فهرست جداول. ‌ح
فهرست شکل ها ‌ط
چکیده ‌ی
فصل اول: مقدمه. 1
1-1- مقدمه. 2
1-2- پیش زمینه. 4
1-3- بیان مسأله. 7
1-4- اهمیت موضوع. 9
1-5- اهداف تحقیق.. 15
1-5-1- هدف اصلی.. 15
1-5-2- اهداف اختصاصی.. 15
1-6- پرسشهای تحقیق.. 15
1-7- محدودیتهای تحقیق.. 16
1-8- نمودار روش تحقیق.. 16
فصل دوم: مروری بر پژوهشهای پیشین.. 18
2-1- ترکیبات اساسی بایوکامپوزیت… 19
2-1-1- نشاسته. 19
2-1-2- سویا 23
2-1-3- پلی ساکارید محلول در سویا 25
2-1-3-1 ساختار SSPS.. 26
2-2- ژلاتین و ژلاتین گاوی.. 26
2-2-1- تولید ژلاتین.. 29
2-2-2- کاربردهای ژلاتین.. 32
2-3- نانوتکنولوژی.. 33
2-4- بایو نانو تکنولوژی.. 34
2-3- کامپوزیت و نانو کامپوزیت… 35
2-5- بایو نانو کامپوزیت… 36
2-6- فلز تیتانیوم. 37
2-6-1- نانو دی اکسید تیتانیوم. 37
2-7- بسته بندی فعال. 38
2-8- بسته بندی نانو. 39
2-9- فیلمهای خوراکی.. 40
2-10- پلاستی سایزرها 43
2-10-1- مقایسه پلاستی سایزرهای مورد استفاده 44
2-11- روشهای تولید فیلم. 45
2-12- ارزیابی خواص فیلم های خوراکی.. 46
2-12-1- خواص ممانعتی.. 46
2-12-2- خواص مکانیکی.. 50
2-12-3- خواص ضد میکروبی.. 54
2-13- نمودارهای جذب تعادلی.. 58
2-14- جمع بندی.. 65
فصل سوم: مواد و روش ها 66
3-1- مواد. 67
3-2- روش تهیه فیلمهای نانوبایوکامپوزیتی.. 68
3-3 – ضخامت فیلم. 69
3-4- آنالیز فیلم. 69
3-4-1- ویژگی های مکانیکی.. 70
3-4-2- رنگ سنجی.. 72
3-4-3- نفوذ پذیری بخار آب (WVP) 72
3-4-4- حلالیت فیلم ها 73
3-4-5- ظرفیت جذب آب (WAC) 74
3-4-6- ایزوترم جذب… 74
3-4-7- اشعه مرئی – UV… 75
3-4-8- نفوذ پذیری به اکسیژن. 75
3-4-9- آزمون میکروبی.. 76

 

3-5- تجزیه و تحلیل آماری.. 78
فصل چهارم: نتایج و بحث… 79
4-1- ارزیابی کیفی فیلمها 80
4-1-1- بررسی اثر نانو ذرات بر خواص ظاهری فیلمهای ترکیبی.. 80
4-1-2- بررسی اثر نانوذرات بر ضخامت فیلمهای ترکیبی نشاسته ssps / ژلاتین گاوی.. 81
4-2- بررسی اثر نانو ذرات بر خواص فیزیکوشیمیایی فیلمهای ترکیبی  نشاسته ssps / ژلاتین گاوی.. 81
4-2-1- محتوای رطوبت، حلالیت در آب و قابلیت جذب آب… 81
4-3- بررسی اثر نانو ذرات بر خواص ممانعتی فیلمهای ترکیبی نشاسته ssps / ژلاتین.. 84
4-4- بررسی اثر نانو دی اکسید تیتانیوم بر خواص مکانیکی فیلمهای ترکیبی.. 88
4-5- جستجوی پیوند با روش FTIR.. 90
4-6- میزان جذب و عبور نور فرابنفش از فیلمهای ترکیبی نشاسته ssps/ ژلاتین حاوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم (uv-vis) 91
4-7- مشخصههای رنگی.. 93
4-8- نمودارهای جذب تعادلی.. 94
4-8-1- مدل جذب تعادلی چند جمله ای.. 94
4-8-2- مدل جذب تعادلی GAB.. 95
4-9- بررسی اثر نانو ذرات بر خواص ضد میکروبی فیلمهای ترکیبی.. 97
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات… 102
5-1- نتیجه گیری.. 103
5-2- پیشنهادات… 104
منابع و مراجع. 105
English Abstarct 114
فهرست جداول
جدول 4- 1: میانگین ضخامت فیلمهای شاهد و نمونه های حاوی ذرات نانو دی اکسید تیتانیوم. 81
جدول 4- 2: محتوای رطوبت، درصد حلالیت و قابلیت جذب فیلمهای ترکیبی نشاسته ssps / ژلاتین حاوی نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم. 84
جدول 4- 3: اثر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بر نفوذ پذیری فیلمهای ترکیبی نسبت به اکسیژن و بخار آب… 87
جدول 4- 4: اثر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر خواص مکانیکی فیلمهای ترکیبی نشاسته ssps / ژلاتین گاوی. 90
جدول 4- 5: پارامترهای رنگ سنجی از فیلم ترکیبی با غلظت های مختلف نانو دی اکسید تیتانیوم. 94
جدول 4- 6: پارامترهای معادله GAB برای فیلمهای ترکیبی حاوی نانو دی اکسید تیتانیوم در دمای 25 درجه سانتیگراد. 97

 

1-6-6- آنالیز اجزاء اصلی(PCA) 10

 

1-6-7- رگرسیون اجزاء اصلی (PCR) 11

 

1-6-8- رگرسیون چند متغیره غیر خطی(MNR) 12

 

1-6-9- منطق فازی.. 12

 

1-6-9-1-كاربرد های منطق فازی.. 13

 

1-6-10- شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) 13

 

1-6-10-1- ویژگی های شبكه عصبی.. 14

 

1-6-10-2- مزایای شبكه عصبی.. 16

 

1-6-10-3- كاربرد های شبكه عصبی.. 16

 

1-6-11- الگوریتم ژنتیکی (GA) 17

 

1-6-11-1- قوانین داروین.. 18

 

1-6-11-2- ویژگی های الگوریتم ژنتیک… 18

 

1-6-11-3- نقاط قوت الگوریتم های ژنتیک… 20

 

1-6-11-4- محدودیت های الگوریتم های ژنتیک… 21

 

1-6-11-5- روش های انتخاب برای الگوریتم‌ ژنتیک… 21

 

1-7- دیابت… 22

 

1-7-1- دسته‌بندی و سبب‌شناسی دیابت… 23

 

1-7-1-1- دیابت نوع یک… 24

 

1-7-1-2- دیابت نوع دو. 25

 

1-7-1-3- دیابت بارداری.. 25

 

1-7-1-4- انواع دیگر دیابت… 26

 

1-8- وضعیت دیابت در جهان. 29

 

