
7-10-2- BOD.........................................................................................................................................................208
7-10-3- DO.....................................................................................................................................................................................209
7-10-4- NH4-N............................................................................................................................................................................210
7-10-5- NO3-NO2 ...............................................................................................................................................211
7-10-6-TN .......................................................................................................................................................................................212
7-11- تاثیر کاهش آلاینده های نقطه ای بر منابع آب سطحی در محدوده مطالعاتی..............................................213
7-12- تاثیر کاهش آلاینده های غیر نقطه ای بر منابع آب سطحی در محدوده مطالعاتی.......................................220
7-13- تاثیر کاهش آلاینده های نقطه ای بر منابع آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی...........................................227
7-14- تاثیر کاهش آلاینده های غیر نقطه ای بر منابع آب زیرزمینی در محدوده مطالعاتی....................................232
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل هشتم....................................................................................................................................................237
جمع بندی و پیشنهادات...............................................................................................................................237
8-1- نتایج حاصل از بررسی منابع آلاینده.............................................................................................................237
8-2- نتایج حاصل از تدوین سیستم پایش.............................................................................................................239
8-3- نتایج حاصل از برنامه BASINS ...............................................................................................................239
8-4- پیشنهادات......................................................................................................................................................240
فهرست منابع....................................................................................................................................................................................241
فهرست جداول
عنوان و شماره صفحه
جدول(2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده.........................................................................................6
جدول(2-2): مطالعات انجام شده بر روی دشت شیراز..................................................................................................................17
جدول(2-3): تحقیقات انجام شده پیرامون آلودگی دریاچه مهارلو...............................................................................................21
جدول(2-4): تحقیقات انجام شده پیرامون سیستم پایش..............................................................................................................22
جدول(4-1): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده صنعتی در محدوده مورد مطالعه.................................................................51
جدول(4-2): مساحت کل شهرک صنعتی بزرگ شیراز و کاربری اراضی آن..............................................................................53
جدول(4-3): مساحت انواع کاربری های صنعتی، تولیدی و خدماتی شهرک صنعتی بزرگ شیراز (مترمربع)...................53
جدول(4-4): ویژگی های تصفیه خانه شهرک صنعتی بزرگ شیراز.............................................................................................56
جدول(4-5): موقعیت جغرافیایی و توصیف نمونههای آب سطحی گرفته شده در محدوده شهرک صنعتی......................57
جدول(4-6): غلظت یونهای اصلی،فلزات سنگین (mg/l)، هدایت الکتریکی و pH نمونههای آب سطحی
در شهریور1386......................................................................................................................................................................................58
جدول(4-7): غلظت یونهای اصلی،فلزات سنگین (mg/l)، هدایت الکتریکی و pH نمونههای آب سطحی
در بهمن 1386........................................................................................................................................................................................59
جدول(4-8): غلظت یونهای اصلی،فلزات سنگین (mg/l) ، هدایت الکتریکی و pH نمونههای آب سطحی
در اردیبهشت 1387................................................................................................................................................................................60
جدول(4-9): موقعیت جغرافیایی و توصیف نمونه های آب زیرزمینی در محدوده شهرک صنعتی شیراز...........................61
جدول(4-10): غلظت یونهای اصلی، فلزات سنگین(mg/l)، هدایت الکتریکی و اسیدینگی نمونه های آب زیرزمینی
در شهریور 1386....................................................................................................................................................................................62
جدول(4-11): غلظت یونهای اصلی، فلزات سنگین(mg/l)، هدایت الکتریکی و اسیدینگی نمونه های آب زیرزمینی
درآبان 1386............................................................................................................................................................................................62
فهرست جداول
عنوان و شماره صفحه
جدول(4-12): غلظت یونهای اصلی، فلزات سنگین(mg/l)، هدایت الکتریکی و اسیدینگی
نمونه های آب زیرزمینی در بهمن 1386........................................................................................................................................62
جدول(4-13): غلظت یونهای اصلی، فلزات سنگین(mg/l)، هدایت الکتریکی و اسیدینگی
نمونه های آب زیرزمینی در اردیبهشت 1387...............................................................................................................................63
جدول(4-14): پیش بینی مشخصات عمومی فاضلاب بهداشتی شهرک صنعتی بزرگ شیراز.............................................63
جدول(4-15): پارامترهای کیفی اندازه گیری شده پساب خروجی واحدهای مهم شهرک صنعتی شیراز.........................64
جدول(4-16): وضعیت پساب خروجی کارخانه زیمنس(بولوار مدرس) از نظر فلزات سنگین (1379)..............................66
جدول(4-17): وضعیت پساب خروجی واحد آبکاری مخابرات راه دور شیراز از نظر فلزات سنگین (1379).....................67
جدول(4-18): وضعیت پساب خروجی کارخانه صنایع الکترونیک شیراز از نظر فلزات سنگین (1379)............................67
جدول(4-19): وضعیت پساب خروجی کارخانه اخشان از نظر فلزات سنگین (1379)..........................................................68
جدول(4-20): وضعیت پساب خروجی کارخانه اخشان از نظر فلزات سنگین (1380)................................................68
جدول(4-21): وضعیت پساب خروجی کارخانه صنایع الکترونیک شیراز از نظر فلزات سنگین (1380)...........................69
جدول(4-22): وضعیت پساب خروجی شرکت فلز پوشان از نظر فلزات سنگین (1379)............................................69
جدول(4-23): وضعیت پساب خروجی شرکت فلز پوشان از نظر فلزات سنگین (1380)............................................70
جدول(4-24): وضعیت پساب خروجی کارخانه همایون از نظر فلزات سنگین (1379)...............................................70
جدول(4-25): وضعیت پساب خروجی کارخانه همایون از نظر فلزات سنگین (1380)...............................................71
جدول(4-26): نتایج آزمایش فاضلاب واحدهای صنعتی در حوزه نفوذ شهر شیراز.................................................................72
جدول(4-27): نتایج آزمایش کیفی فاضلاب کارخانجات مختلف شهر شیراز............................................................................74
جدول(4-28): نتایج نمونه گیری های انجام شده از کارخانجات زيمنس..................................................................................79
جدول(4-29): نتایج نمونه گیری های انجام شده از کارخانه روغن نباتي نرگس شيراز.........................................................80
جدول(4-30): نتایج نمونه گیری های انجام شده از پشم شيشه ايران......................................................................................81
جدول(4-31): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده کشاورزی در محدوده مورد مطالعه..........................................................83
فهرست جداول
عنوان و شماره صفحه
جدول(4-32): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده شهری در محدوده مورد مطالعه.................................................................85
جدول(4-33): لیست گرمابههای شهر شیراز و میزان فاضلاب تولیدی آنها..............................................................................88
جدول(4-34): لیست بیمارستانهای شهر شیراز و میزان فاضلاب تولیدی آنها.......................................................................90
جدول(4-35): محدوده تغییرات فلزات سنگین و درصد جذب آن به مواد معلق......................................................................100
جدول(4-36): محدوده تغییرات دما، pH، غلظت کل مواد معلق و محلول در سیلابهای شهری شیراز.............................101
جدول(4-37): مشخصات زهکشهای اجرا شده در دشت شیراز..................................................................................................103
جدول(4-38): استاندارد خروجي فاضلابها.......................................................................................................................................107
جدول(4-39): مشخصات چاههای مشاهدهای شهر شیراز..............................................................................................................110
جدول(4-40): نتایج آزمایش کیفی آب در نقاط مختلف شهر شیراز...........................................................................................112
جدول(4-41): نتایج بررسی آلودگی منابع مختلف آب از نظر کشاورزی در مقایسه با
استانداردهای آب کشاورزی....................................................................................................................................................................113
جدول(4-42): نقاط نمونهبرداری شده از منابع آب زیرزمینی شهر شیراز..................................................................................113
جدول(4-43): محدوده تغییرات فلزات سنگین و درصد جذب آن به مواد معلق نقاط
نمونهبرداری شده از منابع آب زیرزمینی شهر شیراز.........................................................................................................................114
جدول(4-44): محدوده تغییرات دما،pH ، غلظت کل مواد، مواد معلق و محلول در سیلابهای شهری شیراز..................114
جدول(4-45): مقدار و درصد ناخالصی عناصر در فازهای محلول و جامد دریاچه مهارلو........................................................114
جدول(4-46): پارامترهای اندازه گیری شده از خروجی تصفیه خانه در فروردین ماه 1389.................................................118
جدول(4-47): پارامترهای اندازه گیری شده شیرابه مربوط به محل دفن زباله شیراز.............................................................120
جدول(4-48): پارامترهای اندازه گیری شده ازچاه آب موجود درمنطقه.....................................................................................121
جدول(4-49): نتایج آزمایشات انجام شده بر روی آب چاههای منطقه.......................................................................................122
جدول(4-50): نتایج آزمایشات انجام شده بر روی شیرابه..............................................................................................................122
جدول(4-51): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده معدنی در محدوده مورد مطالعه................................................................123
فهرست جداول
عنوان و شماره صفحه
جدول(4-52): تعداد هر یک از انواع منابع آلاینده ناشی از خطوط انتقال در محدوده مورد مطالعه...................................125
جدول(4-53): مساحت هر یک از انواع منابع آلاینده طبیعی در محدوده مورد مطالعه.........................................................129
جدول(5-1): مشخصات و ویژگی های پایش پایه.............................................................................................................................148
جدول(5-2): مشخصات و ویژگی های پایش اثر..............................................................................................................................148
جدول(5-3): مشخصات و ویژگی های پایش روندیابی.....................................................................................................................149
جدول(5-4): مشخصات و ویژگی های پایش سازگاری...................................................................................................................149
جدول(5-5): نقش و وظایف دستگاه های ذیربط در شناسایی منابع آلاینده و پایش آن.........................................................151
جدول(6-1): لیست بیمارستانهایی که باید به عنوان مناطق بحرانی مورد پایش واقع گردند.................................................160
جدول(6-2): سیستم پایش پیشنهادی بعد از 5 سال.......................................................................................................................162
جدول(6-3): مشخصات کشتارگاه های دام شهر شیراز..................................................................................................................169
جدول(6-4): مشخصات کشتارگاه های طیور شهر شیراز................................................................................................................169
جدول(6-5): مشخصات غسالخانه ها و آرامستان در شهر شیراز....................................................................................................170
جدول(6-6): لیست گرمابه ها، بیمارستانها، مراکز آموزشی –درمانی............................................................................................179
جدول(6-7): لیست پمپ بنزینها به همراه موقعیت آنها برای برنامه پایش.................................................................................180
جدول(6-8): تواتر نمونه برداری در برنامه پایش کل سیستم........................................................................................................181
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(3-1): موقعیت محدوده مطالعاتی دشت شیراز بر روی تصویر ماهوارهای.....................................................................26
شکل(3-2): تشکیلات زمین شناسی محدوده مطالعاتی(دشت شیراز)......................................................................................28
شکل(3-3): نقشه پراکنش منابع آب سطحی و زیرزمینی در محدوده مطالعاتی.....................................................................36
شکل(3-4): تصویر ماهواره ای از مناطق کشاورزی در دشت شیراز............................................................................................37
شکل(3-5): تصویر ماهواره ای از مناطق مسکونی- تجاری در دشت شیراز..............................................................................38
شکل(3-6): تصویر ماهواره ای از معدن شن و ماسه بین دوکوهک و گویم .............................................................................39
شکل(3-7): تصویر ماهواره ای ناحیه اول در سال 2013..............................................................................................................40
شکل(3-8): تصویر ماهواره ای ناحیه اول در سال 2009...............................................................................................................40
شکل(3-9): تصویر ماهواره ای ناحیه اول در سال 2003 و 2005..............................................................................................41
شکل(3-10): تصویر ماهواره ای ناحیه دوم در سال 2013...........................................................................................................41
شکل(3-11): تصویر ماهواره ای ناحیه دوم در سال 2009...........................................................................................................42
شکل(3-12): تصویر ماهواره ای ناحیه دوم در سال 2005...........................................................................................................42
شکل(3-13): تصویر ماهواره ای ناحیه دوم در سال 2003...............................................................................................43
شکل(3-14): تصویر ماهواره ای ناحیه سوم در سال 2013..........................................................................................................44
شکل(3-15): تصویر ماهواره ای ناحیه سوم در سال 2009..........................................................................................................44
شکل(3-16): تصویر ماهواره ای ناحیه سوم در سال 2005.....................................................................45
شکل(3-17): تصویر ماهواره ای ناحیه سوم در سال 2003.............................................................................................45
شکل(3-18): نقشه کاربری فعلی اراضی محدوده مطالعاتی.........................................................................................................46
شکل(4-1): نقشه موقعیت منابع آلاینده صنعتی در محدوده مطالعاتی....................................................................................52
شکل(4-2): موقعيت شهرك صنعتي بزرگ شيراز نسبت به شهر شيراز و درياچه مهارلو.....................................................54
شکل(4-3): موقعيت تصفيه خانه نسبت به شهرك صنعتي بزرگ شيراز..................................................................................55
شکل(4-4): موقعيت واحدهاي مختلف تصفيه خانه شهرك صنعتي بزرگ شيراز نسبت به هم...........................................55
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(4-5): موقعیت نقاط نمونه برداری آب سطحی در محدوده شهرک صنعتی شیراز......................................................58
شکل(4-6): موقیت چاههای پیزومتر حفرشده برای نمونه برداری آب زیرزمینی در
محدوده شهرک صنعتی شیراز.............................................................................................................................................................61
شکل(4-7): تصویرماهواره ای تعدادی از کارخانجات موجود در محدوده دشت شیراز...........................................................66
شکل(4-8): نقشه موقعیت منابع آلاینده کشاورزی در محدوده مطالعاتی................................................................................84
شکل(4-9): نقشه موقعیت منابع آلاینده شهری در محدوده مطالعاتی...................................................................................86
شکل(4-10): نقشه شبکه فاضلاب اجرا شده در شهر شیراز........................................................................................................96
شکل(4-11): نقشه شبکه فاضلاب اجرا شده در شهر جدید صدرا..........................................................................................99
شکل(4-12): تصویر زهکشهای اجرا شده در دشت شیراز.......................................................................................................103
شکل(4-13): نقشه جمع آوری آبهای سطحی شیراز از سال 1368 تا اسفند 1388..........................................................104
شکل(4-14): نقشه پراکنش منابع آلاینده و منابع آب (سطحی و زیرزمینی) محدوده مطالعاتی.....................................116
شکل(4-15): نقشه پراکنش منابع آلاینده و کاربری فعلی اراضی محدوده مطالعاتی..........................................................116
شکل(4-16): تصویر سه بعدی از تصفیه خانه شهر شیراز..........................................................................................................117
شکل(4-17): نقشه موقعیت منابع آلاینده معدنی در محدوده مطالعاتی................................................................................124
شکل(4-18): نقشه موقعیت منابع آلاینده ناشی از خطوط انتقال در محدوده مطالعاتی.................................................126
شکل(4-19): نقشه پراکنش منابع آلاینده طبیعی در محدوده مطالعاتی...............................................................................130
شکل(6-1): تصویر ماهواره ای تعدادی از کارخانجات موجود در محدوده دشت شیراز.......................................................158
شکل(6-2): موقعیت تعدادی از بیمارستانهای موجود در سطح شهر شیراز...........................................................................159
شکل(6-3): مکانهایی که باید برای پایش آبهای سطحی در شهرک صنعتی بزرگ شیراز مد نظر قرار گیرد..................163
شکل(6-4): مکانهایی که باید برای پایش آبهای زیرزمینی در شهرک صنعتی بزرگ شیراز مد نظر قرار گیرد..............163
شکل(6-5): مکانی از تصفیه خانه فاضلاب که باید در سیستم پایش مد نظر قرار گیرد......................................................164
شکل(6-6): موقعیت نقاط پایش پیشنهادی و منابع آلاینده در محدوده مطلعاتی................................................................164
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(6-7): تصویر ماهواره ای از بیمارستانهای موجود در شهر شیراز......................................................................................166
شکل(6-8): تصویر ماهواره ای از درمانگاه های موجود در شهر شیراز......................................................................................166
شکل(6-9): تصویر ماهواره ای از قبرستانهای موجود در محدوده دشت شیراز.......................................................................170
شکل(6-10): تصویر ماهواره ای از مخازن سوخت شرکت ملی پخش فرآورده های نفتی ایران منطقه فارس................172
شکل(6-11): تصویر ماهواره ای از موقعیت پمپ بنزینها در شهر شیراز..................................................................................172
شکل(6-12): تصویر ماهواره ای از موقعیت ایستگاه های انتقال پسماند در محدوده دشت شیراز....................................174
شکل(6-13): تصویر ماهواره ای از موقعیت پایانه های مسافربری موجود در شهر شیراز.....................................................175
شکل(6-14): تصاویر ماهواره ای از معدن شن و ماسه بین دوکوهک و گویم.........................................................................176
شکل(7-1): نمایی کلی از مدل BASINS.................................................................................................................................186
شکل(7-2): نمای ورودی مدل BASINS....................................................................................................................................189
شکل(7-3): وارد کردن لایه های مختلف GIS دشت شیراز در مدل BASINS...............................................................190
شکل(7-4): پیاده کردن دشت شیراز در مدل BASINS.........................................................................................................190
شکل(7-5): استفاده از مدل HSPF در نرم افزار BASINS..................................................................................................191
شکل(7-6): استفاده از مدل PLOAD در نرم افزار BASINS.............................................................................................191
شکل(7-7): مجموعه اعداد برای ایجاد فایل هواشناسی در نرم افزار BASINS..................................................................192
شکل(7-8): گراف فایل هواشناسی در سری زمانی 10 ساله.......................................................................................................192
شکل(7-9): اسکتر پلات برای جریان در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک.........................................................................193
شکل(7-10): اسکتر پلات برای جریان در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ...............................................................194
شکل(7-11): اسکتر پلات برای جریان در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو........................................................................194
شکل(7-12): TSS مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک................................................195
شکل(7-13): BOD مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک..............................................196
شکل(7-14): DO مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک..................................................197
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(7-15): NH4-N مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک....................................198
شکل(7-16): NO3-NO2مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک..............................199
شکل(7-17): TNمشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه خشک.............................................200
شکل(7-18): TSS مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ.....................................201
شکل(7-19): BOD مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ..................................202
شکل(7-20): DO مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ......................................203
شکل(7-21): NH4-N مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ..............................204
شکل(7-22): NO3-NO2مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ........................205
شکل(7-23): TNمشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی رودخانه تنگ سرخ.......................................206
شکل(7-24): TSS مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو.............................................207
شکل(7-25): BOD مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو...........................................208
شکل(7-26): DO مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو..............................................209
شکل(7-27): NH4-N مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو......................................210
شکل(7-28): NO3-NO2مشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو.................................211
شکل(7-29): TNمشاهداتی و شبیه سازی شده در ایستگاه آب سنجی دریاچه مهارلو................................................212
شکل(7-30): تاثیر 25% کاهش TSS بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی...........................................................................214
شکل(7-31): تاثیر 50% کاهش TSS بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی...........................................................................215
شکل(7-32): تاثیر 25% کاهش COD بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی.........................................................................216
شکل(7-33): تاثیر 50% کاهش COD بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی.........................................................................217
شکل(7-34): تاثیر 25% کاهش TN بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی.............................................................................218
شکل(7-35): تاثیر 50% کاهش TN بر منابع آلاینده نقطه ای سطحی..............................................................................219
فهرست اشکال
عنوان و شماره صفحه
شکل(7-36): تاثیر 25% کاهش TSS بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.......................................................................221
شکل(7-37): تاثیر 50% کاهش TSS بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.......................................................................222
شکل(7-38): تاثیر 25% کاهش COD بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.....................................................................223
شکل(7-39): تاثیر 50% کاهش COD بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.....................................................................224
شکل(7-40): تاثیر 25% کاهش TN بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.........................................................................225
شکل(7-41): تاثیر 50% کاهش TN بر منابع آلاینده غیرنقطه ای سطحی.........................................................................226
شکل(7-42): تاثیر 25% کاهش COD بر منابع آلاینده نقطه ای زیرزمینی.......................................................................228
شکل(7-43): تاثیر 50% کاهش COD بر منابع آلاینده نقطه ای زیرزمینی.......................................................................229
شکل(7-44): تاثیر 25% کاهش Fe بر منابع آلاینده نقطه ای زیرزمینی..............................................................................230
شکل(7-45): تاثیر 50% کاهش Fe بر منابع آلاینده نقطه ای زیرزمینی..............................................................................231
شکل(7-46): تاثیر 25% کاهش COD بر منابع آلاینده غیر نقطه ای زیرزمینی................................................................233
شکل(7-47): تاثیر 50% کاهش COD بر منابع آلاینده غیر نقطه ای زیرزمینی................................................................234
شکل(7-48): تاثیر 25% کاهش Fe بر منابع آلاینده غیر نقطه ای زیرزمینی......................................................................235
شکل(7-49): تاثیر 50% کاهش Fe بر منابع آلاینده غیر نقطه ای زیرزمینی......................................................................236
شکل(8-1): نقشه پراکنش منابع آلاینده و منابع آب سطحی و زیرزمینی در محدوده مطالعاتی.....................................238
شکل(8-2): نقشه پراکنش منابع آلاینده و کاربری اراضی محدوده مطالعاتی.......................................................................238
فصل اول
مقدمه
کلیات
حفاظت و استفاده بهينه از منابع طبیعی مختلف از اصول توسعه پايدار هر كشور ميباشد. از جمله مهمترین این منابع می توان از منابع آب نام برد. آبهاي سطحي جاري يا رودخانهها و آبهای زیرزمینی از مهمترين منابع آب هستند كه نقش مهمي در تامين آب مورد نياز فعاليتهاي مختلف مانند كشاورزي، صنعت، شرب و توليد برق دارند. از آنجا که با رشد فعالیتهای صنعتی، کشاورزی، معدنی و شهری در دشت شیراز مواجه هستیم، بالطبع آلایندههای ناشی از چنین فعالیتهایی تاثیر چشمگیر خود را در آلودگی دشت خواهند گذاشت. از آنجا که منابع آلاینده باعث آلودگیهای آب میگردند، بالطبع تاثیر خود را روی سلامتی انسانها و تخریب محیطزیست نیز می گذارند. بدین منظور است که شناسایی این منابع آلاینده از اهمیت فوقالعادهای برخوردار است. از طریق شناسایی این منابع آلاینده است که میتوان از اتلاف هزینههای مربوط به کارهای تحقیقاتی در رابطه با شناسایی محلهای آلوده شده به منابع آلاینده، هزینههای مربوط به رفع آلودگی و مهمتر از همه جلوگیری از تخریب محیط زیست گام برداشت. بهطورکلی شناسایی منابع آلاینده، یک اقدام پیشگیرانه محسوب می گردد.
پس از شناسایی منابع آلاینده، براي آگاهي از كيفيت منابع آب و توليد اطلاعات مورد نياز بايد پايش انجام شود. پایش هر فرآیند، عبارت است از بررسی دقیق هر موضوع و مشخص نمودن وضعیت، مشکلات و نتایجی که آن فرآیند خاص دارد.
محدوده مطالعاتی دشت شیراز، یک حوزه بسته است که به صورت یک ناودیس کشیده بوده و از شمال و جنوب توسط ارتفاعات و از شرق توسط دریاچه مهارلو محصور می باشد. این شکل خاص باعث شده است که دشت، پتانسیل بالایی از نظر آلودگی داشته باشد. شهر شیراز به عنوان یک کلان شهر از نظر جمعیت و داشتن واحدهاي صنعتی و کشاورزي فراوان باعث شده که آلاینده هاي مختلفی وارد دشت شوند. بنابراین تدوین برنامه پایش در جهت شناسایی منابع آلاینده دشت شیراز ضروري به نظر میرسد. در این تحقیق ما به دنبال شناسایی این منابع آلاینده به منظور تدوین یک سیستم پایش و اصلاح و بهینه کردن آن توسط مدل BASINS هستیم.
1-2- اهداف تحقیق
بطور کلی اهداف این مطالعه به دو قسمت تقسیم بندی می شود. قسمت اول شناسایی تک تک منابع آلاینده بر اساس اطلاعات و آمار موجود است که این منابع به شش دسته کلی تقسیم بندی شده است: 1) منابع آلاینده صنعتی، 2) منابع آلاینده معدنی، 3) منابع آلاینده کشاورزی، 4) منابع آلاینده شهری، 5) منابع آلاینده ناشی از خطوط انتقال و 6) منابع آلاینده طبیعی.
قسمت دوم تدوین سیستم پایش و اصلاح و بهینه نمودن آن توسط مدل BASINS برای محدوده دشت شیراز می باشد.
1-3- اهمیت تحقیق
توسعه لجام گسیخته صنعت و تکنولوژی وگسترش بیرویه شهرکها و زیرساختها در مناطق بالادست دریاچه مهارلو(دشت شیراز) بدون توجه به محیط زندگی و ساکنین آنها، مشکلات متعددی را پیش روی مردم قرار میدهد. شهرنشینی و تراکم جمعیت در شهر شیراز، انتظارات سطح زندگی بالا و بالا بودن هزینه نگهداری محیط زیست، روی هم باعث تخریب محیط زیست شدهاند. عدم توجه به فعالیتهای زیست محیطی در فعالیتهای زیربنایی راهسازی، حمل و نقل زمینی، نبود مدیریت جامع بهرهبرداری از منابع آب، رشد چشمگیر مصرف انواع سموم وکودهای شیمیایی، نزدیکی کارخانجات به شهر، فشار بر منابع طبیعی موجود، سطح پایین دانش زیست محیطی، ضعف در اجرای قوانین و مقررات زیست محیطی و عوامل متعدد دیگر، محیط طبیعی محدوده مطالعاتی را دچار افت و تنزیل کرده است. دریاچه مهارلو، از مهمترین زیستبومهایی که در اثر آلودگیهای دشت شیراز، در حال تخریب میباشد.
این دریاچه(مهارلو) در فاصله 23 کیلومتری جنوب شرقی شیراز قرار گرفته است. طول دریاچه 31 کیلومتر و حداکثر پهنای آن 11 کیلومتر است. از نظر توپوگرافی در پاییندست شیراز قرار گرفته، بنابراین کلیه فاضلابهای خانگی، تجاری، صنعتی، بهداشتی درمانی، کشاورزی و ... از طریق آبهای سطحی و زیرزمینی به دریاچه هدایت میشوند. این فاضلابها به شدت دریاچه را آلوده ساختهاند به نحوی که نمک استحصالی از آن تحت تأثیر فلزات سنگین است.
البته در چند سال گذشته به دلیل راهاندازی سیستم جمع آوری و تصفیه فاضلاب شیراز بخش زیادی از این آلایندهها به شبکه مذکور وصل گردیده اند. دیگر مسیل آلوده که به این دریاچه تخلیه می شود، رودخانه چنار راهدار شیراز است که دارای آبگذری در حدود 20 میلیون متر مکعب در سال است. این رودخانه نیز به دلیل دریافت پسابهای صنعتی نظیر چند واحد تولید نشاسته، گاوداری ها و واحدهای تولید کربنات پایگاه نیروی هوایی و فاضلابهای روستاهای اطراف به شدت آلوده می باشد (صدیقی، 1378).
با توجه به موارد مطرحشده، توجه به مسائل زیست محیطی و کیفی رودخانههای منتهی به دریاچه مهارلو، اهمیت بسیار زیادی پیدا میکند. با توجه به اینکه شناسایی منابع آلاینده رودخانههای بالادست این دریاچه (نهراعظم و چنار راهدار) انجام گرفته و عمده منابع آلاینده آن شناسایی شدهاند، لذا پایش رودخانههای محدوده دشت شیراز با توجه به ورودی انواع آلایندهها ضرورت دارد.
1-4-ساختار پایان نامه
فصل اول شامل مقدمه ای بر اهمیت بررسی منابع آلاینده محدوده مطالعاتی (دشت شیراز)، لزوم شناسایی آنها برای ارائه یک سیستم پایش و اصلاح و بهینه کردن این سیستم پایش توسط مدل BASINS می باشد. در فصل دوم به کارهای تحقیقاتی و پژوهشی که در زمینه شناسایی منابع آلاینده در سطح کشور و دشت شیراز و حوضه مهارلو، همچنین مطالعات و کارهای تحقیقاتی مربوط به تدوین سیستم پایش با استفاده از مدلهای گوناگون و مدل BASINS در سطح کشور و دنیا انجام شده، پرداخته شده است. فصل سوم در رابطه با مشخصات و ویژگی های محدوده مطالعاتی(دشت شیراز) از قبیل زمین شناسی، کمیت و کیفیت آبهای زیرزمینی و سطحی، کاربری اراضی و ... اشاره شده است. در فصل چهارم منابع آلاینده در محدوده مطالعاتی به شش گروه طبقه بندی شده و در رابطه با هر یک از آنها اطلاعات و آمار موجود جمع آوری شده و با استفاده از نرم افزار GIS، نقشه های هر کدام از این منابع آلاینده و پهنه بندی آنها در محدوده دشت شیراز پیاده شده اند. فصل پنجم به ارائه کلیات در رابطه با پایش از قبیل انواع، معیارها، ضوابط، تواتر، انتخاب ایستگاه ها و ... پرداخته شده است. در فصل ششم با استفاده از اطلاعات و آمار جمع آوری شده، یک سیستم پایش پیشنهادی به دو صورت یکی برای مناطق بحرانی و دیگری برای مناطقی که در آینده (بعد از 5 سال) احتمال آلودگی دارند، ارائه گردیده است. فصل هفتم به معرفی مدل پیشنهادی BASINS و نحوه اصلاح و بهینه سازی سیستم پایش ارائه شده توسط این مدل پرداخته شده است. نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل توسط مدل BASINS در ادامه این فصل آمده است. جمع بندی نتایج حاصله و پیشنهادها در فصل هشتم ذکر شده است. خاتمه تحقیق انجام شده، ذکر مراجع و منابع استفاده شده می باشد.
فصل دوم
بررسی کارهای دیگران
2-1- کلیات
در این قسمت ابتدا در رابطه با چهار مورد از کارهای تحقیقاتی که در زمینه شناسایی منابع آلاینده در سطح کشور انجام گرفته، توضیح مختصری ذکر شده است. سپس سایر کارهای تحقیقاتی مربوط به شناسایی منابع آلاینده ارائه شده است. بصورت تخصصی تر، تحقیقات انجام شده در زمینه شناسایی منابع آلاینده دشت شیراز و حوضه آبریز مهارلو به ترتیب تاریخ زمانی توضیح داده شده و در نهایت پژوهشهای مربوط به منابع آلاینده دشت شیراز و حوضه آبریز مهارلو نام برده شده است. در ادامه کارهای تحقیقاتی انجام شده با استفاده از مدلهای گوناگون و مدل BASINS برای اصلاح و بهینه نمودن سیستمهای پایش پیشنهادی در سطح کشور و دنیا ارائه شده است.
- شناسایی منابع آلاینده رودخانه قره آغاج، 1386 : رودخانه قره آغاج يكي از مهمترين رودخانه هاي استان فارس مي باشد كه احداث سد سلمان فارسي و برنامه ريزي جهت احداث سد كوار بر روي اين رودخانه بر اهميت آن مي افزايد. با توجه به اهميت اين رودخانه نسبت به شناسايي منابع آلوده اين رودخانه اقدام شد. به منظور شناسايي منابع آلوده كننده آب رودخانه، نمونه گيري از منابع آلاينده شهري، كشاورزي، صنعتي، رواناب هاي سطحي و آب رودخانه به عمل آمد. با تجزيه و تحليل نتايج آزمايشگاهي و اطلاعات جمع آوري شده، فعاليتهاي كشاورزي به عنوان عمده ترين منابع آلاينده رودخانه قره آغاج شناخته شد. سهم آلايندگي فعاليتهاي كشاورزي 6/70٪ فاضلابهاي انساني 5/19٪ روانابهاي سطحي 6/9٪ و فعاليتهاي صنعتي 25/0٪ بر حسب BOD بدست آمد (پورکریمی و همکاران، 1386).
- مطالعه و شناسايي منابع آلاينده رودخانه قمرود، 1387: منابع آلاينده رودخانه قمرود به دو دسته كلي منابع نقطه اي و غير نقطه اي تقسيم مي شوند. 32 منبع آلاينده مستقر در اطراف قمرود شناسايي شده است كه هر كارخانه به طور ميانگين سالانه 1812625 متر مکعب فاضلاب به درون رودخانه وارد مي كند. بيشترين و كمترين ورودي فاضلاب به ترتيب به واحد آب شيرين كن سالاريه(m3 144000 ، 8/24%) و واحدهاي كوبن كار و اميد فنر m3) 1200،025/0%) اختصاص دارد. انواع زباله و آلاينده هاي رودخانه قمرود شامل سه دسته كلي زباله هاي شهري، صنعتي و زباله هاي خطرناك مي باشند كه سالانه ميزاني بالغ بر 1130 تن مي باشند. بيشترين و كمترين مقدار وارد شده به كوره هاي سنتي ذوب سرب، آلومينيوم و روي 10 واحد سنتي 500 تن)%25/44) و منابع متفرقه شهري و روستايي 30 تن(%56/2) تعلق دارد. بخش مهم بار آلودگي رودخانه بر حسب اكسيژن مورد نياز شيميايي(BOD5) در محدوده شهري (بند 19 دي تا پل البرز) به رودخانه تخليه گرديده است. از نظر جامدات محلول (TDS) منطقه امامزاده عبدا ... ، قلعه چم، پل خلج آباد، پذيراي بيشترين ميزان مواد محلول هستند. همچنين ميزان كدورت در محدوده قلعه چم، پل آسفالت فرا راه، پل خلج آباد، همواره بيشتر از ساير ايستگاه ها مي باشد كه با توجه به فعاليت تعدادي از و احدهاي شستشوي شن و ماسه در اين منطقه موجب افزايش كدورت مي گردند كه نتايج پارامترهاي آلودگي كدورت اين واحدها نيز دقيقاً همين روند را نشان مي دهد. از نظر ميزان هدايت الكتريكي نيز با عبور آب از سد 15 خرداد تحت تأثير اراضي شور منطقه بر ميزان هدايت الكتريكي افزوده شده و در محل عبور رودخانه از محدوده شهري مدام بر شوري آن افزوده مي شود. همچنين ورود پساب سيستم تصفيه آب شيرين ويژه در ايستگاه پل انقلاب نيز يكي از عوامل افزايش هدايت الكتريكي آب رودخانه در اين قسمت مي باشد. روند افزايشي آلودگي هاي رودخانه قمرود در طي مسير تا حوالي محدوده حرم مطهر حضرت معصومه(س) در حال افزايش است و در حوالي حرم به دليل كنترل بيشتر، اين ميزان تقريباً ثابت مي ماند (ابراهیمی، شم آبادی، 1387).
- بررسي منابع آلاينده آرسنيك در محدوده بالادست سد سهند (آذربايجان شرقي)، 1388: منطقه مورد مطالعه در غرب شهرستان هشترود واقع شده است و از لحاظ زمين شناسي جزء مناطق آتشفشاني–رسوبي جوان است. به منظور بررسي منابع آلاينده فلزات سنگين و عوامل مؤثر بر افت كيفيت آب مخزن سد سهند در 18 ايستگاه، افزون بر اندازه گيري پارامترهاي صحرايي، از آب هاي سطحي و زيرزميني نمونه برداري شده و نمونه ها به روش ICP-OES به منظور اندازه گيري غلظت فلزات سنگين مورد تجزيه شيميايي قرار گرفتند. در بين فلزات سنگين، آلودگي شديد آرسنيك با غلظت 015/0 تا 7/0 ppm و ميانگين 12875/0 ppm در آب هاي سطحي و 015/0 تا 38/2 ppm و ميانگين 5115/0 ppm در آب هاي زيرزميني، از منابع ژئوژنيك شناسايي شده است. رگه ها، رگچه ها و آغشتگي هايي از سولفيدهاي آرسنيك در كنگلومراها و ماسه سنگ هاي سازند قرمز فوقاني، خاكسترهاي آتشفشاني به سن نئوژن و وجود چشمه هاي مرتبط با چشمه هاي معدني در منطقه منشاء احتمالي آرسنيك در منابع آب منطقه هستند. با توجه به pH قليايي خاك ها و آب هاي منطقه و حضور اكسيد آهن در طبقات قرمز نئوژن، مكانيزم واجذبي آرسنيك از سطح اكسيدهاي آهن مي تواند توضيح احتمالي براي آلودگي آرسنيك در محدوده مطالعاتي باشد. نتايج اندازه گيري هاي دوره اي فلزات سنگين در طول رودخانه نيز نشان داد ه اند كه با توجه به ميزان بالاي فلزات سنگين در آب شاخه عي نآباد نسبت به شاخه هاي ديگر عامل اصلي تغيير كيفيت آب مخزن سد سهند در واقع شاخه عي نآباد است (رزازی بروجنی و همکاران، 1388).
- شناسايي منابع عمده آلاينده آب زيرزميني دشت مشهد و برآورد توان آلايندگي آنها، 1391: دشت مشهد بر اساس تقسيم بندي كشوري در استان خراسان رضوي واقع شده و جزئي از حوضه آبريز رودخانه كشف رود با مساحت 9909 كيلومتر مربع مي باشد. در شناسايي منابع آلاينده دشت مشهد با توجه به اهداف عمده مد نظر در ابتدا اقدام به دسته بندي آلاينده ها در قالب مراكز جمعيتي، صنايع، مراكز دفن زباله و تصفيه خانه هاي فاضلاب شهري و صنعتي شده است. پس از مراجعه به سازمان هاي مرتبط، اطلاعات لازم اخذ و در ادامه با انجام بازديدهاي ميداني و تكميل پرسشنامه مربوط به هر منبع آلاينده، بانك اطلاعاتي GIS تهيه شده است. سپس برآوردي كلي از كميت فاضلاب هاي توليدي و توان آلايندگي اين منابع صورت گرفته است. در نهايت نيز راهكارهاي كاهش آلودگي بسته به نحوه اثربخشي آنها، در قالب سه دسته پروژه هاي مستقيم، غيرمستقيم و پشتيباني ارائه گرديده است (والیزاده اردلان، 1391).
جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
 
