فصل اول…………………………………………… 10

1-1. مقدمه…………………………………………. 1

1-2. بیان مسئله…………………………………………. 1

1-3. اهمیت و ضرورت تحقیق…………………………………. 3

1-5. فرضیه‌های تحقیق……………………………………….. 4

1-6. اهداف اساسی تحقیق…………………………………….. 4

فصل دوم…………………………………………. 5

2-1. پیشینه تحقیق………………………………………….. 6

2-2. تصمیم‌گیری………………………………………….. 6

2-3. تصمیم‌گیری مکانی………………………………………….. 8

2-4. دیدگاه‌های متفاوت در تصمیم‌گیری…………………………… 8

2-5. مراحل تصمیم‌گیری چندمعیاری مکان………………………. 9

2-5-1. تعریف مسئله…………………………………………. 9

2-5-2. معیارهای ارزیابی………………………………………….. 9

2-5-3. تولید نقشه‌های معیار………………………………………… 10

2-5-4. استاندارد‌سازی نقشه‌های معیار…………………………… 10

2-5-5. گزینه‌ها …………………………………………11

2-5-6. محدودیت‌ها………………………………………… 11

2-6. روش‌های‌ وزن دهی……………………………………..11

2-6-1. فرایند 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 آن‌ ها ………………………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 بهره گرفتن از تابع نزدیکی…………… 20

2-13-3. تجزیه‌وتحلیل سطوح خدماتی با بهره گرفتن 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 لایه های 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 بهره گرفتن 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 آن‌ ها 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. لایه ­های اطلاعاتی در محیط ArcGIS‌ ایجاد و نتایج حاصل از تلفیق لایه ­های اطلاعاتی، بهترین مکان‌ها را برای ایجاد ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه‌ی یک شهرداری بندرعباس معرفی گردیده است. در این تحقیق از روش فرایند 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 بهره گرفتن 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

فرایند برنامه‌ریزی، تلاشی است برای ایجاد چارچوبی مناسب که طی آن برنامه‌ریز بتواند برای رسیدن به راه‌حل بهینه اقدام کند (لی[1]، 1973). استقرار هر عنصر شهری در موقعیت فضایی-کالبدی خاصی از سطح شهر، تابع اصول، قواعد و سازوکارهای خاصی است که در صورت رعایت شدن به موفقیت و کارایی عملکردی آن عنصر در همان مکان مشخص، خواهد انجامید و در غیر این صورت چه‌بسا مشکلاتی بروز کند (شهابیان، 1376). توزیع بهینه‌ کاربری‌ها و مراکز خدماتی مسئله‌ای است که اغلب اوقات برنامه‌ریزان با آن سروکار دارند. چراکه به دلیل رشد پرشتاب جمعیت و کالبد شهرها، مشکلاتی مانند کمبود و عدم توزیع فضایی مناسب کاربری‌ها به وجود آمده است (احدنژاد[2]، 1386). از میان کاربری‌ها و خدمات موجود در شهر، توزیع و مکان‌یابی بهینه‌ی ایستگاه‌های آتش‌نشانی به دلیل اهمیت و توجه روزافزون به امر ایمنی در شهرها و ارائه تمهیداتی درزمینهٔ پیشگیری و مقابله با آتش‌سوزی و حادثه از اهمیت قابل‌توجهی برخوردار است. بدون تردید در میان کلیه روش‌های موجود برای پیشگیری و کاهش تلفات و خسارات ناشی از آتش‌سوزی‌ها در مناطق شهری، برنامه‌ریزی شهری از طریق وضع استانداردها و ضوابط و مقررات مربوطه می‌تواند سهم قابل‌توجهی در کاهش خسارات جانی، مالی و تأمین ایمنی برای شهروندان در بلند‌مدت داشته باشد، این امر در شهرهای ایران‌که اکثراً دارای بافتی فشرده و متراکم با شبکه‌های دسترسی نامناسب هستند حساسیت بیشتری را در استانداردها و ضوابط می‌طلبد تا در مواقع اضطراری و وقوع حوادث در این بافت‌ها، عملیات امدادرسانی به‌موقع انجام گیرد (پور اسکندری، 1380). سیاست کلی ایجاد ایستگاه‌های آتش‌نشانی در ایران سیاستی بدون برنامه‌ خاص و مدون بوده است. به‌گونه‌ای که برای ایجاد هر ایستگاه در محدوده‌های شهری مهم‌ترین اصل، خالی بودن زمین، بدون مالک بودن آن و یا عوامل دیگری است که به‌موجب آن‌ ها بایستی زمین ارزشی نداشته باشد که این امر بر مکان‌یابی ایستگاه‌های آتش‌نشانی در سطح شهرها تأثیرگذار بوده است (ایمانی جاجرمی، 1375).

2-1- بیان مسأله

امروزه تراکم بیش از حد جمعیت در شهر و روند رو به رشد آن‌ ها ازلحاظ کالبدی موجب تقاضا و توجه روزافزون به مسئله توسعه شهری گردیده است. تقاضا برای توسعه شهری از مهم‌ترین مشکلات و موانع فراروی بشر در آینده است؛ بنابراین برای حل این مشکلات و موانع، سیستم ایمنی شهر نیز در همین جهت باید توسعه یابد تا بتواند پوشش کافی را بر کل سطح شهر داشته باشند. درواقع ایمنی شهر، مجموعه تمهیداتی است که جهت جلوگیری از بروز یا کاهش خسارات ناشی از عوارض نامساعد جانی و مالی، حوادث طبیعی و غیرطبیعی نظیر سیل، آتش‌سوزی، زلزله، تصادفات رانندگی و … صورت می‌گیرد (ایزری[1]، 2007).

کاربری ایستگاه‌های آتش‌نشانی یکی از انواع کاربری‌های اساسی در شهرهاست که مکان‌یابی بهینه‌ی آن، ایمنی و رفاه شهروندان را به دنبال خواهد داشت. توجه صرف به ساخت و استقرار ایستگاه‌های آتش‌نشانی ازنظر کمّی و عدم توجه به کاربری‌های مجاور و سایر عوامل مهم در مکان‌یابی آن‌ ها موجب کاهش کارایی ایستگاه ازنظر امدادرسانی به‌موقع می‌گردد. علاوه بر موضوعات ذکرشده در رابطه با کمبود ایستگاه‌های آتش‌نشانی، مکان‌یابی نادرست و عدم ‌هماهنگی با بافت و سیمای شهری از مسائل و موضوعات مشترک بسیاری از شهرهای ایران محسوب می‌گردد. ازاین‌رو مهم‌ترین مشکل در جهت خدمات‌رسانی ایستگاه‌های آتش‌نشانی منطقه یک شهر بندرعباس، عدم توزیع نامناسب ایستگاه‌ها و محدود بودن شعاع عملکردی ایستگاه‌های موجود می‌باشد؛ بنابراین توزیع کمّی و کیفی ایستگاه‌ها به‌طور علمی و تخصصی، موردبررسی قرار می‌گیرد. استفاده از روش‌های سنتی برنامه‌ریزی ایستگاه‌های آتش‌نشانی برای خدمات‌رسانی، به معنای هدر رفتن کاغذ و زمان می‌باشد؛ اما امروزه، استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی به‌عنوان ابزاری در جهت ایجاد بانک اطلاعاتی مناسب و کارآمد عمل می‌کند (هاورتون[2]، 2006).

 انتخاب محل ایستگاه‌های آتش‌نشانی به معیارهای متعددی از قبیل شبکه ترافیک، نزدیکی به تراکم‌های جمعیتی، نزدیکی به معابر اصلی، نزدیکی به مراکز تجاری، آموزشی، اداری، درمانی و غیره نیاز دارد. در مدل فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی جهت وزن‌دهی به معیارها از روش مقایسه زوجی استفاده می­ شود. بدین­صورت که تصمیم­گیرندگان معیارها و زیرمعیارهای هر پارامتر را فقط به‌صورت دوبه‌دو مقایسه می­ کنند و نیازی به وزن‌دهی همزمان تمامی معیارها وجود ندارد. در این روش­ همه پارامترها به‌صورت یکجا باهم مقایسه نشده و معیارها دوبه‌دو باهم مقایسه می­شوند درنتیجه وزن دهی با دقت بیشتری انجام می­گیرد. بعلاوه این معیارها می‌بایست به‌صورت مکانیزه و در قالب نقشه‌های یکپارچه و بانک اطلاعاتی متصل به نقشه انجام پذیرد. لذا به یک ابزار قدرتمند برای آماده‌سازی و آنالیز داده‌ها نیاز است که مهمترین و مناسب‌ترین آن‌ ها سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) می‌باشد. تاکنون اولویت‌های مکانی بر مبنای مدل برای استقرار ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه یک شهری بندرعباس مشخص نشده است؛ بنابراین قابلیت سیستم اطلاعات جغرافیایی و روش‌های تصمیم‌گیری چندمعیاره در مدیریت اطلاعات مکانی و ایجاد بستر مناسب برای تصمیم‌گیری، باعث گشته که در عملیاتی نظیر اولویت مکانی ایستگاه‌های آتش‌نشانی توجه بسیاری را به خود جلب کند. این مطالعه در نظر دارد نمونه عملی کاربرد این ابزار را برای تعیین مکان‌های مناسب ایستگاه‌های آتش‌نشانی با توجه به نیاز مردم منطقه یک شهری بندرعباس ارائه نماید؛ بنابراین سؤال‌های اصلی تحقیق حاضر به‌صورت ذیل است:

سؤال‌های تحقیق:

1- آیا تعداد ایستگاه‌های آتش‌نشانی در منطقه یک شهری بندرعباس کافی است؟

2- آیا ایستگاه‌های آتش‌نشانی موجود در منطقه یک شهری بندرعباس، طبق استانداردهای شهری صورت گرفته است؟

3-1- اهمیت و ضرورت تحقیق

از میان کاربری‌ها و خدمات موجود در شهر، توزیع و مکان‌یابی بهینه‌ی ایستگاه‌های آتش‌نشانی به دلیل اهمیت و توجه روزافزون به امر ایمنی در شهرها و ارائه تمهیداتی درزمینه پیشگیری و مقابله با آتش‌سوزی و حادثه از اهمیت قابل‌توجهی برخوردار است. بدون تردید در میان کلیه روش‌های موجود برای پیشگیری و کاهش تلفات و خسارات ناشی از آتش‌سوزی‌ها در مناطق شهری، برنامه‌ریزی شهری از طریق وضع استانداردها و ضوابط و مقررات مربوطه می‌تواند سهم قابل‌توجهی در کاهش خسارات جانی و مالی و تأمین ایمنی برای شهروندان در بلندمدت داشته باشد. این امر در شهرهای ایرآن‌که اکثراً دارای بافتی فشرده و متراکم با شبکه‌های دسترسی نامناسب هستند حساسیت بیشتری را در استانداردها و ضوابط می‌طلبد تا در مواقع اضطراری و وقوع حوادث در این بافت‌ها، عملیات امدادرسانی به‌موقع انجام گیرد (پور اسکندری، 1380). ایستگاه‌های آتش‌نشانی به‌عنوان مکانی جهت استقرار و انتظار خودروهای آتش‌نشانی و امداد، ازجمله مراکز مهم و حیاتی خدمات‌رسانی در شهرها هستند که نقش مهمی در تأمین ایمنی و آسایش شهروندان و توسعه اقتصادی شهرها ایفا می‌نمایند. بدیهی است خدمات‌رسانی به‌موقع و مطمئن توسط ایستگاه‌های آتش‌نشانی بیش از هر چیز مستلزم استقرار آن‌ ها در مکان‌های مناسب است که بتوانند در اسرع وقت و بدون مواجه‌شدن با موانع و محدودیت‌های محیط شهری از یک ‌طرف و با ایجاد حداقل آثار منفی بر روی زندگی ساکنان شهر از طرف دیگر به محل حادثه رسیده و اقدامات اطفاء و یا امداد را به انجام برسانند (سازمان شهرداری‌ها و دهیاری‌های کشور، 1383). بدین ترتیب در این تحقیق به‌منظور حل مسئله‌ی کمبود ایستگاه‌های آتش‌نشانی و تعیین بهترین مکان

1. مقدمه………………………………………… 2

1‌. 1‌. بیان مساله ………………………………………. 3

1‌. 2‌. ضرورت انجام تحقیق………………………………………… 5

1‌. 3‌. سؤال‌های اصلی تحقیق…………………………………….. 6

1‌. 4‌. فرضیه‌های تحقیق………………………………………… 7

1‌. 5‌. اهداف تحقیق………………………………………… 7

1‌. 5‌ .1‌. اهداف کلی تحقیق………………………………………… 7

1‌. 5‌ .2‌. اهداف کاربردی تحقیق………………………………………… 7

1‌. 6‌. مرور منابع………………………………………. 7

1‌. 6‌ .1‌. تحقیقات توصیفی جنگل‌های مانگرو خلیج فارس و دریای عمان………… 8

1‌. 6‌ .2‌. تحقیقات مرتبط با خدمات اکوسیستم‌های مانگرو ایران………………… 11

1‌. 6‌ .3‌. تحقیقات مربوط به پایش و اندازه‌گیری جنگل‌های مانگرو ایران…………… 11

1‌. 6‌ .4‌. تحقیقات مرتبط با جنگل‌کاری و تولید نهال مانگرو در ایران………………. 15

1‌. 6‌ .5‌. تحقیقات خارجی………………………………………… 16

2. مبانی تئوری و نظری………………………………………… 22

2‌. 1‌. تعاریف……………………………………….22

2‌. 1‌ .1‌. اکوسیستم جنگلهای جنگلهای مانگرو در جهان…………………. 23

2‌. 1‌ .2‌. گیاهان مانگرو ……………………………………….23

2‌. 1‌ .3‌. عوامل مؤثر بر شکل‌گیری مانگروها……………………………………. 24

2‌. 2‌. توزیع و پراكنش جغرافیایی………………………………………… 25

2‌. 2‌ .1‌. موقعیت طبیعی رویشگاه‌های مانگرو استان هرمزگان……………… 25

2‌. 2‌ .2‌. پراكنش رویش‌های مانگرو در سواحل جنوبی ایران…………………. 26

2‌. 2‌. 2‌. 1‌. استان سیستان و بلوچستان……………………………………… 26

2‌. 2‌. 2‌. 2‌. استان هرمزگان (از شرق به غرب)……………………………… 26

2‌. 2‌. 2‌. 3‌. استان بوشهر……………………………………….. 26

2‌. 2‌ .3‌. وسعت جنگل‌های مانگرو ایران………………………………………. 27

2‌. 2‌ .4‌. جنگل‌های مانگرو استان هرمزگان…………………………………… 30

2‌. 2‌. 4‌. 1‌. پراکنش…………………………………………… 31

2‌. 2‌. 4‌. 2‌. وسعت………………………………………….. 32

2‌. 3‌. تشریح پوشش گیاهی………………………………………… 34

2‌. 3‌ .1‌. عناصر درختی رویشگاه‌های مانگرو استان هرمزگان……………….. 34

2‌. 3‌. 1‌. 1‌. درخت حرا ……………………………………….34

2‌. 3‌. 1‌. 2‌. درخت چندل………………………………………… 38

2‌. 3‌ .2‌. فنولوژی گونه‌های حرا و چندل……………………….. 41

2‌. 3‌ .3‌. گونه‌های علفی همراه در رویشگاه‌های مانگرو استان هرمزگان……43

2‌. 3‌ .4‌. ساختار جنگل‌های مانگرو رویشگاه سیریك…………………………43

2‌. 4‌. تصمیمگیری………………………………………… 48

2‌. 4‌ .1‌. تصمیم گیری چند معیاری ( MCDM )…………………… 48

2‌. 4‌. 1‌. 1‌. مدلهای چند هدفه (MODM)…………………………. 48

2‌. 4‌. 1‌. 1‌. مدل های چند شاخصه (MADM)…………………….. 48

2‌. 4‌ .2‌. انواع مدلهای MADM………………………………………….

2‌. 4‌. 2‌. 1‌. روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP)………………….. 50

2‌. 4‌ .3‌. معیارهای ارزیابی………………………………………… 53

2‌. 4‌ .4‌. نسبت سازگاری (C.R.) …………………………………..53

2‌. 4‌ .5‌. سامانه پشتیبانی تصمیم گیری (DSS) …………………..55

2‌. 4‌ .6‌. سامانه پشتیبانی تصمیم گیری مکانی (SDSS)………….. 56

3. مواد و روش‌ها………………………………………. 58

3‌. 1‌. مقدمه ………………………………………. 58

3‌. 2‌. معرفی منطقه موردمطالعه……………………………………….. 58

3‌. 2‌ .1‌. موقعیت جغرافیایی………………………………………… 58

3‌. 2‌ .2‌. وضعیت آب و هوایی………………………………………… 59

3‌. 2‌ .3‌. خاکشناسی و محدودیت اراضی……………………………… 59

3‌. 2‌ .4‌. زمین‌شناسی………………………………………… 61

3‌. 2‌ .5‌. پوشش گیاهی و کاربری اراضی منطقه……………………. 61

3‌. 3‌. روش انجام کار………………………………………. 63

3‌. 3‌ .1‌. شناخت مسئله……………………………………….. 64

3‌. 3‌ .2‌. ابزار مورد استفاده………………………………………. 64

3‌. 3‌ .3‌. جمع آوری داده………………………………………. 64

3‌. 3‌ .4‌. آماده‌سازی داده‌ها………………………………………. 64

 

 

3‌. 3‌ .5‌. تشکیل پایگاه داده………………………………………. 65

3‌. 3‌ .6‌. معیارهای مؤثر در مکان‌یابی مناطق مستعد احیاء بیولوژیک جنگل‌های مانگرو…… 65

3‌. 3‌ .7‌. لایه‌های اطلاعاتی………………………………………… 65

3‌. 4‌. ایجاد لایه های اطلاعاتی………………………………………… 66

3‌. 4‌ .1‌. لایه‌ی شیب زمین………………………………………… 66

3‌. 4‌ .2‌. لایۀ کاربری اراضی (ساحلی)………………………………. 67

3‌. 4‌ .3‌. لایه ژئومورفولوژی………………………………………… 70

3‌. 4‌ .4‌. لایه خورهای ساحلی………………………………………… 72

3‌. 4‌ .5‌. لایه خط جزر ومد……………………………………….. 73

3‌. 4‌ .6‌. لایه پراکنش گونه‌های جنگلی مانگرو……………………….. 75

3‌. 4‌ .7‌. لایه پراکنش گل‌خورک…………………………………………. 77

3‌. 4‌ .8‌. لایه بافت خاک…………………………………………. 78

3‌. 4‌ .9‌. لایه EC…………………………………………

3‌. 4‌ .10‌. لایه هیدروگرافی (عمق آب)……………………………….. 80

3‌. 4‌ .11‌. لایه ارتفاع……………………………………….. 82

3‌. 5‌. وزن‌دهی به معیارها………………………………………. 82

3‌. 6‌. محاسبه نرخ سازگاری………………………………………… 83

4. نتایج………………………………………… 86

4‌. 1‌. قواعد تصمیم‌گیری یا روش‌های مختلف ترکیب لایه‌ها…………… 86

4‌. 2‌. تلفیق لایه‌های اطلاعاتی و اولویت‌بندی مکان‌ها……………….. 86

4‌. 2‌ .1‌. تعیین ارزش معیار شیب………………………………………. 86

4‌. 2‌ .2‌. تعیین ارزش معیار کاربری ساحلی…………………………. 87

4‌. 2‌ .3‌. تعیین ارزش معیار ژئومورفولوژی……………………………. 88

4‌. 2‌ .4‌. تعیین ارزش معیار خورهای ساحلی…………………………..90

4‌. 2‌ .5‌. تعیین ارزش معیار خط جزر و مد……………………………… 90

4‌. 2‌ .6‌. تعیین ارزش معیار پراکنش جنگل‌های مانگرو ……………….91

4‌. 2‌ .7‌. تعیین ارزش معیار پراکنش گل‌خورک………………………. 92

4‌. 2‌ .8‌. تعیین ارزش معیار بافت خاک…………………………………. 93

4‌. 2‌ .9‌. تعیین ارزش معیار هدایت الکتریکی……………………….. 94

4‌. 2‌ .10‌. تعیین ارزش معیار عمق آب…………………………….. 95

4‌. 3‌. ارزیابی نرخهای ناسازگاری در مدل Expert choice…………….

4‌. 4‌. تلفیق و آنالیز لایه های اطلاعاتی بر اساس ارزشهای بدست آمده از روش AHP……..

4‌. 5‌. آنالیز حساسیت…………………………………………. 97

4‌. 6‌. سناریوهای  مختلف در صحت‌سنجی نقشه‌های حاصل از AHP…………..

4‌. 6‌ .1‌. سناریوی (1): صحت‌سنجی با بهره گرفتن از همپوشانی ساده (Fuzzy AHP)……100

4‌. 6‌ .2‌. سناریوی (2): صحت سنجی با بهره گرفتن از روش گامای فازی (Fuzzy AHP)……101

4‌. 7‌. تعیین مکان مناسب با بهره گرفتن از روش جمع فازی (FUZZY-AHP) و گامای فازی (FUZZY-GAMA)…102

5. بحث و نتیجه‌گیری………………………………………… 105

5‌. 1‌. مقدمه ………………………………………. 105

5‌. 2‌. آزمون فرضیه‌ها………………………………………. 105

5‌. 3‌. نتیجه‌گیری و بحث…………………………………………. 105

5‌. 4‌. پیشنهادها………………………………………. 108

6. منابع و مراجع………………………………………… 110

چکیده:

جنگل‌های حرا در مناطق ساحلی جنوب کشور ایران قرار دارند و به دلیل کارکردهای بی‌شمار و ارزش‌های زیست‌محیطی حفاظت، احیاء و توسعه آن‌ ها ضروریست. تصمیم‌گیری طریقه عمل در مسیری خاص، به صورت آگاها‏‏‏‏نه جهت نیل به اهداف می‌باشد تا بدین طریق گزینه‌ای مناسب در میان انواع گزینه‌ها انتخاب شود. یک مسئله مبتنی بر تصمیم‌گیری مکانی زمانی مطرح می‌شود که بین وضعیت مطلوب و موجود از دیدگاه تصمیم‌گیر اختلاف وجود داشته باشد. با توجه به مسئلۀ‌ تصمیم‌گیری مکانی، ارزیابی صحیح روش‌ها و انتخاب مناسب‌ترین مکان جهت اجرای پروژه با توجه به شرایط حال حاضر یکی از مسائل مهمی است که پیش‌روی تصمیم‌گیران قرار دارد. ماهیت چند‌ ‌‌معیاره بودن تصمیم‌گیری، انتخاب فن‌آوری مناسب، فقدان اطلاعات کامل و به روز و کم تجربه بودن تصمیم‌گیران موجب پیچیدگی موضوع و ایجاد چالش درانتخاب روش تصمیم‌گیری و نهایتأ انتخاب مکان مناسب جهت اجرای پروژه می‌گردد. جنگل‌های حرا از جمله منابع پایدار می‌باشد که امروزه توجه زیادی را به خود معطوف کرده است. توانایی‌های سامانه‌ اطلاعات جغرافیایی در زمینۀ مکان‌یابی سبب شده است تا در مکان‌یابی مناطق مستعد احیاء بیولوژیک مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این بررسی مشخص کردن مناسب‌ترین مناطق جهت احیاء بیولوژیک جنگل‌های حرا با بهره گرفتن از روش تصمیم‌گیری چند معیاره مکانی در رویشگاه سیریک است. در این پژوهش مؤثرترین معیارها جهت مناطق مستعد احیاء بیولوژیک شامل عمق آب، پراکنش گونه‌های حرا و چندل، نقاط حضور گونه گل‌خورک، طبقات شیب، بافت خاک، هدایت الکتریکی، خط جزر و مد، ژئومورفولوژی ساحلی، کاربری اراضی (ساحلی) و خورها بودند. سپس با بهره گرفتن از نظر کارشناسان و با روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) معیارها پهنه‌بندی و وزن‌دهی شدند. قاعده های تصمیم‌گیری‌ همپوشانی شاخص، تحلیل سلسله مراتبی، FUZZY AHP، جهت شناسایی مکان‌های بهینه مورد استفاده قرار گرفت. تفسیر خروجی‌ها بیانگر تفاوت در نتایج روش‌هاست. در نهایت جهت حصول اطمینان از صحت نتایج با کنترل زمینی بررسی شد. روش همپوشانی به عنوان بهترین قاعده تصمیم‌گیری جهت شناسایی مناطق مناسب جهت احیاء بیولوژیک جنگل‌های مانگرو در رویشگاه سیریک استان هرمزگان معرفی گردید.

فصل اول: مقدمه و کلیات

1- مقدمه

جنگل­های مانگرو اکوسیستم­هایی تالابی از اجتماعات ساحلی مناطق حاره­اند که نه به خشکی تعلق دارند و نه به دریا بلکه ارمغان مشترک دریا و خشکی به شمار می­روند. مانگرو در اصل یعنی درخت شناور ایستاده و ریشه آن پرتغالی است، مانگ به معنی درخت شناور، گرو به معنی ایستاده، جنگل­های مانگرو از اکوسیستم­های ویژه مناطق حاره­­اند و معمولأ با واژه­ هایی مانند زیستگاه­های حیاتی، منحصربه‌فرد، حفاظتی، همیشه‌بهار و … توصیف می­شوند و این صفات حاکی از اهمیت آن‌ ها از جنبه­ های بوم­شناختی، زیست­محیطی و زیبا­شناسی است و بی­دلیل نیست که امروزه این جنگل­ها در کانون توجه سه معاهده بین ­المللی زیست­محیطی یعنی کنوانسیون تالاب­ها، تنوع زیستی و میراث­های جهانی قرار دارد. نام دیگر این جنگل­ها جنگل­های جزر و مدی یا کشندی است.

جنگل­های مانگرو کانون تنوع زیستی هستند، زیرا به دلیل ویژگی­ها و موقعیت خاص خود برای گونه­ های بی­شماری از بی­مهرگان تا مهره­داران خشکی­زی و آبزی زیستگاهی یگانه و منسجم فراهم می‌کنند و از مهم‌ترین زیستگاه­های پرندگان بومی و مهاجر آبزی به‌ویژه گونه­ های کمیاب و درخطر تهدید به شمار می­روند به همین دلیل حفاظت آن‌ ها ازنظر اولویت به‌وسیله سازمان­های ذیربط جهانی نیز مورد تأکید قرارگرفته است.

جنگل­های مانگرو را زیستگاه­های حساس می­نامند زیرا موقعیت اکوتونی آن‌ ها اگرچه باعث شده از غنای زیستی هر دو اکوسیستم دریا و خشکی سود برده و به یکی از غنی­ترین اکوسیستم­های جهان تبدیل شوند، اما همین موقعیت نقطه آسیب­پذیری آن‌ ها نیز محسوب می­شوند زیرا از هر دو سو می­توانند در معرض تهدید قرار بگیرند.

این جنگل­ها اکوسیستم­های حیاتی نیز می‌باشند زیرا کارکردهای آن‌ ها قابل‌تبدیل به ارزش­های معمول مادی نبوده و تقریباً هیچ­گونه گزینه قابل جانشینی ندارند (ذاکری و موسوی، 1387).

جنگل‌های‌ مانگرو تالاب‌های ساحلی پوشیده از درختان و درختچه‌های گرمسیری و نیمه‌گرمسیری در اراضی جزر و مدی سواحل آب‌های گرم، لب‌شور و شور بین مدارهای 30 درجه شمالی و 30 درجه جنوبی عرض جغرافیایی هستند. گیاهان مانگرو از گروه هیگروهالوفیت‌ها و از دسته‌ هالوفیت‌های نهان‌دانه باتلاقی به شمار می‌آیند كه با استقرار بر روی زمین‌های سیلتی و پوشیده از رسوبات دانه‌ریز یک مرحله انتقالی از خشكی به دریا را تشكیل می‌دهند. وجه تمایز گونه‌های بومی جنگل‌های ماندابی مانگرو با گیاهان ساكن خشكی در خصوصیات ساختمانی، نیازمندی‌ها و بردباری‌های اكولوژیک و نحوه تجدید حیات آن‌ ها است؛ بطوریكه به‌رغم تنوع گونه‌ای از حیث تاكسونومی، شباهت‌های ساختمانی یكسان دارند و در مناطق با شرایط اكولوژیک ویژه، فرماسیون‌های مشابه ایجاد می‌كنند (دانه‌كار، 1374/ ب).

1-1- بیان مسأله

بدیهی است در فقدان یک برنامه مدیریتی صحیح و یکپارچه که هم حمایت از اندوخته‌های طبیعی را موردتوجه قرار دهد و هم بازسازی و احیاء جنگل‌های آسیب‌دیده را برنامه‌ریزی نماید، نسبت به آینده این اجتماعات جنگلی حساس در بوم‌سازگان ساحلی نمی‌توان خوش‌بین بود. با توجه به از دست‌رفت بسیاری از رویشگاه‌های مانگرو دنیا، توجه به حفاظت بیرونی و توسعه این جنگل‌ها در خارج از گستره‌های پراکنش طبیعی نیز به ضرورتی اجتناب‌ناپذیر تبدیل‌شده است. بررسی‌ها نشان داده است که توسل به چنین مدیریتی نه‌تنها سبب کاهش عوارض بهره‌برداری از جنگل‌های مانگرو و بهینه شدن تولیدات می‌شود بلکه بهترین زمینه اقتصادی را برای یک مدت طولانی بدون تخریب اکوسیستم فراهم می‌کند (وین او ،2004) بدون آنکه خطر از دست دهی تنوع ژنتیکی وجود داشته باشد. مدیریت بوم‌سازگان جنگل‌های مانگرو مبتنی بر اقدامات مربوط به عملیات حفاظت، احیاء و توسعه رویشگاه‌های موجود است (لیوز ، 2005؛ کیلمن،2006).

امروزه حساسیت‌ها و توجه‌های بین‌المللی در خصوص مانگروها، دولت را بر آن داشته تا برنامه‌ها و پروژه‌های تحقیقاتی مختلفی را برای احیاء این بوم‌سازگان‌ها از طریق کمک به تجدید حیات آن‌ ها، تهیه و به مرحله اجرا برساند. به‌طورکلی اهداف چنین برنامه‌هایی اغلب توسعه‌ای و حفاظتی بوده و سعی در بازگرداندن اکوسیستم به حالت طبیعی و آغازین آن رادارند (کایرو، 1995؛ کومار،1990).

مدیریت جنگل‌های مانگرو با هدف بهره‌وری پایدار از خدمات بوم‌شناختی (اکولوژیک) این جامعه‌های گیاهی ساحلی مبتنی بر بررسی دقیق رویشگاه، تعیین ساختار گیاهی و زون‌بندی رویشی، تعیین اهمیت، کارکرد و شیوه حفاظت و بهره‌وری از هر زون است و ازآنجاکه سیما و نوع اجتماعات جنگل‌های مانگرو از کناره دریا به سمت خشکی تغییر می‌کند شناخت ساختار رویشگاه از دریا به سمت خشکی در تعیین زون‌های وضع ظاهری و ساختار عمومی (فلورستیک و فیزیونومتریک) گیاهی، مرزبندی آن‌ ها و طرح‌ریزی مدیریتی، دارای اهمیت است (زهزاد و مجنونیان ، 1998).

در دهه‌ های اخیر افزایش مقدار گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر سبب گرم شدن هوای کره زمین شده است. گرم شدن هوا و تغییر اقلیم به‌موازات افزایش فشار مصرفی جوامع انسانی بر منابع اولیه طبیعی مانند منابع آب، خاک و پوشش گیاهی اثرات مخربی بر حیات روی کره زمین دارد و سبب تخریب اکوسیستم‌های طبیعی، وقوع سیل و خشکسالی و بر هم خوردن تعادل اقلیمی و اکولوژیکی می‌شود.

چنین اغتشاش‌های اقلیمی به‌نوبه خود منجر به تخریب پوشش گیاهی به‌ویژه در مناطق خشک و نیمه‌ خشک گردیده و با کاهش پتانسیل تثبیت بیولوژیک گاز Co2 توسط پوشش گیاهی باعث ایجاد یک چرخه از پس‌خورهایی می‌شود که روند پرشتاب و فزاینده‌ای به توسعه بیابان و کاهش توان و عملکرد تولید خالص اولیه بوم‌سازگان‌ها بخشیده است (دانه­کار و همکاران،1388).

جنگل­های حرا در مناطق ساحلی جنوب کشور ایران قرار دارند و به دلیل کارکردهای بی‌شمار و ارزش­های زیست­محیطی حفاظت، احیاء و توسعه آن‌ ها ضروری است (محمدی­زاده و همکاران،1391).

احیاء بیولوژیک بهترین روش مقابله با چنین پدیده‌های مخربی بوده و در واقع با بهره گرفتن از پتانسیل‌های طبیعی موجود در هر منطقه پایداری و بازسازی چرخه‌های زیستی و طبیعی را ممکن می‌سازد. به همین سبب در بسیاری از پروژه‌های احیائی و اصلاحی با اعمال مدیریت صحیح اکولوژیک در جهت افزایش پوشش گیاهی و جلوگیری از کاهش توان بیولوژیک سرزمین گام برداشته می‌شود، چرا که هرگونه تلاش در جهت افزایش پتانسیل بیولوژیک اراضی و بازگرداندن ظرفیت‌های ازدست‌رفته عرصه‌های منابع طبیعی در راستای توسعه پایدار است (ذاکری و موسوی،1387).

یکی از راه‌های بسیار مهم جهت مبارزه با بیابان‌زایی، افزایش پوشش گیاهی است. لذا انتخاب صحیح گونه‌های گیاهی سازگار و مقاوم با شرایط اکوسیستم بیابانی در راستای احیاء و ایجاد پوشش گیاهی مناسب ازیک‌طرف و تأمین منابع آب ارزان‌قیمت جهت استقرار آن‌ ها از طرف دیگر، امری ضروری است.

از سوی دیگر اجرای این طرح‌ها کاملاً به شرایط محیطی وابسته بوده و در صورت عدم رعایت موازین علمی در انتخاب مکان اجرا، امکان وقوع شکست بسیار بالا خواهد بود. لذا مساله اساسی این تحقیق کاربرد نگرش دقیق و علمی در تعیین شرایط محیطی مؤثر (با توجه به گونه‌های گیاهی رایج در طرح‌های احیاء مناطق حساس و درخطر استان هرمزگان) و درنهایت ارائه مدلی به‌منظور یافتن مکان‌های مناسب اجرای چنین طرح‌هایی است.

با توجه به گزارش‌های موجود از فعالیت‌های جنگل‌کاری و احیاء بیولوژیک اجرا شده توسط اداره کل منابع طبیعی استان هرمزگان گسترده‌ترین پروژه‌های انجام شده در سطح استان در یک دهه اخیر، از لحاظ وسعت و بودجه اختصاص یافته بر توسعه جنگل‌های مانگرو با بهره گرفتن از دو گونه‌ی حرّا و چندل متمرکز بوده است. با توجه به این مساله و با در نظر گرفتن شرایط محیطی منطقه‌ی جزر و مدی از یک سو و اهمیت گسترش و بازسازی رویشگاه‌های مانگرو که به دلیل فعالیت‌های اقتصادی حاصل از توسعه شتابان اقتصادی بویژه در بخش بنادر و دریانوردی از سوی دیگر، با مشورت مسئولان بخش اجرا ضرورت تامین اطلاعات علمی و مدون ساختن نتایج طرح‌های اجرا شده تاکنون مورد اتفاق نظر قرار گرفت.

بررسی اولیه سوابق بخش اجرا حاکی از عدم موفقیت برخی پروژه‌های نهال‌کاری حرّا و چندل بود. در حالیکه در مورد پروژه‌های نهال‌کاری با گونه‌های دیگر از قبیل کهور، آکاسیا و … که در بخش‌های بیابانی استان انجام شده است مشکل عدم موفقیت با توجه به تجربه و سوابق تحقیقاتی و عملی موجود چنین مشکلی کمتر ثبت شده بود. هرچند در این مناطق نیز مسائلی در رابطه با تاثیر اکولوژیک گونه‌های معرفی شده بر ترکیب گیاهی موجود بویژه در مورد گونه‌ی Prosopis juliflora (Sw.) DC. و تاثیر تنش‌های محیطی بر نهال‌های مستقر شده مشاهده و گزارش شده است.

با در نظر داشتن این سابقه مقرر شد تحقیقی جهت امکان‌سنجی استفاده از لایه‌های اطلاعات محیطی برای تعیین مناطق مستعد کاشت گونه‌های مانگرو که در ایران منحصر به حرّا و چندل است صورت گیرد. در گام بعد با توجه به

فهرست مطالب:

فصل اول

1-1مقدمه……………………………………………. 2

1-2بیان مساله………………………………………. 4

1-3 فرضیه پژوهش………………………………….. 5

1-4 اهداف پژوهش…………………………………….. 5

فصل دوم

2-1 پیشینه­ پژوهش……………………………………. 7

2-2 مبانی نظری مدل داده مفهومی…………………. 13

2-2-1 مرور مدل داده…………………………………….. 13 

2-2-2سطوح انتزاعی مدل داده…………………………13

2-2-3مدلسازی داده ی مکانی……………………….. 14

2-2-4 طراحی مدل داده­ی مفهومی جهت توسعه­ فیزیکی…….. 15

2-2-5 مدل داده­ی مفهومی…………………………….. 16

2-2-6 پایگاه داده­ی مکانی……………………….. 17

فصل سوم

3-1 ویژگی­های طبیعی منطقه…………………………… 21

3-1-1 موقعیت جغرافیایی………………………………… 21

3-1-2 زمین شناسی……………………………………. 22

3-1-3 شرایط اقلیمی…………………………………….. 26

3-1-4 ناهمواری­ها……………………………………………. 30

3-1-5 واحدهای فرم اراضی……………………………… 33

3-1-6 زهکشی طبیعی……………………………………… 35

3-1-7 جنس خاک…………………………………………. 36

3-2مواد و روش­ها………………………………………… 36

3-2-1 منابع داده………………………………………… 36

3-2-2 مراحل پژوهش………………………………………. 37

فصل چهارم

4-1نتایج حاصل از اجرای مدل تاپسیس…………………… 60

4-2ارزیابی نتایج مدل با روش کمی و مشاهدات میدانی…….66

4-3 تحلیل منطقه پیشنهادی…………………………… 76

4-4نتایج مدل داده و بحث روی آن…………………………… 77

فصل پنجم

5-1 نتیجه گیری………………………………………….. 83

5-2آزمون فرضیه…………………………………………. 83

5-3 پیشنهادات……………………………………… 84

 

 

چکیده:

شهر در محیط جغرافیایی نه بر اساس ظرفیت و امکانات بلکه بر اساس اضطرار و ضرورت­ها گسترش پیدا می­ کند. این مساله در شهرهای امروزی به شدت به­چشم می­خورد نکته­ی قابل توجه آنکه شهر باید در هماهنگی تمام با قرارگاه طبیعی خود قرار بگیرد و ضروری است که انسان بتواند با بستر زمین یک رابطه­ منطقی برقرار کند. از این رو در پژوهش حاضر به بررسی عوامل ژئومورفولوژیک موثر بر توسعه فیزیکی شهر اراک پرداخته شده است و  مدل داده مفهومی برای توسعه­ فیزیکی شهر طراحی شده است، به­گونه­ای که برای سایر شهرها نیز الگو قرار گیرد. واحد کاری بر اساس لندفرم­های منطقه تعریف گردید. مطالعه­ توسعه­ فیزیکی شهر اراک براساس شاخص ­هایی نظیر ارتفاع، فاصله از خطوط گسل، نقشه­ی ژئومورفولوژیکی، کاربری، پیوستگی شهر اراک، لرزه­خیزی، شیب، فاصله­ی مناسب تا کویر میقان و ارتفاع رواناب انجام شد. شاخص ­های مورد نظر بر اساس توابع عضویت فازی استاندارد گردید. سپس روابط شاخص ­ها  بر اساس ضریب همبستگی پیرسون، تحلیل واریانس یک طرفه (ANNOVA) و خوشه­بندی در واحد­های لندفرم ارزیابی شد. جهت مشخص نمودن اولویت لندفرم­ها برای توسعه­ فیزیکی آتی شهر، مدل تاپسیس اجرا گردید. در راستای اجرای مدل، وزن متغیرها براساس نظرخواهی از متخصصین توسط مدلAHP انجام شد. نتایج تحلیل نشان داد، اولویت اول برای توسعه فیزیکی شهر اراک، در شمال غربی این شهر قرار دارد. بستر فضای پیشنهادی از نظر طبیعی مورد بررسی قرار گرفت.

فصل اول: مقدمه پژوهش

1-1- مقدمه

«قدرت عمل انسان در محیط طبیعی به اقتضای تعداد فزاینده ی جمعیت و تکامل سریع ابزار و وسایل، روز به روز ابعاد وسیع­تری به خود می­گیرد»(رهنمایی، 1387: 9). «در این شرایط توسعه­ی­ فیزیكی شهرها معمولا بدون توجه به فاکتورهای طبیعی اتفاق می­افتد. از جمله تبعات این نوع توسعه­ های فیزیكی در شهرها: تخریب باغ­ها و زمین­های زراعی به نفع ساخت و سازها، دست­اندازی به حریم رودخانه­ها و ارزش­های زیست محیطی، توسعه در شیب­های تند، همجواری­های نامناسب در كاربری­ها می باشد. برای به حداقل رساندن اثرات نامطلوب زیست محیطی حاصل از چنین فرایندی، لازم است علاوه بر سایر فاكتورهای اقتصادی – اجتماعی و سیاسی به فاكتورهای طبیعی و خصوصیات زمین به عنوان پایه اصلی توسعه فیزیكی توجه كافی مبذول گردد»(کرم و محمدی، 60:1388).

«گسترش بی رویة شهرها یک مشکل جهانی است و پیش ­بینی می­گردد تا سال 2025 افزون بر 65 درصد جمعیت جهان در شهرها زندگی کنند در عین حال افزایش سریع پراکندگی شهری، اثرات زیان باری در محیط بر جای می­گذارد»(Kaya, 2006:19 ).

«تا زمانی که الگوی رشد شهرها ارگانیک بوده و عوامل درون­زا و محلی تعیین ­کننده­ رشد شهری بوده اند، زمین شهری نیز کفایت کاربری­های سنتی شهری را می­داده و حسب شرایط اقتصادی، اجتماعی و امنیتی شهر، فضای شهر را به طور ارگانیک سامان می­داده است»(ماجدی، 1378: 6)، اما امروزه زمین شهری برای جمعیت سرازیر شده به آن کافی نمی ­باشد و مطالعات اساسی را در زمینه­ زمین و ژئومورفولوژی شهری و یافتن مکان بهینه برای استقرار و توسعه­ فیزیکی شهرها را می­طلبد.

«توسعه­ شهر بر روی سطح زمینی صورت می­گیرد که از مواد و اشکال ویژه­ای به وجود آمده است. این مواد و اشکال ممکن است ذاتأ برای فعالیت­های خاصی مناسب باشند و شهرها را در مراحل مختلف توسعه با مخاطرات روبه­رو سازند. از سوی دیگر بیشتر عوارض زمین با محیط فعلی خود  سازگار نیستند. اغلب آن­ها تحت یک مجموعه­ی آب و هوایی با شرایط متفاوت از قبیل یخچال­ها یا ورقه­های یخی قدیمی به وجود آمده­اند. این عوارض ممکن است تا زمانی پایدار بمانند که با گیاهان پوشیده شوند یا تحت شرایط غالب بارش یا زهکشی قرار گیرند. با وجود این اگر این پایداری برهم بخورد شاید در حالت تعادل با شرایط جدید سازگار شوند. توسعه­ شهر تغییرات تاسف باری را در این شرایط به وجود می­آورد»(روستایی و جباری، 1391: 21).