1-9- مرگ ومیر ناشی از دیابت… 29

 

1-10- هزینه های دیابت… 29

 

1-11- پیشگیری و کنترل دیابت… 30

 

1-12- داروها 30

 

1-12-1- سولفونیل اوره‌ ها 31

 

1-12-2- بی‌ گوانیدها 32

 

1-12-3- آکاربوز. 32

 

1-12-4- تیازولیدیندایون‌ها (TZD) 33

 

1-12-5- مگلی تینایدها 33

 

فصل دوم: روش کار

 

2-1- رسم مشتقات… 36

 

2-1-1- اضافه كردن متد و بهینه سازی مشتقات… 36

 

2-1-2- اضافه كردن توصیفگرهای مولكولی به مشتقات… 36

 

2-1-3- ساختن ماتریس و غربالگری توصیفگرها برای مشتقات… 37

 

2-1-4- محاسبات GA.. 38

 

2-1-5- محاسبات GA-ANN.. 39

 

2-1-6- محاسبات جك نایف… 39

 

2-1-7- محاسبات GA –MLR.. 39

 

 

2-1-8- تجزیه و تحلیل با روش هایPLS ، PCR و MLR.. 40

 

2-1-9- تجزیه و تحلیل با روش های GA-MCR،GA-PLS ،GA-PCR ، GA-MLR و GA-RS. 40

 

2-1-10- پیش بینی ساختار. 40

 

بخش دوم: بحث و نتیجه گیری

 

2-2- بحث و نتیجه گیری.. 42

 

پیشنهاد برای کارهای اینده 124

 

منابع و مأخذ. 125

 

فهرست جداول

 

عنوان                                                                                                           صفحه

 

جدول1. ساختار مربوط به مشتقات… 57

 

جدول2. مقادیر عددی پارامتر RMSE با روشGA-ANN  برای همبستگی های مختلف… 60

 

جدول3. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3. 60

 

جدول4. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4. 61

 

جدول5. مقادیر عددی پارامتر RMSE با روش GA-ANN برای همبستگی با هدف 0.3. 61

 

جدول6. مقادیر عددی پارامتر RMSE با روش GA-ANN برای همبستگی با هدف 0.4. 62

 

جدول7. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 2  62

 

جدول8. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 3  62

 

جدول9. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 4  63

 

جدول10. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 5  63

 

جدول11. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 6  63

 

جدول12. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 7  64

 

جدول13. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 8  64

 

جدول14. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه    9  64

 

جدول15. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه  10  65

 

جدول16. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه  11  65

 

جدول17. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  2  65

 

جدول18. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  3  66

 

جدول19. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  4  66

 

جدول20. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  5  66

 

جدول21. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  6  67

 

جدول22. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  7  67

 

جدول23. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  8  67

 

جدول24. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  9  68

 

جدول25. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  10  68

 

جدول26. توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه  11  68

 

جدول27. پارامترهای بدست آمده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی 0.3برای لایه های مختلف   69

 

جدول28. پارامترهای بدست آمده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی  0.4برای لایه های مختلف   69

 

جدول29. مقادیر عددی توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3  70

 

جدول30. مقادیر عددی توصیفگرهای انتخاب شده با روش GA-stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4  72

 

جدول31. پارامترهای بدست آمده با روش PLS برای همبستگی0.3 برای لایه های مختلف… 73

 

جدول32. پارامترهای بدست آمده با روش GA-PLS برای همبستگی 0.3 برای لایه های مختلف… 74

 

جدول34. پارامترهای بدست آمده با روش PCR برای همبستگی های مختلف… 75

 

جدول35. پارامترهای بدست آمده با روش GA-PCR برای همبستگی 0.3 برای لایه های مختلف… 75

 

جدول36. پارامترهای بدست آمده با روش GA-PCR برای همبستگی 0.4 برای لایه های مختلف… 76

 

جدول37. مقادیر عددی پارامترRMSE با روش GA-ANN برای لایه های فرد و همبستگی های مختلف… 76

 

جدول38. مقادیر عددی پارامترRMSE با روش GA-ANN برای لایه‎های زوج و همبستگی های مختلف… 76

 

با روش جک نایف برای لایه های فرد و همبستگی های مختلف   77

 

با روش جک نایف برای لایه های زوج و همبستگی های مختلف   77

 

جدول41. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 2-1 و همبستگی با هدف 0.3. 77

 

جدول42. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه3-1 و همبستگی با هدف 0.3  78

 

جدول43. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 4-1 و همبستگی با هدف 0.3. 78

 

جدول44. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه5-1 و همبستگی با هدف 0.3. 79

 

جدول45. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 6-1 و همبستگی با هدف 0.3. 79

 

جدول46. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 7-1 و همبستگی با هدف 0.3. 80

 

جدول47. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 8-1 و همبستگی با هدف 0.3. 80

 

جدول48. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 9-1 و همبستگی با هدف 0.3. 81

 

جدول49. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 10-1 و همبستگی با هدف 0.3. 81

 

جدول50. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 11-1 و همبستگی با هدف 0.3. 82

 

جدول51. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 2-1 و همبستگی با هدف 0.4. 82

 

جدول52. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 3-1 و همبستگی با هدف 0.4. 83

 

جدول53. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه  4-1و همبستگی با هدف 0.4. 83

 

جدول54. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 5-1 و همبستگی با هدف 0.4. 84

 

جدول55. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 6-1 و همبستگی با هدف 0.4. 84

 

جدول56. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 7-1 و همبستگی با هدف 0.4. 85

 

جدول57. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 8-1 و همبستگی با هدف 0.4. 85

 

جدول58. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 9-1 و همبستگی با هدف 0.4. 86

 

جدول59. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 10-1 و همبستگی با هدف 0.4. 86

 

جدول60. مقادیر عددی از مشاهداتlog (1/IC50) ، پیش بینی جک نایف و Ө∆ برای لایه 11-1 و همبستگی با هدف 0.4. 87

 

جدول61. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3. 87

 

جدول62. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 2  88

 

جدول63. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 3  88

 

جدول64. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 4  89

 

جدول65. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 5  89

 

جدول66. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 6  90

 

جدول67. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 7  90

 

جدول68. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 8  91

 

جدول69. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 9  91

 

جدول70. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 10  92

 

جدول71. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 11  92

 

جدول72. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4. 93

 

جدول73. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 2  93

 

جدول74. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 3  94

 

جدول75. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 4  94

 

جدول76. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 5  95

 

جدول77. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 6  95

 

جدول78. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 7  96

 

جدول79. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 8  96

 

جدول80. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه9  97

 

جدول81. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه10  97

 

جدول82. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PLS، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه11  98

 

جدول83. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روشPCR ، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3. 98

 

جدول84. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه  2  99

 

جدول85. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3برای لایه  3  99

 

جدول86. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه  4  100

 

جدول87. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه  5  100

 

جدول88. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه  6  101

 

جدول89. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه  7  101

 

جدول90. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3برای لایه  8  102

 

جدول91. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه  9  102

 

جدول92. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 10  103

 

جدول93. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 11  103

 

جدول94. مقادیرعددی مشاهدات،پیش‎بینی با روشPCR ، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف0.4. 104

 

جدول95. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 2  104

 

جدول96. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 3  105

 

جدول97. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف  0.4برای لایه 4  105

 

جدول98. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 5  106

 

جدول99. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 6  106

 

جدول100. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 7  107

 

جدول101. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 8  107

 

جدول102. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 9  108

 

جدول103. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 10. 108

 

جدول104. مقادیر عددی مشاهدات، پیش بینی با روش GA-PCR، Ө∆ و انحراف برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 11. 109

 

فهرست نمودارها

 

عنوان                                                                                                           صفحه

 

نمودار1. نمودارهای بدست آمده از روش GA برای همبستگی با هدف 0.3 برای لایه 2. 111

 

نمودار2. نمودار های بدست آمده از روش GA برای همبستگی با هدف 0.4 برای لایه 2. 112

 

نمودار3. نمودار بدست آمده از روش GA-ANN برای همبستگی با هدف 0.3. 112

 

نمودار4. نمودار بدست آمده از روش GA-ANN برای همبستگی با هدف 0.4. 113

 

نمودار5. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 2. 113

 

نمودار6. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 3. 114

 

نمودار7. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 4. 114

 

نمودار8. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 5. 115

 

نمودار9. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 6. 115

 

نمودار10. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 7. 116

 

نمودار11. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 8. 116

 

نمودار12. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 9. 117

 

نمودار13. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 10. 117

 

نمودار14. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.3 در لایه 11. 118

 

نمودار15. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 2. 118

 

نمودار16. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 3. 119

 

نمودار17. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 4. 119

 

نمودار18. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 5. 120

 

نمودار19. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 6. 120

 

نمودار20. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 7. 121

 

نمودار21. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 8. 121

 

نمودار22. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 9. 122

 

نمودار23. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 10. 122

 

نمودار24. نمودار بدست آمده از روش stepwise MLR برای همبستگی با هدف 0.4 در لایه 11. 123

 

فهرست اشکال

 

عنوان                                                      صفحه

 

شکل (1- 1) شمای کلی یک شبکه عصبی مصنوعی.. 15

 

شكل (2-1):جهش کروموزوم. 19

 

شكل (2-1) 38

 

پیشگفتار

 

شیمی محاسباتی رویکرد نوینی به پدیده های شناخته شده و آشنای فیزیکی و شیمیایی است که می تواند منجر به درک بهتر جهان پیرامون ما گردد. امروزه با پیشرفت روز افزون کامپیوترها قادر هستیم پدیده های گوناگون را در ماتریس های بسیار پیچیده نظیر سیستم های بیولوژیکی و نانوتکنولوژی مورد مطالعه قرار دهیم و بدیهی است که انجام چنین مطالعاتی در درجه اول نیازمند درک وسیعی از پدیده های فیزیکی و شیمیایی، ابداع و نوآوری روش های نوین مطالعاتی وتجزیه و تحلیل مستند و هدفدار هستند.

 

هدف از انجام این پژوهش، استفاده از شیمی محاسباتی در تجزیه و تحلیل آماری برای پیش بینی ساختارهای مناسب دارویی می باشد و همچنین با این روش نتایج آزمایشات مختلفی را که به صورت تجربی انجام می شود تا حدود زیادی پیش گویی و تا حد زیادی در هزینه و زمان صرفه جویی نمود.

 

در این پایان نامه با استفاده از مطالعات QSAR بر روی مشتقات ساختارهای مناسب برای درمان دیابت انتخاب و ساخت دارو از روی مناسب ترین ساختار ها به دارو ساز محترم پیشنهاد می شود. لازم به ذکر است که در این پژوهش روش های نوین و ترکیبی آماری، برای تجزیه و تحلیل و پیش بینی ساختارها به کار برده شده است.

 

چکیده

 

در این تحقیق، ارتباط کمی ساختار و فعالیت (QSAR) در مشتقات pyrrolo[3,2-d]pyrimidine-7-carbonitrile مطالعه شده است. الگوریتم ژنتیک (GA)، شبکه های عصبی مصنوعی (ANN) و روش گام به گام رگرسیون خطی چندگانه (stepwise MLR) برای مدل های خطی و غیر خطی QSAR ایجاد و مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده روش  DFT (B3LYP)و سری پایه 6-31G ساختار های بهینه از این مشتقات را بدست آوردیم. از نرم افزار های Hyperchem، ChemOffice و  Gaussian 03W و Dragon برای بهینه‎سازی مولکول ها و محاسبات توصیفگرهای شیمی کوانتومی استفاده شده است. در نهایت برای آنالیز داده ها از نرم افزار Unscrambler استفاده گردید. RMSE train و test RMSE با مدل GA-ANN به ترتیب 0.1406 و 0.3519 و پارامتر R2، 0.81 بدست آمد. همچنین مقادیر R و  R2با مدل GA-stepwise MLR به ترتیب 0.79 و 0.58 بدست آمد. مدل GA-ANN مطلوب ترین روش نسبت به سایر روش های آماری شناخته شد.

 

به طور کلی با برسی های انجام شده با روشهای GA-PLS, GA-PCR و روش جک نایف در لایه‎های مختلف و اهداف مختلف ترکیبات زیر کمترین انحراف ممکن را دارند و به عنوان بهترین ترکیبات برای ساخت دارو پیش بینی می‎شوند:

 

5، 10، 18 و 38

 

همچنین بهترین توصیف گرها عبارتند :

 

در همبستگی 0.3:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Meaning	Descriptor group	Descriptor symbol
3D-MoRSE – signal 23 / weighted by atomic masses	3D-MoRSE (3D)	Mor23m
everage-weighted autocorrelation of lag 5 / weighted by atomic masses	GETAWAY (3D)	HATS5m

 

 

3-4-1-  فاکتورهای کنترل کننده اقلیم شهر………………………………. 58

 

3-4-2-  معادله توازن تابشی در شهر…………………………………….. 61

 

3-5- جزایر حرارتی شهری……………………………………………………. 65

 

3-5-1-  جزایر حرارتی شهری سطح زمین………………………………… 66

 

3-5-2-  جزایر حرارتی شهری اتمسفری…………………………………… 66

 

3-5-3-  ارتباط دمای سطح و دمای هوا در شهر…………………………… 67

 

3-5-4-  عوامل موثر بر جزایر حرارتی شهری………………………………. 67

 

3-5-5-  جزایر حرارتی شهری و تغییرات اقلیم……………………………… 75

 

3-5-6-  پی آمدهای جزایر حرارتی شهری…………………………………. 76

 

3-6- خوشه بندی…………………………………………………………….. 77

 

3-6-1-  خوشه بندی…………………………………………………………. 77

 