 
بررسي منابع و عوامل آلوده كننده قنات زارچ در شهرستان يزد
   
1380
 
  محمد حسين كارگرعلي اصغر سمساريزديمحمدحسن احرامپوش   
1
 
بررسي منابع آلاينده و اثرات آن بر آبهاي زيرزميني
(مطالعه موردي)  
1382
   
عبدالحسين مظفريمهديه بوبه رژ   
 
2
كميت و كيفيت آب در برنامه هاي سوم و چهارم توسعه: بررسي كيفي آب رودخانه هاي مهم استان زنجان و تعيين اثرات توسعه بر آنان  
1383 عبدالحسين پري زنگنهيوسفعلي عابدينييوسف قديمي 
3
بررسي ميزان غلظت سرب و كادميوم در پايين دست زاينده رود و تاثير آن بر چاههاي آب آشاميدني منطقه
   
1384 فلاح حيدر ماهمرضيه وحيد دستجردي 
4
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
برآورد ميزان رسوبگذاري سالانه درياچه مهارلو با استفاده از
Cs137 1384 سيدحميد مصباحجمشيد عميدي5
مطالعات صحرايي و آزمايشگاهي آبهاي زيرزميني منطقة پالايشگاه تهران جهت شناسايي منابع آلودگيهاي نفتي، تعيين نوع، غلظت و پهنة آلاينده‌ها  
1385 روانبخش شيردممهدي گندمكار 
6
 
آلودگي منابع آبهاي سطحي ، زيرزميني ، خوريات وآبهاي ساحلي دراستان خوزستان  
 
1385 نادر حسيني زارعنغمه سعادتيهوشنگ حسوني زادهپري براتي گندمكار  
 
7
بررسي كاربرد
GIS و RS
درتشخيص پديده يوتروفي شدن اراضي حاشيه درياچه مهارلو شيراز
   
 
 
1385  
سيدجواد نقيبيحسين آهني 
 
 
8
شناسايي و تعيين منشا منیزيت در رسوبات بستر درياچه مهارلو 1385 راضيه لكفرج اله فياضي 
9
 
شناسايي منابع آلاينده رودخانه قره آغاج  
1386 ايوب كريمي جشنيعلي پوركريميناصر طالب بيدختي 
10
 
مطالعه كيفيت آب و شناسايي منابع آلاينده حاشيه رودخانه ميناب در استان هرمزگان
   
1387
  تورج اسديمحسن دهقاني قناتقستانيايرج اسدي 
 
11
مطالعه و شناسايي منابع آلاينده رودخانه قمرود 1387
 
  منصور ابراهيمينرگس شم آبادي 
12
 
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
شناسايي و بررسي منابع مهم آلاينده آب در استان قزوين 1387 زهرا غنويسياوش رضازاده 
13
كيفيت آب در سرشاخه هاي اصلي تأمين كننده آب سد اردبيل  
1387 مرتضي عاليقدريصادق حضرتيسيد احمد مختاري 
14
كاربرد ژئوشيمي زيست محيطي در شناسايي آلودگي هاي منابع آب و خاك ناشي از فعاليتهاي صنعتي معدني  
1387 محمد قمي 
15
 
آلودگي آبهاي ساحلي، آبزيان و رسوبات ناشي از فعاليت فازهاي مختلف منطقه ويژه اقتصادي انرژي پارس  
 
1387 محمد پروين نياغلامرضا فخرالدينغلامرضا رخشنده رومحمود اعزازي 
 
16
ارزيابي منابع آلاينده زيست‌محيطي درياي خزر در استان مازندران 1387 حافظ غفاري 
17
بررسي ميزان تاثير انتشار آلاينده هاي احتمالي سد باطله كارخانه لكان بر منابع آبهاي سطحي و زيرزميني به كمك جی آی اس و ارائه راهكارها  
1387 عبدالمطلب حاجتيمحمد قمي 
18
 
كاربرد جی آی اس در شناسايي موقعيت مكاني آلاينده هاي آب مورد نياز بخش كشاورزي شهر استهبان  
 
1388  
آرش غريبي 
   
19
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
 
بررسي منابع آلاينده آرسنيك در محدوده بالادست سد سهند
(آذربايجان شرقي)  
 
1388 خديجه رزازي بروجنيبهزاد مهرابيحميدرضا پيروانرامين سلماسي 
 
20
بررسي منشاء و عوامل موثر در آلودگي منابع آب سطحي و زيرسطحي مسير رودخانه كشف رود (دشت مشهد)  
1388 غلامرضا لشكري پورمحمد غفوري 
21
تعيين آلودگي و مكانيزم انتقال آرسنيك در آبخوان مجاور درياچه مهارلو  
1388 فاطمه بهمنيعزت الله رئيسي 
22
 
شناسايي منابع آلاينده و پتانسيل آلودگي آب درتالاب ميقان اراك  
1389 رضا عظيميمليسا محمديمهدي مرديان 
23
بررسي منابع زيستي در منطقه ناژوان اصفهان و اهميت توجه به آلاينده- هاي محيط زيست 1389 نوشين صادقي نيامهندس اكبر همدانيان 
24
 
تاثير تخليه پساب فاضلاب هاي صنعتي حاوي فلزات سنگين بر رسوبات بستر درياچه مهارلو  
 
1389 مهرداد كريميسيدحسين قطميريعاطفه نيمروزيمريم سام 
 
25
 
تعيين سهم زير حوضه ها درميزان رسوب ورودي به درياچه مهارلو  
 
1389 سيدحميد مصباحآهنگ كوثرمحمد زارعفريدون قديمي 
 
26
ارزيابي نوسانات غلظت فلزموليبدن در دو فصل خشك و تر درآبخوان مجاور درياچه مهارلو  
1389 فاطمه بهمنيعزت اله رئيسي 
27
ارزيابي و مقايسه روش هاي خوشه بندي سلسله مراتبي جهت تحليل منطقه اي آبخيزها در حوضه درياچه بختگان، مهارلو و رودخانه مند استان فارس  
1389 حسين سامان منشامير سعدالدينعلي نجفي نژاد 
28
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
 
بررسي كيفيت آب مخزن سد كينه ورس وشناسايي منابع آلاينده آن  
 
1390 مانا يزداني اميريعبدالحسين پري زنگنهعباسعلي زمانيمرجان حبيبيان 
 
29
استفاده از تكنيك سنجش از دور در بررسي روند تغييرات سطح آب تالاب مطالعه موردي تالاب مهارلو 1389 سيدمسعود منوريعلي بالي   
30
 
نقش رسوبگذاري در مرگ تالاب مهارلو  
1389  
سید حمید مصباح
   
31
ارزيابي كيفي منابع آب دشت سلفچگان-نيزار و اثرات زيست محيطي آن  
1390 جعفر احمديليلي آخوندي 
32
 
بررسي ميزان آلودگي و روند توزيع ژئوشيميايي عناصر آلاينده (نيكل ،كروم ، سرب،كادميوم) در رسوبات بستر درياچه مهارلو ( شرق شيراز )  
 
1390 مهرداد كريميسيدحسين قطميريعاطفه نيمروزيمريم سام 
 
33
 
بررسي ميزان تاثير منابع زمين زاد و انسان زاد در آلودگي رسوبات بخش غربي حوزه مهارلو در مقايسه با پهنه نمكي آن  
 
1390 مهرداد كريميسيدحسين قطميريعاطفه نيمروزيمريم سام 
 
34
 
بررسي آلودگي عناصر سنگين (كادميوم-روي- مس- نيكل) در رودخانه خشك و تاثير آن بر درياچه مهارلو  
 
1390 مهرداد كريميسيدحسين قطميريعاطفه نيمروزيمريم سام 
 
35
عوامل كنترل كننده هيدروشيمي درياچه مهارلو  
1390 حسين نجم الديني عزت اله رييسي  
36
ادامه جدول (2-1): بررسی کارهای دیگران پیرامون شناسایی منابع آلاینده
عنوان سال مولف ردیف
كاربرد تكنيك
PCA
OIF و شاخص
در شناسايي كانيهاي تبخيري در پلاياها مطالعه موردي:
درياچه مهارلو  
 

– (353)

3-1 مقدمه..................................................................................................................................................................................................................................................23
3-2 محدوده انتخابی.............................................................................................................................................................................................................................23
3-3 موقعيت شهرستان جاسک.......................................................................................................................................................................................................23
3-4 عارضه هاي طبيعي شهرستان جاسک.................................................................................................................................................................................25
3-4-1 کوه های بشاگرد............................................................................................................................................................................................................................26
3-4-2 جنگل های حرا..............................................................................................................................................................................................................................26
3-4-3 خلیج جاسک غربی و شرقی.......................................................................................................................................................................................................27
3-4-4 صخره های شنی...........................................................................................................................................................................................................................28
3-4-5 چشمه های آبگرم پوراف.............................................................................................................................................................................................................28
3-4-6 آب گرم سدیج................................................................................................................................................................................................................................28
3-5 آب و هو ای شهرستان جاسک................................................................................................................................................................................................28
3-6 منابع آب درشهرستان جاسک................................................................................................................................................................................................29
3-6-1 آب هاي زير زميني....................................................................................................................................................................................................................29
3-6-2 آب هاي سطحي...........................................................................................................................................................................................................................29
3-7 پوشش گياهي ، مراتع و جنگل ها در شهرستان جاسک............................................................................................................................................31
3-8 داده های ماهواره ای ........................................................................................................................................................................31
3-8-1 داده هاي ETM+ ماهواره لندست 7.......................................................................................................................................................................................31
3-8-2 داده هاي استر (ASTER) ماهواره ترا......................................................................................................................................................................................33
3-9 ترکیب های رنگی..........................................................................................................................................................................................................................34
3-10 فیلترها.............................................................................................................................................................................................................................................35
3-10-1 فیلتر های کاهش نویز...............................................................................................................................................................................................................35
3-10-2 فیلتر های آشکار ساز لبه..........................................................................................................................................................................................................36
3-10-3 فیلتر های اکثریت......................................................................................................................................................................................................................36
3-10-4 تبدیل مولفه های اصلی(PCA) .............................................................................................................................................................................................37
3-11 تلفیق تصاویر................................................................................................................................................................................................................................37
3-11-1 مراحل کلی تلفیق تصاویر در سطح پیکسل.........................................................................................................................................................................37
3-11-2 روش های تلفیق تصاویر در سطح پیکسل..........................................................................................................................................................................38
3-11-2-1 روش Brovey...........................................................................................................................................................................................................................38
3-12 شاخص های گیاهی....................................................................................................................................................................................................................39
3-12-1 شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده(NDVI) ......................................................................................................................................................................39
3-13 انواع روش های طبقه بندی....................................................................................................................................................................................................40
3-13-1 روش های طبقه بندی نظارت نشده و نظارت شده............................................................................................................................................................41
3-13-1-1 روش های طبقه بندی نظارت نشده..........................................................................................................................................................................................41
3-13-1-2 روش های طبقه بندی نظارت شده...........................................................................................................................................................................................43
3-14 ساخت مدل سه بعدی...............................................................................................................................................................................................................44
3-15 روش تهیه نقشه و نمودار جزر و مد منطقه......................................................................................................................................................................47
3-15-1 تعيين حريم CRZ...................................................................................................................................................................................................................48
فصل چهارم(پردازش داده ها و نتایج) .......................................................................................................................................................................................................49
4-1 مقدمه..................................................................................................................................................................................................................................................50
4-2 پیش پردازش تصاویر ماهواره ای............................................................................................................................................................................................50
4-3 ترکیب های رنگی..........................................................................................................................................................................................................................52
4-4 تعیین پوشش گیاهی با استفاده از فرمول شاخص نرمال شده پوشش گیاهی NDVI: ....................................................................................57
4-5 ترکیب داده ها (Data Fusion) ...........................................................................................................................................................................................58
4-6 طبقه بندی نظارت نشده.............................................................................................................................................................................................................60
4-7 طبقه بندی نظارت شده..............................................................................................................................................................................................................60
4-8 مشخص کردن جاده ها................................................................................................................................................................................................................65
4-9 نقشه جزر و مد و محدوده قانونمند ساحلی......................................................................................................................................................................66
4-10 نقشه لند فرم و جزر و مد.........................................................................................................................................................................................................69
4-11 مدل سه بعدی................................................................................................................................................................................................................................70
فصل پنجم(نتیجه گیری کلی) ......................................................................................................................................................................................................................73
نتیجه گیری کلی......................................................................................................................................................................................................................................74
پیشنهاد ها ......................................................................................................................................................................................................................................77
منابع...............................................................................................................................................................................................................................................................78
چکیده انگلیسی............................................................................................................................................................................................................................................80
فهرست شکل ها
عنوان........................................................................................................................................................................................................................................................صفحه
فصل دوم
شکل 2-1: فلوچارت روش تحقیق خسروانی(1390) ...............................................................................................................................................................14
شکل 2-2: فلوچارت روش تحقیق ایکبال (2012) ...................................................................................................................................................................15
شکل 2-3: فلوچارت روش تحقیق صادقی نائینی فرد(1385) ...........................................................................................................................................17
شکل 2-4: الف، تصویر استریو منطفه تهران و ب، مدل سحی رقومی منطقه(فرازدل،1391) ................................................................ 18
شکل 2-5: فلوچارت روش تحقیق بالتساویر(2005) ...............................................................................................................................................................20
فصل سوم
شکل 3-1: محدوده انتخابی .......................................................................................................................................................................23
شکل3-2: موقعیت شهرستان جاسک .......................................................................................................................................................24
شکل 3-3: نوار ساحلی شهرستان جاسک................................................................................................................................................25
شکل 3-4: رشته کوه های بشاگرد در شهرستان جاسک..........................................................................................................................26
شکل3-5: جنگل های حرا در جاسک........................................................................................................................................................27
شکل3-6: خلیج جاسک-کناره دریای عمان.............................................................................................................................................27
شکل 3-7:پل رودخانه جگین.....................................................................................................................................................................29
شکل 3-8:رودخانه گابریک.........................................................................................................................................................................30
شکل 3-9: پل رودخانه سدیچ در دست احداث.........................................................................................................................................30
شکل 3-10: پوشش گیاهی منطقه جاسک..................................................................................................................................................31
شکل3-11: نمایش ترکیب رنگی کاذب تصاویر لندست.............................................................................................................................34
شکل 3-12: مقادیر بازتابش طول موج قرمز و مادون قرمز به همراه مقادیر NDVI برای دو نوع پوشش گیاهی خشک و تازه...........40
شکل 3-13: برداشت داده های تصاویر استریو توسط ماهواره www.satimaging .corp.com.......................................................44
شکل 3-14: نمونه ای از یک زوج تصویر ماهواره ای استریو، منطقه 22 تهران(فرازدل،1390) .............................................................45
شکل 3-15: تصاويری از مدل سه بعدی منطقه 6 و منطقه 2 تهران(فرازدل،1390) ...............................................................................46
فصل چهارم
شکل 4-1: مراحل انجام گرفته در این تحقیق............................................................................................................................................51
شکل 4-2: تصویر رنگی حقیقی RGB 321 لندست...................................................................................................................................53
شکل 4-3: تصویر رنگی کاذب RGB 742 لندست....................................................................................................................................54
شکل 4-4: تصویر رنگی کاذب RGB 432 لندست.....................................................................................................................................55
شکل 4-5: تصویر رنگی کاذب RGB 321 ASTER.....................................................................................................................................56
شکل 4-6: تصویر اعمال شده شاخص NDVI بر روی تصاویر ماهواره ای استر........................................................................................57
شکل 4-7: مقایسه تصاویر ترکیب شده و تصاویر قبل از ترکیب (ترکیب رنگی کاذب 234 لندست) ...................................................59
شکل 4-8: طبقه بندی نظارت نشده (الف- Kmeans، ب-Isodata ) ...................................................................................................61
شکل 4-9 : چهار اجرای الگوریتم های مختلف در روش طبقه بندی نظارت شده برای تصاویر لندست ................................................63
شکل 4-10: چهار اجرای الگوریتم های مختلف در روش طبقه بندی نظارت شده برای تصاویر استر .....................................................64
شکل4-11: جاده های مشخص شده از تصاویر ماهواره ای با اجرای فیلتر بالا گذر...................................................................................65
شکل 4-12: نمودار پارامترهاي آمار ماهانه جزر و مد ايستگاه جاسک سال 1388.................................................................................66
شکل 4-13: موزاییک سازی تصاویر لندست..............................................................................................................................................67
شکل 4-14: خطوط جزر و مد و منطقه قانونمند ساحلی در تصاویر ماهواره ای........................................................................................68
شکل4-15: نقشه لند فرم منطقه.................................................................................................................................................................69
شکل 4-16: تصاویر زوج استریو Cartosat1 شهرستان جاسک..............................................................................................................70
شکل4-17: نقشه لندفرم به همراه توپوگرافی شهرستان جاسک.............................................................................................................72
فهرست جداول
عنوان......................................................................................................................................................................................................صفحه
فصل سوم
جدول3-1: محدوده طول موجی باندهای تصویر برداری سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7.................................................................32
جدول3-2: محدوده طول موجی باندهای تصویر برداری سنجنده استر ماهواره ترا................................................................................33
فصل چهارم
جدول 4-1: پارامترهاي آمار ماهانه جزر و مد ايستگاه جاسک سال 1388..............................................................................................66
مقدمه
شناخت شکل، عوارض طبیعی و مصنوعی زمین به صورت یکپارچه در منطقه ای وسیع اگرچه از دیرباز مورد علاقه بشر و به خصوص محققان در این زمینه بوده است، اما جهت انجام این امر محمل زمان و صرف هزینه ی زیاد می شدند. امروزه این شناخت در مدت زمان کوتاه و همچنین به صرفه از لحاظ هزینه جز از طریق داده های سنجش از دور میسر نخواهد شد. نقشه لندفرم، شکل هاي مختلف سطح زمین و فرایندهاي سهیم و مؤثر در تشکیل و تکوین آن را نمایش می دهد. تهیه نقشه لندفرم از یک سو و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب از سوی دیگر به بهترین نحو به این شناخت منجر خواهد شد.
انواع ماهواره های زمین شناسی با سنجنده ها و قابلیت های مختلف تقریباً از سال 1943 به فضا پرتاب شده اند. تحلیل گران مطالعات زمینی با استفاده از این داده ها و مطالعات میدانی و استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی موجود به اهداف از پیش تعیین شده خود دست پیدا خواهند کرد. در واقع می توان گفت تلفیقی از علم سنجش از دور، مطالعات میدانی و سیستم اطلاعات جغرافیایی جزو لا ینفک ابزار و روش های مورد نیاز محققان مطالعات زمینی خواهد بود. همانطور که گفته شد داده های سنجش از دور ماهواره های مختلف دارای قابلیت های مختلف از تفکیک زمینی گرفته تا تفکیک طیفی، رادیومتریکی، زمانی و البته ارتفاعی را شامل می شود. تکنیک های به کار گرفته شده جهت تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای و استفاده بهینه از این داده ها و البته داده های قابل دسترس را تکنیک های سنجش از دور می نامند. انواع روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای چه به صورت پیش پردازش و چه به صورت پس پردازش موجود می باشد که محقق با توجه به هدف از پیش تعیین شده خود به استفاده از آن ها خواهد پرداخت.
در این مطالعه با ارائه ی کامل از روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای به تهیه نقشه لندفرم و جزر و مد و مدل سه بعدی شهرستان ساحلی جاسک پرداخته می شود. داده های ماهواره ای که در این تحقیق استفاده خواهد شد عبارتند از داده های لندست، استر و تصاویر استریو کارتوست 1 خواهند بود. مطالعه موردی بر روی شهرستان ساحلی جاسک در واقع از پوزه جاسک تا فاصله 50 کیلومتری غرب آن و از این فاصله تقریباً تا عمق 50 کیلومتری در شمال را شامل می شود.
منطقه جاسک یکی از مناطق ساحلی محروم و البته در حال توسعه می باشد که شناخت ژئومورفولوژي آن در ابتدای امر با استفاده از تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی می تواند به برنامه ریزی و مدیریت هر چه بهتر در توسعه و آبادانی منطقه در آینده منجر شود.
در فصل اول این تحقیق به کلیاتی از تحقیق شامل بیان مسئله، سئوال های تحقیق، فرضیه ها، اهداف و روش تحقیق پرداخته می شود. در فصل دوم مروری بر مطالعات داخلی و خارجی صورت گرفته در این زمینه پرداخته و خلاصه ایی از روش تحقیق، نتایج به همراه محاسن و معایب این مطالعات شامل می شود. فصل سوم مواد و روش ها را شامل می شود. در این فصل با توضیحی مختصر از منطقه مورد مطالعه، ویژگی ها و خصوصیات داده های ماهواره ای استفاده شده در این تحقیق و البته به طور مختصر ویژگی ها و خصوصیات انواع داده های ماهواره ای موجود، بررسی و به طور کامل توضیحی از انواع روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای در تهیه نقشه لندفرم، جزر و مد و مدل سه بعدی پرداخته می شود. فصل چهارم تجزیه و تحلیل اطلاعات صورت گرفته، و نقشه لندفرم، جزر و مد و مدل سه بعدی تهیه می شود. فصل پنجم بیان نتایج و پیشنهاد ها را شامل می شود.
امید است که مطالعه حاضر در حرکتی رو به جلو برای پیشرفت تحقیقات در این زمینه مثمرثمر و مفید واقع شود.
433705317500فصل اول
کلیات
00فصل اول
کلیات

