عنوان پایان‌نامه
تبیین تغییرات کاربری اراضی وآبهای زیرزمینی درتدوین سناریوهای مدیریت محیط زیستی دشت های ممنوعه براساس رویکرد شبیه سازی عامل مبنا
- رشته تحصیلی
- محیط زیست - برنامه ریزی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1445;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74697;کتابخانه دانشکده محیط زیست شماره ثبت: ENV 1445;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74697
- تاریخ دفاع
- ۲۴ خرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- علی عزیزی
- استاد راهنما
- حمیدرضا جعفری, بهرام ملک محمدی
- چکیده
- برخی از فرایندهای اقتصادی- اجتماعی و طبیعی در مقیاس جهانی و منطقه‌ای مانند تغییر اقلیم، رشد روزافزون و سریع جمعیت و تغییرات کاربری زمین فشار دوچندانی را بر کمیت و کیفیت آب‌های زیرزمینی وارد می‌کند. این عوامل در کشور ایران همراه با برداشت بی‌رویه از آب‌های زیرزمینی، منجر به بروز مشکل دشت‌های ممنوعه شده است که تعداد آن‌ها روز به روز افزایش می‌یابد. دخیل بودن عوامل متعدد طبیعی و انسانی در مدیریت هر یک از این دشت‌ها، آن‌ها را به سیستم‌های پیچیده سازگار تبدیل می‌نماید. شناخت، شبیه‌سازی و مدیریت تغییرات این سیستم‌ها با در نظر گرفتن عوامل درگیر، نیازمند اتخاذ روشی مناسب می‌باشد. مدل‌سازی و شبیه‌سازی عامل مبنا روش نوینی است که به دنبال پاسخگویی به این نیاز می‌باشد. از این رو در این رساله با اتخاذ رویکرد سیستم‌های پیچیده سازگار و مدل‌سازی عامل مبنا، اقدام به توسعه مدلی یکپارچه برای دشت‌های ممنوعه در محیط نرم‌افزار NetLogo شد. دشت ممنوعه اردبیل به‌عنوان یکی از بحرانی‌ترین آن‌ها به‌عنوان مطالعه موردی انتخاب شد. بدین منظور ابتدا مدل مفهومی با استفاده از سه سیستم اصلی کاربری اراضی، سیستم هیدرولوژیک و سیستم اجتماعی ساخته شد. هر یک از سیستم‌های فوق در محیط‌های جداگانه آماده‌سازی و در NetLogo به‌صورت یکپارچه درآمد. برای استخراج نقشه‌ها و اطلاعات کاربری اراضی از نرم‌افزارهای سنجش از راه دوری و سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. همچنین برای شناخت فرایندهای هیدرولوژیک حوضه آبخیز دشت اردبیل از نرم‌افزار HEC-HMS استفاده شد. برای اجرای مدل هیدرولوژیکی در NetLogo، الگوریتم موجود در مدل هیدرولوژیکی با استفاده از زبان برنامه‌نویسی جاوا کد نویسی شده و به‌صورت یک افزونه به NetLogo الحاق گردید. بعد از افزودن مدل کاربری اراضی و مدل هیدرولوژیک به محیط نرم‌افزار NetLogo، سیستم اجتماعی نیز در محیط NetLogo ایجاد شد. در نهایت با استفاده از قابلیت‌های سناریوسازی در محیط نرم‌افزار NetLogo، سناریوهای محتمل مدیریتی در دشت ممنوعه اردبیل ایجاد گردید. مدل ساخته شده برای شبیه‌سازی فرایندهای اجتماعی و طبیعی در دشت اردبیل از 2016 تا 2030 اجرا شد. نتایج نشان‌دهنده ارتباط تغییرات کاربری اراضی و افت آب‌های زیرزمینی در دشت اردبیل می‌باشد. همچنین سناریوهای مدیریتی اجرا شده در خصوص برنامه‌ریزی و مدیریت یکپارچه د
- Abstract
- Socio-economic and natural processes on global and regional scales, such as climate change, ongoing population growth and land-use changes put more pressure on the quantity and quality of groundwater. These factors coupled with excessive exploitation of groundwater, have lead to restricted plain problems in Iran and their number is increasing day by day. Given that the restricted plains’ management involves several important socio-ecological parameters, it is as a complex adaptive systems problem. This requires the identification, simulation and management of this system changes. Agent based modeling and simulation is a new method that addresses this need. Thus, in this dissertation, complex adaptive system approach and agent based modeling method was adopted to develop an integrated simulation model for restricted plains, using Netlogo software. Ardabil restricted plain, one of the most critical plains in Iran, was adopted as case study. The conceptual model was built using three main systems (land use, hydrological and social system). Each of these systems were prepared and carried out in separate software`s environments and integrated in Netlogo. Remote Sensing and GIS softwares were used for analysing land-use system and extraction of land-use maps. Also HEC-HMS software was used for analysing hydrologic system in Ardabil restricted plain catchment. The hydrological model algorithm included in the Netlogo environment as extension, using Java programming language. After adding land use and hydrologic models in Netlogo, social system was created in the Netlogo. Finally, by using scenario building capabilities in the Netlogo, Ardabil Restricted plain plausible management scenarios was created. Developed model was used to simulate socio-ecological processes in Ardabil Restricted plain from 2016 to 2030. Results show relationship between land-use changes and groundwater decline in the plain of Ardabil. Also integrated management scenarios in Ardebil plain show that groundwater levels will continue to decline in all scenarios, but the amount and rate of loss varies in different scenarios. Besides the above results, modeling and simulation of socio-ecological processes in Ardebil plain using agent based modeling and simulation showed that not only the integration of the human agent and visualization of results in simulation is possible, but also the agents performance results are quickly visible. So the developed decision support system using agent based modeling and simulation can be used as useful tools for future managing and planning of restricted plains.