3-6-2-  روش‌های خوشه‌بندی……………………………………………….. 78

 

3-6-3-  تحلیل نقاط بحرانی  گتیس-اورد……………………………………. 79

 

4-  فصل چهارم: مواد و روش ها……………………………………………… 83

 

4-1- مواد تحقیق………………………………………………………………. 83

 

4-1-1-  تصاویر مورد استفاده………………………………………………….. 83

 

4-1-2-  داده های نقشه ای……………………………………………………. 85

 

4-1-3-  نرم افزارهای مورد استفاده…………………………………………… 85

 

4-2- روش انجام تحقیق………………………………………………………… 85

 

4-2-1-  آماده سازی داده ها …………………………………………………..87

 

4-2-2-  بررسی تغییرات مکانی-زمانی جزایر حرارتی……………………….. 88

 

4-2-3-  استخراج کاربری اراضی………………………………………………… 90

 

4-2-4-  بررسی رابطه پوشش‌های مختلف با دمای سطح………………….. 90

 

4-2-5-  بررسی رابطه دمای سطح و NDVI……………………………………

 

5-  فصل پنجم: نتایج و بحث…………………………………………………….. 93

 

5-1- نتایج هم‌مختصات‌سازی  و اصلاح داده‌ها ………………………………….93

 

5-2- بررسی تغییرات مکانی جزایر حرارتی…………………………………….. 94

 

5-3- استخراج پوشش اراضی……………………………………………………. 112

 

 

5-4- بررسی رابطه پوشش‌های مختلف با دمای سطح……………………… 120

 

5-5- بررسی رابطه دمای سطح و NDVI و EVI…………………………………

 

5-6- همبستگی چند متغیره بین پوشش‌های مختلف و دمای سطح………. 145

 

6-  فصل ششم: جمعبندی و پیشنهادات………………………………………. 154

 

6-1- مقدمه……………………………………………………………………. 154

 

بحث و تحلیل نتایج……………………………………………………………… 155

 

6-2- آزمون فرض‌ها ………………………………………………………………..161

 

6-2-1-  فرضیات تحقیق…………………………………………………………… 161

 

6-2-2-  نتایج آزمون…………………………………………………………….. 161

 

6-3- پیشنهادات…………………………………………………………………… 163

 

فهرست منابع …………………………………………………………………….171

 

چکیده:

 

جزایر حرارتی شهری مناطقی از سطح زمین را گویند که نسبت به مناطق همجوار دمای بالاتری دارند. گسترش این پدیده در بعد مکان و زمان متغیر است. ایجاد جزایر حرارتی و تغییرات مکانی و زمانی آن بیشتر تحت تاثیر تغییرات پوشش زمین و گسیل حرارت حاصل  از فعالیت های انسانی می‌باشد. با توجه به تغییرات بالا در واحد زمان و پیوستگی و گسترش مکانی این پدیده  سنجش از دور از ابزارهای مناسب برای مطالعه این پدیده می‌باشد. هدف از این تحقیق مطالعه گسترش جزایر حرارتی و ارتباط دمای سطح زمین با پوشش سطح در کلانشهر‌های اهواز، اصفهان، تبریز، تهران و مشهد به عنوان مهمترین مراکز جمعیتی و صنعتی ایران است.

 

جهت دسترسی به هدف فوق گسترش جزایر حرارتی در بازه‌ی زمانی سال 2007 تا سال 2011 و همچنین ارتباط دمای سطح با پوشش سطح با استفاده از تولیدات سنجنده MODIS در کلانشهرهای نامبرده شده بررسی شده است. بدین منظور با اعمال خوشه‌بندی بر تولیدات حرارتی MOD11A2 سنجنده مودیس گسترش جزایر حرارتی مورد بررسی قرار گرفته و با استخراج پوشش اراضی از تصاویر ETM+ ارتباط بین تغییرات پوشش سطح و دمای سطح زمین بررسی شده است. تاثیر پوشش‌های مختلف بر دمای سطح با برازش جداگانه و همچنین برازش توام پوشش‌ها با دمای سطح زمین و همچنین استفاده از تولیدات شاخص‌های پوشش گیاهی MOD13A2 توسط مدل رگرسیونی توسعه‌یافته  مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهند که با گذشت زمان جزایر حرارتی گسترش یافته و در مواردی نیز جزایر حرارتی جدید ایجاد شده است. در دوره مورد بررسی مشهد و اهواز با 77 و 74 درصد گسترش نسبت به هسته اولیه جزایر در سال 2007  بیشترین میزان گسترش جزایر حرارتی و پس از آنها تهران وتبریز و اصفهان به ترتیب با 54، 53 و 33 درصد گسترش نسبت به هسته اولیه جزایر در سال 2007 کمترین میزان گسترش جزایر حرارتی را داشته‌اند. مدل رگرسیونی توسعه‌یافته برای برآورد دمای سطح در این شهرها بیانگر شدید بودن اثر کاهشی پوشش گیاهی در شهرهای واقع در اقلیم گرم بود. بعلت ناهمگن بودن سطوح ساخته شده(نواحی مسکونی، صنعتی، فرودگاه و غیره) این سطوح در مواردی رابطه مثبت(اهواز، اصفهان و تهران) و در مواردی نیز رابطه منفی(مشهد و تبریز) با دمای سطح زمین نشان می‌دهند. استفاده از اطلاعات دقیق پوشش و کاربری جهت مشخص کردن دقیق‌تر نقش آنها در مطالعات آتی ضروری است.

 

فصل اول: کلیات تحقیق

 

1-1- مقدمه

 

با توسعه شهرنشینی مقادیر زیادی از مساحت مناطق کشاورزی و جنگلی جای خود را به مناطق شهری داده اند. مناطق شهری مدرن توسط آسفالت، بتون و سایر سطوح غیرقابل نفوذ پوشیده شده اند. رشد شهری به خصوص در شهرهای بزرگ با سرعت زیاد تغییرات پوشش زمین را در پی دارد. از آنجاییکه دمای سطح زمین در هر محدوده ای به خصوصیات مواد تشکیل دهنده سطح و بازتابش انرژی خورشید وابسته می باشد، الگوی حرارتی مناطق شهری نسبت به نواحی غیرشهری تفاوت قابل توجهی دارد. ظرفیت حرارتی بالای سطوح مصالح مورد استفاده در شهرها، کاهش میزان آلبدو و وجود منابع حرارتی ناشی از فعالیت های انسانی موجب افزایش دمای برخی مناطق شهری نسبت به دیگر مناطق و تغییرات بیلان حرارتی این نواحی می شوند. بنابراین در مناطق شهری بسته به پوشش ها و کاربری های موجود، مناطقی با درجه حرارت بیشتر از سایر نواحی به وجود می آیند، این پدیده به نام جزیره حرارتی شهرها ^[1] نامگذاری شده است.

 

علاوه بر اینکه این افزایش دما به نوبه خود اثر قابل توجهی بر روی شرایط اتمسفری، زیستی و اقتصادی دارد، تخمین میزان حرارت سطح در مناطق مختلف شهری به منظور بررسی توزیع دمایی سطح زمین و علل پیدایش آن کاربردهای فراوانی مانند تعیین نقش ترافیک و شهرک های صنعتی در گرم شدن شهرها دارد. لذا بررسی و آنالیز پدیده جزایر حرارتی در شهرها بسیار حائز اهمیت می باشد.

 

تصاویر سنجش از راه دور به دلیل پوشش وسیع، بهنگام بودن و توانایی کسب اطلاعات در محدوده حرارتی طیف الکترومغناطیس، منبع اطلاعاتی مناسبی در تهیه نقشه های حرارتی و تخمین انرژی تشعشعی سطح زمین می باشند. در این مطالعه تولیدات مربوط به حرارت و پوشش های سطح زمین سنجنده MODIS ماهواره Terra برای بررسی روند مکانی-زمانی جزایر حرارتی و ارتباط این پوشش ها با تغییرات جزایر حرارتی مورد استفاده قرار گرفته است.

 

2-1- طرح مسئله و ضرورت تحقیق

 

در قرن بیستم شهرسازی با سرعت زیاد در مقیاس جهانی اتفاق افتاد. با توجه به تخمین سازمان ملل تقریبا نیمی از مردم جهان در شهرها زندگی می کنند. در جوامع غربی این رقم به بالاتر از 75 درصد هم می رسد (UN,1999).

 

مطابق نتایج سرشماری عمومی نفوس و مسکن سال 1385، در حدود 30 درصد از جمعیت هفتاد میلیونی ایران در سیزده شهر دارای بیش از پانصد هزار نفر جمعیت زندگی می کنند. این سیزده شهر به ترتیب عبارتند از: تهران، مشهد، اصفهان، تبریز، کرج، شیراز، اهواز، قم، کرمانشاه، ارومیه، زاهدان، رشت و کرمان. از بین این شهرها نیز سهم شش شهر دارای بیش از یک میلیون نفر جمعیت، 22درصد و سهم شهر 7،800،000 نفری تهران، به تنهایی 11 درصد می باشد. (مرکز آمار ایران).

 

در حالی که شهرها توسعه پیدا می کنند، تغییراتی در سیمای زمین ایجاد می شود. ساختمان ها، خیابان ها و دیگر زیر ساخت ها جایگزین خاک و پوشش گیاهی می شود. سطوحی که پیش از آن معمولا قابل نفوذ و مرطوب بودند، غیر قابل نفوذ و خشک می شوند. انرژی ورودی جذب شده خورشید، ممکن است با تغییر در سطوح طبیعی افزایش یابد (Yamaguchi,2004). این امر منجر به تغییر در توازن انرژی مناطق شهری که موجب افزایش دما (هم در سطح و هم دمای هوا) در مناطق شهری و در نهایت شکل گیری جزایر حرارتی می شود.

 

جزایر حرارتی شهری به خاطر اثرشان روی زندگی بسیاری از انسان ها بسیار مورد توجه قرار می گیرند. جزایر حرارتی شرایط آب و هوایی تابستان را سخت تر و استفاده از دستگاه های تهویه هوا را بیشتر می کنند. شرایط ازن تحت تأثیر گسیلش، اختلاط و پراکندگی انعکاسات شیمیایی در اتمسفر قرار می گیرد و جزایر حرارتی شهری منجر به تشدید آن می شود. علاوه بر این با افزایش دما، تولید هیدروکربن گیاهان افزایش می یابد که خود از دلایل افزایش آلودگی هوا می باشد (Sailor, 2007). در کنار این نتایج آشکار جزایر حرارتی، این پدیده روی آب و هوای محلی مانند تغییر الگوی بادهای محلی، رشد ابر و مه، تعداد رعد و برق و میزان بارش نیز اثر گذار است.

 

 

1-3-3-7- تعیین مساحت كلاسهای شیب حوزه و زیرحوزه‌ها …………19

 

1-3-3-8- تهیه نقشه جهت………………………………………….. 19

 

1-3-3-9- تعیین توزیع مساحات كل حوزه نسبت به جهات جغرافیایی………….. 20

 

1-3-4- برآورد موارد مربوط به شبكه آبراهه و شكل حوزه………………………. 20

 

1-3-4-1- تعیین ترتیب آبراهه‌های اصلی و فرعی………………………………. 20

 

1-3-4-2- تعیین ضریب دو شاخه شدن………………………………………… 21

 

1-3-4-3-  برآورد زمان‌ تمركز………………………………………… 21

 

– رابطه‌ برانزلی‌ ویلیامز………………………………………… 21

 

–  رابطه‌ جیاندوتی‌………………………………………… 22

 

– رابطه كرپیچ‌…………………………………………. 22

 

1-3-4-4-  پروفیل‌ طولی‌و شیب‌ آبراهه‌ اصلی‌……………………… 22

 

1-3-4-5- شیب‌ ناخالص‌ وخالص‌………………………………………. 22

 

1-4-4-6-  تراكم شبكه رودخانه ها (Drainage density)……………….. 23

 

1-4-4-7-  شكل آبراهه………………………………………… 23

 

1-4-4-8-  شكل‌ حوزه‌……………………………………….. 24

 

1-4-4-9- ضریب‌ فشردگی‌…………………………………………. 24

 

1-4-4-10- ضریب‌ شكل‌ (Form factor)………………………………………… 25

 

1-4-4-11- طول‌ و عرض‌ مستطیل‌ معادل‌ حوزه‌  (Equirolent  Regtangular)……. 25

 

فصل دوم – استخراج اطلاعات فیزیوگرافی منطقه

 

1- موقعیت و وسعت………………………………………….. 27

 

2-2-  انجام موارد ذیل با استفاده از نقشه توپوگرافی 1:25000…………….. 27

 

2-2-1- تقسیم بندی منطقه تالوگ به واحد های هیدرولوژیك و غیرهیدرولوژیك………. 27

 

جدول2- 1 – راهنمای ترکیب زیرحوزه های بالا دست رودخانه شیرین آب…………….. 27

 

شکل 2-1- نقشه موقعیت واحدهای هیدرولوژیک حوزه تالوگ……………………….. 28

 

2-2- 2- رقومی كردن نقشه‌ها……………………………………….. 29

 

2-3-  استخراج اطلاعات خصوصیات فیزیكی منطقه………………… 29

 

2-3-1-  مساحت و محیط زیر حوزه ها ………………………………………..29

 

2-3-2- تهیه مدل رقومی ارتفاع (DEM)‌…………………………………. 29

 

2-3-3- تهیه جدول و نمودار هیپسومتریك توزیع سطح با ارتفاع…………….. 30

 

2-3-4- تهیه منحنی تراكمی ارتفاع – سطح……………………………………… 31

 

2-3-5- تعیین ارتفاع‌ متوسط وزنی‌، ارتفاع میانه وارتفاع بیشترین فراوانی……….. 87

 