1-1 مقدمه
در این فصل به کلیاتی از قبیل بیان مسئله، سئوال های اصلی تحقیق، هدف از انجام تحقیق، فرضیه های تحقیق، روش انجام تحقیق، ضرورت استفاده از RS, GIS,GPS و غیره پرداخت می شود. لازم به ذکر است که مواردی که در این فصل به آن پرداخته می شود شامل مواری است که در ارائه شفاهی طرح موضوع جهت تصویب به آن پرداخته شده است و سعی بر آن است که در ادامه تحقیق اهداف تعیین شده تحقق یابد.
1-2 بیان مسئله
نقشه لندفرم، شکل هاي مختلف سطح زمین و فرایندهاي سهیم و مؤثر در تشکیل و تکوین آن را نمایش می دهد و تهیه آن در مناطق ساحلی، عموماً محدوده قانون مند ساحلی (CRZ) را شامل می شود. این محدوده بر طبق تعریف وزارت محيط و جنگل هاي كشور هند اراضي 500 متري از بالاترين خط مد به طرف خشكي و اراضي بين پايين ترين خط جزر تا بالاترين خط مد را شامل مي شود .با توجه به اینکه این منطقه مرز بین خشکی و دریا را شامل می شود، جریان های آبی بالاخص جزر و مدهای دریایی لندفرم های خاصی را در این مناطق به جای خواهد گذاشت.
تهیه نقشه لندفرم در این مناطق با بدست آوردن شناخت وضعيت نوار ساحلي، می تواند به برنامه ريزي و مديريت بهتري از نظر صنعتي، تجاري، مسكوني، زيست محيطي، جهان گردي، توريستي و غيره منجر شود. تهیه نقشه لندفرم در محدوده قانون مند ساحلی از یک سو و تهیه مدل سه بعدی شهر با تفکیک مطلوب در محدوده ای فراتر از محدوده ی قانونمند ساحلی در کنار هم، درکی دقیق و واقعی از عوارض طبیعی و مصنوعی به دنبال خواهد داشت که در دو حیطه ی نظامی و صنعتی جهت نیل به اهداف آنها بسیار مثمرثمر خواهد بود.
نقشه لندفرم ها را می توان از روش مطالعات میدانی، با عملیات پیش پردازش و پس پردازش تصاویر سنجش از دور و با استفاده از اطلاعات مکانی و توصیفی موجود تهیه نمود. در این پروژه، نقشه لندفرم منطقه جاسک را بعد از بدست آوردن آمار جزر و مد در این منطقه، و متعاقباً تعیین محدوده قانون مند ساحلی و در ادامه، مدل سه بعدی شهر با تفکیک مطلوب در محدوده ای فراتر از محدوده ی قانون مند ساحلی با استفاده از تصاویر ماهواره ای از قبیل Landsat،1 Cartosat و Aster تهیه و برای اعتبار سنجی، مقایسه ای بین مطالعات میدانی محدود و این نتایج انجام خواهد گرفت.
در نهایت علاوه بر مقایسه عملکردی که بین تصاویر ماهواره ای مختلف جهت تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی منطقه صورت می گیرد، سعی خواهد شد تا با بهره گیری از ویژگیهای منحصر به فرد هر کدام از تصاویر به طور جداگانه و تلفیقی از آنها با داده های میدانی و همچنین اطلاعات مکانی و توصیفی موجود منطقه، بهترین نقشه لندفرم و مدل سه بعدی منطقه تهیه گردد.
1-3 سئوالات اصلی تحقیق
سئوالات اصلی که این پروژه به دنبال پاسخگویی به آنها است عبارتند از:
1 - چه نوع از داده های ماهواره اي براي مطالعه لندفرم های ساحلی مناسب تر می باشد؟
2- آیا بهترین شیوه جهت تهیه نقشه لندفرم استفاده از ویژگی های منحصر به فرد هر کدام از تصاویر به طور جداگانه و در نهایت تلفیقی از آنها می باشد؟
3- نقشه لندفرم و مطالعات ژئومورفولوژیکی چگونه باید تهیه شوند تا مدیران را در امر برنامه ریزي محیطی یاري دهد؟
1-4 اهمیت و ضرورت انجام تحقيق
نوار ساحلي محيط منحصر به فردي است كه درآن چهار بوم هيدروسفر، اتمسفر، ليتوسفر و بيوسفر با هم ارتباط پيدا كرده و سبب شكل گيري چشم اندازهاي ويژه اي در اين ناحيه مي شوند. اين شرايط عامل اصلي توجه انسان به ساحل از نظر صنعتي، تجاري، توريستي، تفريحي و گردشگري شده به همين منظور جغرافي دانان، ژئومورفولوژيست ها و برنامه ريزان محيطي اهميت ويژه اي براي مناطق ساحلي در نظر مي گيرند.
در حال حاضر مطالعات براي برنامه ريزي روي لندفرم ها، چشم اندازها و كاربري اراضي در كليه سطوح ملي، منطقه اي، ناحيه اي و محلي يكي از اهرم هاي توسعه پايدار محسوب مي شود. با توجه به اين ملاحظات لندفرم و اشكال سطح زمين و تهيه نقشه آن را مي توان به عنوان زيربناي مطالعات برنامه ريزي سرزمين محسوب كرد.
مطالعات در زمينه لندفرم ها در ايران اندك و انگشت شمار است. اين امر به ويژه در نواحي ساحلي شديدتر مي باشد و اين در شرايطي است كه در برنامه ريزي ها و اجراي پروژه عمراني نياز به بررسي هاي محيطي از اين دست، به خوبي احساس مي شود. كمبود مطالعات در زمينه اشكال سطحي زمين و لندفرم ها در بسياري از مناطق باعث شده است تا اجراي پروژه هاي هاي عمراني با موفقيت كامل صورت نگيرد.
منطقه جاسک یکی از مناطق ساحلی محروم و البته در حال توسعه می باشد که از این امر مستثنی نیست. شناخت نواحی ساحلی آن در ابتدای امر با توجه به توپوگرافی خاصی که در منطقه موجود می باشد (فرورفتگی عمیق در سواحل غربی و شرقی پوزه جاسک) با استفاده از نقشه لندفرم می تواند به برنامه ريزي و مديريت هر چه بهتر در توسعه و آبادانی این منطقه در آینده بینجامد.
1-5 هدف های اساسی تحقیق
هدف کلی از انجام این تحقیق تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب می باشد. البته در این مسیر پس از تجزیه و تحلیل اطلاعات و استفاده از روش های مختلف به بهترین شیوه جهت دستیابی به نقشه لندفرم و مدل سه بعدی دست پیدا خواهیم کرد که هدف های بعدی از انجام این تحقیق را شامل می شوند. تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب، نقشه ایی می باشد که در آن آمایش سرزمینی منطقه مورد مطالعه به خوبی مشخص و عوارض طبیعی و مصنوعی در آن قابل شناخت و حتی الامکان دارای ارتفاعی واقعی باشند. نقشه لندفرم و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب این امکان را فراهم می آورد که تحلیل گران در هر دو جنبه ی صنعتی و حتی نظامی به اهداف مورد نظر به سهولت دست پیدا کنند.
استفاده کنندگان احتمالی از نتایج این تحقیق عبارتند از:
نیروی های مسلح
سازمان بنادر و کشترانی
سازمان محیط زیست، منابع طبیعی و شیلات
1-6 فرضیه های تحقیق
تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی شهر با استفاده از تصاویر سنجش از دور بهترین روش برای شناخت عوارض طبیعی و مصنوعی جهت استفاده در جنبه های تجاری، اقتصادی و نظامی در مناطق وسیع و صرفه جویی در هزینه می باشد.
تصاویر ماهواره ای انتخابی(Landsat، Cartosatو Aster) از کارایی لازم جهت هرچه بهتر تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی برخوردار می باشد.
1-7 ضرورت استفاده از RS[1],GIS[2],GPS[3]
1-7-1 ضرورت استفاده از سسیستم اطلاعات حغرافیایی:
حجم زیاد داده و کاربرد های روزافزون آنها در نظام های مختلف مرتبط با زمین، نظیر منابع طبیعی، محیط زیست، بوم، خاک، زمین شناسی و ... از یک سو و ماهیت پویایی و تغییر پذیری آنها در بعضی از نظام ها از جمله منابع طبیعی و محیط زیست از سویی دیگر، ضرورت استفاده از ابزارهای کمکی الکترونیکی و روشهای نوین را مطرح ساخته اند درویش صفت(1390).
توسعه و تکامل بسیار سریع فناوری رایانه ای در بخش های سخت افزاری و نرم افزاری آن در دهه های اخیر، ابتدا امکانات و تسهیلات فنی بسیار زیادی در رابطه با پردازش هندسی و گرافیکی داده های مرتبط با زمین و همچنین سازماندهی، مدیریت و به کارگیری اطلاعات موضوعی را به طور مجزا از هم فراهم ساخت. تشخیص ضرورت در اختیار داشتن و به کارگیری تسهیلات فوق به طور یکپارچه و توأمان در رابطه با داده های زمینی، منجر به طراحی و ایجاد سامانه های اطلاعات جغرافیایی گردید. یک سامانه اطلاعات جغرافیایی قادر است داده های مربوط به موقعیت مکانی پدیدها را به همراه اطلاعات توصیفی آنها به طور یکپارچه نگهداری و به طور همزمان جهت طراحی، برنامه ریزی و حل مشکلات مورد استفاده قرار دهد درویش صفت(1390).
ایجاد و بکارکارگیری سامانه های اطلاعات جغرافیایی منجر به بروز تغییرات و جهش های عظیمی در بسیاری از زمینه ها نظیر محیط زیست، آمایش سرزمینی و جنگلدار ی شد. GIS موجب تغییر زمینه های سنتی و کلاسیک فعالیت ها و راهکارهای مسائل پیچیده و مفصل گردید. همچنین تبادلات بهتر بین نظام های مرتبط با وسائل و تأثیر گذاری متقابل هر یک از زمینه های تخصصی آن را فراهم نمود درویش صفت(1390).
1-7-2 ضرورت استفاده از سنجش از دور:
مزایایی که کار با داده های سنجش از دور در اختیار کاربران قرار می دهد توجه بسیاری از کارشناسان را به خود جلب کرده و باعث گسترش سطح استفاده از این فناوری نوظهور در دنیای کنونی شده است. روش های سنجش از دور در مقایسه با روش های دیگر تولید اطلاعات مانند نقشه برداری زمینی، عکسبرداری هوایی و آمارگیری های محلی از مزایای بسیار برخوردار هستند. سنجش از دور علاوه بر اینکه مشکل دسترسی به محل و حضور فیزیکی در آن را که لازمه روش های زمینی و سنتی است مرتفع ساخته و آنرا به حداقل رسانده است، با ایجاد پوشش خوبی از منطقه مورد مطالعه امکان دید کلی و عام تر از آن را فراهم می سازد. با توجه به سطحی که یک تصویر ماهواره ای پوشش می دهد، در کل هزینه انجام کار پایین آمده و از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه است چرا که استفاده از این فناوری به نیروی انسانی کم (ولی متخصص) و عملیات زمینی بسیار محدود نیاز دارد.
امروزه داده ها و کلیه پردازش ها و خروجی آنها در سنجش از دور به صورت رقومی بوده و همین مسئله باعث می شود تا از فناوری کامپیوتری موجود حداکثر استفاده برده شود. این مسئله همچنین در ایجاد ارتباط ساده و آسان بین سیستم های سنجش از دور می تواند به عنوان یک لایه اطلاعاتی به GIS وارد شود و مورد پردازش و آنالیز های بعدی قرار گیرد فاطمی(1389).
یکی دیگر از مزایای سنجش از دور وجود انواع متنوعی از تصاویر ماهواره ای (یا هوایی) با خصوصیات مکانی و طیفی مختلف است، که به کارشناسان اجازه می دهد با استفاده از این قابلیت، مجموعه اطلاعات جامع تری را در زمان کوتاه تری نسبت به روش های مرسوم کسب کنند. تصاویر سنجش از دور در بخش های مختلفی از طیف الکترومغناطیسی که نسبت به طول موج به همان نام نامیده می شوند، مثلاً تصاویر مرئی، تصاویر مادون قرمز، تصاویر مادون قرمز حرارتی و تصاویر راداری. هر دسته از این تصاویر اطلاعات جداگانه ای از عوارض تصویر برداری شده را در اختیار ما قرار می دهند که باعث می شود آنالیز دقیق تر و کامل تری از وضعیت موجود به دست آید فاطمی(1389).
وجود سنجنده های متعدد که تصویر برداری های متنوعی را در بخش های مختلف طیف الکترومغناطیسی انجام می دهند علاوه بر تنوع داده باعث گردیده است تا برای یک مکان مشخص تصاویر متعددی موجود باشند و بتوان آنالیزهای چند زمانه را نیز انجام داد. وجود این قابلیت ها در این فناوری باعث شده تا سنجش از دور از انحصار سیستم های نظامی و جاسوسی خارج شده و در خدمت مقاصد کاربردی و تحقیقاتی قرار گیرد فاطمی(1389).
1-7-3 ضرورت استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی:
بعضی از مزایا و موارد استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی در ذیل شرح داده شده است:
بیشترین استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی(GPS)در بحث نقشه های توپوگرافی است، با استفاده از آن می توان در یک محیط کوچک ،ارتفاع و طول و عرض جغرافیایی نقاط را بدست آورد و آنرا به نقشه توپوگرافی تبدیل و به راحتی خطوط میزان را ترسیم نمود.
محاسبه شیب از دیگر موضوعات استفاده از GPS می باشد. این سیستم می تواند فاصله افقی بین دو نقطه و اختلاف ارتفاع را محاسبه نماید، لذا به راحتی با این دستگاه، شیب بین دو نقطه اندازه گیری می شود.
با GPS می توان فاصله بین دو نقطه روی نقشه را به واحد دلخواه محاسبه کرد.
از دیگر موضوعات مورد استفاده این سیستم بحث نقشه برداری زمینی است. با استفاده از GPS می توان هم فاصله بین نقاط و هم زاویه انحراف از مسیر را محاسبه و به راحتی نقشه برداری نمود.
یکی دیگر از بحث های استفاده از این سیستم ترسیم خطوط میزان و کار با نقشه هاست.
از دیگر موضوعات استفاده از این سیستم بحث تعیین شمال مغناطیسی و حقیقی است، که در واقع از قابلیت های اولیه GPS می باشد.
سیستم های تصویر نقشه از دیگر موارد استفاده GPS می باشد، GPS سیستم تصویر UTM و سیستم تصویر جغرافیایی را می تواند شناسایی و معرفی نماید.
داده های بدست آمده (ارتفاع، طول و عرض جغرافیایی نقاط) توسط GPSرا می توان به راحتی به محیط GIS برده و مدل های سه بعدی به راحتی قابل ترسیم می باشد.
با GPS می توان تغییرات در مقیاس نقشه ها را به راحتی نشان داد و فواصل بین نقاط را در مقیاس های مختلف مقایسه نمود.
از آنجا که GPS از طریق ارتباط با ماهواره ها و دریافت سیگنال آنها کار می کند، در یک صفحه جداگانه هندسه قرار گیری ماهواره را در فضا به صورت یک مدل خاص نشان می دهد.
محاسبه زمان طلوع و غروب خورشید و ماه از دیگر موضوعات قابل با استفاده GPS می باشد.
با توجه به موارد گفته شده از مزایای سیستم موقعیت یاب جهانی، این سیستم بهترین ابزار جهت عملیات راست آزمایی نتایج بدست آمده با واقعیت می باشد. به صورت مختصر در این بخش می توان اشاره کرد که برداشت های نقاط کنترل زمینی توسط GPS انجام می گیرد و مقدار آن که تقریباً از درصد خطای کمتری برخوردار می باشد با نتایج بدست آمده در این تحقیق مورد مقایسه قرار می گیرد.
6750052990850فصل دوم
پیشینه تحقیق
00فصل دوم
پیشینه تحقیق
7245353548380فصل دوم
پیشینه تحقیق
00فصل دوم
پیشینه تحقیق

2-1 مقدمه
در این فصل به تحقیقات داخلی و خارجی که در این زمینه پرداخته شده است می پردازیم. روش تحقیق به همراه نتایج آن، همچنین معایب و محاسن روش های انجام گرفته که محقق در تحقیق به آن اشاره کرده است از جمله مواردی است که در این فصل به طور کامل به آن پرداخته می شود.
2-2 پیشینه ی تحقیقات در خصوص تهیه نقشه ی لندفرم
خانم ملامهرعلیزاده (1382) با نگاه به قابلیت برجسته و ممتاز ماهواره ها و علم دور سنجی در تصویر برداری از مناطق صعب العبور و وسیع به طور یکپارچه در مدت زمان کوتاه به تهیه نقشه لندفرم منطقه سمنان با مساحتی بالغ بر 96816 کیلومتر مربع پرداخته است. در این مطالعه ابتدا به منظور آماده سازي داده هاي ماهواره اي براي مطالعه، تصاویر ماهواره اي اعم از لندست و IRS با استفاده از نقشه هاي توپوگرافی 1:50000 تصحیح هندسی و سپس این داده ها در محیط نرم افزار پردازش تصویر ER Mapper بارزسازی و سپس با یکدیگر تلفیق شدند. هدف از تلفیق را ملامهرعلیزاده (1382) استفاده از تفکیک طیفی تصاویر لندست و تفکیک مکانی ایده ال تصاویر IRS به طور همزمان بیان کرده است. روش Transform Brovey جهت تلفیق تصاویر انتخاب گردید.
همچنین به منظور استفاده از اطلاعات نقشه هاي زمین شناسی موجود، این نقشه ها اسکن گردیند؛ و سپس در محیط نرم افزار ER Mapper 6.3 مختصات دار شده و سپس با یکدیگر موزاییک شدند.
با روي هم قراردادن نقشه هاي زمین شناسی و تصاویر تلفیق شده، پدیده هاي مختلف منطقه نیز براساس معیارهاي لازم براي رده بندي لندفرم ها در این مطالعه، شناسایی و ارزیابی شدند. در همین راستا، نقشه هاي توپوگرافی و مدل رقومی ارتفاع منطقه DEM (در مقیاس 1:250000 ) در شناسایی لندفرم ها نقش بسزایی داشتند. با استفاده از تفسیر بصري داده های فوق، لندفرم هاي منطقه شناسایی گردید و در نرم افزار Arc View 3.2a به فرمت Shp، فایل رقومی شد؛ سپس در روند کار و انجام کنترل هاي زمینی و میزان انطباق یافته هاي تفسیري با لندفرم هاي واقع در محدوده بررسی شده بازدیدهاي میدانی انجام گرفت. در پایان، فایل تهیه شده در Arc View به منظور تلفیق اطلاعات، ایجاد توپولوژي، کدگذاري، شیت بندي کردن و در نهایت به منظور قابل استفاده کردن اطلاعات در یک محیط (GIS-GISReady) فایل ایجاد شده در نرم افزار Arc/ Info7.2/1 وارد شد.
یافته هاي ملامهرعلیزاده (1382) نشان می دهد که با استفاده از دورسنجی، می توان نقشه هاي اولیه ژئومورفولوژي و مورفوتکتونیکی بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک تهیه کرد. با توجه به وضعیت اقلیمی و جغرافیایی استان سمنان و دستاورد هاي این پژوهش، استفاده از داده هاي ماهواره اي می تواند به عنوان بهترین تکنیک براي شناسایی، ممیزي و به نقشه درآوردن لندفر م ها استخراج گردد. ملامهرعلیزاده (1382) استخراج برخی از این کلاسهاي ژئومورفولوژیکی و ارتباط آنها با دیگر پدیده هاي زمین شناسی و زیست محیطی در ارزیابی و مدیریت عمرانی و محیطی را بسیار سودمند ارزیابی کرده است. ملامهرعلیزاده (1382) بیان داشته است که در بررسی هاي ژئومورفولوژیکی و استخراج لندفرمها به کمک داده هاي سنجش از دور می توان مناطق آبرفتی و مخروط افکنه ها را شناسایی و طبقه بندي کرد. بسترهاي رود، دشت هاي سیلابی و رودخانه اي را تفکیک کرد و چه بسا مخروط افکنه هاي آبرفتی و رسوبی را از همدیگر تمیز داد که هر یک از این کلاس ها به نحوي با وضعیت آب هاي سطحی و آب هاي زیرزمینی در ارتباط هستند. مخروط هاي رسوبی منبع سیلاب و آب هاي زیرزمینی می باشند؛ درحالی که مخروط هاي آبرفتی در مناطق خشک و در دشت هاي دامنه اي تکوین و توسعه یافته و تنها منبع مهم آب چه از نظر منابع آب سطحی و چه آب زیرزمینی در چنین مناطقی می باشند.
ضیائیان (1388) را می توان در ايران به عنوان نخستین نفر قلمداد کرد که به مطالعه لندفرم های ساحلی پرداخته است. ضیائیان (1388) ابتدا به بررسي منطقه از نظر زمين شناسي، خاك شناسي، اقليمي و هيدرولوژيكي پرداخته و در مرحله بعد به بيان ويژگي نواحي ساحلي، تعريفCRZ ، طبقه بندي لندفرم هاي ساحلي و تعريف دقيق آنها، تهيه آمار جزر و مد اقدام نمود. با استفاده از دانش سنجش از دور (RS) ابتدا عمليات پيش پردازش و پردازش بر روي داده هاي ماهواره اي را اعمال و با روش تفسير رقومي و چشمي فرم هاي غالب در منطقه را شناسايي نمود. همچنين با استفاده از خطوط جزر و مد و خط ساحلي استخراج شده از داده ماهواره اي، منطقه CRZ مشخص و پس از مقايسه نتايج به دست آمده با برداشت هاي زميني، نقشه لندفرم در محدوده قانون مند ساحلی را در محيط GIS تهيه نمود. در مرحله تصویر چشمی براي بالا بردن قدرت ديد و تشخيص بهتر عوارض در روي داده هاي ماهواره اي اقدام به فيوژن و يا تركيب تصوير سياه و سفيد PAN و تصويررنگي LISSIII كرد كه باعث بالارفتن كيفيت تصوير رنگي LISSIII و همچنين تشخيص و تفكيك بهتر عوارض بر روي تصوير شد. و در مرحله دوم با استفاده از كليدهاي تفسير از قبيل تن و رنگ، بافت تصوير و الگو و شكل عوارض اقدام به شناسايي فرم هاي شاخص در تصوير نموده و نقشه فرمهاي شناسايي شده تهيه گرديد. در مرحله تفسیر رقومی بعد از انجام بازديد منطقه اي و برداشت نقاط GPS در نهايت با اعمال روش طبقه بندي نظارت شده در نرم افزار PCI Geomatica لندفرم هاي مورد نظر را شناسایی نمود .برای تهیه بالاترین خط مد و پایین ترین خط جزر از فرمول زیر استفاده نمود:

براي به دست آوردن LWL از سه بخش، مدلينگ (Easi Modelling)، Filterو LineAlgorithm نرم افزار PciGeomatica استفاده نمود. براي تهيه بالاترين خط مد از روش تفسير چشمي استفاده نمود به اين صورت كه ابتدا اراضي گلي كه تحت جريان هاي جزر و مدي به وجود آمده بودند، از روي تصوير ماهواره اي استخراج شد. در مرحله نهايي مرز انتهاي اين اراضي به سمت خشكي به عنوان بالاترين خط مد در نظر گرفته و خط مد را به اين روش تهيه نمود. ضیائیان (1388) هدف از تهيه خطوط جزر و مد را مشخص كردن محدوده CRZ يا منطقه قانون مند ساحلي بیان نموده است.
ضیائیان (1388) بیان داشته است که نقشه لندفرم تهیه شده نشان می دهد كه ساحل شهرستان بوشهر از نوع ساحل پلاژيك بوده و در شكل دهي آن عوامل فرسايش خشكي نقش بيشتري را نسبت به عوامل فرسايش دريا داشته اند. به دليل هدايت فاضلاب هاي اين شهر به داخل آب هاي ساحلي در محدوده شهر بخش قابل توجهي از ساحل دچار آلودگي زيستي شده كه اين امر تأثير بسزايي هم از نظر توريستي و هم از نظر زيست جانوري در منطقه گذاشته است. از طرفي ديگر ساحل بوشهر داراي سواحل شني بسيار زيبايي است كه به دليل استفاده نادرست ساكنان محل و همچنين نظارت نداشتن شهرداري، اين قسمت با زباله هاي شهري پر شده است كه با رعايت حفظ محيط زيست و پاكسازي ساحل مي توان براي جذب توريست اقدام كرد. لازم به ذکر است که ضیائیان (1388) نتایج تحقیق خود را فقط به مطالب ذکر شده در بالا بسنده کرد و به نقاط ضعف و قوت تکنییک های سنجش از دور استفاده شده اشاره ای نکرده است.
خسروانی (1390) از داده هاي سنجنده LISS IV، ماهواره ی IRS-P 6 براي تهيه نقشه کاربري اراضي دشت سگزي واقع در شرق اصفهان استفاده کرد که مساحت منطقه مورد مطالعه ۲۲۱۲۱ هکتار مي باشد. خسروانی (1390) تصاوير) باند ۲ (سبز، )باند ۳ (قرمز،) باند ۴ (مادون قرمز نزديک سنجنده LISS IV با دقت زمینی 8.5 متر، با روش نزديک ترين همسايه و مدل هندسي چند جمله اي درجه يک RMSE حدود 3.0 متر پيکسل به نقشه توپوگرافي 1:25000 منطقه را ثبت داد. براي آناليز داده ها روش هاي مختلف پردازش تصوير نظير طبقه بندي نظارت شده و نظارت نشده، تجزيه مؤلفه هاي اصلي، فيلتر گذاري و شاخص گياهي NDVI را روي داده هاي ماهواره اي اعمال نمود. در نهايت نقشه کاربري اراضي با استفاده از روش هيبريد را تهیه نمود. شکل 2-1 به صورت فلوچارت روش تحقیق خسروانی را به طور کامل تشریح می نماید.

شکل 2-1: فلوچارت روش تحقیق خسروانی(1390)
خسروانی (1390) در خصوص تصحیح هندسی بیان داشته است که تصحيح هندسي تصوير استفاده شده در اين پژوهش با دقت بالا و خطاي کمتر از نيم پيکسل انجام گرفته است که اين ميزان خطا براي زمين مرجع شدن، مناسب است. کوپين و همکاران (2004) نيز در مقاله مروري خود بيان داشتند که خطاي کمتر از يک پيکسل براي تصحيح هندسي تصاوير ماهواره اي قابل قبول مي باشد. در نهایت نقشه حاصل ۶ كاربري اراضي زير را به خو بي تفکيک نمود:
اراضي كشاورزي، زمين هاي باير، اراضي به هم خورده، زمين هاي تاغ كاري (Haloxylon amodendron) ، خطوط ارتباطي و جاده ها، مناطق مسکوني و محل هاي صنعتي. خسروانی (1390) بیان کرده است که این نقشه داراي ضريب کاپاي ۸۹ %و دقت کلي ۹۲ % است. زمين هاي باير در اين منطقه اراضي با پوشش گياهي طبيعي ولي بسيار ضعيف را شامل مي شود که جزء بيابان هاي طبيعي محسوب مي گردند. زمين هايي که در اثر فعاليت کوره هاي آجرپزي، توپوگرافي طبيعي زمين به هم خورده و به دنبال آن پوشش گياهي کاملاً از بين رفته، اراضي تخريب شده محسوب مي شود؛ اين اراضي جزء مناطق بياباني مصنوعي منظور مي گردد . داده هاي اين سنجنده براي تفکيک انواع کاربري هاي مطالعه شده به خصوص در رقومي سازي جاده ها توانایي بالايي دارد، بدين ترتيب داده هاي اين سنجنده براي تصحيح نقشه هاي 1:25000 توپوگرافي مي تواند کاربرد داشته باشد.
ایکبال (2012) با هدف مدیریت نواحی ساحلی با استفاده از تصاویر ماهواره ای سه بعدیSpot و IRS به مطالعه منطقه ساحلی آندامن جنوبی پرداخت. منطقه ساحلی آندامن جزء مناطق بکر جهانی شامل جنگل های مانگرو محسوب می شود. در واقع ایشان هم به مانند ضیایئان (1388) منطقه CRZ را تعیین و محدودیت های ساخت و ساز و دخالت بشر در این منطقه را بیان می کند. ایکبال در مطالعه خود با مقایسه تصاویر ماهواره ای Spot سال 1998 و IRS سال 2007 به تغییرات به وجود آمده در منطقه ساحلی آندامن جنوبی در طول این مدت دست یافت. شکل 2-2 فلوچارت روش تحقیق ایکبال (2012) را نشان می دهد. البته ایکبال فقط به تصویر چشمی تصاویر ماهواره ای بسنده کرده بود و از سایر تکنیک های سنجش از دور استفاده نکرد. ایکبال (2012) تغییرات به وجود آمده را محسوس قلمداد کرد و بی توجهی مسئولان بالاخص دولت مردان را در خصوص قوانین CRZ عامل مهمی در فرسایش این منطقه و از بین رفتن اکوسیستم ناب این منطقه معرفی کرد. البته قبلاً سلواوینایاگام (2004) با مقایسه تصاویر ماهواره ای Spot سال 1998 و IRS سال 2003 به تغییرات به وجود آمده در جزیره لات لند پرداخته بود و به نوعی روش تحقیق ایکبال (2012) بر گرفته از روش تحقیق سلواوینایاگام (2004) بود.

شکل 2-2: فلوچارت روش تحقیق ایکبال (2012)
در ادامه یووارجی و دهارانیجان (2013) با مقایسه تصاویر ماهواره ای IRS سال 1998 تا سال 2011
به تغییرات به وجود آمده در سواحل آندامن پرداختند. برخلاف ایکبال (2012)، یووارجی و دهارانیجان (2013) توجه خود را به بلایای طبیعی از قبیل سیل، سونامی در تغییرات به وجود آمده پرداخته اند که نقش مهمی در بالا آمدن سطح آب دریا دارد. همچنین از پدیده گرم شدن جو به عنوان یکی دیگر از عوامل بالا آمدن سطح آب دریا و نتیجه آن تغییرات در سواحل آندامن بر شمارید، ایشان هم به مانند ایکبال (2012) تنها از روش تفسیر چشمی سعی به استخراج تغییرات به وجود آمده بسنده کرد و از تکنیک های خاص سنجش از دور جهت بالابردن کیفیت تصاویر و استخراج هر چه بهتر تغییرات به وجود آمده در طول این مدت استفاده نکرده است.
البته بنجامین (2011)، دهارنیجان و همکاران (2010)، جیری (2000)، گرین (1998) و ایبراهیم (1992) از جمله کسانی بودند که با استفاده از داده های ماهواره ای به تهیه نقشه لندفرم مناطق ساحلی پرداخته و تغییرات به وجود آمده در طول چند سال را شناسایی کردند.
2-3 پیشینه تحقیقات برای تهیه مدل سه بعدی
صادقی نائینی فرد (1385) در مطالعه خود به امکان تولید مدل سطحی رقومی با استفاده از نقشه های 1:2000 پرداخت و روش شناسی و آزمون صحت و دقت و خطاها را مورد بررسی قرار داد. بهمين منظور، امكان توليد DSM شهري در شهرهاي ميامي، مرزي كلا و دو منطقه متفاوت از شهر تهران را مورد ارزیابی قرار داد كه DSM شهر تهران بتفصيل تشریح شد. به منظور تولید DSM شهری سه لايه رستريِ مدل رقومي زمين بصورت مثلثي و شبكه اي، ساختمانها و ديوارها تهيه نمود سپس لايه هاي رستري ذكر شده با استفاده از روش طراحي شده مورد آناليز قرار گرفت و نهايتاً DSM تهیه گردید.
صادقی نائینی فرد (1385) بیان کرده است که اخطار روي محصول نهايي، ناشي از بردارهايي است كه بايد ویرایش گردند و سپس DSM تهیه شود.
مدل ارتفاعي رقومي (DEM ) مدلی است که ارتفاعات سطح زمین در آن به تصویر کشیده شده است در حالی که در DSM هم ارتفاعات مربوط به توپوگرافي زمين و هم ارتفاعا ت عوارض ساخت دست بشر ارائه مي شود. در این تحقیق ابتدا DEM منطقه تهیه و سپس ارتفاع عوارض ساخت دست بشر مانند ساختمان ها، دیوارها و پل ها به آن اضافه گردید. بنابراین در ابتدا ارتفاع عوارض ساخت دست بشر با ارتفاع عوارض طبیعی مورد مقایسه قرار گرفته و در جاهایی که عوارض مصنوعی دارای ارتفاع بیشتری بوده جا گذاری انجام می شود و در جاهایی که این عوارض مصنوعی دارای ارتفاع کمتری بوده به عنوان خطا تلقی می گردد و نیاز می باشد تصحیحات لازم روی آن صورت پذیرد. در صورتی که نتوان خطاها را تصحیح نمود عدد ارتفاع مربوط به DEM جایگذین می گردد و در یک رستر الحاق شده به نتیجه نهایی، محل خطا به کاربران اعلان می گردد. شکل 2-2 به صورت فلوچارت روش تحقیق صادقی نائینی فرد را به طور کامل تشریح می نماید.

