به گزارش خبرگزاری فولادبان، محمد اسکندرنژاد تهرانی کارشناس اکتشاف و هوشمندسازی فعالیت‌های معدنی و اکتشافی با تشریح علل پدیده فرونشست در ایران و استفاده از هوش مصنوعی برای جلوگیری از این رویداد گفت: در ابتدا باید این پدیده را به زبان ساده تعریف کرد، فرونشست به فرو رفتن و یا حرکت رو به پایین سطح زمین اشاره دارد که با رخدادن آن یک منطقه از زمین به سطحی پایین تر از اطراف خود قرار میگیرد. فرونشست می تواند در نتیجه عوامل مختلفی از جمله استخراج منابع زیرزمینی مانند برداشت بی رویه از آب‌های زیر زمینی یا مواد معدنی رخ دهد.
به بیان دیگر فرونشست می تواند هم در اثر عوامل طبیعی و هم عوامل انسانی ایجاد شود. عوامل طبیعی فرونشست شامل فرآیندهای زمین شناسی مانند ته نشین شدن لایه های رسوبی، انحلال سنگ آهک زیرزمینی و یا حرکت صفحات تکتونیکی می باشد. از دیگر عوامل، فعالیت های انسانی است که شامل استخراج آب های زیرزمینی، عملیات معدنی و ساخت و ساز که همگی می توانند منجر به فرونشست زمین شوند.
انسان در هر دو حالت می تواند نقش مهمی در فرونشست زمین داشته باشد. شاید در نگاه نخست نقش انسان در پدیده های طبیعی را کمرنگ دید اما با تحول فناوری و گسترش هوش مصنوعی می توان عوامل طبیعی فرونشست را تحلیل و سپس راهکارهایی برای جلوگیری از فرونشست ارائه نمود. درک علت فرونشست برای متوجه شدن تأثیرات آن بر زندگی روزمره و یافتن راه حل هایی برای کاهش اثرات آن بسیار مهم است. به طور کلی پدیده فرونشست همواره در حال رخ دادن است و می توان گفت زندگی شهری و نبود مدیریت صحیح استخراج منابع زیر زمینی سرعت و نرخ فرونشست را دو چندان نموده است. بهتر است برای درک اثرات پدیده فرونشست، گوشه ای از گزارش های مرتبط با فرونشست در ایران را مطالعه نمود.
گزارش هایی از فرونشست در ایران
فرونشست در همه کشورهای توسعه یافته مانند چین، ژاپن و ایالات متحده رخ می دهد اما با توجه به رشد تکنولوژی، این کشورها با بهره گیری از فناوری های نوین مانند هوش مصنوعی (Artificial Intelligence)، یادگیری ماشین (Machine Learning) و یادگیری عمیق (Deep Learning) توانسته اند پدیده فرونشست را کنترل نمایند. استفاده از فناوری های نوین در کشورهای توسعه یافته سبب کاهش نرخ فرونشست و رسیدن به نرخ حدود ۱ سانتی متر در سال می باشد.
فناوری های نوین همانند هوش مصنوعی در بخش های گوناگون کشور مورد استفاده قرار میگیرد اما با این حال از فناوری هوش مصنوعی کمتر در تصمیمات مدیران کشور برای کاهش نرخ فرونشست استفاده شده است. در ادامه اطلاعاتی در مورد فرونشست های رخ داده در چند نقطه ایران مثال هایی آورده شده است:
۱- فرونشست در دشت مشهد (شمال غرب شهر مشهد) از ۳ سانتی متر به ۱۵ تا ۱۷.۵سانتی متر در سال به ثبت رسیده است که این شرایط بسیار نگران کننده می باشد.
2- میزان فرونشست در اصفهان سالیانه بین ۵ تا ۱۸ سانتی‌متر در گزارش‌ها بیان گردیده که متاسفانه باعث آسیب میراث فرهنگی این شهر زیبا شده است همانند آسیب های دیوارهای مسجدعتیق، سی‌وسه‌پل و گنبد مسجد حکیم.
۳- فرونشست در تهران نیز سالیانه بیش ۲۰ سانتی متر گزارش شده است که البته این میزان در تمام نقاط تهران یکسان نمی باشد ولی در بخش جنوب و جنوب غربی شهر بزرگ تهران پدیده فرونشست با نرخ بیشتری گزارش گردیده است.
این موارد مثال هایی از رخداد پدیده فرونشست در کلان شهر های ایران می باشد و موثر ترین راه‌حل جهت کنترل این پدیده، تحلیل علل رخداد طبیعی و انسانی است. بر اساس تحلیل داده های فرونشست بر بستر فناوری هایی همچون هوش مصنوعی، راهکارهای منحصر و متناسب جهت کنترل پدیده فرونشست ارائه خواهد شد.
تاثیرات فرونشست بر زندگی مردم
فرونشست می تواند اثرات قابل توجهی بر ساختمان ها و سازه های شهری داشته باشد. آسیبب پی ساختمانو در موارد شدیدتر ، ساختمان غیرقابل سکونت می شود. یکی دیگر از اثرات مخرب فرونشست، آسیب به زیرساخت‌های کشور همچون جاده، پل‌و خطوط انتقال گاز، برق و آب است که سبب تحمیل هزینه‌های گزاف تعمیراتی می شود.
یکی از دلایل عمده فرونشست برداشت بیش از حد مجاز از آب های زیر زمینی می باشد که بر اساس فناوری هوش مصنوعی می توان میزان مصرف آب‌های زیر زمینی را بر اساس میزان تغذیه سفره‌های آب زیرزمینی بررسی و بر اساس میزان ورودی آب، الگوی مصرفی جدیدی را ایجاد نمود. بنابراین فرونشست دسترسی به آب آشامیدنی تمیز را برای انسان و حتی حیات وحش بسیار سخت و هزینه بر می کند. این پدیده اثرات نامطلوبی بر محیط زیست،کشاورزی و منابع طبیعی دارد و با فرونشست زمین، جریان سفره های آب زیرزمینی مختل و منجر به تغییر در کیفیت آب آشامیدنی می شود.
راهکار هوش مصنوعی برای پیش بینی فرونشست چیست
با ادامه رشد جمعیت در ایران و خشکسالی‌های پی در پی، تقاضا برای منابع آب نیز افزایش می یابد. این امر مستلزم تحقیق و توسعه مداوم تکنیک ها و رویکردهای جدید برای مقابله با فرونشست زمین می باشد.
روش های نوین فناوری محور راهکاری برای درک بهتر پدیده فرونشست است. بر اساس داده‌های دردسترس همچون میزان بارندگی و میزان برداشت آب از سفره‌های زیر زمینی می توان مدل سازی‌ها، ابزارهای شبیه سازی پیشرفته هوش مصنوعی و الگوریتم‌های پیشرفته یادگیری ماشین را اجرا نمود تا به مناسب ترین نتیجه برای پیش بینی و کاهش نرخ فرونشست در تصمیم‌گیری ها رسید.فناوری‌های جدید جهت تجزیه و تحلیل داده‌ها، می‌تواند توانایی ما را برای شناسایی و پاسخگویی به موقع به رویدادهای فرونشست افزایش دهد.
یکی از این روش ها، شبکه های عصبی مصنوعی ANN مبتنی بر GIS به عنوان یک ابزار قدرتمند در تجزیه و تحلیل داده های فرونشست است.. یکی از دلایل اهمیت استفاده از فناوری های نوین در کنترل فرونشست، تعداد وسیع پارامترهای موثر است که به وسیله هوش مصنوعی و دیگر فناوری های نوین می توان راه‌حلی هوشمندانه جهت کنترل و کاهش نرخ فرونشست را ارائه نمود. در ایران شرکت های دانش بنیان در حال مطالعه و ارائه راهکارهای فناوری محور برای پیش بینی و کاهش نرخ سالیانه فرونشست می باشند.
نتیجه گیری
فرونشست با ظرفیت ایجاد خسارات قابل توجه در زندگی روزمره مردم، پدیده ای است که نیازمند توجه دقیق و اقدامات پیشگیرانه دارد. فناوری هوش مصنوعی به عنوان یک ابزار قدرتمند می تواند با تحلیل علل فرونشست و همچنین اثرات مختلف آن بر ساختمان ها، محیط زیست و اقتصاد برای پیشگیری و کاهش اثرات آن نقش مهمی را ایفا نماید و بر اساس نتایج ایجاد شده در تصمیمات مدیران شهری برای جلوگیری از خسارات بیشتر فرونشست کمک به سزایی نماید.
تلاش های مشترک بین پژوهشگران، شرکت های دانش بنیان و سیاست گذاران برای توسعه راهبرد های موثر برای کاهش فرونشست زمین بسیار مهم است. با ترکیب دانش و فناوری های نوینی همچون هوش مصنوعی، می‌توان به سمت آینده‌ای پایدارتر حرکت کرد و اثرات این پدیده زیان‌آور را به حداقل رساند.