2-3-5-1- ارتفاع متوسط وزنی…………………………………………. 87

 

2-3-5-2- ارتفاع‌ میانه‌………………………………………… 87

 

2-3-5-3- ارتفاع‌ متوسط مستقیم‌………………………………………….87

 

2-3-5-4- ارتفاع‌ بیشترین فراوانی(نمای ارتفاعی)……………………….. 87

 

2-3-5 -5- تهیه نقشه شیب از (DEM)……………………………………….. 88

 

2-3-5-6- كلاس بندی نقشه شیب………………………………………….. 88

 

2-3- 5-7- تعیین مساحت كلاسهای شیب حوزه و زیرحوزه‌ها……………… 89

 

2-3-5-8- تهیه نقشه جهت…………………………………………..93

 

2-3-5-9 تعیین توزیع مساحات كل حوزه نسبت به جهات جغرافیایی………….. 93

 

 

2-4- برآورد موارد مربوط به شبكه آبراهه و شكل حوزه………………………… 95

 

2-4-1- تعیین ترتیب آبراهه‌های اصلی و فرعی…………………………….95

 

2-4-2- تعیین ضریب دو شاخه شدن…………………………………………. 95

 

2-4-3- برآورد زمان‌ تمركز………………………………………… 98

 

2-4-3-1- رابطه‌ برانزلی‌ ویلیامز………………………………………… 98

 

2-4-3-2-  رابطه‌ جیاندوتی‌…………………………………………. 98

 

2-4-3-3- رابطه كرپیچ‌…………………………………………. 98

 

2-4-2-  پروفیل‌ طولی‌و شیب‌ آبراهه‌ اصلی‌………………………………….. 99

 

2-4-2-1-  شیب خالص و ناخالص…………………………………………… 99

 

2-4 -3- تراكم شبكه رودخانه ها (Drainage density)………………….. 113

 

2-4-4-  شكل آبراهه………………………………………… 114

 

2-4-5-  شكل‌ حوزه‌……………………………………….. 114

 

2-4-5-1- ضریب‌ فشردگی‌…………………………………………. 114

 

2-4-6 – ضریب‌ شكل‌…………………………………………. 114

 

2-4-7- طول‌ و عرض‌ مستطیل‌ معادل‌ حوزه‌ ……………………….115

 

فصل سوم- فرسایش

 

-مقدمه………………………………………… 118

 

2- هدف از تهیه طرح…………………………………………. 120

 

3- موقعیت و شرح عمومی منطقه…………………………….. 120

 

3-1- حوزه آبخیز رودخانه شیرین آب…………………………… 120

 

فصل چهارم  – اصول و مفاهیم مربوط به فرسایش و روش های اندازه گیری آن

 

1- مقدمه………………………………………… 128

 

2- تعریف فرسایش…………………………………………… 129

 

2-1- مرحله كنش و برداشت…………………………………. 129

 

2-2- مرحله حمل یا انتقال…………………………………………. 130

 

2-3- مرحله رسوب گذاری یا تجمع مواد……………………….. 130

 

3-روش‌های اندازه‌گیری فرسایش و رسوب…………………….. 130

 

3-1- اندازه‌گیری در مرحله برداشت……………………………… 130

 

3-2- اندازه‌گیری در مرحله انتقال……………………………………… 131

 

3-3- نمونه‌برداری از مواد معلق و تعیین دبی رسوبات معلق………. 131

 

3-4-نمونه‌برداری باركف و تعیین مقدار آن…………………………… 132

 

3-5-اندازه‌گیری رسوب در محل رسوب‌گذاری……………………….. 132

 

4- برآورد فرسایش و رسوب………………………………………….. 133

 

4-1- طبقه‎بندی انواع مدل‌های  برآورد فرسایش و رسوب…………….. 133

 

4-1-1- انتخاب مدل…………………………………………. 135

 

4-1-2- معرفی برخی مدل‌های برآورد فرسایش و رسوب……………….. 136

 

4-1-2-1-مدل…………………………………………. 136

 

4-1-2-2-مدل…………………………………………. 136

 

4-1-2-3- مدل…………………………………………. 137

 

4-1-2-4-معادله جهانی تلفات خاك…………………………….. 137

 

4-1-2-5- مدل پسیاك………………………………………….. 137

 

4-1-2-6- مدل…………………………………………. 138

 

5- مطالعات فرسایش و رسوب در ایران……………………………. 137

 

6- فرایندها و اشكال مختلف فرسایش در حوزه های آبخیز………. 138

 

6-1- فرسایش ورقه‌‌ای…………………………………………. 139

 

6-2- فرسایش شیاری…………………………………………. 140

 

6-3- فرسایش آبراهه‌ای…………………………………………. 142

 

6-4- فرسایش خندقی…………………………………………. 143

 

6-5- فرسایش بدلند یا هزار دره ………………………………………..144

 

7-6- فرسایش كناره‌ای…………………………………………. 146

 

فصل پنجم – جمع بندی و پیشنهادها

 

5-1- روشهای مبارزه با فرسایش…………………………………………… 149

 

5-2- عملیات بیولوژیک (مبارزه غیر مسیقیم)…………………………… 150

 

1- استفاده صحیح از زمین…………………………………………. 150

 

2- مدیریت زراعی…………………………………………. 151

 

2-1- استقرار پوشش گیاهی مناسب………………………………….. 151

 

2-1-1- بذر کاری…………………………………………. 152

 

2-1-2- بذر پاشی…………………………………………. 152

 

2-1-3-کپه کاری…………………………………………. 153

 

2-1-4- بوته کاری…………………………………………. 153

 

2-1-5-درختکاری…………………………………………. 154

 

2-2- مالچ پاشی…………………………………………. 154

 

2-3- انجام شخم مناسب………………………………………….. 155

 

6-4-عملیات مکانیکی( مبارزه مستقیم) ……………………….155

 

6-4-1- بانکت بندی…………………………………………. 156

 

6-4-1-1- بانکت شیبدار ………………………………………..156

 

6-4-1-2-بانکت افقی…………………………………………. 157

 

6-5- شمع کوبی…………………………………………. 158

 

6-6- سدهای چپری…………………………………………. 158

 

6-7- سدهای سبک فلزی…………………………………………. 159

 

6-8- سدها ی خشکه چین……………………………………… 160

 

6-9-جمع بندی و پیشنهادات……………………………………… 164

 

منابع مورد استفاده……………………………………….. 166

 

فصل اول: مشخصات عمومی طرح

 

1- مقدمه

 