شکل 2-3: فلوچارت روش تحقیق صادقی نائینی فرد(1385)
نتايج صادقی نائینی فرد (1385) نشان مي دهد كه دقت DSM شانزده شيت تهران با آماره RMSE معادل 0.4 متر بدست آمد كه در سطح اطمينان 90 % در محدوده مجاز 0.65 متر قرار مي گيرد. همچنین صحت DSM مذکور نيز سطح اطمينان 90 % را فراهم نموده است. صادقی نائینی فرد (1385) پیشنهاد داده است که با توجه بمنظور كشف اشتباهات موجود در نقشه هاي برداري و تصحيح آنها و سپس توليد نهايي DSM ، بهتر است که DSM حاصل از DEM مثلثی نيز توليد و در مرحله ويرايش بردارها مورد استفاده قرار بگيرد. در ادامه ایشان اذعان داشتند که علی رغم اینکه دقت DSM حاصل از دو نوع DEM مثلثي و شبكه اي تفاوت چنداني با هم ندارند ولی شكل ظاهري DEM مثلثي در محلهاي با تفاوت ارتفاعي زياد، مناسب نمي باشد لذا توليد DSM از DEM شبكه اي در توليد انبوه اين محصول پیشنهاد می شود.
فرازدل (1391) با تمرکز بر ماهواره World View2 به بررسی مشخصات فنی و قابلیت های آن در زمینه های مختلف پرداخته و در آن از تصویر استریو سال 89 شهر تهران برای تهیه مدل رقومی ارتفاعی زمینی و استخراج عناصر مربوط به بعد سوم و همچنین ارزیابی و تجزیه و تحلیل های لازم استفاده کرده است. تصحیح هندسی تصاویر از طریق معادلات غیر پارامتریک (معادله ریاضی رشنال) انجام گردید. سپس جهت استخراج مدل سطحی رقومی مراحل زیر به ترتیب انجام پذیرفت:
انتخاب نقاط کنترل مناسب و اصلاح نقاط با توجه به متوسط باقیمانده خطا
ساخت تصاویر اپیپلار و به حداقل رساندن پارالکس تصویر
معرفی سیسم تصویر
استخراج اتوماتیک مدل سطحی رقومی
بررسی مدل به دست آمده و مشخص کردن مناطق دارای خطا
اصلاح مدل سطحی رقومی
شکل 2-4 قسمتی از مدل سطحی رقومی منطقه 22 تهران، به همراه یکی از تصاویر استریو از همان منطقه را نشان می دهد.
ب الف

شکل 2-4: الف، تصویر استریو منطفه تهران و ب، مدل سحی رقومی منطقه(فرازدل،1391)
فرازدل (1391) به عنوان نتایج تحقیق خود بیان کرده است که مدل سطحی بدست آمده به صورت اتوماتیک حاصل شده و دارای خطا می باشد. این خطا در مناطق مسکونی، مخصوصاً مناطقی که ساختمان ها متراکم ترند، بیشتر مشاهده می شود. یکی از دلایل ایجاد این خطاها، توان تفکیک مکانی پایین تصاویر استریو، برای استخراج ارتفاع ساختمانهاست. دلیل دیگر، وجود سایه در بعضی مناطق و یا انعکاس بیش از حد نور در مناطق دیگر است که موجب از بین رفتن جزئیات تصویر شده است. تراکم پوشش گیاهی در مناطق مسکونی نیز عامل دیگری در ایجاد خطاست.
به طور کلی این نتیجه قابل استنباط است که با توجه به عوارض گوناکون با تراکم بالا در شهرهای بزرگی مثل تهران، تولید اتوماتیک محصولاتی مدل سطحی رقومی ارتفاعی سطح زمین و نقشه شیب از تصاویر استریو با نرم افزار های موجود، بدون خطا امکان پذیر نیست و نیاز به انجام عملیات پس پردازش امری اجتناب پذیر است. دور نمای بهبود روش ها و فناوری موجود، حذف مرحله پس پردازش و تمام اتوماتیک سازی محصول در کوتاه ترین زمان ممکن خواهد بود.
بالتساویر سال 2005 با استفاده از یک روش اتوماتیک به تولید DSM از تصاویر ماهواره ای IKONOS در منطقه ساتا واقع در کشور سویس پر داخته بود و بر مبنای خطاهای بدست آمده در مقایسه با داده های لیزری که دارای کیفیت بسیار بالا بودند، جهت گیری دقیق سنسور را تعیین کرده بود. البته در این قسمت فقط به روش به کار گرفته شده برای استخراج DSM پرداخته و نتایج تحقیق بهمراه محاسن و معایب مطرح شده در مقاله ی ایشان پرداخته می شود. استخراج DSM از طریق یک الگوریتم دوره ای که به صورت متناوبی به دقیق کردن DSM های استخراج شده از تصاویر ماهواره ایکونوس می پردازد انجام می گیرد. این روش به صورت فلوچارت در شکل 2-5 نمایش داده شده است.

شکل 2-5: فلوچارت روش تحقیق بالتساویر(2005)
بالتساویر (2005) بیان کرده است که مقایسه DSM های استخراج شده در این تحقیق با داده های لیزری که طی یک عملیات پروازی با دقت بسیار بالا تهیه شده بود دارای خطای RMS 2-3 متر برای مناطق دارای پوشش زمینی و برای مناطق بایر حدود 1 متر می باشد که طی بازدید های میدانی DSM های استخراج شده نه تنها عوارض سطح زمین را تولید می کند بلکه جزئیات عوارض را هم شامل می شود. البته نتایج تا حدی تحت تاثیر تفاوت زمانی دریافت تصاویر قرار داشتند. بیشترین خطاها معمولاً محدوده هایی اتفاق می افتاد که دارای ساختمان، درخت و در نتیجه سایه را شامل می شد. اگر خطاهای به وجود آمده به وسیله ی درختان و ساختمان ها نادیده گرفته شود، دقت بالایی حدود یک پیکسل حتی کمتر نسبت به تصاویر ایکونوس در بهترین حالت را خواهد داشت. مهمترین عیب تولید DSM به روش اتوماتیک خطاهای ناشی از خود سیستم را شامل می شود که به طور ناخودآگاه و سهوی به وجود می آید.
آتن تالر(2011) با استفاده از مدل سنسور RPC به تولید DSM استاندارد با استفاده از تصاویر ماهواره ای کارتوست پرداخت. در حال حاضر مدل سنسور RPC بر روی بسیاری از سنجنده ها با تفکیک مکانی بالا تعبیه شده است. آتن تالر(2011) بیان داشته است بر طرف کردن تصحیحات هندسی بر روی مدل RPC آسانتر و استخراج DSM از آن دارای کیفیت بالایی می باشد. مدل RPC برای تفکیک افقی کمتر از 2.5 دارای دقت تقریباً پایینی می باشد. مطالعات گذشته برای برطرف کردن این نقیصه از نقاط کنترل زمینی استفاده می کردند که دارای مشکلات خاص خودش از قبیل دسترسی به این نقاط در مناطق صعب العبور می توان نام برد. اتن تالر (2011) در تحقیق خود از روش همسوسازی تصاویر ماهواره ای لندست ETM+ و DSM هایSRTM برای برطرف کردن این نقیضه استفاده کرده است. ایشان بیان کرده است که دقت این مجموعه داده ها در مقایسه با تصاویر ماهواره ی کارتوست 1 به نسبت پایین می باشد. خطای مطلق افقی (CE90) تصاویر ماهواره ی لندست ETM+ تقریباً 50 متر و خطای مطلق افقی SRTM از 2/7 متر الی 6/12 متر بسته به موقیعت زمین می باشد. خطای مطلق عمودی SRTM 7/4متر الی 8/9 متر می باشد که تقریباً از کیفیت قابل قبول برخوردار می باشد. مطالعات گذشته که از تصاویر مرجع استفاده می کردند از کیفیت بالای دقت عمودی SRTM به سادگی عبور می کردند.
البته روش فوق برای مناطق که دارای عوارض مشخص و برجسته می باشند دارای نتایج با کیفیت رضایت می باشد، اما برای مناطق وسیع که دارای زمین های پست و عوارض و و پستی بلندی های غیر وضوح می باشد این روش دارای نتایج رضایت بخش نمی باشد که آتن تالر(2011) با استفاده از روش Bundle block adjustment کیفیت نتایج مرحله ی قبل را بهبود بخشید. مطالعات موردی بر روی ناحیه جنوبی کشور ایتالیا انجام گرفت.
آتن تالر(2011) نتایج خود را بدین صورت مطرح کرده است که DSMهای استخراج شده از این طریق که برای 22 نقطه به صورت مجزا مورد مقایسه گردید دارای دقت افقی (CE90) 7/6 متر و دارای دقت عمودی (LE90) 1/5 متر می باشد. دقت عمودی این داده ها با دقت عمودی داده های SRTM که گفته شد از دقت بالایی برخوردار است، شبیه و یا حتی در مواقعی از کیفیت بالاتری برخوردار می باشد. البته اتن تالر (2011) به این نکته اشاره می کند که این تخمین دقت برای 22 نقطه ایی بود که می توانست به عنوان نقاط کنترل زمینی و استفاده از GPS مورد مقایسه قرار بگیرد و برای محدوده های دیگر می تواند به عنوان مطالعه ای در آینده صورت بگیرد. اتن تالر (2011) از نتایج خود و استفاده از داده های استخراج شده از این طریق به عنوان داده های اصلی ارتفاعی ورودی برای طیف وسیعی از مطالعات زمینی دارای اعتبار دانسته است.
7385051332230فصل سه
محدوده ی انتخابی، مواد و روش ها
00فصل سه
محدوده ی انتخابی، مواد و روش ها

3-1 مقدمه
در این فصل با توصیفی از کلیات محدوده انتخابی، به ویژگی های تصاویر ماهواره ای استفاده شده در این تحقیق پرداخته می شود. همچنین در ادامه به انواع روش های پردازش تصاویر ماهواره ای از قبیل فیوژن، ترکیبات رنگی، شاخص پوشش گیاهی، انواع طبقه بندی و در نهایت به استخراج بعد سوم (DEM) تصاویر ماهواره ای پرداخته می شود.
3-2 محدوده انتخابی
1140460133350000محدوده انتخابی در این مطالعه شهرستان ساحلی جاسک (نوار ساحلی از غرب پوزه جاسک تا موقعیت کوه مبارک) می باشد(شکل3-1). در واقع آنالیز ها و تکنیک های انجام گرفته بر روی داده های ماهواره ای دقیقاً بر روی این منطقه نشان داده شده در شکل انجام گردیده است. اما در بخش های ذیل به کلیاتی از کل شهرستان ساحلی جاسک پرداخته می شود.
11379202179320کوه مبارک
00کوه مبارک
1309370160782000 شکل 3-1: محدوده انتخابی (منبع: (google earth

3-3 موقعيت شهرستان جاسک
جاسك در منتهي اليه جنوب شرقي استان هرمزگان و در شرق تنگه هرمز و سواحل درياي عمان به فاصله 325 كيلومتر از مركز استان (بندرعباس) واقع شده است و از شمال به كوه هاي بشاگرد و شهرستان ميناب و از جنوب و باختر به درياي عمان و از خاور به شهرستان هاي كنارك و چابهار محدود مي گردد. وسعت اين شهرستان 2/16136 كيلومتر مربع بوده و حدود 24% از كل مساحت استان هرمزگان را در بر گرفته است. شهرستان جاسك به تنهایي از استان گيلان و يا استان چهارمحال و بختياري بزرگتر است. شهر جاسك، مركز شهرستان به صورت شبه جزيره اي است كه از طرف جنوب و غرب به آب هاي درياي عمان منتهي مي گردد. و در موقعيت جغرافيائي 46 درجه و 57 دقيقه طول شرقي و 25 درجه و 38 دقيقه عرض شمالي واقع شده است(شکل 3-2). وسعت اين شهر بندري 6 كيلومتر مربع و ارتفاع تقريبي آن از سطح دريا 5 متر است.
این شهرستان براساس تقسیمات کشوری دارای 3 بخش، 1 شهر و 8 دهستان می باشد.
بخش مرکزی: شهر جاسک، دهستان: جاسک، کنگان، گابریک
بخش بشاگرد: دهستان: جگدان، سردشت، گافر و پارامونت
بخش لیردف: دهستان سورک، پی وشک
شهرستان جاسك داراي 220 كيلومتر مرز دريائي از طرف غرب و جنوب بوده و بدليل وجود قابليت هاي منحصر به فرد جغرافيائي و وجود لنگرگاه هاي طبيعي و خورها و نيز از حيث هم جواري و نزديكي با اقيانوس هند و كنترل و نظارت بر دهانه ورودي آبراه خليج فارس و تنگه هرمز از اهميت تاريخي، سوق الجيشي، صيادي و تجاري خاصي برخوردار است.

شکل3-2: موقعیت شهرستان جاسک(منبع: halbegiri.blogfa.com)
3-4 عارضه هاي طبيعي شهرستان جاسک
شهرستان جاسك از حيث ناهمواري ها به دو بخش عمده تقسيم مي شود:
الف ) بخش شمال و شمال شرقي : شامل رشته كوه هاي بشاگرد با حداكثر ارتفاع 2046 متر از سطح دريا
ب) بخش جنوبي و غربي : شامل نوار ساحلي با ارتفاعات كوتاه و تپه هاي شني و ماسه اي كه عمدتاً داراي شوره زارها ، شن زارها و خورهاي متعدد است.
4806951397000
شکل 3-3: نوار ساحلی شهرستان جاسک (منبع: عکس های میدانی)
اراضي بخش جنوبي و غربي بعلت مجاورت با دريا و بدليل وجود بستر رودخانه هاي فصلي معمولاً‌سست و با تلاقي است و خورها بارزترين عارضه طبيعي اين ناحيه محسوب مي شوند. در حالي كه اراضي بخش شمال و شمال شرقي بدليل استقرار و وجود ارتفاعات متعدد با ارتفاع1300متر عموماً سخت و صخره اي هستند.
3-4-1 کوه های بشاگرد
رشته کوه بشاگرد در شهرستان جاسک به شکل عدد هشت قرار گرفته و دو رشته کوه نسبتاً متمایز را به نام های رشته کوه بشاگرد شرقی (در کهنوج کرمان) و بشاگرد غربی (در میناب) پدید آورده است(شکل 3-4). بلندترین قله آن کوه مهر در دهستان بشاگرد غربی با ارتفاع 2046 متر است. رودهای بسیاری از جمله جگین از آن سرچشمه می گیرد و به دریای عمان می ریزد.

– (352)

3-1 مقدمه..................................................................................................................................................................................................................................................23
3-2 محدوده انتخابی.............................................................................................................................................................................................................................23
3-3 موقعيت شهرستان جاسک.......................................................................................................................................................................................................23
3-4 عارضه هاي طبيعي شهرستان جاسک.................................................................................................................................................................................25
3-4-1 کوه های بشاگرد............................................................................................................................................................................................................................26
3-4-2 جنگل های حرا..............................................................................................................................................................................................................................26
3-4-3 خلیج جاسک غربی و شرقی.......................................................................................................................................................................................................27
3-4-4 صخره های شنی...........................................................................................................................................................................................................................28
3-4-5 چشمه های آبگرم پوراف.............................................................................................................................................................................................................28
3-4-6 آب گرم سدیج................................................................................................................................................................................................................................28
3-5 آب و هو ای شهرستان جاسک................................................................................................................................................................................................28
3-6 منابع آب درشهرستان جاسک................................................................................................................................................................................................29
3-6-1 آب هاي زير زميني....................................................................................................................................................................................................................29
3-6-2 آب هاي سطحي...........................................................................................................................................................................................................................29
3-7 پوشش گياهي ، مراتع و جنگل ها در شهرستان جاسک............................................................................................................................................31
3-8 داده های ماهواره ای ........................................................................................................................................................................31
3-8-1 داده هاي ETM+ ماهواره لندست 7.......................................................................................................................................................................................31
3-8-2 داده هاي استر (ASTER) ماهواره ترا......................................................................................................................................................................................33
3-9 ترکیب های رنگی..........................................................................................................................................................................................................................34
3-10 فیلترها.............................................................................................................................................................................................................................................35
3-10-1 فیلتر های کاهش نویز...............................................................................................................................................................................................................35
3-10-2 فیلتر های آشکار ساز لبه..........................................................................................................................................................................................................36
3-10-3 فیلتر های اکثریت......................................................................................................................................................................................................................36
3-10-4 تبدیل مولفه های اصلی(PCA) .............................................................................................................................................................................................37
3-11 تلفیق تصاویر................................................................................................................................................................................................................................37
3-11-1 مراحل کلی تلفیق تصاویر در سطح پیکسل.........................................................................................................................................................................37
3-11-2 روش های تلفیق تصاویر در سطح پیکسل..........................................................................................................................................................................38
3-11-2-1 روش Brovey...........................................................................................................................................................................................................................38
3-12 شاخص های گیاهی....................................................................................................................................................................................................................39
3-12-1 شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده(NDVI) ......................................................................................................................................................................39
3-13 انواع روش های طبقه بندی....................................................................................................................................................................................................40
3-13-1 روش های طبقه بندی نظارت نشده و نظارت شده............................................................................................................................................................41
3-13-1-1 روش های طبقه بندی نظارت نشده..........................................................................................................................................................................................41
3-13-1-2 روش های طبقه بندی نظارت شده...........................................................................................................................................................................................43
3-14 ساخت مدل سه بعدی...............................................................................................................................................................................................................44
3-15 روش تهیه نقشه و نمودار جزر و مد منطقه......................................................................................................................................................................47
3-15-1 تعيين حريم CRZ...................................................................................................................................................................................................................48
فصل چهارم(پردازش داده ها و نتایج) .......................................................................................................................................................................................................49
4-1 مقدمه..................................................................................................................................................................................................................................................50
4-2 پیش پردازش تصاویر ماهواره ای............................................................................................................................................................................................50
4-3 ترکیب های رنگی..........................................................................................................................................................................................................................52
4-4 تعیین پوشش گیاهی با استفاده از فرمول شاخص نرمال شده پوشش گیاهی NDVI: ....................................................................................57
4-5 ترکیب داده ها (Data Fusion) ...........................................................................................................................................................................................58
4-6 طبقه بندی نظارت نشده.............................................................................................................................................................................................................60
4-7 طبقه بندی نظارت شده..............................................................................................................................................................................................................60
4-8 مشخص کردن جاده ها................................................................................................................................................................................................................65
4-9 نقشه جزر و مد و محدوده قانونمند ساحلی......................................................................................................................................................................66
4-10 نقشه لند فرم و جزر و مد.........................................................................................................................................................................................................69
4-11 مدل سه بعدی................................................................................................................................................................................................................................70
فصل پنجم(نتیجه گیری کلی) ......................................................................................................................................................................................................................73
نتیجه گیری کلی......................................................................................................................................................................................................................................74
پیشنهاد ها ......................................................................................................................................................................................................................................77
منابع...............................................................................................................................................................................................................................................................78
چکیده انگلیسی............................................................................................................................................................................................................................................80
فهرست شکل ها
عنوان........................................................................................................................................................................................................................................................صفحه
فصل دوم
شکل 2-1: فلوچارت روش تحقیق خسروانی(1390) ...............................................................................................................................................................14
شکل 2-2: فلوچارت روش تحقیق ایکبال (2012) ...................................................................................................................................................................15
شکل 2-3: فلوچارت روش تحقیق صادقی نائینی فرد(1385) ...........................................................................................................................................17
شکل 2-4: الف، تصویر استریو منطفه تهران و ب، مدل سحی رقومی منطقه(فرازدل،1391) ................................................................ 18
شکل 2-5: فلوچارت روش تحقیق بالتساویر(2005) ...............................................................................................................................................................20
فصل سوم
شکل 3-1: محدوده انتخابی .......................................................................................................................................................................23
شکل3-2: موقعیت شهرستان جاسک .......................................................................................................................................................24
شکل 3-3: نوار ساحلی شهرستان جاسک................................................................................................................................................25
شکل 3-4: رشته کوه های بشاگرد در شهرستان جاسک..........................................................................................................................26
شکل3-5: جنگل های حرا در جاسک........................................................................................................................................................27
شکل3-6: خلیج جاسک-کناره دریای عمان.............................................................................................................................................27
شکل 3-7:پل رودخانه جگین.....................................................................................................................................................................29
شکل 3-8:رودخانه گابریک.........................................................................................................................................................................30
شکل 3-9: پل رودخانه سدیچ در دست احداث.........................................................................................................................................30
شکل 3-10: پوشش گیاهی منطقه جاسک..................................................................................................................................................31
شکل3-11: نمایش ترکیب رنگی کاذب تصاویر لندست.............................................................................................................................34
شکل 3-12: مقادیر بازتابش طول موج قرمز و مادون قرمز به همراه مقادیر NDVI برای دو نوع پوشش گیاهی خشک و تازه...........40
شکل 3-13: برداشت داده های تصاویر استریو توسط ماهواره www.satimaging .corp.com.......................................................44
شکل 3-14: نمونه ای از یک زوج تصویر ماهواره ای استریو، منطقه 22 تهران(فرازدل،1390) .............................................................45
شکل 3-15: تصاويری از مدل سه بعدی منطقه 6 و منطقه 2 تهران(فرازدل،1390) ...............................................................................46
فصل چهارم
شکل 4-1: مراحل انجام گرفته در این تحقیق............................................................................................................................................51
شکل 4-2: تصویر رنگی حقیقی RGB 321 لندست...................................................................................................................................53
شکل 4-3: تصویر رنگی کاذب RGB 742 لندست....................................................................................................................................54
شکل 4-4: تصویر رنگی کاذب RGB 432 لندست.....................................................................................................................................55
شکل 4-5: تصویر رنگی کاذب RGB 321 ASTER.....................................................................................................................................56
شکل 4-6: تصویر اعمال شده شاخص NDVI بر روی تصاویر ماهواره ای استر........................................................................................57
شکل 4-7: مقایسه تصاویر ترکیب شده و تصاویر قبل از ترکیب (ترکیب رنگی کاذب 234 لندست) ...................................................59
شکل 4-8: طبقه بندی نظارت نشده (الف- Kmeans، ب-Isodata ) ...................................................................................................61
شکل 4-9 : چهار اجرای الگوریتم های مختلف در روش طبقه بندی نظارت شده برای تصاویر لندست ................................................63
شکل 4-10: چهار اجرای الگوریتم های مختلف در روش طبقه بندی نظارت شده برای تصاویر استر .....................................................64
شکل4-11: جاده های مشخص شده از تصاویر ماهواره ای با اجرای فیلتر بالا گذر...................................................................................65
شکل 4-12: نمودار پارامترهاي آمار ماهانه جزر و مد ايستگاه جاسک سال 1388.................................................................................66
شکل 4-13: موزاییک سازی تصاویر لندست..............................................................................................................................................67
شکل 4-14: خطوط جزر و مد و منطقه قانونمند ساحلی در تصاویر ماهواره ای........................................................................................68
شکل4-15: نقشه لند فرم منطقه.................................................................................................................................................................69
شکل 4-16: تصاویر زوج استریو Cartosat1 شهرستان جاسک..............................................................................................................70
شکل4-17: نقشه لندفرم به همراه توپوگرافی شهرستان جاسک.............................................................................................................72
فهرست جداول
عنوان......................................................................................................................................................................................................صفحه
فصل سوم
جدول3-1: محدوده طول موجی باندهای تصویر برداری سنجنده ETM+ ماهواره لندست 7.................................................................32
جدول3-2: محدوده طول موجی باندهای تصویر برداری سنجنده استر ماهواره ترا................................................................................33
فصل چهارم
جدول 4-1: پارامترهاي آمار ماهانه جزر و مد ايستگاه جاسک سال 1388..............................................................................................66
مقدمه
شناخت شکل، عوارض طبیعی و مصنوعی زمین به صورت یکپارچه در منطقه ای وسیع اگرچه از دیرباز مورد علاقه بشر و به خصوص محققان در این زمینه بوده است، اما جهت انجام این امر محمل زمان و صرف هزینه ی زیاد می شدند. امروزه این شناخت در مدت زمان کوتاه و همچنین به صرفه از لحاظ هزینه جز از طریق داده های سنجش از دور میسر نخواهد شد. نقشه لندفرم، شکل هاي مختلف سطح زمین و فرایندهاي سهیم و مؤثر در تشکیل و تکوین آن را نمایش می دهد. تهیه نقشه لندفرم از یک سو و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب از سوی دیگر به بهترین نحو به این شناخت منجر خواهد شد.
انواع ماهواره های زمین شناسی با سنجنده ها و قابلیت های مختلف تقریباً از سال 1943 به فضا پرتاب شده اند. تحلیل گران مطالعات زمینی با استفاده از این داده ها و مطالعات میدانی و استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی موجود به اهداف از پیش تعیین شده خود دست پیدا خواهند کرد. در واقع می توان گفت تلفیقی از علم سنجش از دور، مطالعات میدانی و سیستم اطلاعات جغرافیایی جزو لا ینفک ابزار و روش های مورد نیاز محققان مطالعات زمینی خواهد بود. همانطور که گفته شد داده های سنجش از دور ماهواره های مختلف دارای قابلیت های مختلف از تفکیک زمینی گرفته تا تفکیک طیفی، رادیومتریکی، زمانی و البته ارتفاعی را شامل می شود. تکنیک های به کار گرفته شده جهت تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای و استفاده بهینه از این داده ها و البته داده های قابل دسترس را تکنیک های سنجش از دور می نامند. انواع روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای چه به صورت پیش پردازش و چه به صورت پس پردازش موجود می باشد که محقق با توجه به هدف از پیش تعیین شده خود به استفاده از آن ها خواهد پرداخت.
در این مطالعه با ارائه ی کامل از روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای به تهیه نقشه لندفرم و جزر و مد و مدل سه بعدی شهرستان ساحلی جاسک پرداخته می شود. داده های ماهواره ای که در این تحقیق استفاده خواهد شد عبارتند از داده های لندست، استر و تصاویر استریو کارتوست 1 خواهند بود. مطالعه موردی بر روی شهرستان ساحلی جاسک در واقع از پوزه جاسک تا فاصله 50 کیلومتری غرب آن و از این فاصله تقریباً تا عمق 50 کیلومتری در شمال را شامل می شود.
منطقه جاسک یکی از مناطق ساحلی محروم و البته در حال توسعه می باشد که شناخت ژئومورفولوژي آن در ابتدای امر با استفاده از تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی می تواند به برنامه ریزی و مدیریت هر چه بهتر در توسعه و آبادانی منطقه در آینده منجر شود.
در فصل اول این تحقیق به کلیاتی از تحقیق شامل بیان مسئله، سئوال های تحقیق، فرضیه ها، اهداف و روش تحقیق پرداخته می شود. در فصل دوم مروری بر مطالعات داخلی و خارجی صورت گرفته در این زمینه پرداخته و خلاصه ایی از روش تحقیق، نتایج به همراه محاسن و معایب این مطالعات شامل می شود. فصل سوم مواد و روش ها را شامل می شود. در این فصل با توضیحی مختصر از منطقه مورد مطالعه، ویژگی ها و خصوصیات داده های ماهواره ای استفاده شده در این تحقیق و البته به طور مختصر ویژگی ها و خصوصیات انواع داده های ماهواره ای موجود، بررسی و به طور کامل توضیحی از انواع روش های تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای در تهیه نقشه لندفرم، جزر و مد و مدل سه بعدی پرداخته می شود. فصل چهارم تجزیه و تحلیل اطلاعات صورت گرفته، و نقشه لندفرم، جزر و مد و مدل سه بعدی تهیه می شود. فصل پنجم بیان نتایج و پیشنهاد ها را شامل می شود.
امید است که مطالعه حاضر در حرکتی رو به جلو برای پیشرفت تحقیقات در این زمینه مثمرثمر و مفید واقع شود.
433705317500فصل اول
کلیات
00فصل اول
کلیات

