۱۸

 

۴۴۲/۰

 

۴۰۷/۰

 

۳۷۰/۰

 

۳۱۳/۰

 
 

۲۰

 

۴۲۵/۰

 

۳۹۱/۰

 

۳۵۶/۰

 

۳۰۰/۰

 
 

۲۵

 

۳۹۳/۰

 

۳۶۲/۰

 

۳۲۹/۰

 

۲۷۷/۰

 
 

۳۰

 

۳۷۲/۰

 

۳۴۱/۰

 

۳۰۹/۰

 

۲۶۰/۰

 

شکل (۳-۱): نقشه موقعیت چاه­های مشاهده­ای آب­زیرزمینی محدوده بابل - بابلسر
۳-۷- معرفی سیستم اطلاعات جغرافیایی
یک نمونه از امکانات بسیار کارا و پیشرفته در زمینه بررسی­های کیفی آب، استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) است، که در چند سال اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است تا قابلیت­ها و کارایی­های آن در مطالعه سفره آب­زیرزمینی یک منطقه نسبت به روش های سنتی و دستی که غالبا وقت­گیر و پرهزینه است شناسایی و معرفی گردد تا بتوان هم با سرعت بالا و هم با هزینه کمتر و با بهنگام نمودن اطلاعات، در هر زمان دلخواه از وضعیت سفره آب­زیرزمینی منطقه آگاهی پیدا کرد و با اعمال تمهیدات لازم، مدیریت صحیحی بر منابع آب اعمال کرد.
۳-۸- تعریف GIS
سیستم اطلاعات جغرافیایی یا GIS یک سیستم کامپیوتری برای مدیریت داده ­های فضایی است (مالک زوسکی، ۱۹۹۹)[۹]. البته تلاشهای زیاد دیگری نیز برای ارائه تعریفی جامع از GIS صورت گرفته است. یکی از تعاریفی که توسط کریسمن[۱۰] (۲۰۰۲) در مورد این سیستم­ها ارائه شده است چنین می­باشد: مجموعه ­ای از سخت­افزار، نرم­افزار، داده، کاربر، سازمان­ها و سلسله مرتب برای جمع­آوری، ذخیره، پردازش، تجزیه و تحلیل و انتشار اطلاعاتی درباره نواحی مختلف کره زمین، یک سیستم اطلاعات جغرافیایی است.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