فیزیوگرافی در حقیقت مطالعه خصوصیات فیزیكی و وضعیت مورفولوژی آبخیز یك حوزه است كه اثر تعیین كننده‌ای بر خصوصیات هیدرولوژی و رژیم آبی آن دارد. آگاهی به خصوصیات فیزیوگرافی یك حوزه با داشتن اطلاعاتی از شرایط آب و هوایی منطقه می‌تواند تصویر نسبتاً دقیقی از كاركرد كمی و كیفی سیستم هیدرولوژیک آن حوزه بدست دهد.خصوصیات فیزیوگرافی حوزه‌ها نه فقط بطور مستقیم بر رژیم هیدرولوژیك آنها و از جمله میزان تولیدآبی سالانه، حجم سیلابها، شدت فرسایش خاك و میزان رسوب تولیدی اثر می‌گذارد بلكه بطور غیر مستقیم و نیز با اثر بر آب و هوا و وضعیت اكولوژی و پوشش گیاهی به میزان زیادی رژیم آبی حوزه آبخیز را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد.پاره‌ای از خصوصیات فیزیوگرافی از جمله ارتفاع، شیب و جهت شیب می‌توانند بسیاری از عوامل آب و هوایی نظیر درجه حرارت و تغییرات آن، نوع و میزان ریزش جوی سالانه، میزان تبخیر و تعرق را تشدید و یا تعدیل كنند و بطور كلی موجب پیدایش انواع مختلف آب و هوای موضعی و یا حتی منطقه‌ای شوند از اینرو لازم است كه در مطالعات سدسازی یك حوزه فبل از هر چیز خصوصیات فیزیوگرافی آن، مورد مطالعه قرار گیرد.

 

این مطالعه به منظور شناسایی خصوصیات فیزیكی مناطق رودخانه شیرین آب و بالا دست آن را جهت مطالعات كنترل سیلاب و با استفاده از قابلیتهای  سیستم اطلاعات جغرافیایی به انجام رسیده است.

 

2-1- موقعیت و وسعت

 

كیلومتری شمال شرق شهرستان  دزفول، در محدوده جغرافیایی   ² 27 ¢ 24° 32   تا ² 43 ¢ 39° 32 درجه عرض شمالی  و ² 22 ¢ 36° 48 تا ² 35 ¢ 55° 48  درجه طول شرقی واقع گردیده است. از شمال به حوزه آبریز سد دز از جنوب به دشت گتوند از شرق به حوزه آبریزرودخانه شور و از غرب  به حوزه آبریز رود گلال تابیران محدود می‌گردد. مساحت كل منطقه 01/380 كیلومتر مربع می باشد.شکل شماره (1-1) موقعیت منطقه را نسبت به  استان خوزستان و شکل شماره     (2-2) راههای دسترسی به منطقه را نشان می دهند.

 

3-1- روش مطالعه

 

مطالعات فیزیوگرافی حوزه بالا دست رودخانه شیرین آب به شرح و مراحل زیر صورت گرفته است:

 

1-3-1- جمع آوری اطلاعات

 

1-1-3-1- جمع‌آوری نقشه‌ها و عكسهای هوایی

 

منطقه مورد مطالعه‌ جزیی از شیت  1:250000 دزفول به شماره NI -39 -13  می باشد در این مطالعه  از اطلاعات رقومی نقشه های  1:25000 تهیه شده توسط سازمان نقشه برداری (از بلوک 66 به نام دزفول)  استفاده شده است.

 

2-3-1- انجام موارد ذیل با استفاده از نقشه توپوگرافی 1:25000 

 

1-2-3-1- تقسیم بندی منطقه مورد مطالعه به واحد های هیدرولوژیك و غیرهیدرولوژیك

 

 

2-6-1. فرآیند تحلیل سلسله‌مراتبی ( (AHP………………………..

 

2-7. مدل‌های‌ موجود تلفیق‌ نقشه‌ها………………………………..13

 

2-7-1. مدل‌ منطق‌ بولین ‌(Boolean Logic Model)…………………….13

 

2-7-2. مدل‌ همپوشانی‌ شاخص‌ (Index Overlay Model)…………… 13

 

2-7-3. مدل‌ منطق‌ فازی ( Fuzzy Logic Model)…………………………14

 

2-8. کاربرد منطق فازی در تصمیم‌گیری…………………………………. 15

 

2-9. بررسی و ارزیابی معیارهای موردنیاز در مکان‌یابی ایستگاه‌های آتش‌نشانی……15

 

2-9-1. جمعیت………………………………………… 15

 

2-9-2. مساحت و شعاع پوشش……………………… 15

 

2-9-3. شبکه ترافیک………………………………………… 16

 

2-9-4. کاربری اراضی…………………………………………16

 

2-9-5. پتانسیل خطر………………………………………… 16

 

2-10. حفاظت در مقابل حریق………………………………………….. 17

 

2-11. طبقه‌بندی حوادث………………………………………….. 17

 

2-11-1. طبقه‌بندی حوادث بر اساس عواقب آن‌ها ………………………17

 

2-11-2. طبقه‌بندی حوادث بر اساس عامل حادثه……………………… 18

 

2-11-3. طبقه‌بندی حوادث بر اساس اراده انسانی………………….. 18

 

2-11-4. طبقه‌بندی حوادث بر اساس خصوصیات خطر………………….. 19

 

2-12. دلایل آتش‌سوزی در شهرها………………………………………… 19

 

2-13. کاربرد انواع مدل‌ها در برای بررسی مراکز خدمات‌رسانی…………… 20

 

2-13-1. مدل دایره‌ای یا شعاعی………………………………………….. 20

 

2-13-2. تجزیه‌وتحلیل سطوح خدماتی با استفاده از تابع نزدیکی…………… 20

 

2-13-3. تجزیه‌وتحلیل سطوح خدماتی با استفاده از عملیات همسایگی………….21

 

2-13-4. مدل تخصیص…………………………………………… 21

 

2-13-5. مدل حداکثر پوشش…………………………………………… 22

 

2-14. عوامل تأثیرگذار بر شعاع پوشش ایستگاه‌های آتش‌نشانی……………….. 22

 

2-14-1. تراکم مسکونی………………………………………….. 22

 

2-14-2. تراکم مراکز تجاری………………………………………….. 22

 

2-14-3. بافت شهری (امکان و ضریب دسترسی، بافت و شبکه و دسترسی)……..23

 

 فصل سوم………………………………………… 24

 

3-1. معرفی منطقه یک شهری بندرعباس…………………………….. 25

 

3-1-1. کاربری اراضی منطقه یک شهری بندرعباس………………….. 26

 

3-1-2. ویژگی‌های جمعیتی منطقه یک شهرداری بندرعباس………….. 27

 

3-1-3. وضعیت اقلیمی منطقه…………………………………………. 28

 

3-2. روش تحقیق………………………………………….. 29

 

3-2-1. تهیه اطلاعات مکانی و توصیفی موردنیاز……………………. 30

 

3-2-1-1. لایه تراکم جمعیتی………………………………………….. 30

 

3-2-1-2. لایه نزدیکی به مراکز صنعتی………………………………… 30

 

3-2-1-3. لایه نزدیکی به مراکز اداری………………………………………….. 30

 

3-2-1-4. لایه نزدیکی به مراکز آموزشی و درمانی………………………… 31

 

 

3-2-1-5. لایه نزدیکی به مراکز تجاری………………………………………….. 31

 