1-1 مقدمه
در این فصل به کلیاتی از قبیل بیان مسئله، سئوال های اصلی تحقیق، هدف از انجام تحقیق، فرضیه های تحقیق، روش انجام تحقیق، ضرورت استفاده از RS, GIS,GPS و غیره پرداخت می شود. لازم به ذکر است که مواردی که در این فصل به آن پرداخته می شود شامل مواری است که در ارائه شفاهی طرح موضوع جهت تصویب به آن پرداخته شده است و سعی بر آن است که در ادامه تحقیق اهداف تعیین شده تحقق یابد.
1-2 بیان مسئله
نقشه لندفرم، شکل هاي مختلف سطح زمین و فرایندهاي سهیم و مؤثر در تشکیل و تکوین آن را نمایش می دهد و تهیه آن در مناطق ساحلی، عموماً محدوده قانون مند ساحلی (CRZ) را شامل می شود. این محدوده بر طبق تعریف وزارت محيط و جنگل هاي كشور هند اراضي 500 متري از بالاترين خط مد به طرف خشكي و اراضي بين پايين ترين خط جزر تا بالاترين خط مد را شامل مي شود .با توجه به اینکه این منطقه مرز بین خشکی و دریا را شامل می شود، جریان های آبی بالاخص جزر و مدهای دریایی لندفرم های خاصی را در این مناطق به جای خواهد گذاشت.
تهیه نقشه لندفرم در این مناطق با بدست آوردن شناخت وضعيت نوار ساحلي، می تواند به برنامه ريزي و مديريت بهتري از نظر صنعتي، تجاري، مسكوني، زيست محيطي، جهان گردي، توريستي و غيره منجر شود. تهیه نقشه لندفرم در محدوده قانون مند ساحلی از یک سو و تهیه مدل سه بعدی شهر با تفکیک مطلوب در محدوده ای فراتر از محدوده ی قانونمند ساحلی در کنار هم، درکی دقیق و واقعی از عوارض طبیعی و مصنوعی به دنبال خواهد داشت که در دو حیطه ی نظامی و صنعتی جهت نیل به اهداف آنها بسیار مثمرثمر خواهد بود.
نقشه لندفرم ها را می توان از روش مطالعات میدانی، با عملیات پیش پردازش و پس پردازش تصاویر سنجش از دور و با استفاده از اطلاعات مکانی و توصیفی موجود تهیه نمود. در این پروژه، نقشه لندفرم منطقه جاسک را بعد از بدست آوردن آمار جزر و مد در این منطقه، و متعاقباً تعیین محدوده قانون مند ساحلی و در ادامه، مدل سه بعدی شهر با تفکیک مطلوب در محدوده ای فراتر از محدوده ی قانون مند ساحلی با استفاده از تصاویر ماهواره ای از قبیل Landsat،1 Cartosat و Aster تهیه و برای اعتبار سنجی، مقایسه ای بین مطالعات میدانی محدود و این نتایج انجام خواهد گرفت.
در نهایت علاوه بر مقایسه عملکردی که بین تصاویر ماهواره ای مختلف جهت تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی منطقه صورت می گیرد، سعی خواهد شد تا با بهره گیری از ویژگیهای منحصر به فرد هر کدام از تصاویر به طور جداگانه و تلفیقی از آنها با داده های میدانی و همچنین اطلاعات مکانی و توصیفی موجود منطقه، بهترین نقشه لندفرم و مدل سه بعدی منطقه تهیه گردد.
1-3 سئوالات اصلی تحقیق
سئوالات اصلی که این پروژه به دنبال پاسخگویی به آنها است عبارتند از:
1 - چه نوع از داده های ماهواره اي براي مطالعه لندفرم های ساحلی مناسب تر می باشد؟
2- آیا بهترین شیوه جهت تهیه نقشه لندفرم استفاده از ویژگی های منحصر به فرد هر کدام از تصاویر به طور جداگانه و در نهایت تلفیقی از آنها می باشد؟
3- نقشه لندفرم و مطالعات ژئومورفولوژیکی چگونه باید تهیه شوند تا مدیران را در امر برنامه ریزي محیطی یاري دهد؟
1-4 اهمیت و ضرورت انجام تحقيق
نوار ساحلي محيط منحصر به فردي است كه درآن چهار بوم هيدروسفر، اتمسفر، ليتوسفر و بيوسفر با هم ارتباط پيدا كرده و سبب شكل گيري چشم اندازهاي ويژه اي در اين ناحيه مي شوند. اين شرايط عامل اصلي توجه انسان به ساحل از نظر صنعتي، تجاري، توريستي، تفريحي و گردشگري شده به همين منظور جغرافي دانان، ژئومورفولوژيست ها و برنامه ريزان محيطي اهميت ويژه اي براي مناطق ساحلي در نظر مي گيرند.
در حال حاضر مطالعات براي برنامه ريزي روي لندفرم ها، چشم اندازها و كاربري اراضي در كليه سطوح ملي، منطقه اي، ناحيه اي و محلي يكي از اهرم هاي توسعه پايدار محسوب مي شود. با توجه به اين ملاحظات لندفرم و اشكال سطح زمين و تهيه نقشه آن را مي توان به عنوان زيربناي مطالعات برنامه ريزي سرزمين محسوب كرد.
مطالعات در زمينه لندفرم ها در ايران اندك و انگشت شمار است. اين امر به ويژه در نواحي ساحلي شديدتر مي باشد و اين در شرايطي است كه در برنامه ريزي ها و اجراي پروژه عمراني نياز به بررسي هاي محيطي از اين دست، به خوبي احساس مي شود. كمبود مطالعات در زمينه اشكال سطحي زمين و لندفرم ها در بسياري از مناطق باعث شده است تا اجراي پروژه هاي هاي عمراني با موفقيت كامل صورت نگيرد.
منطقه جاسک یکی از مناطق ساحلی محروم و البته در حال توسعه می باشد که از این امر مستثنی نیست. شناخت نواحی ساحلی آن در ابتدای امر با توجه به توپوگرافی خاصی که در منطقه موجود می باشد (فرورفتگی عمیق در سواحل غربی و شرقی پوزه جاسک) با استفاده از نقشه لندفرم می تواند به برنامه ريزي و مديريت هر چه بهتر در توسعه و آبادانی این منطقه در آینده بینجامد.
1-5 هدف های اساسی تحقیق
هدف کلی از انجام این تحقیق تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب می باشد. البته در این مسیر پس از تجزیه و تحلیل اطلاعات و استفاده از روش های مختلف به بهترین شیوه جهت دستیابی به نقشه لندفرم و مدل سه بعدی دست پیدا خواهیم کرد که هدف های بعدی از انجام این تحقیق را شامل می شوند. تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب، نقشه ایی می باشد که در آن آمایش سرزمینی منطقه مورد مطالعه به خوبی مشخص و عوارض طبیعی و مصنوعی در آن قابل شناخت و حتی الامکان دارای ارتفاعی واقعی باشند. نقشه لندفرم و مدل سه بعدی با کیفیت مطلوب این امکان را فراهم می آورد که تحلیل گران در هر دو جنبه ی صنعتی و حتی نظامی به اهداف مورد نظر به سهولت دست پیدا کنند.
استفاده کنندگان احتمالی از نتایج این تحقیق عبارتند از:
نیروی های مسلح
سازمان بنادر و کشترانی
سازمان محیط زیست، منابع طبیعی و شیلات
1-6 فرضیه های تحقیق
تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی شهر با استفاده از تصاویر سنجش از دور بهترین روش برای شناخت عوارض طبیعی و مصنوعی جهت استفاده در جنبه های تجاری، اقتصادی و نظامی در مناطق وسیع و صرفه جویی در هزینه می باشد.
تصاویر ماهواره ای انتخابی(Landsat، Cartosatو Aster) از کارایی لازم جهت هرچه بهتر تهیه نقشه لندفرم و مدل سه بعدی برخوردار می باشد.
1-7 ضرورت استفاده از RS[1],GIS[2],GPS[3]
1-7-1 ضرورت استفاده از سسیستم اطلاعات حغرافیایی:
حجم زیاد داده و کاربرد های روزافزون آنها در نظام های مختلف مرتبط با زمین، نظیر منابع طبیعی، محیط زیست، بوم، خاک، زمین شناسی و ... از یک سو و ماهیت پویایی و تغییر پذیری آنها در بعضی از نظام ها از جمله منابع طبیعی و محیط زیست از سویی دیگر، ضرورت استفاده از ابزارهای کمکی الکترونیکی و روشهای نوین را مطرح ساخته اند درویش صفت(1390).
توسعه و تکامل بسیار سریع فناوری رایانه ای در بخش های سخت افزاری و نرم افزاری آن در دهه های اخیر، ابتدا امکانات و تسهیلات فنی بسیار زیادی در رابطه با پردازش هندسی و گرافیکی داده های مرتبط با زمین و همچنین سازماندهی، مدیریت و به کارگیری اطلاعات موضوعی را به طور مجزا از هم فراهم ساخت. تشخیص ضرورت در اختیار داشتن و به کارگیری تسهیلات فوق به طور یکپارچه و توأمان در رابطه با داده های زمینی، منجر به طراحی و ایجاد سامانه های اطلاعات جغرافیایی گردید. یک سامانه اطلاعات جغرافیایی قادر است داده های مربوط به موقعیت مکانی پدیدها را به همراه اطلاعات توصیفی آنها به طور یکپارچه نگهداری و به طور همزمان جهت طراحی، برنامه ریزی و حل مشکلات مورد استفاده قرار دهد درویش صفت(1390).
ایجاد و بکارکارگیری سامانه های اطلاعات جغرافیایی منجر به بروز تغییرات و جهش های عظیمی در بسیاری از زمینه ها نظیر محیط زیست، آمایش سرزمینی و جنگلدار ی شد. GIS موجب تغییر زمینه های سنتی و کلاسیک فعالیت ها و راهکارهای مسائل پیچیده و مفصل گردید. همچنین تبادلات بهتر بین نظام های مرتبط با وسائل و تأثیر گذاری متقابل هر یک از زمینه های تخصصی آن را فراهم نمود درویش صفت(1390).
1-7-2 ضرورت استفاده از سنجش از دور:
مزایایی که کار با داده های سنجش از دور در اختیار کاربران قرار می دهد توجه بسیاری از کارشناسان را به خود جلب کرده و باعث گسترش سطح استفاده از این فناوری نوظهور در دنیای کنونی شده است. روش های سنجش از دور در مقایسه با روش های دیگر تولید اطلاعات مانند نقشه برداری زمینی، عکسبرداری هوایی و آمارگیری های محلی از مزایای بسیار برخوردار هستند. سنجش از دور علاوه بر اینکه مشکل دسترسی به محل و حضور فیزیکی در آن را که لازمه روش های زمینی و سنتی است مرتفع ساخته و آنرا به حداقل رسانده است، با ایجاد پوشش خوبی از منطقه مورد مطالعه امکان دید کلی و عام تر از آن را فراهم می سازد. با توجه به سطحی که یک تصویر ماهواره ای پوشش می دهد، در کل هزینه انجام کار پایین آمده و از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه است چرا که استفاده از این فناوری به نیروی انسانی کم (ولی متخصص) و عملیات زمینی بسیار محدود نیاز دارد.
امروزه داده ها و کلیه پردازش ها و خروجی آنها در سنجش از دور به صورت رقومی بوده و همین مسئله باعث می شود تا از فناوری کامپیوتری موجود حداکثر استفاده برده شود. این مسئله همچنین در ایجاد ارتباط ساده و آسان بین سیستم های سنجش از دور می تواند به عنوان یک لایه اطلاعاتی به GIS وارد شود و مورد پردازش و آنالیز های بعدی قرار گیرد فاطمی(1389).
یکی دیگر از مزایای سنجش از دور وجود انواع متنوعی از تصاویر ماهواره ای (یا هوایی) با خصوصیات مکانی و طیفی مختلف است، که به کارشناسان اجازه می دهد با استفاده از این قابلیت، مجموعه اطلاعات جامع تری را در زمان کوتاه تری نسبت به روش های مرسوم کسب کنند. تصاویر سنجش از دور در بخش های مختلفی از طیف الکترومغناطیسی که نسبت به طول موج به همان نام نامیده می شوند، مثلاً تصاویر مرئی، تصاویر مادون قرمز، تصاویر مادون قرمز حرارتی و تصاویر راداری. هر دسته از این تصاویر اطلاعات جداگانه ای از عوارض تصویر برداری شده را در اختیار ما قرار می دهند که باعث می شود آنالیز دقیق تر و کامل تری از وضعیت موجود به دست آید فاطمی(1389).
وجود سنجنده های متعدد که تصویر برداری های متنوعی را در بخش های مختلف طیف الکترومغناطیسی انجام می دهند علاوه بر تنوع داده باعث گردیده است تا برای یک مکان مشخص تصاویر متعددی موجود باشند و بتوان آنالیزهای چند زمانه را نیز انجام داد. وجود این قابلیت ها در این فناوری باعث شده تا سنجش از دور از انحصار سیستم های نظامی و جاسوسی خارج شده و در خدمت مقاصد کاربردی و تحقیقاتی قرار گیرد فاطمی(1389).
1-7-3 ضرورت استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی:
بعضی از مزایا و موارد استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی در ذیل شرح داده شده است:
بیشترین استفاده از سیستم موقعیت یاب جهانی(GPS)در بحث نقشه های توپوگرافی است، با استفاده از آن می توان در یک محیط کوچک ،ارتفاع و طول و عرض جغرافیایی نقاط را بدست آورد و آنرا به نقشه توپوگرافی تبدیل و به راحتی خطوط میزان را ترسیم نمود.
محاسبه شیب از دیگر موضوعات استفاده از GPS می باشد. این سیستم می تواند فاصله افقی بین دو نقطه و اختلاف ارتفاع را محاسبه نماید، لذا به راحتی با این دستگاه، شیب بین دو نقطه اندازه گیری می شود.
با GPS می توان فاصله بین دو نقطه روی نقشه را به واحد دلخواه محاسبه کرد.
از دیگر موضوعات مورد استفاده این سیستم بحث نقشه برداری زمینی است. با استفاده از GPS می توان هم فاصله بین نقاط و هم زاویه انحراف از مسیر را محاسبه و به راحتی نقشه برداری نمود.
یکی دیگر از بحث های استفاده از این سیستم ترسیم خطوط میزان و کار با نقشه هاست.
از دیگر موضوعات استفاده از این سیستم بحث تعیین شمال مغناطیسی و حقیقی است، که در واقع از قابلیت های اولیه GPS می باشد.
سیستم های تصویر نقشه از دیگر موارد استفاده GPS می باشد، GPS سیستم تصویر UTM و سیستم تصویر جغرافیایی را می تواند شناسایی و معرفی نماید.
داده های بدست آمده (ارتفاع، طول و عرض جغرافیایی نقاط) توسط GPSرا می توان به راحتی به محیط GIS برده و مدل های سه بعدی به راحتی قابل ترسیم می باشد.
با GPS می توان تغییرات در مقیاس نقشه ها را به راحتی نشان داد و فواصل بین نقاط را در مقیاس های مختلف مقایسه نمود.
از آنجا که GPS از طریق ارتباط با ماهواره ها و دریافت سیگنال آنها کار می کند، در یک صفحه جداگانه هندسه قرار گیری ماهواره را در فضا به صورت یک مدل خاص نشان می دهد.
محاسبه زمان طلوع و غروب خورشید و ماه از دیگر موضوعات قابل با استفاده GPS می باشد.
با توجه به موارد گفته شده از مزایای سیستم موقعیت یاب جهانی، این سیستم بهترین ابزار جهت عملیات راست آزمایی نتایج بدست آمده با واقعیت می باشد. به صورت مختصر در این بخش می توان اشاره کرد که برداشت های نقاط کنترل زمینی توسط GPS انجام می گیرد و مقدار آن که تقریباً از درصد خطای کمتری برخوردار می باشد با نتایج بدست آمده در این تحقیق مورد مقایسه قرار می گیرد.
6750052990850فصل دوم
پیشینه تحقیق
00فصل دوم
پیشینه تحقیق
7245353548380فصل دوم
پیشینه تحقیق
00فصل دوم
پیشینه تحقیق

2-1 مقدمه
در این فصل به تحقیقات داخلی و خارجی که در این زمینه پرداخته شده است می پردازیم. روش تحقیق به همراه نتایج آن، همچنین معایب و محاسن روش های انجام گرفته که محقق در تحقیق به آن اشاره کرده است از جمله مواردی است که در این فصل به طور کامل به آن پرداخته می شود.
2-2 پیشینه ی تحقیقات در خصوص تهیه نقشه ی لندفرم
خانم ملامهرعلیزاده (1382) با نگاه به قابلیت برجسته و ممتاز ماهواره ها و علم دور سنجی در تصویر برداری از مناطق صعب العبور و وسیع به طور یکپارچه در مدت زمان کوتاه به تهیه نقشه لندفرم منطقه سمنان با مساحتی بالغ بر 96816 کیلومتر مربع پرداخته است. در این مطالعه ابتدا به منظور آماده سازي داده هاي ماهواره اي براي مطالعه، تصاویر ماهواره اي اعم از لندست و IRS با استفاده از نقشه هاي توپوگرافی 1:50000 تصحیح هندسی و سپس این داده ها در محیط نرم افزار پردازش تصویر ER Mapper بارزسازی و سپس با یکدیگر تلفیق شدند. هدف از تلفیق را ملامهرعلیزاده (1382) استفاده از تفکیک طیفی تصاویر لندست و تفکیک مکانی ایده ال تصاویر IRS به طور همزمان بیان کرده است. روش Transform Brovey جهت تلفیق تصاویر انتخاب گردید.
همچنین به منظور استفاده از اطلاعات نقشه هاي زمین شناسی موجود، این نقشه ها اسکن گردیند؛ و سپس در محیط نرم افزار ER Mapper 6.3 مختصات دار شده و سپس با یکدیگر موزاییک شدند.
با روي هم قراردادن نقشه هاي زمین شناسی و تصاویر تلفیق شده، پدیده هاي مختلف منطقه نیز براساس معیارهاي لازم براي رده بندي لندفرم ها در این مطالعه، شناسایی و ارزیابی شدند. در همین راستا، نقشه هاي توپوگرافی و مدل رقومی ارتفاع منطقه DEM (در مقیاس 1:250000 ) در شناسایی لندفرم ها نقش بسزایی داشتند. با استفاده از تفسیر بصري داده های فوق، لندفرم هاي منطقه شناسایی گردید و در نرم افزار Arc View 3.2a به فرمت Shp، فایل رقومی شد؛ سپس در روند کار و انجام کنترل هاي زمینی و میزان انطباق یافته هاي تفسیري با لندفرم هاي واقع در محدوده بررسی شده بازدیدهاي میدانی انجام گرفت. در پایان، فایل تهیه شده در Arc View به منظور تلفیق اطلاعات، ایجاد توپولوژي، کدگذاري، شیت بندي کردن و در نهایت به منظور قابل استفاده کردن اطلاعات در یک محیط (GIS-GISReady) فایل ایجاد شده در نرم افزار Arc/ Info7.2/1 وارد شد.
یافته هاي ملامهرعلیزاده (1382) نشان می دهد که با استفاده از دورسنجی، می توان نقشه هاي اولیه ژئومورفولوژي و مورفوتکتونیکی بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک تهیه کرد. با توجه به وضعیت اقلیمی و جغرافیایی استان سمنان و دستاورد هاي این پژوهش، استفاده از داده هاي ماهواره اي می تواند به عنوان بهترین تکنیک براي شناسایی، ممیزي و به نقشه درآوردن لندفر م ها استخراج گردد. ملامهرعلیزاده (1382) استخراج برخی از این کلاسهاي ژئومورفولوژیکی و ارتباط آنها با دیگر پدیده هاي زمین شناسی و زیست محیطی در ارزیابی و مدیریت عمرانی و محیطی را بسیار سودمند ارزیابی کرده است. ملامهرعلیزاده (1382) بیان داشته است که در بررسی هاي ژئومورفولوژیکی و استخراج لندفرمها به کمک داده هاي سنجش از دور می توان مناطق آبرفتی و مخروط افکنه ها را شناسایی و طبقه بندي کرد. بسترهاي رود، دشت هاي سیلابی و رودخانه اي را تفکیک کرد و چه بسا مخروط افکنه هاي آبرفتی و رسوبی را از همدیگر تمیز داد که هر یک از این کلاس ها به نحوي با وضعیت آب هاي سطحی و آب هاي زیرزمینی در ارتباط هستند. مخروط هاي رسوبی منبع سیلاب و آب هاي زیرزمینی می باشند؛ درحالی که مخروط هاي آبرفتی در مناطق خشک و در دشت هاي دامنه اي تکوین و توسعه یافته و تنها منبع مهم آب چه از نظر منابع آب سطحی و چه آب زیرزمینی در چنین مناطقی می باشند.
ضیائیان (1388) را می توان در ايران به عنوان نخستین نفر قلمداد کرد که به مطالعه لندفرم های ساحلی پرداخته است. ضیائیان (1388) ابتدا به بررسي منطقه از نظر زمين شناسي، خاك شناسي، اقليمي و هيدرولوژيكي پرداخته و در مرحله بعد به بيان ويژگي نواحي ساحلي، تعريفCRZ ، طبقه بندي لندفرم هاي ساحلي و تعريف دقيق آنها، تهيه آمار جزر و مد اقدام نمود. با استفاده از دانش سنجش از دور (RS) ابتدا عمليات پيش پردازش و پردازش بر روي داده هاي ماهواره اي را اعمال و با روش تفسير رقومي و چشمي فرم هاي غالب در منطقه را شناسايي نمود. همچنين با استفاده از خطوط جزر و مد و خط ساحلي استخراج شده از داده ماهواره اي، منطقه CRZ مشخص و پس از مقايسه نتايج به دست آمده با برداشت هاي زميني، نقشه لندفرم در محدوده قانون مند ساحلی را در محيط GIS تهيه نمود. در مرحله تصویر چشمی براي بالا بردن قدرت ديد و تشخيص بهتر عوارض در روي داده هاي ماهواره اي اقدام به فيوژن و يا تركيب تصوير سياه و سفيد PAN و تصويررنگي LISSIII كرد كه باعث بالارفتن كيفيت تصوير رنگي LISSIII و همچنين تشخيص و تفكيك بهتر عوارض بر روي تصوير شد. و در مرحله دوم با استفاده از كليدهاي تفسير از قبيل تن و رنگ، بافت تصوير و الگو و شكل عوارض اقدام به شناسايي فرم هاي شاخص در تصوير نموده و نقشه فرمهاي شناسايي شده تهيه گرديد. در مرحله تفسیر رقومی بعد از انجام بازديد منطقه اي و برداشت نقاط GPS در نهايت با اعمال روش طبقه بندي نظارت شده در نرم افزار PCI Geomatica لندفرم هاي مورد نظر را شناسایی نمود .برای تهیه بالاترین خط مد و پایین ترین خط جزر از فرمول زیر استفاده نمود:

براي به دست آوردن LWL از سه بخش، مدلينگ (Easi Modelling)، Filterو LineAlgorithm نرم افزار PciGeomatica استفاده نمود. براي تهيه بالاترين خط مد از روش تفسير چشمي استفاده نمود به اين صورت كه ابتدا اراضي گلي كه تحت جريان هاي جزر و مدي به وجود آمده بودند، از روي تصوير ماهواره اي استخراج شد. در مرحله نهايي مرز انتهاي اين اراضي به سمت خشكي به عنوان بالاترين خط مد در نظر گرفته و خط مد را به اين روش تهيه نمود. ضیائیان (1388) هدف از تهيه خطوط جزر و مد را مشخص كردن محدوده CRZ يا منطقه قانون مند ساحلي بیان نموده است.
ضیائیان (1388) بیان داشته است که نقشه لندفرم تهیه شده نشان می دهد كه ساحل شهرستان بوشهر از نوع ساحل پلاژيك بوده و در شكل دهي آن عوامل فرسايش خشكي نقش بيشتري را نسبت به عوامل فرسايش دريا داشته اند. به دليل هدايت فاضلاب هاي اين شهر به داخل آب هاي ساحلي در محدوده شهر بخش قابل توجهي از ساحل دچار آلودگي زيستي شده كه اين امر تأثير بسزايي هم از نظر توريستي و هم از نظر زيست جانوري در منطقه گذاشته است. از طرفي ديگر ساحل بوشهر داراي سواحل شني بسيار زيبايي است كه به دليل استفاده نادرست ساكنان محل و همچنين نظارت نداشتن شهرداري، اين قسمت با زباله هاي شهري پر شده است كه با رعايت حفظ محيط زيست و پاكسازي ساحل مي توان براي جذب توريست اقدام كرد. لازم به ذکر است که ضیائیان (1388) نتایج تحقیق خود را فقط به مطالب ذکر شده در بالا بسنده کرد و به نقاط ضعف و قوت تکنییک های سنجش از دور استفاده شده اشاره ای نکرده است.
خسروانی (1390) از داده هاي سنجنده LISS IV، ماهواره ی IRS-P 6 براي تهيه نقشه کاربري اراضي دشت سگزي واقع در شرق اصفهان استفاده کرد که مساحت منطقه مورد مطالعه ۲۲۱۲۱ هکتار مي باشد. خسروانی (1390) تصاوير) باند ۲ (سبز، )باند ۳ (قرمز،) باند ۴ (مادون قرمز نزديک سنجنده LISS IV با دقت زمینی 8.5 متر، با روش نزديک ترين همسايه و مدل هندسي چند جمله اي درجه يک RMSE حدود 3.0 متر پيکسل به نقشه توپوگرافي 1:25000 منطقه را ثبت داد. براي آناليز داده ها روش هاي مختلف پردازش تصوير نظير طبقه بندي نظارت شده و نظارت نشده، تجزيه مؤلفه هاي اصلي، فيلتر گذاري و شاخص گياهي NDVI را روي داده هاي ماهواره اي اعمال نمود. در نهايت نقشه کاربري اراضي با استفاده از روش هيبريد را تهیه نمود. شکل 2-1 به صورت فلوچارت روش تحقیق خسروانی را به طور کامل تشریح می نماید.

شکل 2-1: فلوچارت روش تحقیق خسروانی(1390)
خسروانی (1390) در خصوص تصحیح هندسی بیان داشته است که تصحيح هندسي تصوير استفاده شده در اين پژوهش با دقت بالا و خطاي کمتر از نيم پيکسل انجام گرفته است که اين ميزان خطا براي زمين مرجع شدن، مناسب است. کوپين و همکاران (2004) نيز در مقاله مروري خود بيان داشتند که خطاي کمتر از يک پيکسل براي تصحيح هندسي تصاوير ماهواره اي قابل قبول مي باشد. در نهایت نقشه حاصل ۶ كاربري اراضي زير را به خو بي تفکيک نمود:
اراضي كشاورزي، زمين هاي باير، اراضي به هم خورده، زمين هاي تاغ كاري (Haloxylon amodendron) ، خطوط ارتباطي و جاده ها، مناطق مسکوني و محل هاي صنعتي. خسروانی (1390) بیان کرده است که این نقشه داراي ضريب کاپاي ۸۹ %و دقت کلي ۹۲ % است. زمين هاي باير در اين منطقه اراضي با پوشش گياهي طبيعي ولي بسيار ضعيف را شامل مي شود که جزء بيابان هاي طبيعي محسوب مي گردند. زمين هايي که در اثر فعاليت کوره هاي آجرپزي، توپوگرافي طبيعي زمين به هم خورده و به دنبال آن پوشش گياهي کاملاً از بين رفته، اراضي تخريب شده محسوب مي شود؛ اين اراضي جزء مناطق بياباني مصنوعي منظور مي گردد . داده هاي اين سنجنده براي تفکيک انواع کاربري هاي مطالعه شده به خصوص در رقومي سازي جاده ها توانایي بالايي دارد، بدين ترتيب داده هاي اين سنجنده براي تصحيح نقشه هاي 1:25000 توپوگرافي مي تواند کاربرد داشته باشد.
ایکبال (2012) با هدف مدیریت نواحی ساحلی با استفاده از تصاویر ماهواره ای سه بعدیSpot و IRS به مطالعه منطقه ساحلی آندامن جنوبی پرداخت. منطقه ساحلی آندامن جزء مناطق بکر جهانی شامل جنگل های مانگرو محسوب می شود. در واقع ایشان هم به مانند ضیایئان (1388) منطقه CRZ را تعیین و محدودیت های ساخت و ساز و دخالت بشر در این منطقه را بیان می کند. ایکبال در مطالعه خود با مقایسه تصاویر ماهواره ای Spot سال 1998 و IRS سال 2007 به تغییرات به وجود آمده در منطقه ساحلی آندامن جنوبی در طول این مدت دست یافت. شکل 2-2 فلوچارت روش تحقیق ایکبال (2012) را نشان می دهد. البته ایکبال فقط به تصویر چشمی تصاویر ماهواره ای بسنده کرده بود و از سایر تکنیک های سنجش از دور استفاده نکرد. ایکبال (2012) تغییرات به وجود آمده را محسوس قلمداد کرد و بی توجهی مسئولان بالاخص دولت مردان را در خصوص قوانین CRZ عامل مهمی در فرسایش این منطقه و از بین رفتن اکوسیستم ناب این منطقه معرفی کرد. البته قبلاً سلواوینایاگام (2004) با مقایسه تصاویر ماهواره ای Spot سال 1998 و IRS سال 2003 به تغییرات به وجود آمده در جزیره لات لند پرداخته بود و به نوعی روش تحقیق ایکبال (2012) بر گرفته از روش تحقیق سلواوینایاگام (2004) بود.

شکل 2-2: فلوچارت روش تحقیق ایکبال (2012)
در ادامه یووارجی و دهارانیجان (2013) با مقایسه تصاویر ماهواره ای IRS سال 1998 تا سال 2011
به تغییرات به وجود آمده در سواحل آندامن پرداختند. برخلاف ایکبال (2012)، یووارجی و دهارانیجان (2013) توجه خود را به بلایای طبیعی از قبیل سیل، سونامی در تغییرات به وجود آمده پرداخته اند که نقش مهمی در بالا آمدن سطح آب دریا دارد. همچنین از پدیده گرم شدن جو به عنوان یکی دیگر از عوامل بالا آمدن سطح آب دریا و نتیجه آن تغییرات در سواحل آندامن بر شمارید، ایشان هم به مانند ایکبال (2012) تنها از روش تفسیر چشمی سعی به استخراج تغییرات به وجود آمده بسنده کرد و از تکنیک های خاص سنجش از دور جهت بالابردن کیفیت تصاویر و استخراج هر چه بهتر تغییرات به وجود آمده در طول این مدت استفاده نکرده است.
البته بنجامین (2011)، دهارنیجان و همکاران (2010)، جیری (2000)، گرین (1998) و ایبراهیم (1992) از جمله کسانی بودند که با استفاده از داده های ماهواره ای به تهیه نقشه لندفرم مناطق ساحلی پرداخته و تغییرات به وجود آمده در طول چند سال را شناسایی کردند.
2-3 پیشینه تحقیقات برای تهیه مدل سه بعدی
صادقی نائینی فرد (1385) در مطالعه خود به امکان تولید مدل سطحی رقومی با استفاده از نقشه های 1:2000 پرداخت و روش شناسی و آزمون صحت و دقت و خطاها را مورد بررسی قرار داد. بهمين منظور، امكان توليد DSM شهري در شهرهاي ميامي، مرزي كلا و دو منطقه متفاوت از شهر تهران را مورد ارزیابی قرار داد كه DSM شهر تهران بتفصيل تشریح شد. به منظور تولید DSM شهری سه لايه رستريِ مدل رقومي زمين بصورت مثلثي و شبكه اي، ساختمانها و ديوارها تهيه نمود سپس لايه هاي رستري ذكر شده با استفاده از روش طراحي شده مورد آناليز قرار گرفت و نهايتاً DSM تهیه گردید.
صادقی نائینی فرد (1385) بیان کرده است که اخطار روي محصول نهايي، ناشي از بردارهايي است كه بايد ویرایش گردند و سپس DSM تهیه شود.
مدل ارتفاعي رقومي (DEM ) مدلی است که ارتفاعات سطح زمین در آن به تصویر کشیده شده است در حالی که در DSM هم ارتفاعات مربوط به توپوگرافي زمين و هم ارتفاعا ت عوارض ساخت دست بشر ارائه مي شود. در این تحقیق ابتدا DEM منطقه تهیه و سپس ارتفاع عوارض ساخت دست بشر مانند ساختمان ها، دیوارها و پل ها به آن اضافه گردید. بنابراین در ابتدا ارتفاع عوارض ساخت دست بشر با ارتفاع عوارض طبیعی مورد مقایسه قرار گرفته و در جاهایی که عوارض مصنوعی دارای ارتفاع بیشتری بوده جا گذاری انجام می شود و در جاهایی که این عوارض مصنوعی دارای ارتفاع کمتری بوده به عنوان خطا تلقی می گردد و نیاز می باشد تصحیحات لازم روی آن صورت پذیرد. در صورتی که نتوان خطاها را تصحیح نمود عدد ارتفاع مربوط به DEM جایگذین می گردد و در یک رستر الحاق شده به نتیجه نهایی، محل خطا به کاربران اعلان می گردد. شکل 2-2 به صورت فلوچارت روش تحقیق صادقی نائینی فرد را به طور کامل تشریح می نماید.