«بررسی ویژگی های جمعیتی در شهر اراک ضرورت این شهر را به توسعه فیزیکی به صراحت آشکار می­نماید. شهر اراک تا قبل از شروع تحولات صنعتی با رشد پایین جمعیت مواجه بوده است. طی دوره شکل­ گیری شهر تا سال 1335 تنها 89 هزار نفر در این شهر ساکن بوده اند. همانطور که در جدول و نمودار زیر مشاهده می­ شود جمعیت شهر اراک از 71925 نفر در سال 1345 به 484212 نفر در سال 1390 رسیده است. شروع تحولات جمعیتی از اواسط دهه­ 40 شمسی همزمان با صنعتی شدن و پذیرش نقش­های جدید، اتفاق می­افتد و به تبع آن، روند رشد جمعیتی و مهاجرتی به این شهر تا اواسط دهه­70­ شمسی ادامه می­یابد. بعد از این دهه رشد جمعیتی شهر غالباَ بر پایه­ رشد طبیعی جمعیت بوده است.

با بهره گرفتن از مدل رشد نمایی مشخص شده است که جمعیت شهر اراک تا سال14700 به 526431 نفر خواهد رسید كه نسبت به جمعیت سال 85 معادل 79 هزار نفر افزایش جمعیت خواهد داشت.

بنابراین شهرنشینی شتابان در دوره های اوج ، گسترش کالبدی و جهت و شدت رشد شهر را تحت تاثیر چشمگیری قرار داده است»(تلخابی، 1391).

2-1- بیان مسأله

افزایش جمعیت انسانی در شهرها ضرورت روز افزونی برای اشغال زمین­های اطراف هر شهر بوجود آورده است که این نیاز با بستر طبیعی ، محیط زیست و شاخص های ژئومورفولوژیک هر منطقه دارای ارتباطی تنگاتنگ می­باشد. به گونه­ ای که امروزه در بیشتر شهرهای ایران هماهنگی بین رشد فیزیکی شهر و محیط طبیعی دیده نمی شود. اگر روند گسترش شهر بدون تناسب با ظرفیت ها و امکانات طبیعی شکل گیرد، پیامدهای ناخوشایندی را در فضای کالبدی- زیستی درون شهری بوجود می آورد. ازجمله­ این پیامدها: بروز مخاطرات طبیعی، برهم زدن تعادل محیط زیست و اختلال در امر خدمات رسانی می باشد. پس ضرورت است تا انسان بتواند، با بستر زمین یک رابطه­ منطقی برقرار کند.

منطقه­ مورد مطالعه یعنی شهر اراک ازجمله شهرهایی است که با احداث صنایع در دهه­ 50 و استان شدن آن در سال 1356، رشدی شتابان داشته است و با مسائل متعدد محیطی مانند تاثیرات همسایگی با کویر، تاثیر آلودگی آب بر اراضی کشاورزی و ساختار نامناسب توپوگرافی مواجه شده است و این سبب عدم پیوستگی مکانی در شهر اراک گردیده که به دنبال خود مسائل مدیریتی را ایجاد نموده است. بررسی و مطالعه­ متغیرهای ژئومرفولوژیک تأثیر­گذار در توسعه­ فیزیكی شهر اراک مانند: ارتفاع، شیب، فاصله از کویر میقان، ارتفاع رواناب، ژئومورفولوژی، نقاط لرزه خیز، کاربری، فاصله از خطوط گسل و فاصله از شهر، می ­تواند کمک شایانی به ایجاد مدل مکانی مطلوب جهت توسعه­ فیزیکی شهر نماید. اگر این امر در برنامه ­ریزی­ها و طرح­های تهیه شده مورد توجه قرار نگیرد، عواقب نامطلوبی به دنبال دارد. بنابراین تا حد امکان باید سعی کرد جلوی گسترش شهر به سمت نواحی نامطلوب را گرفت و با تدابیر و برنامه ­ریزی­های مورد نظر به چیدمان مکانی مناسبی برای توسعه­ ­شهر پرداخت.

چیدمان یا ساختار مکانی داده ­ها در برنامه ­های کاربردی تحت عنوان مدل داده مفهومی[1]مطرح است که الگوریتم ساده­ای برای ساختارهای مکانی پیچیده فراهم می­سازد. این امر به استفاده­ی کاربردی از نتایج پژوهش کمک می­ کند. لذا طراحی مدل مفهومی از ضرورت­های پژوهش­های جغرافیایی است.

سؤال پژوهش :

مهم­ترین عامل ژئومرفولوژیک در توسعه­ فیزیکی  شهر اراک کدام است؟

3-1- فرضیه پژوهش

فاصله­ مناسب از پلایای میقان مهم­ترین عامل در توسعه­ فیزیکی شهر اراک است.

فهرست مطالب

عنوان                                            صفحه

فصل  اول:نانوتكنولوژی.. 1

1-1)  مقدمه. 2

1-2) تاریخچه ی  نانوتكنولوژی.. 2

1-3) دگرشكلهای  كربن.. 3

1-3-1) گرافیت: 3

1-3-2) الماس: 4

1-3-3) نانولوله كربنی (CNT): 4

1-3-4) فولرنها: 5

1-4) نانولوله ها 5

1-4-1) انواع نانولوله های تك دیواره 6

1-4-1-1) نانولوله كربنی نوع صندلی.. 6

1-4-1-2) نانولوله كربنی زیگزاگ… 7

1-4-1-3) نانولوله كایرال یا نامتقارن.. 7

1-5) خواص فیزیكی وشیمیایی نانولوله ها 8

1-6) روش های سنتزنانولوله های كربنی.. 9

1-6-1) روش قوس الكتریكی.. 9

1-6-2) روش تبخیرلیزری.. 10

1-6-3) رسوب گذاری بخارشیمیایی (CVD) 10

1-7) كاربرد نانولوله ها 11

1-7-1) به كارگیری نانولوله ها درپزشكی (انتقال دارو) 11

1-7-2) كاربرد نانولوله در تشخیص و درمان سرطان.. 12

1-7-3) كاربرد نانولوله ها دركامپوزیتها 12

1-7-4) كاربرد نانولوله ها در الكترونیك… 13

1-7-5) كاربرد نانولوله ها در صنعت ساختمان.. 14

1-8) فولرنها 14

1-9) خواص فولرنها 15

 

 

1-10) كاربرد فولرنها 16

1-10-1) كاربرد فوتونیك… 17

1-10-2) تقویت كننده كامپوزیتها 17

1-10-3) دارورسانی.. 17

1-11) روش های تولید فولرنها 17

1-12) 8- هیدروكسی كینولین.. 18

1-12-1) كاربرد پزشكی.. 18

1-12-2) كاربرد 8-HQ دركشاورزی.. 19

1-12-3) كاربرد 8-HQ در صنعت مهندسی پلیمر. 19

فصل دوم:شیمی محاسباتی.. 20

2-1) مقدمه. 21

2-2) شیمی انفورماتیك… 21

2-3) مكانیک مولكولی.. 22

2-4) روش های ساختارالكترونی.. 23

2-4-1) روش های نیمه تجربی 23

2-4-2) روش های آغازین.. 24

2-5) گوسین.. 24

2-6) روش های محاسباتی گوسین.. 25

2-6-1) روش میدان خودسازگارهارتری فاك (HF) 25

2-6-2) نظریه تابع  چگالی (DFT) 27

2-6-3) مجموعه های پایه. 28

2-7) جابه جایی شیمیایی مستقل ازهسته (NICS) 31

2-8) آنالیز اوربیتال پیوند طبیعی (NBO) 33

2-9)  HOMO وLUMO… 33

2-10) قطبش پذیری- سختی و نرمی.. 35

2-11) مقایسه و تفسیر محاسبات بار اتمی.. 36

فصل سوم:روش كار و محاسبات.. 37

3-1) روش انجام كار 38

3-2) انرژی اتصال.. 54

3-3) بارهای اتمی.. 55

3-4) ممان دوقطبی.. 59

3-5) طول پیوند. 61

3-6) محاسبات زاویه. 63

3-7) خواص بنیادی.. 66

3-7-1) بررسی مقادیر انرژی یونش (I) 67

3-7-2) بررسی مقادیر الكترونخواهی (A) 68

3-7-3) بررسی مقادیر پتانسیل شیمیایی ( ) 68

3-7-4) بررسی مقادیر سختی (η ) و نرمی (σ ) 68

3-8) شكاف بین  HOMOو LUMO 69

بحث و نتیجه گیری.. 93

منابع98

چكیده

در سال های اخیر، استفاده از نانولوله ها به عنوان نانو حامل های انتقال دارو مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، فولرن C60 و نه نانولوله مختلف به عنوان حامل های مولكول دارویی 8- هیدروكسی كینولین مورد استفاده قرار گرفته است. ابتدا ساختار مولكول دارویی HQ-8 و نانولوله ها به وسیله نرم افزارهای NanotubeModeler و GaussView ترسیم شده و سپس به وسیله نرم افزار Gaussian09 با روش  بهینه  گردید. بعد از آن مولكول 8-HQ از دو سمت هترواتم های خود، یعنی اتم نیتروژن پیریدینی و گروه هیدروكسیل  بر سطح نانولوله های مختلف قرار گرفته وساختار آن ها نیز به روش ذكر شده، بهینه گردید. نتایج حاصل، شامل اطلاعات مربوط به انرژی اتصال، ممان دوقطبی، بارهای اتمی، زوایا و طول پیوندها، خواص بنیادی (پتانسیل یونش، الكترون خواهی، پتانسیل شیمیایی، سختی و نرمی) و شكاف انرژی HOMO- LUMO ، محاسبه وارزیابی شدند.