3-2-1-6. لایه نزدیکی به شبکه ارتباطی……………………………………….. 31

 

3-2-1-7. لایه پوشش عملکردی ایستگاه‌های آتش‌نشانی موجود………….. 31

 

3-2-1-8. لایه محدودیت………………………………………….. 31

 

3-2-2. استانداردسازی نقشه‌های فازی………………………………………….. 32

 

3-2-3. روش (AHP)………………………………………… 32

 

3-2-3-1. ساختن سلسله‌مراتب………………………………………….. 33

 

3-2-3-2. مقایسه زوجی و محاسبه وزن……………………………………. 33

 

3-2-3-3. محاسبه نرخ ناسازگاری………………………………………….. 34

 

3-2-3-3-1. میانگین بردار ناسازگاری………………………………………….. 35

 

3-2-3-4. محاسبه شاخص ناسازگاری………………………………………….. 35

 

3-2-3-5. محاسبه نرخ ناسازگاری………………………………………….. 36

 

 فصل چهارم…………………………………………. 37

 

4-1. شناخت وضع موجود منطقه ازلحاظ ایستگاه‌های آتش‌نشانی………… 28

 

4-2. مکان‌یابی استقرار ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه‌ی یک شهر بندرعباس……. 38

 

4-3. معیارها و شاخصهای مورداستفاده………………………………………… 38

 

جدول شماره 4-1 معیارها و زیر معیارهای موردبررسی در پژوهش…………. 39

 

4-4. محاسبه وزن نهایی معیارها و زیرمعیارها………………………………. 41

 

4-5. ایجاد لایههای اطلاعاتی در محیط GIS…………………………………..

 

4-5-1. لایه نزدیکی به مراکز صنعتی………………………………………….. 44

 

4-5-2. لایه تراکم جمعیتی………………………………………….. 45

 

4-5-3. لایه نزدیکی به مراکز اداری………………………………………….. 46

 

4-5-4. لایه نزدیکی به مراکز آموزشی………………………………………….. 48

 

4-5-5. لایه نزدیکی به مراکز درمانی………………………………………….. 48

 

4-5-6. لایه نزدیکی به مراکز تجاری………………………………………….. 49

 

4-5-7. لایه نزدیکی به شبکه ارتباطی………………………………………….. 50

 

4-5-8. لایه پوشش عملکردی………………………………………….. 51

 

4-5-9. لایه محدودیت احداث ایستگاه‌های آتش‌نشانی………………………… 52

 

4-6. مکان‌یابی ایستگاه‌های آتش‌نشانی با استفاده از منطق فازی…………. 53

 

4-6-1. نقشه‌های مربوط به مدل فازی………………………………………….. 53

 

4-6-1-1. تابع نوع اول…………………………………………. 54

 

4-7. فازی‌سازی لایه‌های اطلاعاتی………………………………………….. 54

 

4-7-1. عملگر فازی AND…………………………………………..

 

4-7-2. عملگر فازی گاما …………………………………………60

 

4-8. ترکیب همه لایه‌های اطلاعاتی فازی و اعمال ضرایب نهایی مدل AHP:……..

 

4-9. تعیین مناطق مستعد………………………………………… 62

 

 فصل پنجم…………………………………………. 64

 

5-1. جمع‌بندی و نتیجه‌گیری………………………………………….. 65

 

5-2. آزمون فرضیه‌ها‌ی تحقیق………………………………………….. 66

 

5-3. پیشنهادها …………………………………………67

 

5-4. منابع…………………………………………. 68

 

چکیده:

 

توزیع و مکان‌یابی بهینه‌ ایستگاه‌های آتش‌نشانی به دلیل اهمیت و توجه روزافزون به امر ایمنی در شهرها و ارائه تمهیداتی درزمینه پیشگیری و مقابله با آتش‌سوزی و حادثه بسیار مهم است. برنامه‌ریزی شهری از طریق وضع استانداردها و ضوابط و مقررات مربوطه سهم قابل‌توجهی در کاهش خسارات جانی و مالی و تأمین ایمنی برای شهروندان در بلند‌مدت دارد. مهم‌ترین مشکل در خدمات‌رسانی ایستگاه‌های آتش‌نشانی منطقه یک شهر بندرعباس، ناکافی بودن تعداد ایستگاه‌های موجود و محدود بودن شعاع عملکردی آن‌ها می‌باشد؛ بنابراین توزیع کمّی و کیفی ایستگاه‌ها به‌طور علمی و تخصصی موردبررسی قرار می‌گیرد. شاخص‌های مطرح در تحقیق حاضر به ترتیب الویت شامل نزدیکی به پارامترهای (شبکه ارتباطی – تراکم جمعیت – مراکز تجاری – مراکز صنعتی – مراکز آموزشی -مراکز اداری – مراکز درمانی) و فاصله از پوشش عملکردی می‌باشد که اثر هر یک در ارتباط با مکان گزینی در قالب نقشه در محیط GIS ارائه گردیده است. لایه­های اطلاعاتی در محیط ArcGIS‌ ایجاد و نتایج حاصل از تلفیق لایه­های اطلاعاتی، بهترین مکان‌ها را برای ایجاد ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه‌ی یک شهرداری بندرعباس معرفی گردیده است. در این تحقیق از روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) برای برآورد اهمیت نسبی هر یک از پارامترها استفاده گردید. برای این منظور ابتدا بر اساس نظرات کارشناسان، مقایسات زوجی بین معیارها انجام شد. سپس مقادیر ناسازگاری قضاوت‌ها محاسبه گردید که سطح قابل‌قبولی برابر با 06/0 به دست آمد. بعد از تعیین وزن معیارها، در محیط GIS لایه‌های اطلاعاتی فازی‌سازی شده و با تحلیل و همپوشانی لایه‌های فازی وزن‌دار اقدام به تهیه نقشه نهایی مکان گزینی ایستگاه‌های آتش‌نشانی گردید. نتایج نشان داد که ایستگاه‌های موجود در محدوده با اولویت مکانی جانمایی شده‌اند. مناطق اولویت‌دار جهت استقرار ایستگاه‌های آتش‌نشانی شامل قسمت‌هایی از شمال شرقی منطقه، شمال غربی، غرب و جنوب منطقه یک می‌شود. قسمت‌های جنوبی و شمال غربی در حیطه شعاع عملکردی ایستگاه‌های موجود قرار دارد، اما مناطق غربی و شمال شرقی منطقه در خارج از عملکرد ایستگاه‌هاست. لذا نیاز به احداث دو ایستگاه جدید در این محدوده‌ها به‌منظور پوشش عملکردی کل منطقه یک می‌باشد. درنهایت با استفاده از محیط Google Earth و بازدیدهای میدانی، تعدادی مکان با ابعاد مناسب در شمال شرقی و غرب منطقه یک به‌عنوان مکان‌های پیشنهادی احداث ایستگاه جدید معرفی‌شده است.

 

فصل اول: کلیات تحقیق

 

1-1- مقدمه