شکل 2-3: فلوچارت روش تحقیق صادقی نائینی فرد(1385)
نتايج صادقی نائینی فرد (1385) نشان مي دهد كه دقت DSM شانزده شيت تهران با آماره RMSE معادل 0.4 متر بدست آمد كه در سطح اطمينان 90 % در محدوده مجاز 0.65 متر قرار مي گيرد. همچنین صحت DSM مذکور نيز سطح اطمينان 90 % را فراهم نموده است. صادقی نائینی فرد (1385) پیشنهاد داده است که با توجه بمنظور كشف اشتباهات موجود در نقشه هاي برداري و تصحيح آنها و سپس توليد نهايي DSM ، بهتر است که DSM حاصل از DEM مثلثی نيز توليد و در مرحله ويرايش بردارها مورد استفاده قرار بگيرد. در ادامه ایشان اذعان داشتند که علی رغم اینکه دقت DSM حاصل از دو نوع DEM مثلثي و شبكه اي تفاوت چنداني با هم ندارند ولی شكل ظاهري DEM مثلثي در محلهاي با تفاوت ارتفاعي زياد، مناسب نمي باشد لذا توليد DSM از DEM شبكه اي در توليد انبوه اين محصول پیشنهاد می شود.
فرازدل (1391) با تمرکز بر ماهواره World View2 به بررسی مشخصات فنی و قابلیت های آن در زمینه های مختلف پرداخته و در آن از تصویر استریو سال 89 شهر تهران برای تهیه مدل رقومی ارتفاعی زمینی و استخراج عناصر مربوط به بعد سوم و همچنین ارزیابی و تجزیه و تحلیل های لازم استفاده کرده است. تصحیح هندسی تصاویر از طریق معادلات غیر پارامتریک (معادله ریاضی رشنال) انجام گردید. سپس جهت استخراج مدل سطحی رقومی مراحل زیر به ترتیب انجام پذیرفت:
انتخاب نقاط کنترل مناسب و اصلاح نقاط با توجه به متوسط باقیمانده خطا
ساخت تصاویر اپیپلار و به حداقل رساندن پارالکس تصویر
معرفی سیسم تصویر
استخراج اتوماتیک مدل سطحی رقومی
بررسی مدل به دست آمده و مشخص کردن مناطق دارای خطا
اصلاح مدل سطحی رقومی
شکل 2-4 قسمتی از مدل سطحی رقومی منطقه 22 تهران، به همراه یکی از تصاویر استریو از همان منطقه را نشان می دهد.
ب الف

شکل 2-4: الف، تصویر استریو منطفه تهران و ب، مدل سحی رقومی منطقه(فرازدل،1391)
فرازدل (1391) به عنوان نتایج تحقیق خود بیان کرده است که مدل سطحی بدست آمده به صورت اتوماتیک حاصل شده و دارای خطا می باشد. این خطا در مناطق مسکونی، مخصوصاً مناطقی که ساختمان ها متراکم ترند، بیشتر مشاهده می شود. یکی از دلایل ایجاد این خطاها، توان تفکیک مکانی پایین تصاویر استریو، برای استخراج ارتفاع ساختمانهاست. دلیل دیگر، وجود سایه در بعضی مناطق و یا انعکاس بیش از حد نور در مناطق دیگر است که موجب از بین رفتن جزئیات تصویر شده است. تراکم پوشش گیاهی در مناطق مسکونی نیز عامل دیگری در ایجاد خطاست.
به طور کلی این نتیجه قابل استنباط است که با توجه به عوارض گوناکون با تراکم بالا در شهرهای بزرگی مثل تهران، تولید اتوماتیک محصولاتی مدل سطحی رقومی ارتفاعی سطح زمین و نقشه شیب از تصاویر استریو با نرم افزار های موجود، بدون خطا امکان پذیر نیست و نیاز به انجام عملیات پس پردازش امری اجتناب پذیر است. دور نمای بهبود روش ها و فناوری موجود، حذف مرحله پس پردازش و تمام اتوماتیک سازی محصول در کوتاه ترین زمان ممکن خواهد بود.
بالتساویر سال 2005 با استفاده از یک روش اتوماتیک به تولید DSM از تصاویر ماهواره ای IKONOS در منطقه ساتا واقع در کشور سویس پر داخته بود و بر مبنای خطاهای بدست آمده در مقایسه با داده های لیزری که دارای کیفیت بسیار بالا بودند، جهت گیری دقیق سنسور را تعیین کرده بود. البته در این قسمت فقط به روش به کار گرفته شده برای استخراج DSM پرداخته و نتایج تحقیق بهمراه محاسن و معایب مطرح شده در مقاله ی ایشان پرداخته می شود. استخراج DSM از طریق یک الگوریتم دوره ای که به صورت متناوبی به دقیق کردن DSM های استخراج شده از تصاویر ماهواره ایکونوس می پردازد انجام می گیرد. این روش به صورت فلوچارت در شکل 2-5 نمایش داده شده است.

شکل 2-5: فلوچارت روش تحقیق بالتساویر(2005)
بالتساویر (2005) بیان کرده است که مقایسه DSM های استخراج شده در این تحقیق با داده های لیزری که طی یک عملیات پروازی با دقت بسیار بالا تهیه شده بود دارای خطای RMS 2-3 متر برای مناطق دارای پوشش زمینی و برای مناطق بایر حدود 1 متر می باشد که طی بازدید های میدانی DSM های استخراج شده نه تنها عوارض سطح زمین را تولید می کند بلکه جزئیات عوارض را هم شامل می شود. البته نتایج تا حدی تحت تاثیر تفاوت زمانی دریافت تصاویر قرار داشتند. بیشترین خطاها معمولاً محدوده هایی اتفاق می افتاد که دارای ساختمان، درخت و در نتیجه سایه را شامل می شد. اگر خطاهای به وجود آمده به وسیله ی درختان و ساختمان ها نادیده گرفته شود، دقت بالایی حدود یک پیکسل حتی کمتر نسبت به تصاویر ایکونوس در بهترین حالت را خواهد داشت. مهمترین عیب تولید DSM به روش اتوماتیک خطاهای ناشی از خود سیستم را شامل می شود که به طور ناخودآگاه و سهوی به وجود می آید.
آتن تالر(2011) با استفاده از مدل سنسور RPC به تولید DSM استاندارد با استفاده از تصاویر ماهواره ای کارتوست پرداخت. در حال حاضر مدل سنسور RPC بر روی بسیاری از سنجنده ها با تفکیک مکانی بالا تعبیه شده است. آتن تالر(2011) بیان داشته است بر طرف کردن تصحیحات هندسی بر روی مدل RPC آسانتر و استخراج DSM از آن دارای کیفیت بالایی می باشد. مدل RPC برای تفکیک افقی کمتر از 2.5 دارای دقت تقریباً پایینی می باشد. مطالعات گذشته برای برطرف کردن این نقیصه از نقاط کنترل زمینی استفاده می کردند که دارای مشکلات خاص خودش از قبیل دسترسی به این نقاط در مناطق صعب العبور می توان نام برد. اتن تالر (2011) در تحقیق خود از روش همسوسازی تصاویر ماهواره ای لندست ETM+ و DSM هایSRTM برای برطرف کردن این نقیضه استفاده کرده است. ایشان بیان کرده است که دقت این مجموعه داده ها در مقایسه با تصاویر ماهواره ی کارتوست 1 به نسبت پایین می باشد. خطای مطلق افقی (CE90) تصاویر ماهواره ی لندست ETM+ تقریباً 50 متر و خطای مطلق افقی SRTM از 2/7 متر الی 6/12 متر بسته به موقیعت زمین می باشد. خطای مطلق عمودی SRTM 7/4متر الی 8/9 متر می باشد که تقریباً از کیفیت قابل قبول برخوردار می باشد. مطالعات گذشته که از تصاویر مرجع استفاده می کردند از کیفیت بالای دقت عمودی SRTM به سادگی عبور می کردند.
البته روش فوق برای مناطق که دارای عوارض مشخص و برجسته می باشند دارای نتایج با کیفیت رضایت می باشد، اما برای مناطق وسیع که دارای زمین های پست و عوارض و و پستی بلندی های غیر وضوح می باشد این روش دارای نتایج رضایت بخش نمی باشد که آتن تالر(2011) با استفاده از روش Bundle block adjustment کیفیت نتایج مرحله ی قبل را بهبود بخشید. مطالعات موردی بر روی ناحیه جنوبی کشور ایتالیا انجام گرفت.
آتن تالر(2011) نتایج خود را بدین صورت مطرح کرده است که DSMهای استخراج شده از این طریق که برای 22 نقطه به صورت مجزا مورد مقایسه گردید دارای دقت افقی (CE90) 7/6 متر و دارای دقت عمودی (LE90) 1/5 متر می باشد. دقت عمودی این داده ها با دقت عمودی داده های SRTM که گفته شد از دقت بالایی برخوردار است، شبیه و یا حتی در مواقعی از کیفیت بالاتری برخوردار می باشد. البته اتن تالر (2011) به این نکته اشاره می کند که این تخمین دقت برای 22 نقطه ایی بود که می توانست به عنوان نقاط کنترل زمینی و استفاده از GPS مورد مقایسه قرار بگیرد و برای محدوده های دیگر می تواند به عنوان مطالعه ای در آینده صورت بگیرد. اتن تالر (2011) از نتایج خود و استفاده از داده های استخراج شده از این طریق به عنوان داده های اصلی ارتفاعی ورودی برای طیف وسیعی از مطالعات زمینی دارای اعتبار دانسته است.
7385051332230فصل سه
محدوده ی انتخابی، مواد و روش ها
00فصل سه
محدوده ی انتخابی، مواد و روش ها

3-1 مقدمه
در این فصل با توصیفی از کلیات محدوده انتخابی، به ویژگی های تصاویر ماهواره ای استفاده شده در این تحقیق پرداخته می شود. همچنین در ادامه به انواع روش های پردازش تصاویر ماهواره ای از قبیل فیوژن، ترکیبات رنگی، شاخص پوشش گیاهی، انواع طبقه بندی و در نهایت به استخراج بعد سوم (DEM) تصاویر ماهواره ای پرداخته می شود.
3-2 محدوده انتخابی
1140460133350000محدوده انتخابی در این مطالعه شهرستان ساحلی جاسک (نوار ساحلی از غرب پوزه جاسک تا موقعیت کوه مبارک) می باشد(شکل3-1). در واقع آنالیز ها و تکنیک های انجام گرفته بر روی داده های ماهواره ای دقیقاً بر روی این منطقه نشان داده شده در شکل انجام گردیده است. اما در بخش های ذیل به کلیاتی از کل شهرستان ساحلی جاسک پرداخته می شود.
11379202179320کوه مبارک
00کوه مبارک
1309370160782000 شکل 3-1: محدوده انتخابی (منبع: (google earth

3-3 موقعيت شهرستان جاسک
جاسك در منتهي اليه جنوب شرقي استان هرمزگان و در شرق تنگه هرمز و سواحل درياي عمان به فاصله 325 كيلومتر از مركز استان (بندرعباس) واقع شده است و از شمال به كوه هاي بشاگرد و شهرستان ميناب و از جنوب و باختر به درياي عمان و از خاور به شهرستان هاي كنارك و چابهار محدود مي گردد. وسعت اين شهرستان 2/16136 كيلومتر مربع بوده و حدود 24% از كل مساحت استان هرمزگان را در بر گرفته است. شهرستان جاسك به تنهایي از استان گيلان و يا استان چهارمحال و بختياري بزرگتر است. شهر جاسك، مركز شهرستان به صورت شبه جزيره اي است كه از طرف جنوب و غرب به آب هاي درياي عمان منتهي مي گردد. و در موقعيت جغرافيائي 46 درجه و 57 دقيقه طول شرقي و 25 درجه و 38 دقيقه عرض شمالي واقع شده است(شکل 3-2). وسعت اين شهر بندري 6 كيلومتر مربع و ارتفاع تقريبي آن از سطح دريا 5 متر است.
این شهرستان براساس تقسیمات کشوری دارای 3 بخش، 1 شهر و 8 دهستان می باشد.
بخش مرکزی: شهر جاسک، دهستان: جاسک، کنگان، گابریک
بخش بشاگرد: دهستان: جگدان، سردشت، گافر و پارامونت
بخش لیردف: دهستان سورک، پی وشک
شهرستان جاسك داراي 220 كيلومتر مرز دريائي از طرف غرب و جنوب بوده و بدليل وجود قابليت هاي منحصر به فرد جغرافيائي و وجود لنگرگاه هاي طبيعي و خورها و نيز از حيث هم جواري و نزديكي با اقيانوس هند و كنترل و نظارت بر دهانه ورودي آبراه خليج فارس و تنگه هرمز از اهميت تاريخي، سوق الجيشي، صيادي و تجاري خاصي برخوردار است.

شکل3-2: موقعیت شهرستان جاسک(منبع: halbegiri.blogfa.com)
3-4 عارضه هاي طبيعي شهرستان جاسک
شهرستان جاسك از حيث ناهمواري ها به دو بخش عمده تقسيم مي شود:
الف ) بخش شمال و شمال شرقي : شامل رشته كوه هاي بشاگرد با حداكثر ارتفاع 2046 متر از سطح دريا
ب) بخش جنوبي و غربي : شامل نوار ساحلي با ارتفاعات كوتاه و تپه هاي شني و ماسه اي كه عمدتاً داراي شوره زارها ، شن زارها و خورهاي متعدد است.
4806951397000
شکل 3-3: نوار ساحلی شهرستان جاسک (منبع: عکس های میدانی)
اراضي بخش جنوبي و غربي بعلت مجاورت با دريا و بدليل وجود بستر رودخانه هاي فصلي معمولاً‌سست و با تلاقي است و خورها بارزترين عارضه طبيعي اين ناحيه محسوب مي شوند. در حالي كه اراضي بخش شمال و شمال شرقي بدليل استقرار و وجود ارتفاعات متعدد با ارتفاع1300متر عموماً سخت و صخره اي هستند.
3-4-1 کوه های بشاگرد
رشته کوه بشاگرد در شهرستان جاسک به شکل عدد هشت قرار گرفته و دو رشته کوه نسبتاً متمایز را به نام های رشته کوه بشاگرد شرقی (در کهنوج کرمان) و بشاگرد غربی (در میناب) پدید آورده است(شکل 3-4). بلندترین قله آن کوه مهر در دهستان بشاگرد غربی با ارتفاع 2046 متر است. رودهای بسیاری از جمله جگین از آن سرچشمه می گیرد و به دریای عمان می ریزد.

شکل 3-4: رشته کوه های بشاگرد در شهرستان جاسک( منبع: پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور)
3-4-2 جنگل های حرا
یکی از جاذبه های زیبا و طبیعی بندر جاسک جنگل حرا می باشد که گردشگران زیادی را جلب می کند(شکل 3-5). جنگل حرا به طور دائم در معرض جزر و مد منظم آب دریا قرار دارد، به طوری که در زمان جزر، درختان بستر لجنی آن از آب بیرون می آیند و به صورت جزایری پراکنده نمایان می شوند و در موقع مد تمام جنگل زیر آب رفته و ناپدید می شود. پرندگان زیبا و نادر مانند، گیلان شاه، اگرت بزرگ در کنار پلیکان ها و فلامینگوها مناظر جالبی را پدید می آورند. در منطقه جاسک به درختان حرا «تمر» می گویند. این جنگل ها بیشتر در حومه ی شهر جاسک(خلیج لوران) و در شرق 444577152500آن به صورت پراکنده دیده می شوند که در امتداد خور خلاصی کشیده شده اند.
شکل3-5: جنگل های حرا در جاسک (منبع: عکس های میدانی)
3-4-3 خلیج جاسک غربی و شرقی
خلیج های جاسک غربی و شرقی، در کناره آب های دریای عمان قرار دارند. زمانی که ارتفاع امواج دریا به یک متر می رسد، در این خلیج ها هیچ گونه موج خطرناکی مشاهده نمی شود و بسیار آرام هستند. این خلیج ها از بهترین مناطق برای ورزش های دریایی می باشند.
35687017335500
شکل3-6: خلیج جاسک-کناره دریای عمان(منبع: عکس های میدانی)
3-4-4 صخره های شنی
یکی از ویژگی های شهرستان جاسک، وجود مناطق صخره ای و شنی است که تپه ماهورها و احجام بسیار زیبای طبیعی ایجاد کرده اند و چشم هر بیننده را به خود جلب می کنند. بیشتر این تپه ماهورها در مسیر میناب به جاسک قرار دارند و از چشم انداز طبیعی زیبایی برخوردارند و پس از جاسک به سمت چابهار ادامه پیدا می کنند.
3-5 آب و هو ای شهرستان جاسک
جاسك به دليل واقع شدن در منطقه بياباني و نيمه بياباني داراي آب و هواي گرم و مرطوب است. حداكثر دماي آن 4/41 درجه سانتيگراد و حداقل دما 14 درجه سانتيگراد است. اين شهرستان جزء مناطق كم باران و خشك محسوب مي شود كه ميانگين بارندگي آن طي سال هاي 1350 الي 1370 تقريباً 160ميليمتر و متوسط بارندگي طي سال هاي 1377 الي 1384 تقريباً 4/18 ميليمتر گزارش شده است.
طي پانزده سال در فاصله سال هاي 1370 تا 1384 بيشترين بارندگي در سال 1376 با 1/341 ميليمتر و كمترين ميزان بارندگي در سال 1378 با ميزان 7/7 ميليمتر گزارش شده است. از نظر پراكندگي جغرافيايي بارندگي ساليانه بندرجاسك، بيشترين بارندگي در مناطق شمال و شمال غربي (بشاگرد) و كمترين بارندگي ساليانه در مناطق ساحلي، جنوب شرقي و غرب جاسك گزارش گرديده است. شهرستان جاسك جزء مناطق گرم و كم باران كشور محسوب مي گردد كه بارندگي در آن عموماً به صورت رگباري و ناگهاني است كه همواره باعث بروز سيلاب و خسارات به كشاورزان و دامداران مي گردد.
3-6 منابع آب درشهرستان جاسک
3-6-1 آب هاي زير زميني
از نظر آب هاي زير زميني شهرستان جاسك وضعيت مطلوبي نداشته و مطالعات انجام شده حاكي از بالا بودن ميزان الكتروليت و شوري آن است. وضعيت سفره هاي آب زير زميني منطقه نيز به واسطه مجاورت با ضخامت كم آبرفت ها از نظر آبدهي بسيار ناچيز و نيز به دليل وجود املاح نمكي در اعماق پائين تر از كيفيت كاملاً نامطلوب برخوردار است. در مناطق شمال و شمال غربي (بشاگرد) كه وضعيت بارش كمابيش بهتر و بيشتر از مناطق ساحلي جنوبي و غربي گزارش گرديده است به دليل وجود طبقات سخت و غير قابل نفوذ، آبهاي زير زميني كاملاً سطحي و كم عمق بوده و وسعت و دامنه چنداني ندارد. در حال حاضر آب شرب شهر جاسك از محل آب هاي زير زميني واقع در آبخانه مجاور رودخانه جگين تأمين مي گردد كه توسط خط انتقال آب به مخازن زير زميني و منتقل و تخليه و پس از طريق پمپاژ در شبكه آب شهري توزيع مي گردد.
3-6-2 آب هاي سطحي
شهرستان جاسك به علت كمي نزولات آسماني، فاقد رودخانه دائمي است و كليه رودخانه هاي آن فصلي و اتفاقي هستند. مهمترين اين رودخانه ها عبارتنداز:
1ـ حوزه آبريز جگين
42989520002500

– (351)

شکل 3-6 مرحله ی دوم رنگ آمیزی زیل نلسن ........................................................................................... 44
شکل 3-7 مرحله ی آخر رنگ آمیزی زیل نلسن .......................................................................................... 45
شکل 3-8 نمونه ی لام رنگ آمیزی شده به روش زیل نلسن از نمونه ی مایع پلور ..................................... 46
شکل 3-9 تصویر رنگ آمیزی شده ی باسیل سل ......................................................................................... 47
شکل 3-10 معادل سازی ابعاد گستره با تعداد میدان میکروسکوپی قابل بررسی ........................................... 48
شکل 3-11 مراحل ساخت مخلوط یکنواخت تخم مرغ برای ساخت محیط لوون اشتاین جنسن ................ 49
شکل 3-12 مواد مورد استفاده جهت ساخت محلول نمکی .......................................................................... 50
شکل 3-13 محلول مالاشیت گرین .............................................................................................................. 51
شکل 3-14 مراحل ساخت محیط لوون اشتاین جنسن .................................................................................. 52
شکل 3-15 منعقد نمودن محیط ها در دستگاه منعقد کننده ........................................................................... 53
شکل 3-16 قرار گرفتن محیط های کشت به صورت مورب در انکوباتور .................................................... 54
شکل 3-17 ظروف مخصوص اتوکلاو و حاوی ضایعات آلوده ی بخش مایکوباکتریولوژی ........................ 55
شکل 3-18 فلوچارت مراحل تهیه ی اسمیر و کشت از نمونه ی مایع پلور ................................................. 56
شکل 3-19 تصویر کلونی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس در محیط لوون اشتاین جنسن .................................. 57
شکل 3-20 تصویر کیت الایزا برای سنجش اینترفرون گامای انسانی ........................................................... 60
شکل 3-21 رقیق سازی محلول استاندارد ..................................................................................................... 61
شکل 3-22 جداسازی نمونه های مایع پلور در میکروتیوب های استریل ..................................................... 62
شکل 3-23 اساس تست الایزای ساندویچ .................................................................................................... 63
شکل 3-24 تلقیح نمونه و معرف های کیت در چاهک های الایزا .............................................................. 65
شکل 3-25 کیت تجاری Diazyme® جهت اندازه گیری فعالیت آنزیم ADA ............................................ 67
شکل 3-26 واکنش انجام شده در اندازه گیری ADA ................................................................................... 69
شکل 3-27 دستگاه اتوآنالایزر هیتاچی .......................................................................................................... 70
شکل 3-28 مراحل Set up کردن دستگاه هیتاچی ................................................................................. 71 و 72
شکل 3-29 فرآیند انجام اندازه گیری ADA ................................................................................................. 73
نمودار 4-1 منحنی استاندارد بر اساس غلظت اینترفرون گاما و جذب نوری محلولهای استاندارد ............... 77
فهرست جداول
جدول 1-1 بیماریزایی مایکوباکتریوم ها در میزبان های مختلف ..................................................................... 7
جدول 3-1 خلاصه ای از الزامات سطوح ایمنی ............................................................................................. 35
جدول 3-2 روش خواندن اسمیرهای رنگ آمیزی شده ................................................................................. 48
جدول 3-3 چگونگی خواندن و گزارش نتایج کشت ................................................................................... 58
جدول 3-4 اجزای موجود در کیت الایزا ..................................................................................................... 59
جدول 3-5 دستورالعمل ساخت محلول های استاندارد در کیت الایزا ......................................................... 61
جدول 3-6 اجزای تشکیل دهنده ی معرف 1 در کیت Diazyme® ............................................................ 67
جدول 3-7 اجزای تشکیل دهنده ی معرف 2 در کیت Diazyme® ............................................................ 68
جدول 4-1 اطلاعات فردی مربوط به بیماران ................................................................................................ 75
جدول 4-2 اطلاعات مربوط به غلظت و جذب نوری محلول های استاندارد تکنیک الایزا .......................... 76
جدول 4-3 میزان جذب نوری و غلظت IFN-γ محاسبه شده در نمونه ی مایع پلور بیماران ....................... 77
جدول 4-4 محاسبه ی میانگین و انحراف از معیار جامعه بر اساس غلظت IFN-γ ...................................... 79
جدول 4-5 مقایسه ی جامعه ی پلورزی سلی و جامعه ی مورد مطالعه ی ما از نظر غلظت IFN-γ ............ 79
جدول 4-6 مقایسه ی گروه پلورزی بدخیم و جامعه ی مورد مطالعه از نظر غلظت IFN-γ ....................... 80
جدول 4-7 مقایسه ی متوسط غلظت IFN-γ در گروه غیر سل غیر بدخیم با گروه مورد مطالعه ................. 80
جدول 4-8 میزان فعالیت ADA در مایع پلور بیماران ................................................................................... 80
جدول 4-9 مشاهده ی میانگین و انحراف از معیار فعالیت ADA در گروه مورد مطالعه .............................. 82
جدول 4-10 مقایسه متوسط فعالیت ADA عفونت های غیر توبرکلوزیسی.................................................. 82
جدول 4-11 مقایسه ی متوسط فعالیت ADA در جمعیت مورد مطالعه و گروه بدخیمی .............................. 83
جدول 4-12 مقایسه ی گوه مورد مطالعه و پلورال افیوژن سلی از لحاظ متوسط فعالیت ADA .................... 83

چکیدهسل یکی از کهن ترین بیماری های شناخته شده در انسان است که یک عامل عمده ی مرگ و میر در سراسر دنیا به شمار می رود. طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی در سال 2012 میلادي، حدود 8/8 میلیون نفر جدید به این بیماری مبتلا شده و حدود 1/1 میلیون نفر در اثر این بیماری جان سپردند. این بیماری ناشی از یک باکتری متعلق به مجموعه ی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس [1] است که نوعاً ریه ها را درگیر می کند. معمولاً سل به 2 گروه ریوی و خارج ریوی تقسیم می شود. از آنجائیکه تشخیص سل در فضای جنب به خودی خود بسیار دشوار است و نیز با توجه به اینکه تست های روتین مثل اسمیر، کشت و PCR حساسیت و اختصاصیت کافی در تشخیص سل و پلورال افیوژن ناشی از آن ندارند، از میان انواع سل خارج ریوی این مطالعه با تمرکز بر بررسی روش های تشخیصی سریع تر و اختصاصی تر سل پلور انجام گردید و نمونه ی مایع پلور 45 بیمار که با علائم بالینی مشکوک به سل پلور از فروردین تا آبان ماه سال 1393 به آزمایشگاه های سطح شهر تهران مراجعه نموده بودند، مورد ارزیابی قرار گرفت. از میان روش هایی که امروزه به نظر می رسد بتوان از آنها جهت تشخیص سریعتر سل پلور استفاده نمود، اندازه گیری میزان فعالیت آنزیم آدنوزین دآمیناز و نیز سایتوکاین هایی نظیر اینتر فرون گاما است که از مهمترین تنظیم کننده های سیستم ایمنی به شمار می آید. بررسی های میکروبی بر روی نمونه ی مایع پلور شامل تهیه ی اسمیر و کشت انجام شد. اندازه گیری اینترفرون گاما در مایع پلور به روش الایزا انجام گردید. جهت سنجش میزان فعالیت آنزيم آدنوزین دآمیناز، سوبسترای آدنوزين تحت اثر آنزيمADA به آمونياک و اينوزين تبديل شده و آمونياک حاصل با روش رنگ سنجی اندازه گيری شد. از مجموع آنالیزهای انجام شده این طور به نظر می رسد که می توان بالا بودن فعالیت کل ADA را به عنوان یک تست غربالگری در تشخیص پلورال افیوژن سلی از سایر علل پلورال افیوژن دانست؛ اما نمی تواند جایگزین روش استاندارد طلایی (کشت) باشد. از طرف دیگر تیتر اینترفرون گاما با وجود افزایشی که در سل پلور نشان می دهد، می تواند در موارد دیگری به غیر از سل مانند انواع التهاب ها به دلیل تماس بدن با آنتی ژن های باکتری افزایش یابد و لذا نمی توان به طور اختصاصی بالا بودن غلظت اینترفرون گاما را دلیل قطعی بر عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس دانست.
واژگان کلیدی: آدنوزین دآمیناز، اینترفرون گاما، مایع پلور،سل
فصل اولکلیاتفصل اول- کلیات1-1 تاریخچه ی بیماری سلبیماری سل می تواند به شکل های متفاوتی ظاهر شود و حتی استخوان ها را مورد حمله قرار داده و باعث تغییر شکل در استخوان ها گردد. بافت های سخت مانند استخوان ها می توانند باکتری ها را برای هزاران سال در خود حفظ کنند، به طوری که باکتری عامل بیماری سل را می توان در اجساد انسان هایی که در بیش از 4000 سال پیش در اثر سل استخوانی مرده اند، یافت. فراوانی اسکلت های کشف شده با ظاهر استخوان های تغییر شکل یافته ی سلی در مصر قدیم، نشان می دهد که این بیماری در جمعیت آن زمان مصر شایع بوده است. همچنین کشف استخوان های تغییر شکل یافته ی مشابه، متعلق به دوران نوسنگی در مناطق مختلف در کشورهای ایتالیا، دانمارک و نیز کشورهایی در خاورمیانه نشان می دهد که توبرکلوزیس از هزاران سال پیش در سرتاسر دنیا وجود داشته است (Daniel, 2006).
منشاء مایکوباکتریوم توبرکلوزیس عامل ایجاد سل، موضوع بسیاری از بررسی های اخیر بوده است و چنین استنباط می شود که باکتری های موجود در جنس مایکوباکتریوم مانند سایر اکتتینومیست ها ابتدا در خاک وجود داشته اند و سپس برخی از گونه ها خود را با زندگی در پستانداران تطبیق داده اند. احتمالاً اهلی کردن احشام که بین ده هزار تا بیست و پنج هزار سال پیش صورت گرفته است، باعث شده مایکوباکتریوم های بیماریزا از طریق دام های اهلی شده به انسان منتقل شده که در این تطابق با میزبان جدید، باکتری جدید به وجود آمده که بسیار شبیه به مایکوباکتریوم توبرکلوزیس و دارای ارتباط بسیار نزدیکی با آن بوده است و این گونه تصور می شود که مایکوباکتریوم توبرکلوزیس در طی یک جریان یا فرایند تکاملی از مایکوباکتریوم بوویس [2] که باعث ایجاد یک بیماری مشابه سل در احشام می گردد، به وجود آمده است. این فرضیه در حال حاضر به خاطر داده های جدید مورد تردید قرار گرفته است (Marais & Zumla, 2013).
در نوشته های به ثبت رسیده در لوح های گلی آشوری ها در قرن هفتم پیش از میلاد، بیمارانی با سرفه های خونی توصیف شده اند و بقراط در قرن پنجم قبل از میلاد علائم بالینی بیماران با مرض سل (واژه ی یونانی آن Phthisis است) را به صورت سل ریوی، فساد بافت ها، ضعف و لاغری مفرط همراه با درد قفسه ی سینه و سرفه که در اغلب موارد وجود خون در خلط را به همراه دارد توصیف کرده است. فراوانی وقوع و توصیف علائم شبیه به سل تا این زمان نشان می دهد که بیماری در آن دوران شیوع فراوانی داشته است (Restrepo & Schlesinger, 2014).
تصور می شود که احتمالاً بیماری سل از طریق مهاجرت چوپانان گله های گاوهای هندو-اروپایی که با گاوهای آلوده به این باسیل در تماس بوده اند، به دیگر مناطق حمل و انتقال داده شده است (Daniel, 2006; Restrepo & Schlesinger, 2014).
در اواخر نیمه ی قرن نوزدهم، مرگ ومیر ناشی از سل کاهش یافت و این موضوع به طور وسیعی ناشی از رعایت اصول بهداشتی و خانه سازی بوده است. سپس با مهاجرت اروپاییان به دنیای جدید، این بیماری به امریکا نیز وارد شد؛ لیکن میزان مرگ و میر هرگز به سطح آنچه که در اروپا رسیده بود نرسید. کاهش میزان ناتوانی و مرگ ومیر ناشی از سل در خلال قرن بیستم در کشورهای پیشرفته به دلیل آموزش های بهداشت عمومی، استفاده ی گسترده از واکسن BCG تهیه شده از سویه ی ضعیف شده ی مایکوباکتریوم بوویس و همچنین گسترش و توسعه ی آنتی بیوتیک ها در دهه ی 1950 بوده است (Mandal, 2013). دوره ی آنتی بیوتیک ها در رابطه با بیماری سل توسط کشف استرپتومایسین به وسیله ی شواتز و واکسمن در دهه ی 1940 شروع شد و در درمان بیماری سل مورد استفاده قرار گرفت، که این روند با تولید آنتی بیوتیک های زیاد دیگری مثل ایزونیازید، ریفامپین و پیرازین آمید که در مقابل بیماری سل مؤثر هستند ادامه یافت، ولی نتوانست بیماری را ریشه کن کند(WHO, 2010). علاوه بر آن استفاده ی گسترده از BCG که یک واکسن سویه ی ضعیف شده ی مایکوباکتریوم بوویس بیماریزاست که توسط کالمت و گورین در دهه ی 1920 در پاریس تولید شده بود، نتوانست میزان بروز بیماری سل را در سال های اخیر کاهش دهد و امروزه موارد سل بیش از دوره ها ی قبل است. (Lienhardt, Vernon, & Raviglione, 2010; Yew, Lange, & Leung, 2011)
1-2 عامل بیماری زا - مايكوباكتري
مايكوباكتري ها يا باكتري هاي اسيدفست [3] ، باكتري هاي ميله اي شكل، بی حرکت و هوازي بوده كه اسپور تشكيل نمي دهند. (D. Longo et al., 2011) اين باكتري ها خصوصيات بيولو‍‍ژيکی ويژه اي دارند كه آنها را از ميكروارگانيسم هاي ديگر متمايز مي سازد. اين باكتري ها به علت داشتن مواد مومي [4]در ديواره ي سلولي خود به سهولت رنگ نمي گيرند، اما به وسيله ي فوشين داغ، از رنگ اشباع شده، به طوري كه حذف رنگ به وسيله ي اسيد الكل مشكل است. به همين دليل، آنها را اسيد فست يا مقاوم در برابر اسيد مي نامند. (D. L. Longo, 2013) مایکوباکتریوم توبرکلوزیس می‌تواند در برابر مواد ضد عفونی کننده ضعیف مقاومت کند و می‌تواند در یک شرایط خشک هفته‌ها زنده بماند. در طبیعت، باکتری تنها می‌تواند در داخل سلول یک ارگانیسم میزبان رشد کند، اما مایکوباکتریوم توبرکلوزیس می‌تواند در آزمایشگاه کشت شود. خصوصيت ديگر اين گروه از باكتري ها آن است كه مايكوباكتري هاي پاتوژن در محيط كشت سنتزي خيلي آهسته رشد مي كنند و حتي عامل بيماري جذام، مايكوباكتريوم لپره [5] را تاكنون موفق نشده اند در محيط آزمايشگاهي كشت دهند. این باکتری هر 20-16 ساعت یک بار تقسیم می شود. سرعت آن در مقایسه با دیگر باکتری ها که معمولاً در کمتر از 1 ساعت تقسیم می شوند آهسته است (Gengenbacher & Kaufmann, 2012)
بيش از 200 گونه از مايكوباكتريوم ها وجود دارند كه در اكثر نقاط دنيا پراكنده اند و فقط تعداد كمي از آنها براي انسان و حيوانات نظير پرندگان، خزندگان و ماهي ها بيماري زا مي باشند. مايكوباكتري هاي پاتوژن كه بيشتر از همه مورد توجه قرار دارند شامل باسيل سل نوع انساني به نام مايكوباكتريوم توبركلوزيس كه ميزبان اصلي آن انسان است و باسيل سل نوع گاوي مايكوباكتريوم بوويس كه براي انسان، گاو و حيوانات ديگر بيماريزاست (Majoor, Magis-Escurra, van Ingen, Boeree, & van Soolingen, 2011).
1-2-1 مايكوباكتريوم توبركلوزيسمایکوباکتریوم توبرکلوزیس در لامي كه از نمونه های انسان تهيه شده است، به صورت باسيل هاي دراز، مستقيم يا كمي خميده به طول 3 ميكرون و عرض 4/0 ميكرون ديده مي شوند. اين باكتري ها در محيط كشت به صورت اشكال فيلامنتي و كوكسي هم مشاهده مي شوند. این باسیل ها فاقد اسپور، باریک و هوازی بوده و در رنگ آمیزی گرم اغلب خنثی هستند. اسید فست بودن این باکتری به طور عمده ناشی از مقدار زیاد اسیدهای مایکولیک، اسیدهای چرب دارای زنجیره ی بلند و اتصالات عرضی و لیپیدهای دیگر دیواره ی سلولی ارگانیسم می باشد. (WHO, 2013b)
1-2-2 اجزای تشکیل دهنده ی دیواره ی سلولی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس
محتویات دیواره ی سلولی مایکوباکتری ها موجب افزایش حساسیت تأخیری و مقاومت در برابر عفونت می شود. به علاوه، این مواد می تواند جایگزین سلول کامل مایکوباکتری گردد. در دیواره ی سلولی مایکوباکتری، اتصال لیپید به آرابینوگالاکتان و پپتیدوگلیکان زیرین موجب نفوذپذیری بسیار کم دیواره ی سلولی می گردد و بدین ترتیب تأپیر گذاری اغلب آنتی بیوتیک ها را کاهش می دهد (شکل 1-1). (Kleinnijenhuis, Oosting, Joosten, Netea, & Van Crevel, 2011; Roy et al., 2014)

شکل 1-1 ساختمان دیواره ی سلولی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس- این شکل نمایی از اجزای مهم تشکیل دهنده ی دیواره ی سلولی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس را نشان می دهد.
1-3 بیماری زاییتفاوت های بسیاری در توانایی مایکوباکتری های مختلف در ایجاد ضایعاتی در میزبان های متفاوت وجود دارد که در جدول 1-1 نشان داده شده است. انسان و خوکچه ی هندی به عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس بسیار حساس هستند، در صورتی که پرندگان و چهارپایان به این باکتری ها مقاوم اند.
قدرت بیماری زایی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس و مایکوباکتریوم بویس در انسان یکسان است. در کشورهای پیشرفته، مایکوباکتریوم بویس به علت پاستوریزه کردن شیر بسیار کمیاب است. راه ورود دو باکتری فوق به انسان از راه راه تنفسی و گوارشی است. (Philips & Ernst, 2012)
1-3-1 فاکتور طنابی [6]
در محیط کشت، سویه های بیماری زای باسیل سل معمولاً طناب های میکروسکوپی [7] را تشکیل می دهند که در آن باسیل های اسید فست به صورت زنجیرهای موازی مانند طناب کنار یکدیگر قرار دارند. وجود طناب با بیماری زایی باسیل سل همراه است. عامل طنابی که از تره هالوز 6-6-دی مایکولات تشکیل شده است موجب می شود که مایکوباکتری بیماریزا به صورت زنجیرهایی مشابه طناب تجمع یابند و آن را می توان به وسیله ی اتر از باسیل بیماریزا استخراج کرد (Welsh et al., 2013). این ماده مانع تخریب گرانول ماکروفاژها شده و در نتیجه، از فاگوسیتوز شدن مایکوباکتری ها جلوگیری می شود. این فاکتور از نقل و انتقال لوکوسیت ها جلوگیری می کند و گرانولوم های مزمنی را تولید می نماید. به همین جهت فاکتور بیماریزایی نام دارد. (Schoenen et al., 2010)
جدول 1 -1 بیماری زایی مایکوباکتری ها در میزبان های مختلف
چهارپايان پرندگان خوكچه هندي انسان انواع مايكوباكتري ها
- - +++ +++ مايكوباكتريوم توبركلوزيس
+++ - +++ +++ مايكوباكتريوم بويس
- - - +++ مايكوباكتريوم كانزاسي
- +++ - + مايكوباكتريوم اويوم-اينتراسلولار
- - - + مايكوباكتريوم فورتوئيتوم
- - - ++ مايكوباكتريوم لپره
1-4 انتقال باسیل سل به انسانمایکو باکتریوم توبرکلوزیس غالباً از طریق قطراتی که در اثر سرفه، عطسه و یا در حین صحبت کردن توسط فرد مبتلا به عفونت سل ریوی در هوا پراکنده می شوند به دیگران منتقل می گردد. قطرات کوچک به سرعت خشک می شوند، کوچکترین قطرات (با قطر کمتر از 5 تا 10 میکرومتر) ممکن است برای چندین ساعت در هوا معلق باقی بمانند و هنگامی که استنشاق می شوند به راه های هوایی انتهایی برسند. ممکن است در هر بار سرفه کردن حدود 3000 ذره ی عفونی پراکنده شوند. طرق دیگر انتقال باسیل سل، نظیر پوست یا جفت، غیر شایع می باشند و از نظر همه گیر شناسی چندان قابل ملاحظه نیستند (D. L. Longo, 2013). از میان عوامل مهم تعیین کننده در انتقال می توان به احتمال تماس با فرد مبتلا، میزان قرابت و مدت تماس، شدت عفونت در فرد مبتلا و محیط این تماس اشاره کرد. مطالعات متعدد صورت گرفته بر روی تماس های نزدیک نشان داده است مبتلایانی که خلط آنها حاوی باسیل های اسید فست، قابل مشاهده توسط میکروسکوپ می باشد، بیشترین نقش را در گسترش عفونت ایفا می کنند (D. L. Longo, 2013).
کوتاه سخن اینکه خطر اکتساب عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس بیشتر بوسیله ی عوامل خارجی تعیین می گردد. به دلیل تأخیر مراقبت و تشخیص ، تخمین زده می شود که در مناطقی با شیوع بالا یک فرد AFB مثبت پیش از تشخیص تا 20 نفر را آلوده سازد.
1-5 روند بیماری سلسیر بیماری سل در بسیاری از موارد از یک الگوی عمومی که توسط والگرن [8] شرح داده شده است پیروی می کند، وی جزئیات پیشروی و نتیجه ی بیماری سل را به چهار مرحله تقسیم کرده است:
مرحله ی اول- از 3 تا 8 هفته پس از ورود مایکوباکتریوم توبرکلوزیس توسط آئروسل های استنشاق شده به حبابچه های ریوی شروع می شود، باکتری ها توسط جریان لنفاوی به غدد لنفاوی ناحیه ای در ریه ها انتشار پیدا می کنند و کانون اولیه یا گان [9] تشکیل می گردد. در این زمان است که پاسخ به توبرکولین رخ می دهد (Behr & Waters, 2014).
مرحله ی دوم- حدود 3 ماه به طول می انجامد که توسط ورود باکتری های عامل بیماری از طریق جریان خون به قسمت های دیگر ریه ها و نیز اندام های دیگر مشخص می شود، در برخی افراد در این زمان بیماری می تواند به شکل مننژیت سلی یا سل ارزنی حاد و کشنده (سل منتشر شونده) اتفاق افتد.
مرحله ی سوم- در طی این مرحله تورم پرده ی جنب یا التهاب سطوح ریوی می تواند رخ دهد که 3 تا 7 ماه پایدار می ماند و سبب ایجاد درد شدید قفسه ی سینه می شود، با این حال وقوع این مرحله میتواند تا 2 سال به تأخیر بیفتد. این طور تصور می شود که به وجود آمدن این حالت به خاطر انتشار خونی و رها شدن باکتری ها درون فضای پلور و تجمع باکتریایی در قسمت تحتانی در فضای ریه می باشد. در این حالت احتمالاً باکتری های آزاد یا فراورده های آنها با جزء CD4 لنفوسیت های T حساس شده، واکنش نشان داده که این عمل سبب جذب باکتری ها و سپس ازدیاد و تکثیر آنها و آزاد ساختن سایتوتوکسین های التهابی می شود.
مرحله ی چهارم- در آخرین مرحله یا مرحله ی رفع کمپلکس ابتدائی [10] بیماری فاقد پیشرفت می باشد و ممکن است تا 3 سال ادامه یابد. در این مرحله توسعه ی بیماری بسیار آهسته و کند بوده و آسیب های ایجاد شده ی خارج ریوی در برخی افراد مشاهده می شود. هرچند بیشتر افرادی که به باکتری آلوده می شوند، پیشرفت بیماری را نشان نمی دهند. مشخص شده است که یک سوم افراد HIV منفی دارای عفونت هستند و از این تعداد 3 تا 5 درصد از آنها بیماری سل را در سال اول نشان می دهند و 3 تا 5 درصد از افرادی که به عامل بیماری مبتلا شده اند نیز علائم بیماری را در مراحل بعدی زندگیشان (پس از 1 سال) نشان می دهند. بهتر است این طور بیان کنیم که احتمالاً اکثر موارد بیماری سل ایجاد شده در بالغین HIV منفی به دلیل فعال شدن مجدد عفونت قبلی باشد.(Light, 2011) در ادامه به تفصیل در مورد پاسخ ایمنی بدن در مقابل عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس توضیح داده می شود.
1-6 واکنش ایمنی نسبت به سل1-6-1 تماس و عفونت اولیه
زمانی که بیماران مبتلا به سل ریوی صحبت و به ویژه سرفه یا عطسه می کنند، از قطرات حاصل از ریه ی آنان تولید آئروسل هایی می شود که هرکدام از آنها حاوی تعدادی باسیل می باشد. وقتی که قطرات آلوده وارد هوا می شوند، سریعاً خشک شده و بسیار سبک می شوند، در حالی که هنوز واجد باسیل های زنده ای هستند که در هوا معلق است و در یک فضای بسته می تواند برای مدت زمان طولانی باقی بمانند. این باسیل ها قادرند برای ساعت های متمادی در تاریکی زنده بمانند و به شدت عفونت زا هستند. (Kleinnijenhuis et al., 2011) زمانی که ذرات عفونی از طریق تنفس وارد ریه ی آنان گردد، ذرات بزرگتر در موکوس نازوفارنکس یا شاخه ی تراکئوبرونشیال رسوب کرده و توسط مژه های این ناحیه ی مخاطی پاکسازی و دفع می شوند، لیکن ذرات کوچکتر با قطری کمتر از چند میکرون می توانند به حبابچه های ریوی نفوذ کنند. هنگامی که تعداد کمی از باسیل های سل ویرولانت به حبابچه های ریوی یک فرد سالم نفوذ می کند، توسط ماکروفاژهای حبابچه ای فاگوسیته شده و در آن تکثیر می یابد. سپس ماکروفاژهای دیگر و مونوسیت ها نیز به محل جذب می شوند و در فرایند دفاع علیه عفونت مشارکت می کنند. "کانون عفونی" حاصله از سلول های التهابی، ساخته شده و به عنوان کانون اولیه [11] اطلاق می گردد. (Chakrabarti & Davies, 2006) باسیل ها وآنتی ژن هایی که توسط آنها آزاد می گردد، توسط ماکروفاژها به نزدیک ترین غده ی لنفاوی نفوذ می کند. لنفوسیت های T در درون غده ی لنفاوی، آنتی ژن های مایکوباکتریوم توبرکلوزیس را شناسایی می کنند و سپس به لنفوسیت های T اختصاصی تغییر شکل می یابند و در نتیجه موجب آزاد شدن لنفوکاین ها و فعال شدن ماکروفاژهایی می شوند که رشد باسیل های فاگوسیتوز شده را مهار می کند. (Ernst, 2012; Philips & Ernst, 2012)
ماکروفاژهای حبابچه ای، مونوسیت ها و سلول های دندریتی در فرآوری و ارائه ی آنتی ژن ها به لنفوسیت های T – عمدتاً سلول های T +CD4 – حیاتی هستند که نتیجه آن فعال شدن و تکثیر لنفوسیت های T +CD4 است که در دفاع میزبان علیه M .توبرکلوزیس حیاتی هستند (شکل 1-2) (Ahmad, 2010). نقص کمی و کیفی سلول های T +CD4 ، ناتوانی افراد مبتلا به عفونت با HIV را در مهار تکثیر مایکوباکتریوم توجیه می کند. لنفوسیت های +CD4 فعال شده ، می توانند به سلول های TH1 و TH2 تولیدکننده ی سایتوکین تمایز یابند. سلول های TH1 CD4+ تولید اینترفرون گاما- که یک فعال کننده ی ماکروفاژ و مونوسیت می باشد- و IL-2 می کنند. (Dorhoi, Reece, & Kaufmann, 2011; Ernst, 2012; Light, 2011) واکنش های متقابل این سیتوکین ها و تنظیم متقاطع آنها پاسخ میزبان را تعیین می کنند. اگرچه نقش سیتوکین ها در پیشبرد نابود ساختن مایکوباکتریوم داخل سلولی به تمامی روشن نشده است، IFN-γ ممکن است ترشح واسطه های نیتروژن فعال را تحریک کند و ژنهایی را که در باکتری کشی مؤثرند تنظیم نماید. اینترفرون گاما همچنین فاگوسیتوز مایکوباکتری های آزاد را افزایش می دهد. (Yurt et al., 2014)

شکل 1-2 کنترل تکثیر مایکوباکتریوم توبرکلوزیس در بافت ریه بوسیله ی لنفوسیت های T
سپس بافت ملتهب که در کانون اولیه شکل گرفته است، توسط بافت زخم فیبری که در آن ماکروفاژهای حاوی باسیل ها، جدا شده و مرده اند، جایگزین می شود. کانون اولیه، محل نکروز کازیفیه (نکروز پنیری شده) است که اختصاصی سل محسوب می شود (شکل 1-3). این کانون حاوی 1000 تا 10000 باسیل است که معمولاً قدرت بقاء آنها کاهش یافته و به آهستگی تکثیر می یابند. برخی از باسیل ها می توانند ماه ها یا سال ها زنده بمانند که این باسیل ها با عنوان باسیل های نهفته شناخته می شوند (شکل 1-4) (Gengenbacher & Kaufmann, 2012) .

شکل 1-3 تشکیل گرانولوما در پی عفونت اولیه با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس

شکل 1-4 محل ضایعه ی اولیه، ضایعات گرانولوماتوز در بافت ریه
آزمایشات و تجارب صورت گرفته در حیوانات نشان دهنده ی آن است که به طور میانگین 2 تا 3 هفته پس از عفونت تجربی، ایمنی هومورال و با واسطه ی سلولی (ازدیاد حساسیت نوع تأخیری) به طور همزمان رخ می دهد. در حقیقت در شمار کمتری از بیماران ، پاسخ فعال کننده ی ماکروفاژها ضعیف است و رشد مایکوباکتریوم تنها از طریق واکنش ازدیاد حساسیت تأخیری شدید مهار می شود، که خود موجب تخریب بافتی ریه می گردد . این ضایعات تمایل دارند بزرگتر شوند و به طور پیشرونده ای موجب تخریب بافت احاطه کننده ی خود شوند. در مرکز ضایعه ، مواد پنیری شکل تبدیل به مایع می شوند. دیواره ی نایژه ها و نیز عروق خونی مورد تهاجم قرار گرفته و تخریب می شوند و حفرات شکل می گیرند (شکل 1-5). مواد پنیری مایع شده حاوی تعداد زیادی باسیل است که از طریق نایژه ها تخلیه می شوند. در داخل حفرات، باسیل های سل تکثیر می شوند و به داخل راه های هوایی گسترش یافته و از طریق حرکات بازدمی مثل سرفه یا صحبت کردن در محیط تخلیه می گردند (Houston & Macallan, 2014). در مراحل اولیه ی عفونت، معمولاً باسیل ها توسط ماکروفاژها به غدد لنفاوی موضعی انتقال می یابند و از آنجا به جریان برگشت وریدی مرکزی دسترسی پیدا می کنند، از آنجا دوباره در ریه ها کاشته می شوند و همچنین ممکن است از طریق گردش خون سیستمیک در کل بدن و فراتر از گردش خون ریوی گسترش یابند (شکل 1-6). ضایعات حاصله ممکن است سیری مانند ضایعات ریوی را پشت سر گذارند، گرچه بیشتر آنها به سوی بهبودی می روند. (Dorhoi et al., 2011; D. L. Longo, 2013)

شکل 1-5 نمایش حفره ی سلی در بافت ریه ی فرد مبتلا به سل ریوی در پی واکنش ازدیاد حساسیت از نوع تأخیری در مقابل عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس
1-6-2 ظهور کانون ثانویهقبل از اینکه واکنش ایمنی ظاهر شود، باسیل ها از کانون عفونی اولیه یا از نزدیکترین غده ی لنفاوی توسط سیستم لنفاوی وارد جریان خون شده و سپس از طریق جریان خون به درون بدن منتشر می گردند. پس از آن کانون ثانویه ی عفونت که حاوی تعداد محدودی از باسیل هاست بویژه در غدد لنفاوی، غشاهای مترشحه، مننژها، استخوان ها، کبد، کلیه ها و ریه ها تشکیل می شود، ولی به زودی پس از ایجاد یک پاسخ ایمنی، بیشتر این کانون ها، خودبخود بهبود می یابند. با این حال تعدادی از باسیل ها ممکن است در کانون های ثانویه برای ماهها یا حتی سالها به صورت نهفته باقی بمانند. (Philips & Ernst, 2012)
اگرچه جداسازی ارگانیسم های کمپلکس مایکوباکتریوم توبرکلوزیس نشان دهنده ی عفونت می باشد، پزشک بایستی در موارد جداسازی مایکوباکتریوم های آتیپیک علائم بالینی بیمار را بررسی کند، به عبارت دیگر بایستی مشخص کند که باکتری جدا شده عامل عفونت است و یا تنها در موضع کلونیزه شده است. زیرا توانایی بیماریزایی این باکتری ها متفاوت است و ممکن است در یک فرد بدون ایجاد عفونت، کلونیزه شوند.

شکل 1-6 نمایش کلی از آسیب زایی در عفونت اولیه و پسا اولیه با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس
1-7 انواع سل
معمولاٌ سل به 2 گروه ریوی و خارج ریوی یا هر دو تقسیم می شود. پیش از شناخت عفونت HIV ،حدود 80% موارد سل محدود به شش ها بود ، اما تا دو سوم موارد سل در مبتلایان به ایدز شامل عفونت های توأم ریوی و خارج ریوی و یا ابتلای خارج ریوی به تنهایی می باشد. مایکوباکتریوم توبرکلوزیس معمولا در ریه ها ایجاد عفونت می کند، اما در یک سوم موارد ممکن است اندام هاي غیراز ریه ها را نیز درگیر نماید.
1-7-1 سل ریویسل ريوى را مى‌توان به دو دسته سل اوليه و سل پس از درگيرى اوليه تقسيم نمود.
اگر یک عفونت سل فعال شود، در حدود ۹۰٪ از مردم در ریه‌ها بروز می‌کند. علائم می‌تواند شامل درد قفسه سینه و سرفه‌های طولانی باشد که تولید خلط می‌کنند. در حدود ۲۵٪ از افراد هیچ علائمی ندارند (یعنی آنها «بدون علامت» باقی می‌مانند). گاهی اوقات، افراد دچار سرفه‌های خونین در مقادیر کم می‌شوند. سل می‌تواند تبدیل به یک بیماری مزمن شده و باعث زخم‌های گسترده در نرمه فوقانی ریه‌ها شود. قسمت فوقانی ریه‌ها بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند. دلیل آن به طور کامل روشن نیست. شاید قسمت فوقانی ریه‌ها به دلیل جریان هوای بهتر یا خروجی ضعیف غدد لنفاوی بیشتر تحت تأثیر قرار می‌گیرند (Philips & Ernst, 2012).
1-7-2 سل خارج ریویدر ۱۵–۲۰٪ از موارد فعال، عفونت به خارج از اندام‌های تنفسی گسترش می‌یابد که باعث بروز انواع دیگر سل می‌شود. به سلی که خارج از اندام‌های تنفسی رخ می‌دهد، «سل خارج ریوی» گفته می‌شود. سل خارج ریوی به طور معمول در افرادی که دچار نقص سیستم ایمنی هستند و کودکان رخ می‌دهد. سل خارج ریوی در بیش از ۵۰٪ از افرادی که HIV دارند دیده می‌شود (Kawkitinarong, Dumrongpiwat, & Sittipunt, 2011). مکان‌های عفونت قابل توجه خارج ریوی عبارتند از: سیستم عصبی مرکزی (در مننژیت سلی)، جنب (در سل جنبی یا پلور) و سیستم لنفاوی (در سل غدد لنفاوی گردن). از میان مکان‌های دیگر سل خارج ریوی در دستگاه ادراری تناسلی (در سل ادراری تناسلی) و در استخوان‌ها و مفاصل (در سل ستون فقرات) نیز اتفاق می‌افتد. هنگامی که این بیماری در استخوان هم گسترش می‌یابد، آن را به عنوان «سل استخوانی» نیز می‌شناسند، که نوعی از استئومیلیت (کورک استخوانی) می‌باشد. یک نوع بالقوه جدی تر و شایع سل، سل «منتشر» نام دارد، که معمولاً به عنوان سل ارزنی یا میلیاری شناخته شده است. سل ارزنی در حدود ۱۰٪ از موارد سل خارج ریوی را تشکیل می‌دهد (Chandir et al., 2010).
مطالعه ی حاضر در جهت شناسایی و مقایسه ی روش های مختلف تشخیص سل پلور (سل جنبی) انجام گرفته است؛ لذا در ادامه به توصیف سل پلور و علائم بالینی حاصل از آن پرداخته شده است.
1-7-2-1 سل پلوردرگیری جنب در سل اولیه حدود 20% از موارد سل خارج ریوی را در ایالات متحده و جاهای دیگر شامل می شود. پلورال افیوژن (تراوش جنبی) جدا شده معمولاً عفونت اولیه ی اخیر را نشان می دهد و تجمع مایع در فضای جنبی نمایانگر یک پاسخ ازدیاد حساسیتی به آنتی ژن های مایکوباکتری است. بسته به گستره ی واکنش، تراوش ممکن است اندک و غیر قابل ملاحظه بوده و خود بخود بهبود یابد و یا آنقدر حجیم باشد که تولید تب ، درد پلورتیک و تنگی نفس کند (شکل 1-7). (Chakrabarti & Davies, 2006; Frank, 2013)

شکل 1-7 رادیوگراف قفسه ی سینه در یک بیمار آلوده به عفونت HIV و سل جنب – تراوش جنبی قابل ملاحظه ای در سمت چپ دیده می شود.
1-7-2-2 تظاهرات بالینی ناشی از سل پلور
یافته های حاصل از معاینه ی بالینی ناشی از پلورال افیوژن عبارتند از : صدای گنگ ناشی از دق کردن و یا فقدان صدای تنفسی. در تصویر قفسه ی سینه تجمع مایع در فضای جنب مشاهده می شود و تا یک سوم موارد نیز ضایعات پارانشیمی مشاهده می گردد (شکل 1-8). (Kawkitinarong et al., 2011)
به منظور تعیین ماهیت مایع و تمایز آن از تظاهرات علل دیگر ، می بایست توراسننتز انجام داد. مایع به رنگ کهربایی و گهگاه خونی است؛ این مایع اگزوداست با غلظت پروتئینی بیش از 50% سرم ، غلظت گلوکز آن طبیعی یا پائین است، PH حدود 3/7 را دارا می باشد و گلبول های سفید خونی در آن قابل مشاهده اند (معمولاً µL /6000-500) (Houston & Macallan, 2014). در مراحل اولیه ی ابتلا به سل جنبی ، ممکن است نوتروفیل ها در آن بیشتر به چشم بخورند، در حالیکه در مراحل بعدی عفونت، لنفوسیت ها یافته های معمول تری هستند. سلول های مزوتلیومی عموماً یا وجود ندارند و یا یافته ای نادر می باشند. باسیل های اسید فست ، در 10-25 درصد از موارد به صورت مستقیم در گستره قابل مشاهده خواهند بود، ولی کشت ها ممکن است برای مایکوباکتریوم توبرکلوزیس در 75-25 % موارد مثبت شوند. کشت های مثبت در موارد بیماری ثانویه شایع تر است. لیزوزیم هم در تراوش جنبی وجود دارد. (Khan et al., 2013; D. L. Longo, 2013)

شکل 1-8 نمایش بافت ریه، جنب و تراوش جنبی ناشی از سل
1-8 روش های تشخیصی بیماری سل [12]
1-8-1 روش میکروسکوپی-رنگ آمیزی زیل نلسنمایکوباکتریوم ها را نمي توان در گروه باكتري هاي گرم مثبت يا گرم منفي قرار داد. در واقع، روش رنگ آميزي گرم در طبقه بندي آنها با ارزش نيست. بررسی میکروسکوپی باسیل ها از روش های مستقیم تشخیصی به شمار می آید که لازمه ی آن انجام رنگ آمیزی لام های تهیه شده می باشد. همانطور که پیش تر گفته شد، دیواره ی سلولی مایکوباکتریوم ها حاوی اسید مایکولیک می باشد. مایکولیک اسیدهای بلند زنجیره به خوبی با رنگ های بازی مانند کربول فوشین اتصال برقرار می نمایند و به این باکتری ها خصوصیت مقاومت به اسید می دهند که در تشخیص آن ها از باکتری های دیگر کمک کننده است. به این صورت که این باکتری ها پس از اتصال پایدار با رنگ، در مقابل عوامل رنگبر الکل ها و اسید های قوی مقاومت به خرج می دهند (اسید فست). در حالیکه سایر باکتری ها (غیر مقاوم به اسید) هنگام مجاورت با محلول اسید – الکل به آسانی رنگ خود را از دست می دهند. اسید فست بودن تحت تأثیر کلنی، محیط کشت و نور ماوراء بنفش قرار می گیرد. براي پي بردن به خاصيت مزبور و همچنين رنگ آميزي باكتري از روش زيل نلسن استفاده مي شود. در اين روش، مايكوباكتري ها بر خلاف ساير باكتري ها به وسيله ي الكل اتيليك 95 درصد و اسيدكلريدريك 3 درصد بي رنگ نمي گردند (شکل 1-9). درباره ی این رنگ آمیزی در فصل سوم به تفصیل بحث شده است. مايكوباكتري هاي موجود در خلط يا ترشحات بافتي را مي توان پس از رنگ آميزي با رنگ هاي فلوروكروم [13] مانند اورامين و رودامين [14] در زير نور اولتراويولت به رنگ نارنجي درخشان نیز مشاهده كرد (Osman, Mus--, & Tarek, 2014). در رنگ آمیزی گرم، مایکوباکتری ها به صورت باسیل های باریک، کم رنگ، گرم مثبت و گاهی گرم خنثی می باشند.

شکل 1-9 باسیل های اسید فست در نمونه ی خلط پس از رنگ آمیزی زیل نلسن در زمینه ی آبی به رنگ قرمز مشاهده می شوند.
1-8-2 کشتکشت نمونه های پاتولوژیک مشکوک به داشتن باسیل سل سخت ترین متد در تشخیص سل می باشد. اختصاصیت این تست بسیار بالاست؛ چون هر باسیل زنده بر روی محیط کشت تشکیل کلنی خواهد داد و تشخیص قطعی بیماری های مایکوباکتریومی به روش کشت امکانپذیر است. با استفاده از روش کشت امکان بررسی و ردیابی 10 تا 1000 مایکوباکتریوم زنده در هر میلی لیتر نمونه وجود دارد. تجهیزات و هزینه ی اقتصادی انجام کشت بسیار بالاتر از میکروسکوپی است. محیط کشت خوب بایستی امکان رشد سریع و زیاد مایکوباکتریوم ها را فراهم نموده و توانایی بررسی مورفولوژی کلنی ها و تولید پیگمان را داشته باشد، رشد باکتری های مزاحم را مهار کند و مقرون به صرفه باشد (Essawy, Saeed, & Fouad, 2014).
1-8-2-1 محيط كشت لوون اشتاین جنسن [15]
محیط لوون اشتاین جنسن در ابتدا توسط لوون اشتاین ساخته شد و حاوی رنگ های قرمز کونگو و مالاشیت گرین [16] بود. بعدها آقای جنسن محیط لوون اشتاین را تغییر داد؛ به این صورت که محتویات سیترات و فسفات را تغییر داد و رنگ قرمز کونگو را حذف نمود و غلظت مالاشیت گرین را افزایش داد.اين محيط كشت حاوي مواد مختلفي مانند نمك، گليسرول و مواد آلي (براي مثال تخم مرغ تازه يا زرده ي تخم مرغ، آرد سيب زميني و اجزاي ديگر) مي باشد. گلیسرول از یخ زدگی (ایجاد کریستال های یخ) که باعث آسیب به باسیل ها می شود جلوگیری می کند. گلیسرول و سوسپانسیون تخم مرغ، همچنین اسیدهای چرب و پروتئین مورد نیاز برای متابولیسم مایکوباکتری را فراهم می آورد. پتاسیم فسفات و منیزیم سولفات باعث ارتقاء رشد میکروارگانیسم شده و بعنوان بافر عمل می کند. مالاشیت گرین هم به عنوان یک جلوگیری کننده از رشد سایر آلوده کننده ها و هم به عنوان یک نشانگر عمل می نماید. به این صورت که تشکیل رنگ آبی نشانه ی کاهش در pH توسط آلوده کننده های گرم مثبت مانند استرپتوکوک ها بوده و تشکیل رنگ زرد نشانه ی قلیایی شدن محیط توسط باسیل های گرم منفی می باشد. (شکل 1-10). در اين محيط كشت، حتي تعداد بسيار كم باسيل در نمونه هاي بيمار قادر به رشد و تكثير در مدت 3 تا 6 هفته مي باشد. در مطالعه ی حاضر کشت نمونه ها بر روی این محیط انجام گردید که در فصل سوم به طور مفصلی به نحوه ی ساخت آن و انجام کشت مایکوباکتریوم توبرکلوزیس پرداخته شده است.

شکل 1-10 محیط کشت لوون اشتاین جنسن که به حالت مورب در لوله منعقد شده است. پایه ی این محیط کشت، تخم مرغ و رنگ مالاشیت گرین است.
1-8-2-2 خصوصيات رشدمايكوباكتري ها، هوازي اجباري بوده و انرژي مورد نياز خود را از اكسيداسيون مواد كربن دار ساده به دست مي آورند. افزودن گازكربنيك به محيط كشت موجب تقويت رشد باكتريها مي گردد. زمان رشد اين باسيل ها خيلي آهسته تر از ساير باكتري ها بوده، به طوري كه زمان تقسيم سلولي آنها حدود 18 ساعت يا بيشتر است. كلني باكتري هاي اين گروه كه سريع ترين رشد را دارند پس از 10 الي 14روز ظاهر شده و كلني آنهايي كه به كندي رشد مي كنند، بعد از 6 الي 8 هفته مشاهده مي شوند.
(Roberts, Neville, Berrisford, Antunes, & Ali, 2010; WHO, 2013b)
باسيل سل در محيط كشت غير غني رشد نمي كند. افزودن كمي گليسرول به محيط كشت موجب رشد سريع تر سويه ي انساني مي شود، اما بر سويه ي گاوي چنين اثري نداشته و حتي ممكن است از رشد آن ها جلوگيري كند. پيرووات سديم [17] موجب افزايش رشد سويه ي گاوي باسيل سل مي شود و نيز داراي اثر مشابهي بر روي آن گروه از سويه ي گاوي و انساني است كه در اثر شيميوتراپي آنقدر ضعيف شده اند كه بر روي محيط كشت استاندارد خيلي كم رشد مي كنند. كلني هاي مجزاي انساني به صورت برآمده و به شكل نامنظمي با سطحي خشك، چروكيده و چسبنده رشد مي كنند. رنگ آنها ابتدا سفيد كرم بوده و كم كم به رنگ زرد تبديل مي شوند (شکل 1-11).

شکل 1-11 کلنی های مایکوباکتریوم توبرکلوزیس بر روی محیط کشت لوون اشتاین پس از گذشت 6 هفته از زمان کشت در دمای 37 درجه ی سانتیگراد
1-9 تشخیص سل پلوربیماری که دارای علائم بالینی سل پلور مانند تب، تنگی نفس و درد قفسه ی سینه باشد و در فضای پلور تجمع مایع دیده شده و ترشحات جنبی حاوی تعداد لنفوسیت بالا باشد، مشکوک به سل پلور تلقی می گردد. نمونه برداری سوزنی از پرده ی جنب اغلب جهت تشخیص لازم است و در آن گرانولوم مشاهده می شود و یا تا 80 درصد موارد کشت تهیه شده از آن مثبت می باشد. این شکل از سل جنبی به خوبی به درمان داروئی جواب می دهد و ممکن است به صورت خود بخود بهبود یابد. ممکن است مصرف همزمان گلوکوکورتیکوئید، طول مدت تب و یا درد قفسه ی سینه را کم کند، اما فایده ی آن ثابت نشده است. در صورتی که بیمار مبتلا به سل پلور درمان نشود، در طول 3 سال آینده ممکن است به سل ریوی مبتلا گردد (Pickering, Sarefuji, Ahmed, Breen, & Milburn, 2013).
1-9-1 سنجش اینترفرون گامااینترفرونها پروتئینهای طبیعی هستند که به وسیله سلولهای سیستم ایمنی مهره داران تولید می شود و مسئولیت آنها مبارزه با عوامل خارجی از قبیل ویروسها ، انگلها و تومورها می باشد. اینترفرونها به گروه بزرگی از گلیکوپروتئینها تعلق دارند که سایتوکین نام دارند. اینترفرونها بوسیله انواع گوناگونی از سلولها تولید می شوند که این سلولها به حضور RNA دو رشته ای واکنش نشان می دهند (کلید شناسایی آلودگی ویروسی) (Devlin, 2011). اینترفرون گاما سایتوکاین اصلی فعال کننده ماکروفاژهاست و اعمال مهمی را هم در ایمنی ذاتی و هم ایمنی اکتسابی انجام می دهد این سایتوکاین معرف زیر مجموعه TH1 (لنفوسیت T کمک کننده ) است. اینترفرون گاما را اینترفرون ایمن یا اینترفرون نوع II نیز می نامند. تا حدودی فعالیت غیر ویروسی دارد ولی از این لحاظ چندان قوی نیست و بیشتر به عنوان سایتوکاین اجرایی پاسخ ایمنی عمل می کند.
پلورزي سلي در نتيجه واكنش ازدياد حساسيت تاخيري به آنتي ژن هاي مايكوباكتريال ايجاد مي شود. تاثيرات سيتو توكسيك مايكوباكتريال ممكن است شكلي از اين واكنش ها باشد. (Sester et al., 2011) در غالب بيماران بررسي ميكروبيولوژيك مستقيم مايع پلور شامل پاسخ قطعی به عدم وجود عفونت مایکوباکتریوم توبرکلوزیس نيست، كشت مايع پلوربه چندين هفته زمان نياز دارد و بيوپسي سوزني پلور و توراكوسكوپي هر دو اقدامات تهاجمي محسوب مي شوند.

– (350)

شکل 3-6 مرحله ی دوم رنگ آمیزی زیل نلسن ........................................................................................... 44
شکل 3-7 مرحله ی آخر رنگ آمیزی زیل نلسن .......................................................................................... 45
شکل 3-8 نمونه ی لام رنگ آمیزی شده به روش زیل نلسن از نمونه ی مایع پلور ..................................... 46
شکل 3-9 تصویر رنگ آمیزی شده ی باسیل سل ......................................................................................... 47
شکل 3-10 معادل سازی ابعاد گستره با تعداد میدان میکروسکوپی قابل بررسی ........................................... 48
شکل 3-11 مراحل ساخت مخلوط یکنواخت تخم مرغ برای ساخت محیط لوون اشتاین جنسن ................ 49
شکل 3-12 مواد مورد استفاده جهت ساخت محلول نمکی .......................................................................... 50
شکل 3-13 محلول مالاشیت گرین .............................................................................................................. 51
شکل 3-14 مراحل ساخت محیط لوون اشتاین جنسن .................................................................................. 52
شکل 3-15 منعقد نمودن محیط ها در دستگاه منعقد کننده ........................................................................... 53
شکل 3-16 قرار گرفتن محیط های کشت به صورت مورب در انکوباتور .................................................... 54
شکل 3-17 ظروف مخصوص اتوکلاو و حاوی ضایعات آلوده ی بخش مایکوباکتریولوژی ........................ 55
شکل 3-18 فلوچارت مراحل تهیه ی اسمیر و کشت از نمونه ی مایع پلور ................................................. 56
شکل 3-19 تصویر کلونی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس در محیط لوون اشتاین جنسن .................................. 57
شکل 3-20 تصویر کیت الایزا برای سنجش اینترفرون گامای انسانی ........................................................... 60
شکل 3-21 رقیق سازی محلول استاندارد ..................................................................................................... 61
شکل 3-22 جداسازی نمونه های مایع پلور در میکروتیوب های استریل ..................................................... 62
شکل 3-23 اساس تست الایزای ساندویچ .................................................................................................... 63
شکل 3-24 تلقیح نمونه و معرف های کیت در چاهک های الایزا .............................................................. 65
شکل 3-25 کیت تجاری Diazyme® جهت اندازه گیری فعالیت آنزیم ADA ............................................ 67
شکل 3-26 واکنش انجام شده در اندازه گیری ADA ................................................................................... 69
شکل 3-27 دستگاه اتوآنالایزر هیتاچی .......................................................................................................... 70
شکل 3-28 مراحل Set up کردن دستگاه هیتاچی ................................................................................. 71 و 72
شکل 3-29 فرآیند انجام اندازه گیری ADA ................................................................................................. 73
نمودار 4-1 منحنی استاندارد بر اساس غلظت اینترفرون گاما و جذب نوری محلولهای استاندارد ............... 77
فهرست جداول
جدول 1-1 بیماریزایی مایکوباکتریوم ها در میزبان های مختلف ..................................................................... 7
جدول 3-1 خلاصه ای از الزامات سطوح ایمنی ............................................................................................. 35
جدول 3-2 روش خواندن اسمیرهای رنگ آمیزی شده ................................................................................. 48
جدول 3-3 چگونگی خواندن و گزارش نتایج کشت ................................................................................... 58
جدول 3-4 اجزای موجود در کیت الایزا ..................................................................................................... 59
جدول 3-5 دستورالعمل ساخت محلول های استاندارد در کیت الایزا ......................................................... 61
جدول 3-6 اجزای تشکیل دهنده ی معرف 1 در کیت Diazyme® ............................................................ 67
جدول 3-7 اجزای تشکیل دهنده ی معرف 2 در کیت Diazyme® ............................................................ 68
جدول 4-1 اطلاعات فردی مربوط به بیماران ................................................................................................ 75
جدول 4-2 اطلاعات مربوط به غلظت و جذب نوری محلول های استاندارد تکنیک الایزا .......................... 76
جدول 4-3 میزان جذب نوری و غلظت IFN-γ محاسبه شده در نمونه ی مایع پلور بیماران ....................... 77
جدول 4-4 محاسبه ی میانگین و انحراف از معیار جامعه بر اساس غلظت IFN-γ ...................................... 79
جدول 4-5 مقایسه ی جامعه ی پلورزی سلی و جامعه ی مورد مطالعه ی ما از نظر غلظت IFN-γ ............ 79
جدول 4-6 مقایسه ی گروه پلورزی بدخیم و جامعه ی مورد مطالعه از نظر غلظت IFN-γ ....................... 80
جدول 4-7 مقایسه ی متوسط غلظت IFN-γ در گروه غیر سل غیر بدخیم با گروه مورد مطالعه ................. 80
جدول 4-8 میزان فعالیت ADA در مایع پلور بیماران ................................................................................... 80
جدول 4-9 مشاهده ی میانگین و انحراف از معیار فعالیت ADA در گروه مورد مطالعه .............................. 82
جدول 4-10 مقایسه متوسط فعالیت ADA عفونت های غیر توبرکلوزیسی.................................................. 82
جدول 4-11 مقایسه ی متوسط فعالیت ADA در جمعیت مورد مطالعه و گروه بدخیمی .............................. 83
جدول 4-12 مقایسه ی گوه مورد مطالعه و پلورال افیوژن سلی از لحاظ متوسط فعالیت ADA .................... 83

چکیدهسل یکی از کهن ترین بیماری های شناخته شده در انسان است که یک عامل عمده ی مرگ و میر در سراسر دنیا به شمار می رود. طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی در سال 2012 میلادي، حدود 8/8 میلیون نفر جدید به این بیماری مبتلا شده و حدود 1/1 میلیون نفر در اثر این بیماری جان سپردند. این بیماری ناشی از یک باکتری متعلق به مجموعه ی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس [1] است که نوعاً ریه ها را درگیر می کند. معمولاً سل به 2 گروه ریوی و خارج ریوی تقسیم می شود. از آنجائیکه تشخیص سل در فضای جنب به خودی خود بسیار دشوار است و نیز با توجه به اینکه تست های روتین مثل اسمیر، کشت و PCR حساسیت و اختصاصیت کافی در تشخیص سل و پلورال افیوژن ناشی از آن ندارند، از میان انواع سل خارج ریوی این مطالعه با تمرکز بر بررسی روش های تشخیصی سریع تر و اختصاصی تر سل پلور انجام گردید و نمونه ی مایع پلور 45 بیمار که با علائم بالینی مشکوک به سل پلور از فروردین تا آبان ماه سال 1393 به آزمایشگاه های سطح شهر تهران مراجعه نموده بودند، مورد ارزیابی قرار گرفت. از میان روش هایی که امروزه به نظر می رسد بتوان از آنها جهت تشخیص سریعتر سل پلور استفاده نمود، اندازه گیری میزان فعالیت آنزیم آدنوزین دآمیناز و نیز سایتوکاین هایی نظیر اینتر فرون گاما است که از مهمترین تنظیم کننده های سیستم ایمنی به شمار می آید. بررسی های میکروبی بر روی نمونه ی مایع پلور شامل تهیه ی اسمیر و کشت انجام شد. اندازه گیری اینترفرون گاما در مایع پلور به روش الایزا انجام گردید. جهت سنجش میزان فعالیت آنزيم آدنوزین دآمیناز، سوبسترای آدنوزين تحت اثر آنزيمADA به آمونياک و اينوزين تبديل شده و آمونياک حاصل با روش رنگ سنجی اندازه گيری شد. از مجموع آنالیزهای انجام شده این طور به نظر می رسد که می توان بالا بودن فعالیت کل ADA را به عنوان یک تست غربالگری در تشخیص پلورال افیوژن سلی از سایر علل پلورال افیوژن دانست؛ اما نمی تواند جایگزین روش استاندارد طلایی (کشت) باشد. از طرف دیگر تیتر اینترفرون گاما با وجود افزایشی که در سل پلور نشان می دهد، می تواند در موارد دیگری به غیر از سل مانند انواع التهاب ها به دلیل تماس بدن با آنتی ژن های باکتری افزایش یابد و لذا نمی توان به طور اختصاصی بالا بودن غلظت اینترفرون گاما را دلیل قطعی بر عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس دانست.
واژگان کلیدی: آدنوزین دآمیناز، اینترفرون گاما، مایع پلور،سل
فصل اولکلیاتفصل اول- کلیات1-1 تاریخچه ی بیماری سلبیماری سل می تواند به شکل های متفاوتی ظاهر شود و حتی استخوان ها را مورد حمله قرار داده و باعث تغییر شکل در استخوان ها گردد. بافت های سخت مانند استخوان ها می توانند باکتری ها را برای هزاران سال در خود حفظ کنند، به طوری که باکتری عامل بیماری سل را می توان در اجساد انسان هایی که در بیش از 4000 سال پیش در اثر سل استخوانی مرده اند، یافت. فراوانی اسکلت های کشف شده با ظاهر استخوان های تغییر شکل یافته ی سلی در مصر قدیم، نشان می دهد که این بیماری در جمعیت آن زمان مصر شایع بوده است. همچنین کشف استخوان های تغییر شکل یافته ی مشابه، متعلق به دوران نوسنگی در مناطق مختلف در کشورهای ایتالیا، دانمارک و نیز کشورهایی در خاورمیانه نشان می دهد که توبرکلوزیس از هزاران سال پیش در سرتاسر دنیا وجود داشته است (Daniel, 2006).
منشاء مایکوباکتریوم توبرکلوزیس عامل ایجاد سل، موضوع بسیاری از بررسی های اخیر بوده است و چنین استنباط می شود که باکتری های موجود در جنس مایکوباکتریوم مانند سایر اکتتینومیست ها ابتدا در خاک وجود داشته اند و سپس برخی از گونه ها خود را با زندگی در پستانداران تطبیق داده اند. احتمالاً اهلی کردن احشام که بین ده هزار تا بیست و پنج هزار سال پیش صورت گرفته است، باعث شده مایکوباکتریوم های بیماریزا از طریق دام های اهلی شده به انسان منتقل شده که در این تطابق با میزبان جدید، باکتری جدید به وجود آمده که بسیار شبیه به مایکوباکتریوم توبرکلوزیس و دارای ارتباط بسیار نزدیکی با آن بوده است و این گونه تصور می شود که مایکوباکتریوم توبرکلوزیس در طی یک جریان یا فرایند تکاملی از مایکوباکتریوم بوویس [2] که باعث ایجاد یک بیماری مشابه سل در احشام می گردد، به وجود آمده است. این فرضیه در حال حاضر به خاطر داده های جدید مورد تردید قرار گرفته است (Marais & Zumla, 2013).
در نوشته های به ثبت رسیده در لوح های گلی آشوری ها در قرن هفتم پیش از میلاد، بیمارانی با سرفه های خونی توصیف شده اند و بقراط در قرن پنجم قبل از میلاد علائم بالینی بیماران با مرض سل (واژه ی یونانی آن Phthisis است) را به صورت سل ریوی، فساد بافت ها، ضعف و لاغری مفرط همراه با درد قفسه ی سینه و سرفه که در اغلب موارد وجود خون در خلط را به همراه دارد توصیف کرده است. فراوانی وقوع و توصیف علائم شبیه به سل تا این زمان نشان می دهد که بیماری در آن دوران شیوع فراوانی داشته است (Restrepo & Schlesinger, 2014).
تصور می شود که احتمالاً بیماری سل از طریق مهاجرت چوپانان گله های گاوهای هندو-اروپایی که با گاوهای آلوده به این باسیل در تماس بوده اند، به دیگر مناطق حمل و انتقال داده شده است (Daniel, 2006; Restrepo & Schlesinger, 2014).
در اواخر نیمه ی قرن نوزدهم، مرگ ومیر ناشی از سل کاهش یافت و این موضوع به طور وسیعی ناشی از رعایت اصول بهداشتی و خانه سازی بوده است. سپس با مهاجرت اروپاییان به دنیای جدید، این بیماری به امریکا نیز وارد شد؛ لیکن میزان مرگ و میر هرگز به سطح آنچه که در اروپا رسیده بود نرسید. کاهش میزان ناتوانی و مرگ ومیر ناشی از سل در خلال قرن بیستم در کشورهای پیشرفته به دلیل آموزش های بهداشت عمومی، استفاده ی گسترده از واکسن BCG تهیه شده از سویه ی ضعیف شده ی مایکوباکتریوم بوویس و همچنین گسترش و توسعه ی آنتی بیوتیک ها در دهه ی 1950 بوده است (Mandal, 2013). دوره ی آنتی بیوتیک ها در رابطه با بیماری سل توسط کشف استرپتومایسین به وسیله ی شواتز و واکسمن در دهه ی 1940 شروع شد و در درمان بیماری سل مورد استفاده قرار گرفت، که این روند با تولید آنتی بیوتیک های زیاد دیگری مثل ایزونیازید، ریفامپین و پیرازین آمید که در مقابل بیماری سل مؤثر هستند ادامه یافت، ولی نتوانست بیماری را ریشه کن کند(WHO, 2010). علاوه بر آن استفاده ی گسترده از BCG که یک واکسن سویه ی ضعیف شده ی مایکوباکتریوم بوویس بیماریزاست که توسط کالمت و گورین در دهه ی 1920 در پاریس تولید شده بود، نتوانست میزان بروز بیماری سل را در سال های اخیر کاهش دهد و امروزه موارد سل بیش از دوره ها ی قبل است. (Lienhardt, Vernon, & Raviglione, 2010; Yew, Lange, & Leung, 2011)
1-2 عامل بیماری زا - مايكوباكتري
مايكوباكتري ها يا باكتري هاي اسيدفست [3] ، باكتري هاي ميله اي شكل، بی حرکت و هوازي بوده كه اسپور تشكيل نمي دهند. (D. Longo et al., 2011) اين باكتري ها خصوصيات بيولو‍‍ژيکی ويژه اي دارند كه آنها را از ميكروارگانيسم هاي ديگر متمايز مي سازد. اين باكتري ها به علت داشتن مواد مومي [4]در ديواره ي سلولي خود به سهولت رنگ نمي گيرند، اما به وسيله ي فوشين داغ، از رنگ اشباع شده، به طوري كه حذف رنگ به وسيله ي اسيد الكل مشكل است. به همين دليل، آنها را اسيد فست يا مقاوم در برابر اسيد مي نامند. (D. L. Longo, 2013) مایکوباکتریوم توبرکلوزیس می‌تواند در برابر مواد ضد عفونی کننده ضعیف مقاومت کند و می‌تواند در یک شرایط خشک هفته‌ها زنده بماند. در طبیعت، باکتری تنها می‌تواند در داخل سلول یک ارگانیسم میزبان رشد کند، اما مایکوباکتریوم توبرکلوزیس می‌تواند در آزمایشگاه کشت شود. خصوصيت ديگر اين گروه از باكتري ها آن است كه مايكوباكتري هاي پاتوژن در محيط كشت سنتزي خيلي آهسته رشد مي كنند و حتي عامل بيماري جذام، مايكوباكتريوم لپره [5] را تاكنون موفق نشده اند در محيط آزمايشگاهي كشت دهند. این باکتری هر 20-16 ساعت یک بار تقسیم می شود. سرعت آن در مقایسه با دیگر باکتری ها که معمولاً در کمتر از 1 ساعت تقسیم می شوند آهسته است (Gengenbacher & Kaufmann, 2012)
بيش از 200 گونه از مايكوباكتريوم ها وجود دارند كه در اكثر نقاط دنيا پراكنده اند و فقط تعداد كمي از آنها براي انسان و حيوانات نظير پرندگان، خزندگان و ماهي ها بيماري زا مي باشند. مايكوباكتري هاي پاتوژن كه بيشتر از همه مورد توجه قرار دارند شامل باسيل سل نوع انساني به نام مايكوباكتريوم توبركلوزيس كه ميزبان اصلي آن انسان است و باسيل سل نوع گاوي مايكوباكتريوم بوويس كه براي انسان، گاو و حيوانات ديگر بيماريزاست (Majoor, Magis-Escurra, van Ingen, Boeree, & van Soolingen, 2011).
1-2-1 مايكوباكتريوم توبركلوزيسمایکوباکتریوم توبرکلوزیس در لامي كه از نمونه های انسان تهيه شده است، به صورت باسيل هاي دراز، مستقيم يا كمي خميده به طول 3 ميكرون و عرض 4/0 ميكرون ديده مي شوند. اين باكتري ها در محيط كشت به صورت اشكال فيلامنتي و كوكسي هم مشاهده مي شوند. این باسیل ها فاقد اسپور، باریک و هوازی بوده و در رنگ آمیزی گرم اغلب خنثی هستند. اسید فست بودن این باکتری به طور عمده ناشی از مقدار زیاد اسیدهای مایکولیک، اسیدهای چرب دارای زنجیره ی بلند و اتصالات عرضی و لیپیدهای دیگر دیواره ی سلولی ارگانیسم می باشد. (WHO, 2013b)
1-2-2 اجزای تشکیل دهنده ی دیواره ی سلولی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس

– (35)

center85534500
چکیده
در بعضی از کاربردهای کنترل فرآیند آماری، عملکرد فرایند یا کیفیت محصول به وسیله رابطه بین یک متغیر پاسخ و یک یا چند متغیر مستقل توصیف می شود که محققان این رابطه را پروفایل می نامند. طی سال های اخیر پایش پروفایل برای مشخصه های کیفی وصفی مانند برنولی، پواسون و چندجمله ای با استفاده از مدل های خطی تعمیم یافته مورد توجه محققین قرار گرفته است. نمودارهای کنترل مرسوم برای پایش پروفایل علیرغم توانایی بالای خود در تشخیص وضعیت فرآیند نمی توانند زمان و علت واقعی شرایط خارج از کنترل را مشخص کنند. علاوه بر این، معمولا فاصله زمانی زیادی بین زمانی که فرآیند واقعا از کنترل خارج شده است و زمانی که نمودار کنترل این وضعیت را با ارسال سیگنال اعلام می کند وجود دارد. برای حذف منابع اصلی انحراف با دلیل، تعیین زمان واقعی ایجاد انحراف در فرآیند که به آن نقطه تغییر گفته می شود اهمیت به سزایی دارد. هدف ما در این تحقیق استفاده از آزمون نسبت درستنمایی بمنظور پایش و تخمین نقطه تغییر در پروفایل های پواسون و لجستیک در فاز2 کنترل فرایند آماری و مقایسه این روش با روش تخمین بیشترین درستنمایی مبتنی بر بکارگیری نمودار کنترل برای پایش ضرایب پروفایل می باشد. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی با دقت بالاتری نسبت به روش بیشترین درستنمایی قادر به شناسایی زمان تغییر می باشد.
واژه هاي کليدي: کنترل فرآیند آماری، پروفایل لجستیک، پروفایل پواسون، مدل نقطه تغییر، الگوهای خطی تعمیم یافته، آزمون نسبت درستنمایی
center828040001435735122364500
فهرست مطالب
-9842545085000عنوان صفحه
فصل اول : مقدمه و کلیات موضوع
مقدمه 2
تعریف مساله 3
ضرورت انجام تحقیق و کاربردهای آن 4
اهداف تحقیق 4
مفروضات تحقیق 5
بیان روش انجام تحقیق 5
نوآوری های پایان نامه 6
ساختار پایان نامه 6
فصل دوم: بیان مفاهیم و مروری بر تحقیقات پیشین
2-1 مقدمه 8
2-2 مفاهیم کلی 8
2-2-1 نمودارهای کنترل 8
2-2-2 انحرافات در نمودارهای کنترل 9
2-2-3 مقایسه نمودارهای کنترل 10
2-2-4 فاز 1و2 در نمودارهای کنترل 11
2-3 الگوهای خطی تعمیم یافته 12
2-4 پروفايل چیست؟ 15
2-4-1 انواع مختلف پروفايل ها 15
2-4-1-1 پروفایل خطی ساده 15
2-4-1-2 پروفایل خطی چندگانه 15
2-4-1-3 پروفایل های چندجمله ای 16
2-4-1-4 پروفایل غیر خطی 16
2-4-2 پروفايل پواسون 16
2-4-3 پروفايل لجستیک 18
2-5 نقطه تغییر 20
2-5-1 برآوردکننده اریب نقطه تغییر 20
2-5-2 اهداف و فواید تجزیه و تحلیل نقطه تغییر 21
2-5-3 انواع داده ها در بررسی نقطه تغییر 21
2-5-4 انواع تغییرات در بررسی نقطه تغییر 22
2-5-4-1 تغییر پله ای 22
2-5-4-2 تغییر پله ای چندگانه 24
2-5-4-3 تغییر با روند خطی 25
2-5-4-4 تغییر مونوتنیک 26
2-5-5 شناسایی نقطه تغییر در پایش پروفایل 28
2-5-5-1 رویکرد برآورد MLE 28
2-5-5-2 رویکرد برآورد CUSUM 29
2-5-5-3 رویکرد برآورد EWMA 30
2-5-6 تخمین نقطه تغییر در پروفایل های لجستیک و پواسون 32
2-6 جمع بندی 34
فصل سوم: روش پیشنهادی جهت کشف نقطه تغییر
3-1 مقدمه 36
3-2 تعریف مساله 36
3-3 روشهای پیشنهادی 37
3-3-1 تخمین نقطه تغییر پروفایل های پواسون با استفاده از برآورد MLE 37
3-3-2 توسعه مدل نقطه تغییر پروفایل های پواسون و ایجاد نمودار کنترل LRT 38
3-3-3 تخمین نقطه تغییر پروفایل های لجستیک با استفاده از براورد MLE 42
3-3-4 توسعه مدل نقطه تغییر پروفایل های لجستیک و ایجاد نمودار کنترلLRT 43
3-4 جمع بندی 45
فصل چهارم: شبیه سازی و تحلیل نتایج
4-1 مقدمه 47
4-2 معرفی داده های مثال عددی و بیان مساله 47
4-2-1 مثال منتخب جهت پایش پروفایل های پواسون 47
4-2-2 مثال منتخب جهت پایش پروفایل های لجستیک 48
4-3 روش LRT جهت پایش پروفایل های پواسون و لجستیک (مدل نقطه تغییر) 52
4-4 نتیجه گیری و مقایسه نتایج 61
فصل پنجم: جمع بندی و نتیجه گیری
5-1 مقدمه 63
5-2 جمع بندی و نتیجه گیری 63
5-3 پیشنهاد برای پژوهش های آتی 65
فهرست مراجع 66
واژه نامه فارسی به انگلیسی 71
واژه نامه انگلیسی به فارسی 74
فهرست جدول ها
-5080046672500عنوان صفحه
جدول2-1: مقایسه مسائل پایش پروفایل در فاز1 و فاز2 12
جدول2-2: تابع احتمال الگوهای خطی تعمیم یافته پرکاربرد در زمینه پایش پروفایل ها 14
جدول2-3: انواع مختلف الگوی لجستیک و پواسون و توابع پیوندی آن ها 14
جدول2-4: خلاصه تحقیقات انجام شده در تخمین نقطه تغییر در زمینه پایش پروفایل ها 31
جدول2-5: انواع مختلف تغییرات فرآیند و رویکردهای برآورد نقطه تغییر 31
جدول2-6: تحقیقات انجام شده در زمینه تخمین نقطه تغییر پروفایل پواسون 33
جدول2-7: تحقیقات انجام شده در زمینه تخمین نقطه تغییر پروفایل لجستیک 33
جدول4-1: نتایج شبیه سازی پروفایل پواسون با روش MLE 54
جدول4-2: نتایج شبیه سازی پروفایل پواسون با روش LRT پیشنهادی 55
جدول4-3: دقت عملکرد تخمین زننده نقطه تغییر پروفایل پواسون با روش MLE با شبیه سازی 55
جدول4-4: دقت عملکرد تخمین زننده نقطه تغییر پروفایل پواسون با روش LRT پیشنهادی با شبیه سازی 55
جدول4-5: نتایج شبیه سازی پروفایل لجستیک با روش MLEبا درنظر گرفتن شیفت 56
جدول4-6: نتایج شبیه سازی پروفایل لجستیک با روش LRT با درنظر گرفتن شیفت 56
جدول4-7: دقت عملکرد تخمین زننده نقطه تغییر پروفایل لجستیک با روش MLE با درنظر گرفتن شیفت 56