به طور کلی این تعاریف همگی بر دو جنبه اصلی این سیستم­ها تکیه دارند: فن­آوری و حل مسائل. از نظر فن­آوری GIS به عنوان یک سری ابزار جهت ورود، ذخیره و بازیافت، تجزیه و تحلیل، دستکاری و خروج داده ­های مکانی، تعریف می­گردد و از نظر حل مسائل می­توان چنین گفت که GIS عملاً در فرایند تصمیم ­گیری نقشی اساسی را بازی می­ کند و توانایی انجام عملیات بیشماری بر روی هر نوع داده مکانی و یا مشخصاتی ذخیره شده در خود را دارد. در واقع هدف نهایی GIS را می­توان فراهم کردن پشتوانه­ای برای تصمیم ­گیری­ها دانست (طاهرکیا، ۱۳۷۶).
در ادامه به شرح مختصری درباره مؤلفه­ های اصلی هر سیستم اطلاعات جغرافیایی می­پردازیم:
- ورود داده ­ها: ورود داده ­ها به فرایندی اطلاق می­ شود که در آنها داده ­های مورد نیاز برای انجام کارهای تخصصی، شناسایی و جمع­آوری می­شوند. این فرایند شامل بدست­ آوردن، قالب­بندی، تعیین مرجع، گردآوری و ارائه سند برای داده­هاست. این داده ­ها به صور مختلف در دسترسی کاربران قرار می­گیرند. مثلاً نقشه­های مقایسه­ ای، جداول، نمودارها و داده ­های رقمی حاصل از عکس­های هوایی یا ماهواره­ای و…. یکی از فواید GIS توانایی ترکیب انواع داده­هایی است که در قالب­های مختلف گردآوری شده ­اند. GIS روش های مختلفی را برای ورود داده ­ها فراهم می­ کند مانند رقمی­سازی (Digitize) با کامپیوتر، با اسکن­کننده­ها و یا ویرایشگرهای دستی و…. این داده ­های ورودی در قالب­های مختلف در نرم­افزارهای GIS ذخیره می­شوند.
- تجزیه و تحلیل: تجزیه و تحلیل، فرایند استنباط یا دریافت مفاهیم از داده­هاست. این فرایند غالباً بصورت بصری انجام می­ شود ولی محاسبات آماری، تطبیق مدلها با مقادیر داده ­ها و سایر عملیات نیز توسط این سیستم­ها قابل انجام است. روش های بکار رفته توسط نرم­افزار برای تجزیه و تحلیل توسط کاربران و متناسب با اهداف، نوع داده ­های ورودی و امکانات خروجی تنظیم می­گردد و گاهی نتایج نهایی مجدداً به عنوان یک سری داده ورودی به سیستم برگشت داده شده و تحلیل­های دیگری به منظورهای دیگر بر روی آنها صورت می­گیرد تا تصمیم بهتری اتخاذ گردد.
- خروج داده ­ها: مؤلفه خروج داده ­ها در GIS راهی برای دیدن داده ­ها و یا اطلاعات را فراهم می ­آورد. در حقیقت زیرسیستم نتایج پردازش و تجزیه و تحلیل داده ­ها توسط نرم­افزار GIS را به کاربر نشان می­دهد. انواع خروجی داده ­ها را می­توان به سه گروه طبقه ­بندی کرد: خروجی نوشتاری (Text) مثل جداول، خروجی­ترسیم (Graghical) مثل نقشه­ها، خروجی رقمی (Digital) مثل دیسک­ها (نقشه­ها استانداردترین شکل خروجی هستند ولی اغلب جداولی نیز با آنها همراه است). وضعیت خروجی به امکانات سیستم نرم­افزاری و سخت­افزاری وابسته بوده و توسط کاربر قابل تنظیم است و گاهی تمام موارد فوق قابل دسترسی می­باشد. همانطور که گفته شد گاهی اطلاعات خروجی به عنوان یک سری داده جدید به سیستم برگردانده می­شوند و مورد بررسی بیشتر قرار می­گیرند که به این فرایند انتقال داده گفته می­ شود و می­­توان آنرا نوع دیگری از خروجی­ها دانست.
- ساختار داده ­ها: برخلاف بیشتر انواع داده­هایی که در سیستم­های جدید اطلاعاتی به­ طور معمول بکار برده می­شوند، داده ­های جغرافیایی از پیچیدگی ویژه­ای برخوردارند زیرا این داده ­ها باید شامل اطلاعاتی درباره موقعیت مکانی، ارتباطات توپولوژیک محتمل و ویژگی­های ثبت شده موضوعات باشند (طاهرکیا، ۱۳۷۶). داده ­های جغرافیایی با تکیه بر سیستم مختصات استاندارد به مکان­هایی از سطح زمین مربوط می­گردند. این سیستم یا در مقیاس محلی است یا در سطح بین ­المللی و بصورت شبکه تصویری می­باشد. این مختصات موقعیت داده ­ها را نسبت به ­یک مبنا و نسبت به ­یکدیگر برای کاربر مشخص می­ کند و دانستن آن در پیش ­بینی­ها بسیار مؤثر خواهد بود. کلیه داده ­های جغرافیایی را می­توان در سه مفهوم اصلی توپولوژیک، یعنی نقطه و خط و سطح خلاصه نمود. به عبارت دیگر هر پدیده جغرافیایی و فضایی را می­توان با نقطه، خط یا سطح بانضمام برچسب یا نوشته­ای که جنس و نوع آنرا بیان کند نشان داد. مجموعه این نشانه­ها، برچسب­ها و مختصات آنها در گذشته بصورت نقشه به نمایش در می­آمد و مورد استفاده قرار می­گرفت. امروزه و با پیشرفت علوم و فن­آوری، تهیه نقشه­ها توسط کامپیوتر و نر­افزارهای بخصوصی صورت می­گیرد که GIS یکی از این ابزارهاست.
۳-۹- ایجاد پایگاه اطلاعاتی و تهیه نقشه­های کیفی