از نظر انرژی اتصال و میزان جذب ، نانولوله CNT(9,0) بهترین بر همكنش را با مولكول دارویی 8-HQ ازسمت اتم نیتروژن پیریدینی داشته است. هم چنین از نظر ممان دوقطبی، نانولوله BNNTdopedGe بیشترین ممان دوقطبی را با مولكول 8-HQ نشان داده است. ساختار این نانولوله با مولكول 8-HQ ( به ویژه از سمت اتم  N) قطبش پذیری و انتقال بار زیادتری را نسبت به سایر ساختارها نشان داده است.

كلید واژه : نانو لوله ، فولرن ، 8- هیدروكسی كینولین ، گوسین

فصل اول

 

نانو تكنولوژی

 

1-1)  مقدمه

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                              صفحه

فهرست مطالب………………………………………………………………………………………………………………………………………………I

چکیده………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….1

فصل اول: کلیات.. 2

1) مقدمه. 2

1-1) روش های سنتز ایندولنین ها…………………………………………………………………………………………………………….2

1-1-1)نظریه عمومی مکانیسم فشیر…………………………………………………………………………………………………………..2

1-2) سنتز ایندولین ها 6

1-2-1) سنتز ایندولین ها با پیکولین آمید(PA)-β-آریل اتیل آمین با بهره گرفتن از کاتالیزور پالادیم…… 6

1-2-2) سنتز ایندولین ها هانز دی هیدرو پیریدین(دی اتیل-2و6-دی متیل-1و4-دی هیدرو پیریدین-3و5-دی کربوکسیلیت) 6

 

1-3) سنتز کینولین ها   7

1-4) معرفی پیرازول ها ..8

1-4-1) روش کلی سنتز پیرازول ها 9

1-4-1-1) استفاده از 1-3 دی کتون ها و مشتقات هیدرازین 9

1-4-1-2) استفاده از 1-3 دو قطبی ها ومشتقات هیدرازین 10

         1-4-1-3) استفاده از مانونیتریل و هیدرازین ………………………………………………………………………………………11

1-5) واکنش های چند جزئی 12

    1-6) واکنشهای تک ظرفی………………………………………………………………………………………………………………………13

      1-6-1) مزایای واکنش های چند جزئی…………………………………………………………………………………………………14

  1-7) ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………………………………..14

 1-8) سیستم حلقه اسپیرو اکسو ایندول………………………………………………………………………………………………………..15

1-9) سنتز ترکیبات اسپیرو اکسو ایندول از ایزاتین ………………………………………………………………………………………..16

1-10) سنتز ترکیبات اسپیرو از ماده اولیه غیر از ایزاتین …………………………………………………………………………………22

1-11) سنتز ترکیبات دو اسپیرو از ایزاتین………………………………………………………………………………………………………23

1-12) سنتز ترکیبات سه اسپیرو از ایزاتین………………………………………………………………………………………………………25

1-13) هدف از کار پزوهشی………………………………………………………………………………………………………………………..26

فصل دوم: بخش تجربی…………………………………………………………………………………………………………………………27

2) بخش تجربی.. 28

2-1) روش های تجربی.. 28

2-2) روش های سنتزی مورد استفاده : 28

2-2-1) سنتز 4و5و5- تری متیل-4و5- دی هیدرو پیرولو ]3،2،1– [hiایندول-1و2- دی اون. 28

2-2-1-1) سنتز 2و3و3- تری متیل-3H- ایندول : 29

2-2-1-2) سنتز 2و3و3- تری متیل ایندولین: 29

2-2-1-3) سنتز 2–(2و3و3- تری متیل ایندولین-1-ایل)-2- اکسو استیل کلراید: 30

2-2-1-4) سنتز 4و5و5- تری متیل-4و5- دی هیدرو پیرولو ]3،2،1 [hi- ایندول-1و2- دی اون. 30

2-3) روش های سنتزی مورد استفاده از تتراهیدروکینولین.. 31

           2-3-1) سنتز5و6 -دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-ij [کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………..31

          2-3-1-1) سنتز2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو­استیل­کلراید…………………………………………….31

         2-3-1-2) سنتز5و6- دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ijکینولین-1و2(H4)-دی­اون………………………………………32

     2-4) روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………………33

    2-4-1) مشخصات طیفی ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………….34

   2-5) روش سنتزی ترکیبات اسپیرو شامل حلقه پیرازولی………………………………………………………………………………………35

  2-5-1) مشخصات طیفی ترکیبات اسپیرو شامل حلقه پیرازولی……………………………………………………………………………..38

فصل سوم: نتایج و بحث………………………………………………………………………………………………………………………..42

3) نتایج و بحث………………………………………………………………………………………………………………………………………….43

3-1) سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………………………..43

    3-1-1) کلیات……………………………………………………………………………………………………………………………………….43

3-1-2) سنتز  4و5و5- تری متیل-4و5- دی هیدروپیرولو [3،2،1–hi] ایندول-1و2- دی اون……………………..43

 

 

  3-1-2-1) سنتز 2و3و3- تری متیل-3H- ایندول………………………………………………………………………………………..43

3-1-2-2) سنتز 2و3و3- تری متیل ایندولین………………………………………………………………………………………………….44

3-1-2-3)  سنتز 2-( 2و3و3- تری متیل ایندولین-1-ایل)-2- اکسواستیل کلراید……………………………………………..45

3-1-2-4) سنتز  4و5و5- تری متیل-4و5- دی هیدروپیرولو [3،2،1–hi ] ایندول-1و2- دی اون……………………….45

3-1-3) روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………….45

3-1-4) مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………..45

3-1-5) شناسایی ترکیبات  اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………………47

3-1-5-1) ‘،5’،4’-تری متیل -1-فنیل 5-(5،5،4-تری متیل -2-اکسو- 1،2،4،5-تترا هیدرو پیرولو1،2،4،5-تترا هیدرو پیرولو]3،2،1-پیرولیدین-2،’1- پیرولو]3،2،1-[hi ایندول-‘2،3- دیون…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..47

3-1-5-2) 5’،5’،4′-تری متیل 1-(پارا تولوئیدین) 5-(5،5،4-تری متیل -2-اکسو- 1،2،4،5-تترا هیدرو پیرولو1،2،4،5-تترا هیدرو پیرولو]3،2،1-پیرولیدین-2،’1- پیرولو]3،2،1-[hi ایندول-‘2،3- دیون………………………………………………………………………………………………………………………………………………48

3-1-5-3) 5’،5’،4′-تری متیل -(4- متوکسی فنیل) 5-(5،5،4-تری متیل -2-اکسو- 1،2،4،5-تترا هیدرو پیرولو1،2،4،5-تترا هیدرو پیرولو]3،2،1-پیرولیدین-2،’1- پیرولو]3،2،1-[hi ایندول-‘2،3- دیون………………………………………………………………………………………………………………………………………………49

3-1-5-4) ‘،5’،4’-تری متیل -(4- کلروفنیل) 5-(5،5،4-تری متیل -2-اکسو- 1،2،4،5-تترا هیدرو پیرولو1،2،4،5-تترا هیدرو پیرولو]3،2،1-پیرولیدین-2،’1- پیرولو]3،2،1-[hi ایندول-‘2،3- دیون…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..49

3-2) سنتز ترکیبات اسپیرو شامل حلقه پیرازولی…………………………………………………………………………………………….50

3-2-1) کلیات……………………………………………………………………………………………………………………………………………50

3-2-2) سنتز5و6 -دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-ij [کینولین-1و2(H4)-دی اون…………………………………………50

3-2-2-1) سنتز2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو­استیل­کلراید………………………………………………50

3-2-2-2) سنتز5و6- دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ijکینولین-1و2(H4)-دی­اون……………………………………….51

3-2-3) روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو کینولینی………………………………………………………………………………………….51

3-2-4) مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………52

3-2-5) شناسایی ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………………….53

3-2-5-1) 5- فنیل- 2،4،5’،6′-تترا هیدرو ‘H2،’H4-اسپیرو پیرازول -1،3′-پیرولو]1،2،3-[ij کینولین-2’-اون…53

3-2-5-2) 5- (4-نیتروفنیل)- 2،4،5’،6′-تترا هیدرو ‘H2،’H4-اسپیرو پیرازول -1،3′-پیرولو]1،2،3-[ij کینولین-2’-اون…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….55

3-2-5-3) 5- (3-نیتروفنیل)- 2،4،5’،6′-تترا هیدرو ‘H2،’H4-اسپیرو پیرازول -1،3′-پیرولو]1،2،3-[ij کینولین-2’-اون…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….56

3-2-5-4) 5- (4-برموفنیل)- 2،4،5’،6′-تترا هیدرو ‘H2،’H4-اسپیرو پیرازول -1،3′-پیرولو]1،2،3-[ij کینولین-2’-اون…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….57

3-2-5-5) 5- (4-فلوروفنیل)- 2،4،5’،6′-تترا هیدرو ‘H2،’H4-اسپیرو پیرازول -1،3′-پیرولو]1،2،3-[ij کینولین-2’-اون……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………59

3-2-5-6) 5- (4-کلرو فنیل)- 2،4،5’،6′-تترا هیدرو ‘H2،’H4-اسپیرو پیرازول -1،3′-پیرولو]1،2،3-[ij کینولین-2’-اون…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60

3-2-5-7) 5- (3-متوکس فنیل)- 2،4،5’،6′-تترا هیدرو ‘H2،’H4-اسپیرو پیرازول -1،3′-پیرولو]1،2،3-[ij کینولین-2’-اون………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..61

فصل چهارم: ضمایم و طیف ها………………………………………………………………………………………………………………………63

 4) ضمایم و طیف ها 64

منابع وماخذ. 90

Absterct 95

چکیده           

 تحقیقات انجام یافته در این پایان نامه شامل دو بخش می باشد، بخش اول شامل سنتز تک ظرفی ترکیبات  جدیداسپیرو با بهره گرفتن از 4و5و5 تری متیل 4و5-دی هیدرو پیرولو{1و2و3-hi}ایندول 1و2-دی اون با آمین های آروماتیک وکتون ها گزارش می شود.         

بخش دوم شامل سنتز مشتقات جدیدی از ترکیبات اسپیرو با بهره گرفتن از 5و6-دی هیدرو1H پیرولو{3و2و1-ij}کینولین1و2(4H) دی اون ،استوفنون وهیدرازین هیدرات در حضورکاتالیست Et3N در حلال  اتانول می باشد.

ساختار  ترکیبات جدید سنتز شده با داده ­های طیفی 1HNMR، 13CNMR و IR مورد شناسایی قرار گرفته ­است.

 واژه­ های کلیدی: دیون،ترکیبات اسپیرو 3-جزئی، آریل آمین، هیدرازین،….

فصل اول

 

کلیات

 

1) مقدمه

 

1-1) روش های سنتز ایندولنین ها

ایندولین ها در فارماکولوژی از ترکیبات مهمی بشمار می آیند که از نظر بیولوژیکی فعال بوده و مؤثر بر سیستم اعصاب مرکزی می باشند. با توجه به تشابه و نزدیکی ایندولنین ها به ایندول ها و نقش گسترده ایندول ها  در دارو سازی به نظر می- رسد افق روشنی پیش روی ایندولنین ها از زمینه داروسازی باشد. همچنین حلقه ایندولین برای شیمیدانان از ارزش زیادی برخوردار می باشد زیرا کلید خوبی جهت سنتز انواع مواد آلی می باشد.

نظریه عمومی مکانیسم فیشر

 حلقوی شدن آریل هیدرازون ها به مشتقات ایندول در حضور اسید،  توسط فیشر]1[ در سال 1883 کشف شد که امروزه روش عمومی سنتز اغلب ایندول ها و ایندولنین ها میباشد  که یکی از متنوع ترین و وسیع ترین واکنش ها در شیمی آلی است. همراه با کاربرد های سنتزی متعدد این واکنش یافتن مکانیسم آن بسیار مورد توجه است،تا اینکه مکانیسم عمومی پذیرفته شده برای سنتز فیشر ایندول توسط رابینسون پیشنهاد شد ]2] ,[3[  و توسط آلن و ویلسون ]4[ ، کارلین و فیشر]5[ آربوزو و کیتایف ]6 [و ساوارو]7[ کامل گردید. به نظر می رسد جزئیات واکنش به شرایط واکنش و ماهیت هیدرازون بستگی دارد، بنابراین اینکه یک مکانیسم قطعی روی کل واکنش اجرا می شود مورد تردید است.در واقع مطالعات متعددی انجام شده و تایید شده است که مکانیسم در شرایط متفاوت تغییر می کند . برای مثال در بسیاری از واکنش های ایندولیزه کردن احساس می شود که تشکیل ان – هیدرازین یا نوآرایی ]3و3[ تعیین کننده سرعت می باشد.اگر چه داگلاس به وسیله N15 وC 13 ساخته شدن حد واسط ایمین را بعد از نوآرایی ]3و3[ در نوع خاصی که استخلاف نیتروژن یک گروه آسیل بود مشاهده کرد. از آنجایی که آمید تشکیل شده بعد از نوآرایی یک نوکلئوفیل ضعیفی است بنابراین بسته شدن حلقه پنج عضوی تعیین کننده سرعت خواهد شد.

مطابق مکانیسم رابینسون، واکنش از طریق مراحل اصلی زیر انجام می شود(شمای1-1).

1-توتومری هیدرازون (I) به ان- هیدرازون(II)

2-تشکیل پیوند کربن- کربن (III←II)

3-حلقوی شدن همراه با حذف آمونیاک و تشکیل ساختمان ایندول

شمای 1-1

سنتزایندولین و مشتقات آن مهم ترین مرحله این واکنش تشکیل پیوند کربن- کربن (II)←(III) می باشد که از حمله الکتروفیلی درون مولکولی جزء انامین ایجاد می شود ]8– 11 [مطالعات بیشتر نشان داده است که در سنتز فیشر در صورتی که از اسیدهای قوی مانند HCl،  H2SO4 و PPA (پلی فسفریک اسید ) استفاده شود ]12[ مخلوطی از ایندول(2) و ایندولنین (3) حاصل می شود که ایندول محصول ارجح است و در صورتی که از اسید های ضعیف مانند اسید استیک استفاده شود، تنها ایندولنین محصول واکنش خواهد بود. (شمای 1-2)

شمای 1-2

دو تئوری برای تغییر ناحیه گزینی ارائه شده است.لایل واسکارلوس  پیشنهاد کرده اند که برهم کنش فضایی در حالت گذار (TS) ،ناحیه گزینی حاصل از واکنش را کنترل می کند. با کاتالیست های کوچک  از قبیل پروتون ، بر هم کنش های فضایی حداقل در TS منجر به حلقه زایی از ان – هیدرازین با ممانعت کمتر می شود. با کاتالیست های بزرگتر مانند اسید لوئیس ، ممانعت فضایی مانع حلقه زایی از ان – هیدرازین با ممانعت کمتر می شود .بنابراین حلقه زایی برای ایجاد پایداری ترمودینامیکی ، از ان- هیدرازین شاخه دار شده اتفاق می افتد. این پیشنهاد نمی تواند تفاوت ها در ناحیه گزینی مشاهده شده را وقتی غلظت اسید متفاوت است توضیح دهد ]13[.

یک پیشنهاد دیگر توسط پالمر و مک اینتایر ارائه شده است. دراین تئوری پیشنهاد شد که مونو پروتونه کردن (پروتونه کردن هیدروژن ایمین ) در اسید رقیق اتفاق می افتد و دی پروتونه کردن (پروتونه کردن روی دو نیتروژن) در اسیدهای قوی رخ می دهد.بر اساس این تئوری  در اسید ضعیف تشکیل ان – هیدرازین مرحله تعیین کننده سرعت است. این مساله منجر به تشکیل یک TS مشابه محصول واکنش E1 می شود که محصول ان – هیدرازین دارای بند دوگانه با استخلاف زیاد تشکیل خواهد شد. از سوی دیگر ، دی پروتونه کردن در محلول های با اسیدیته بالا منجر به تشکیل هیدرازینی که بیشتر مشابه محصول واکنش E2 است خواهد شد و بنابراین ان – هیدرازین دارای بند دوگانه با استخلاف کمتر تشکیل می شود]14,[ ]15[

(شمای1-3).