امروزه برای مدیریت بهتر در بررسی آبهای زیرزمینی یک منطقه، از GIS به عنوان یک ابزار کارآمد بهره می­گیرند. اصولاَ پارامتر­های کیفی و کمی آب زیرزمینی در هر منطقه­ای از نوسانات زیادی در بازه­های زمانی برخوردار است. به دلیل متغیر بودن پارامترهای محیطی از نقطه­ای به نقطه دیگر، مطالعه آن­ها با روش­های متداول آمار کلاسیک مانند تجزیه و تحلیل واریانس که موقعیت جغرافیایی و مکانی نمونه­ها را در محیط در نظر نمی­گیرد، چندان مفید نخواهد بود. از این رو در این تحقیق از برنامه سیستم اطلاعات جغرافیایی که قادر به برآورد وتخمین خصوصیت مورد نظر در مکان­های فاقد نمونه برداری با بهره گرفتن از اطلاعات حاصل از نقاط نمونه برداری شده می­باشد، استفاده شده است. یکی از کاربردهای مهم GIS تولید نقشه­های کیفی با انتخاب فرایند درون­یابی مناسب می­باشد. بدین صورت که با فرایند درون­یابی (Interpolation) می­توان مقادیر تخمینی را برای یک سطح کامل از یک تعداد نقاط ساده با مقادیر مشخص تهیه نمود و یک مجموعه پیوسته را ساخت. سپس با تلفیق نقشه­های مختلف با یکدیگر جهت بهره ­برداری بهینه از ­آنها و مطالعه آبهای زیرزمینی نظیر مدل­سازی­های مختلف (کمی و کیفی) و پهنه­ بندی­های گوناگون استفاده نمود. در این تحقیق نیز از تلفیق نقشه­ها در محیط GIS برای تهیه نقشه­های کیفی آب­زیرزمینی محدوده مطالعاتی بابل- بابلسر استفاده شده است.
۳-۱۰- پارامترهای مورد نیاز جهت بررسی کیفی آب­زیرزمینی منطقه
از پارامترهای کیفی معمول جهت شناخت و بررسی ژئوشیمی آبهای زیرزمینی یک منطقه می­توان به آنیون و کاتیون­های محلول (Cl-،(So4)-2 ،(Hco3)- ، Ca+2، Mg+2، Na+، K+)، باقیمانده خشک (TDS)، هدایت الکتریکی (EC)، pH ، نسبت جذب سدیم (SAR) و غیره اشاره نمود. در ادامه توضیح مختصری در رابطه با هر یک از این پارامترهای شیمیایی آمده است.
یکی از مهمترین وظایف در تحقیقات آب­زیرزمینی، ترجمه داده ­های شیمیایی به طریقی مناسب می­باشد که بتوان آنها را بطور بصری مورد بررسی قرار داد (فریز ۱۹۷۹، ۴۸۵)[۱۱]، بنابراین رسم نمودار و تهیه نقشه­های مختلف از این پارامترها علاوه­­بر ارائه یک دید مکانی به مفسر، تفسیر هیدروژئوشیمی منطقه را ساده­تر می­نماید. برای این­ منظور مقادیر نقطه­ای پارامترهای کیفی اشاره شده دشت بابل- بابلسر برای دوره آماری ۱۱ ساله به نرم­افزارGIS منتقل گردید و با درون­یابی به روش Splin نقشه­های مورد نظر ترسیم شدند تا اطلاعات تفسیری دقیق­تری صورت گیرد.
۳-۱۰-۱- آنیون­ها و کاتیون­ها
نمکهای محلول در آب به صورت کاتیون و آنیون تجزیه می­شوند و هرچه مقدار نمک در آب بیشتر باشد مقدار این یون­ها افزایش می­یابد. آنیون­ها شامل مجموع غلظت یون­های Cl-،(So4)-2 ،(Hco3)- ،)-۲ (Co3 و کاتیون­ها شامل مجموع غلظت یون­هایCa+2، Mg+2، Na+، K+ می­باشند.
کلر: یون کلرید (-Cl) یکی از مهمترین آنیون­های موجود در آب است. علاوه­براین، از آنجائیکه این یون عمدتاً با سدیم و منیزیم در طبیعت وجود دارد و باتوجه به حلالیت قابل توجه این ترکیبات در آب، مقادیر قابل ملاحظه­ای از آن در آبهای زیرزمینی وجود دارد. منشأ اصلی کلر در آبهای زیرزمینی، سنگهای تبخیری، آبهای شور محبوس و یا آب دریا بوده و سنگهای آذرین سهم کمتری در تأمین کل آبهای زیرزمینی دارد (باور ۱۹۷۸، ۳۳۹)[۱۲]. براساس استاندارد جهانی بهداشت مقدار کلر آب آشامیدنی حداکثر ppm250 است.
سولفات: آنیون سولفات دومین آنیون موجود در آب اقیانوسها و دریاهاست. عمدتاً بصورت سولفاتهای Ca و Mg و K یافت می­ شود. مهمترین منبع ورود این یون در آبهای طبیعی عبارتست از: سولفیدهای فلزی نظیر آهن، نیکل، مس، روی و سرب. این سولفیدها در اثر شرایط جوی و رطوبت اکسید شده و به سولفات تبدیل می­شوند که در اثر انحلال در آبهای جاری، به آبهای زیرزمینی وارد می­شوند (فرسنیوز ۱۹۸۸، ۸۰۴)[۱۳]. همچنین منشأ سولفات آبهای زیرزمینی، رسوباتی نظیر ژیپس، انیدریت، سولفات سدیم و اکسیداسیون پیریت و سایر سولفیدهای موجود در سنگهای آذرین و رسوبی می­باشد. بر اساس استاندارد بهداشت جهانی (W.H.O) حداکثر مجاز سولفات منیزیم و سدیم در آب آشامیدنی ۴۵۰ میلی­گرم در لیتر می­باشد.
کربنات و بی­کربنات: یون بی­کربنات تشکیل دهنده اصلی و کربنات تشکیل دهنده فرعی در آبهای زیرزمینی می­باشند. کربنات و بی­کربنات موجود در آب از Co2 اتمسفر، Co2 تولید شده بوسیله موجودات زنده در خاک، سنگهای کربناته و کانی­های تبخیری تأمین می­شوند (باور ۱۹۷۸، ۴۸۰). در آب­زیرزمینی بی­کربنات با غلظت بیش از ۲۰۰ میلی­گرم در لیتر غیرمعمول نمی ­باشد، آب­های محتوی غلظت­های بی­کربنات بیش از ۴۰۰ میلی­گرم در لیتر در اکثر صنایع نامطلوب می­باشند. غلظت کربنات­ آبهای طبیعی معمولاً کمتر از ۱۰ میلی­گرم در لیتر است.

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت