موضوعات جدید پایان نامه رشته مهندسی در سوانح طبیعی + 113عنوان بروز

موضوعات جدید پایان نامه رشته مهندسی در سوانح طبیعی

سوانح طبیعی، از زلزله‌های ویرانگر و سیلاب‌های خانمان‌برانداز گرفته تا خشکسالی‌های طولانی‌مدت و طوفان‌های دریایی سهمگین، همواره تهدیدی جدی برای جوامع بشری بوده‌اند. با تغییرات اقلیمی، افزایش جمعیت و گسترش بی‌رویه شهرنشینی، پیچیدگی و شدت این سوانح رو به افزایش است و نیاز به راه‌حل‌های مهندسی نوین برای پیشگیری، آمادگی، واکنش و بازسازی بیش از پیش احساس می‌شود. رشته مهندسی سوانح طبیعی، یک حوزه بین‌رشته‌ای و حیاتی است که در قلب این تلاش‌ها قرار دارد و با بهره‌گیری از دانش مهندسی سازه، عمران، ژئوتکنیک، محیط زیست، نقشه‌برداری، هوش مصنوعی و فناوری اطلاعات، به دنبال کاهش آسیب‌پذیری و افزایش تاب‌آوری در برابر بلایای طبیعی است.

این مقاله به بررسی عمیق جدیدترین گرایش‌ها و فرصت‌های پژوهشی در این حوزه می‌پردازد و ۱۱۸ عنوان پایان‌نامه به‌روز و کاربردی را ارائه می‌کند که می‌تواند الهام‌بخش دانشجویان و پژوهشگران برای تعریف پروژه‌هایی با پتانسیل تأثیرگذاری بالا در جامعه باشد. هدف، تشویق به نوآوری و توسعه دانش در زمینه‌ای است که مستقیماً با امنیت و رفاه میلیون‌ها نفر در ارتباط است و نقش محوری در ساختن آینده‌ای امن‌تر ایفا می‌کند.

چرا مهندسی سوانح طبیعی؟ چالش‌ها و فرصت‌های پژوهشی

جهان امروز با چالش‌های بی‌سابقه‌ای در زمینه سوانح طبیعی مواجه است. افزایش جمعیت در مناطق پرخطر، توسعه بی‌رویه و گاه ناپایدار شهری، و تغییرات اقلیمی که منجر به افزایش فراوانی و شدت پدیده‌های حدی می‌شود، ابعاد این چالش‌ها را به شکل نگران‌کننده‌ای گسترده‌تر کرده است. مهندسی سوانح طبیعی نه تنها بر کاهش خطرات مستقیم و خسارات جانی و مالی تمرکز دارد، بلکه هدف والاتری را دنبال می‌کند: ایجاد جوامعی تاب‌آورتر که بتوانند در مواجهه با بلایا، سریع‌تر بهبود یابند، به حیات عادی بازگردند و از تجربیات گذشته برای آینده‌ای بهتر درس بگیرند.

این حوزه پژوهشی، در خط مقدم دفاع در برابر نیروهای طبیعت، نیازمند رویکردهای نوآورانه، بین‌رشته‌ای و همگام با پیشرفت‌های فناوری است. از مدل‌سازی پیشرفته و سیستم‌های هشدار اولیه مبتنی بر هوش مصنوعی گرفته تا طراحی سازه‌های مقاوم در برابر زلزله و سیل و برنامه‌ریزی شهری تاب‌آور، فرصت‌های بی‌شماری برای تحقیقات عمیق و کاربردی وجود دارد. دانشجویان و پژوهشگران می‌توانند با انتخاب موضوعاتی که از جدیدترین دستاوردهای علمی و فناوری بهره می‌برند، نقش مهمی در کاهش آسیب‌پذیری و افزایش امنیت در مقیاس‌های محلی تا جهانی ایفا کنند.

گرایش‌های نوین و حوزه‌های پیشرو در مهندسی سوانح

با پیشرفت سریع فناوری و افزایش فهم ما از پدیده‌های طبیعی، گرایش‌های جدیدی در مهندسی سوانح ظهور کرده‌اند که مرزهای دانش را جابه‌جا می‌کنند و مسیرهای نوینی را برای پژوهش و نوآوری می‌گشایند:

1. کاربرد هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (AI & ML)

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین ابزارهای قدرتمندی برای پیش‌بینی دقیق‌تر سوانع، ارزیابی سریع و خودکار خسارات پس از وقوع، بهینه‌سازی مسیرهای امدادرسانی و حتی طراحی سازه‌های هوشمند و خودترمیم‌شونده هستند. مدل‌های پیش‌بینی مبتنی بر داده‌های بزرگ می‌توانند دقت هشدارها را به شکل چشمگیری افزایش دهند و زمان واکنش را کوتاه‌تر کنند.

2. فناوری‌های حسگری و سیستم‌های پایش (Sensing & Monitoring)

از حسگرهای اینترنت اشیا (IoT) برای پایش لحظه‌ای پایداری شیب‌ها، سطح آب رودخانه‌ها و سلامت سازه‌ها گرفته تا سنجش از دور با استفاده از پهپادها و ماهواره‌ها برای نقشه‌برداری مناطق آسیب‌دیده و ارزیابی تغییرات محیطی، این فناوری‌ها اطلاعات حیاتی را برای تصمیم‌گیری سریع و مؤثر در تمام مراحل مدیریت سوانح فراهم می‌کنند.

3. مصالح و سازه‌های مقاوم در برابر سوانح (Resilient Materials & Structures)

تحقیق در زمینه توسعه مصالح هوشمند و خودترمیم‌شونده، طراحی سازه‌های با قابلیت اتلاف انرژی بالا و رویکردهای نوین در مقاوم‌سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله، سیل و باد از جمله گرایش‌های مهم این بخش است. هدف، ساخت زیرساخت‌هایی است که نه تنها در برابر سوانح مقاومت کنند، بلکه پس از آن نیز به سرعت به کارایی بازگردند و هزینه بازسازی را کاهش دهند.

4. مدیریت جامع ریسک و تاب‌آوری شهری (Holistic Risk Management & Urban Resilience)

این رویکرد فراتر از ابعاد صرفاً مهندسی می‌رود و شامل برنامه‌ریزی شهری، سیاست‌گذاری، مشارکت جامعه، تحلیل‌های اجتماعی-اقتصادی و مدیریت منابع می‌شود. تمرکز بر ایجاد شهرهای تاب‌آور است که در برابر شوک‌های طبیعی و انسانی، پایداری خود را حفظ کرده و قابلیت بازیابی سریع را داشته باشند.

5. نقش داده‌های بزرگ و تحلیل مکانی (Big Data & Spatial Analysis)

تجزیه و تحلیل حجم عظیمی از داده‌های جغرافیایی، جمعیتی، اقلیمی و زیرساختی با استفاده از سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) و ابزارهای تحلیل داده‌های بزرگ، امکان شناسایی الگوهای پنهان، پیش‌بینی دقیق‌تر و اتخاذ تصمیمات آگاهانه را در مراحل مختلف مدیریت سوانح فراهم می‌آورد.

💡 چرخه مدیریت سوانح با رویکرد مهندسی نوین

📡

1. پایش و هشدار اولیه

حسگرهای هوشمند، سنجش از دور، پیش‌بینی AI

🧠

2. آمادگی و برنامه‌ریزی

مدل‌سازی ریسک، شبیه‌سازی، تاب‌آوری شهری

🚑

3. واکنش و امدادرسانی

لجستیک هوشمند، پهپادها، ارزیابی سریع خسارت

♻️

4. بازسازی و بازیابی

مصالح پایدار، اقتصاد چرخشی، تقویت تاب‌آوری

جدول مقایسه رویکردهای سنتی و نوین در مدیریت سوانح

رویکرد سنتی رویکرد نوین
تمرکز بر واکنش پس از وقوع پیشگیری فعال، آمادگی جامع و تاب‌آوری
تمرکز بر آسیب‌پذیری سازه‌ها تمرکز بر تاب‌آوری سیستم‌ها (اجتماعی، اقتصادی، زیرساختی)
داده‌های محدود و غالباً پس از وقوع داده‌های بزرگ، پایش لحظه‌ای و تحلیل پیش‌بینانه (AI/ML)
مدل‌سازی‌های ایستا و خطی مدل‌سازی‌های دینامیک، غیرخطی و تطبیقی
تصمیم‌گیری‌های متمرکز و سلسله‌مراتبی تصمیم‌گیری‌های توزیع‌شده با مشارکت ذینفعان و شهروندان
نگاه تک‌رشته‌ای (عموماً مهندسی سازه) رویکرد بین‌رشته‌ای (مهندسی، علوم اجتماعی، مدیریت، فناوری اطلاعات)

۱۱۸ عنوان پژوهشی بروز و کاربردی در مهندسی سوانح طبیعی

این عناوین پایان‌نامه با هدف پوشش دادن طیف وسیعی از مسائل و چالش‌های موجود در مهندسی سوانح طبیعی، از رویکردهای نوین فناوری تا ابعاد اجتماعی و مدیریتی، گردآوری شده‌اند. امید است این لیست، الهام‌بخش انتخاب موضوعات پژوهشی با پتانسیل بالای نوآوری و تأثیرگذاری باشد و به پیشبرد دانش و عمل در این حوزه کمک کند.

الف) در حوزه زلزله و مهندسی لرزه‌ای:

  1. بهبود مدل‌سازی رفتار لرزه‌ای سازه‌های بتن مسلح با استفاده از یادگیری عمیق و شبکه‌های عصبی کانولوشنی.
  2. پیش‌بینی پس‌لرزه‌ها و توزیع مکانی آنها با استفاده از الگوریتم‌های شبکه‌های عصبی و داده‌های لرزه‌نگاری.
  3. طراحی و بهینه‌سازی میراگرهای هوشمند لرزه‌ای با قابلیت تنظیم‌پذیری و پاسخ فعال.
  4. ارزیابی آسیب‌پذیری لرزه‌ای زیرساخت‌های حیاتی شهری با رویکرد تحلیل ریسک مبتنی بر GIS و داده‌های سنسور.
  5. کاربرد مصالح کامپوزیتی نوین (FRC, FRP) در مقاوم‌سازی لرزه‌ای ساختمان‌های موجود و تاریخی.
  6. مدل‌سازی عددی پاسخ لرزه‌ای سدهای خاکی و بتنی تحت سناریوهای مختلف زلزله با نرم‌افزارهای پیشرفته.
  7. توسعه سیستم‌های پایش سلامت سازه (SHM) بی‌سیم برای ارزیابی لحظه‌ای آسیب‌های لرزه‌ای.
  8. تحلیل پاسخ لرزه‌ای پل‌ها با استفاده از جداسازهای لرزه‌ای پیشرفته و روش‌های کنترل فعال.
  9. بهینه‌سازی شبکه حسگرهای لرزه‌ای برای سیستم‌های هشدار اولیه زلزله با رویکرد هوش مصنوعی.
  10. تحلیل رفتار خاک در پدیده روانگرایی تحت بارهای لرزه‌ای با استفاده از مدل‌های پیشرفته رفتاری.
  11. طراحی شهری تاب‌آور در برابر زلزله با تأکید بر فضاهای باز و مسیرهای اضطراری و مناطق امن.
  12. مدیریت اطلاعات و هماهنگی در زمان بحران زلزله با بهره‌گیری از فناوری بلاکچین و پلتفرم‌های ابری.
  13. ارزیابی ریسک لرزه‌ای سازه‌های میراث فرهنگی و ارائه راهکارهای مقاوم‌سازی با حداقل دخالت.
  14. تحلیل عملکرد لرزه‌ای سازه‌های بلند و نامنظم با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه و حرکت چرخشی زمین.
  15. توسعه مدل‌های پیش‌بینی سریع خسارت زلزله برای ساختمان‌های دارای ویژگی‌های خاص (مانند پیلوتی).
  16. اثرات زلزله بر خطوط لوله گاز و نفت و ارائه راهکارهای نوین کاهش آسیب و افزایش تاب‌آوری.
  17. استفاده از داده‌های ماهواره‌ای (InSAR) برای تشخیص جابجایی‌های پوسته زمین پس از زلزله.
  18. طراحی سازه‌های با شکل‌پذیری بالا با استفاده از فولادهای نوین و بتن‌های پرمقاومت.
  19. بهبود الگوریتم‌های تشخیص آسیب سازه پس از زلزله با استفاده از داده‌های ارتعاشی و بینایی ماشین.
  20. تحلیل ریسک زنجیره‌ای سوانح در اثر زلزله (مانند نشت مواد خطرناک، آتش‌سوزی‌های شهری).
  21. توسعه سیستم‌های هشدار اولیه مبتنی بر داده‌های پیش‌لرزه‌ای و انتشار امواج P.
  22. مدل‌سازی رفتار لرزه‌ای تونل‌ها و سازه‌های زیرزمینی (مترو، خطوط آب) با استفاده از روش‌های عددی.
  23. اثر تغییرات اقلیمی بر فرکانس و شدت زلزله‌های ناشی از فعالیت‌های انسانی (مانند تزریق سیالات).

ب) در حوزه سیل و مدیریت منابع آب:

  1. مدل‌سازی پیشرفته جریان سیلاب با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS).
  2. توسعه سیستم‌های هشدار اولیه سیلاب مبتنی بر یادگیری ماشین و داده‌های هواشناسی و هیدرولوژیکی.
  3. طراحی سازه‌های مقاوم در برابر سیل (مانند دیوارهای محافظ، دایک‌ها و پل‌ها) با مصالح نوین و رویکرد سبز.
  4. ارزیابی آسیب‌پذیری زیرساخت‌های حمل‌ونقل (جاده، ریل) در برابر سیلاب و ارائه راهکارهای تاب‌آوری.
  5. نقشه‌برداری مناطق مستعد سیل با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، پهپادها و هوش مصنوعی.
  6. اثرات تغییرات اقلیمی بر رژیم‌های سیلابی و راهکارهای سازگاری بلندمدت.
  7. مدیریت هوشمند حوضه‌های آبخیز برای کاهش ریسک سیل با بهره‌گیری از اینترنت اشیا (IoT) و حسگرهای بی‌سیم.
  8. طراحی سیستم‌های زهکشی شهری پایدار (SUDS) برای کنترل سیلاب‌های شهری و جذب آب.
  9. تحلیل ریسک سیلاب در مناطق کوهستانی و ارائه مدل‌های پیش‌بینی رواناب و سیلاب‌های ناگهانی.
  10. بهینه‌سازی عملکرد سدها و شبکه‌های آبیاری در مدیریت سیلاب و کم‌آبی به صورت توأمان.
  11. توسعه مدل‌های پیش‌بینی خسارت اقتصادی و اجتماعی ناشی از سیلاب در مقیاس‌های مختلف.
  12. کاربرد پهپادها در ارزیابی سریع خسارات سیل، نقشه‌برداری مناطق آسیب‌دیده و عملیات امداد و نجات.
  13. طراحی ساختمان‌های شناور یا مقاوم در برابر سیل برای مناطق پرخطر و حاشیه رودخانه‌ها.
  14. تحلیل اجتماعی-اقتصادی تاب‌آوری جوامع محلی در برابر سیل و راهکارهای توانمندسازی.
  15. توسعه الگوریتم‌های مسیریابی بهینه برای عملیات امدادرسانی و تخلیه در مناطق سیل‌زده.
  16. نقش جنگل‌کاری، پوشش گیاهی و راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت در کاهش رواناب و کنترل سیلاب.
  17. مدل‌سازی اندرکنش سیلاب و زیرساخت‌های شهری (مانند سیستم فاضلاب، تونل‌ها).
  18. ارزیابی ریسک سیلاب‌های ناگهانی (Flash Flood) در مناطق خشک و نیمه‌خشک با تمرکز بر بارش‌های رگباری.
  19. توسعه نرم‌افزارهای کمکی تصمیم‌گیری برای مدیریت جامع سیلاب با رویکرد مولتی‌کریتریا.
  20. اثر سازه‌های هیدرولیکی (مانند پل‌ها و کانال‌ها) بر دینامیک جریان سیلاب و فرسایش بستر رودخانه.
  21. استفاده از حسگرهای زیرآبی و رباتیک برای پایش کیفیت آب و آلودگی پس از سیلاب.
  22. طراحی سیستم‌های مدیریت یکپارچه سیلاب شهری با استفاده از دوقلوهای دیجیتال.

ج) در حوزه خشکسالی و مدیریت آب:

  1. مدل‌سازی و پیش‌بینی خشکسالی با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و الگوریتم‌های یادگیری عمیق و شبکه‌های عصبی.
  2. توسعه سیستم‌های مدیریت هوشمند آبیاری برای کاهش مصرف آب در شرایط خشکسالی با استفاده از IoT.
  3. اثرات خشکسالی بر پایداری خاک، افزایش خطر فرونشست زمین و تخریب زیرساخت‌ها.
  4. ارزیابی آسیب‌پذیری منابع آب زیرزمینی در برابر خشکسالی و تغییرات اقلیمی و مدیریت پایدار آنها.
  5. طراحی سیستم‌های جمع‌آوری و ذخیره آب باران (Rainwater Harvesting) برای مقابله با خشکسالی و افزایش تاب‌آوری.
  6. بهینه‌سازی توزیع آب در شبکه‌های آبرسانی شهری و کشاورزی در شرایط کم‌آبی با مدل‌های ریاضی.
  7. تحلیل اقتصادی-اجتماعی راهکارهای سازگاری با خشکسالی در مناطق روستایی و عشایری.
  8. نقش فناوری‌های نمک‌زدایی (Desalination) و بازیافت فاضلاب در تأمین آب پایدار و مقابله با خشکسالی.
  9. کاربرد حسگرهای رطوبت خاک، تصاویر هوایی و IoT در مدیریت دقیق و هوشمند آبیاری.
  10. طراحی مدل‌های یکپارچه برای مدیریت خشکسالی و بلایای مرتبط (مانند آتش‌سوزی‌های گسترده).
  11. ارزیابی اثرات طولانی‌مدت خشکسالی بر زیرساخت‌های حیاتی (مانند خطوط انتقال نیرو و جاده‌ها).
  12. بهینه‌سازی استفاده از پساب تصفیه شده در کشاورزی و صنعت در شرایط خشکسالی با رویکرد اقتصاد چرخشی.
  13. پیش‌بینی روند تبخیر و تعرق واقعی و پتانسیل با استفاده از هوش مصنوعی و داده‌های اقلیمی.

د) در حوزه طوفان و بلایای جوی:

  1. مدل‌سازی و پیش‌بینی مسیر و شدت طوفان‌های حاره‌ای (Tropical Cyclones) با استفاده از یادگیری عمیق.
  2. طراحی سازه‌های مقاوم در برابر باد و طوفان (مانند برج‌های بلند، سازه‌های ساحلی و توربین‌های بادی).
  3. ارزیابی آسیب‌پذیری خطوط انتقال برق، شبکه‌های ارتباطی و دکل‌ها در برابر طوفان و بادهای شدید.
  4. کاربرد سنجش از دور (رادار هواشناسی، ماهواره) در پایش بلایای جوی و پدیده‌های حدی.
  5. اثر تغییرات اقلیمی بر فرکانس، شدت و الگوهای طوفان‌های گرد و غبار.
  6. طراحی پناهگاه‌های اضطراری مقاوم در برابر طوفان، گردباد و طوفان‌های شن.
  7. تحلیل دینامیک موج و اثر آن بر سازه‌های فراساحلی (Offshore Structures) در زمان طوفان.
  8. بهینه‌سازی سیستم‌های هشدار اولیه برای طوفان‌های ناگهانی و رگبارهای محلی.
  9. توسعه مدل‌های پیش‌بینی خسارت ناشی از تگرگ، بارش‌های شدید و صاعقه.
  10. مدیریت پسماندهای ناشی از طوفان و بلایای جوی با رویکرد بازیافت و کاهش حجم.
  11. ارزیابی آسیب‌پذیری جنگل‌ها و پوشش گیاهی در برابر طوفان‌های شدید و بادشکستگی.
  12. نقش فناوری بلاکچین در مدیریت زنجیره تأمین امداد و نجات در بلایای جوی.
  13. طراحی سیستم‌های محافظت از سواحل در برابر طوفان‌های دریایی و بالا آمدن سطح آب.

هـ) در حوزه مدیریت بحران و تاب‌آوری شهری:

  1. توسعه پلتفرم‌های هوشمند مدیریت بحران با استفاده از GIS، هوش مصنوعی و داده‌های لحظه‌ای.
  2. طراحی شبکه‌های لجستیک امداد و نجات بهینه با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف سوانح و قطع ارتباطات.
  3. ارزیابی تاب‌آوری اجتماعی-اقتصادی شهرها در برابر سوانح طبیعی با رویکرد شاخص‌های ترکیبی.
  4. نقش زیرساخت‌های سبز (Green Infrastructure) و راه‌حل‌های مبتنی بر طبیعت در کاهش ریسک سوانح.
  5. توسعه مدل‌های شبیه‌سازی تخلیه اضطراری جمعیت در مناطق شهری با در نظر گرفتن رفتارهای انسانی.
  6. مدیریت پسماندهای ساختمانی و عمرانی پس از سوانح با رویکرد اقتصاد چرخشی و بازیافت.
  7. تحلیل ریسک زنجیره‌ای سوانح (Cascading Disasters) و اثرات متقابل آنها بر سیستم‌های شهری.
  8. کاربرد واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) در آموزش و تمرین مدیریت بحران.
  9. طراحی سیستم‌های ارتباطی اضطراری پایدار و مستقل از شبکه در زمان سوانح بزرگ.
  10. نقش پهپادها و ربات‌ها در جستجو، نجات، ارزیابی خسارات و عملیات امداد در محیط‌های خطرناک.
  11. تدوین راهبردهای ملی برای ارتقاء تاب‌آوری در برابر سوانح طبیعی با تمرکز بر سیاست‌گذاری.
  12. بهینه‌سازی مکان‌یابی مراکز امداد و نجات، انبارهای پشتیبانی و بیمارستان‌های صحرایی.
  13. تحلیل ریسک سایبری زیرساخت‌های حیاتی (برق، آب، ارتباطات) در زمان بحران و افزایش آسیب‌پذیری.
  14. توسعه مدل‌های پیش‌بینی نیازهای انسانی و مادی پس از سوانح با استفاده از داده‌های جمعیتی و اقتصادی.
  15. نقش مشارکت جامعه و شهروندان در ارتقاء تاب‌آوری محلی در برابر بلایا (Crowdsourcing).
  16. طراحی سیستم‌های هشدار سریع چندگانه (Multi-hazard Early Warning Systems) برای بلایای همزمان.
  17. ارزیابی پتانسیل انرژی‌های تجدیدپذیر در تأمین انرژی اضطراری و پایدار پس از سوانح.

و) در حوزه زمین‌لغزش و سوانح ژئوتکنیکی:

  1. مدل‌سازی پایداری شیب‌ها و پیش‌بینی زمین‌لغزش با استفاده از هوش مصنوعی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین.
  2. کاربرد حسگرهای فیبر نوری و IoT در پایش لحظه‌ای پایداری دامنه‌ها و تشخیص تغییر شکل.
  3. طراحی و بهینه‌سازی سازه‌های پایدارکننده شیب‌ها با مصالح نوین (مانند ژئوگریدها، ژئوسنتتیک‌ها).
  4. نقش تغییرات اقلیمی، بارش‌های شدید و ذوب برف در تحریک زمین‌لغزش‌ها.
  5. ارزیابی ریسک زمین‌لغزش در مناطق شهری و توسعه مدل‌های تحلیل فضایی مبتنی بر GIS.
  6. استفاده از سنجش از دور (مانند InSAR) برای شناسایی و پایش جابجایی‌های آرام زمین.
  7. مدل‌سازی عددی پدیده جریان واریزه (Debris Flow) و راهکارهای کنترل و مهار آن.
  8. تحلیل اندرکنش سازه‌ها (مانند خطوط لوله) با توده‌های خاکی ناپایدار و در حال حرکت.
  9. طراحی سیستم‌های هشدار اولیه برای زمین‌لغزش با استفاده از داده‌های ژئوتکنیکی و هواشناسی.
  10. اثر فعالیت‌های انسانی (مانند معدن‌کاری، راه‌سازی) بر پایداری شیب‌ها و تحریک زمین‌لغزش.

ز) در حوزه آتش‌سوزی‌های طبیعی و مدیریت جنگل:

  1. مدل‌سازی و پیش‌بینی گسترش آتش‌سوزی‌های جنگلی با استفاده از یادگیری ماشین و GIS.
  2. کاربرد پهپادها و سنسورهای حرارتی در تشخیص زودهنگام آتش‌سوزی و نظارت بر عملیات اطفاء.
  3. طراحی سیستم‌های مدیریت جنگل برای کاهش ریسک آتش‌سوزی با رویکرد پیشگیرانه.
  4. اثر تغییرات اقلیمی بر فرکانس، شدت و الگوهای آتش‌سوزی‌های طبیعی و پوشش گیاهی.
  5. توسعه مصالح ساختمانی مقاوم در برابر آتش برای مناطق مستعد و رابط شهر و جنگل (WUI).
  6. بهینه‌سازی مسیرهای دسترسی و نقاط آبگیری برای عملیات اطفاء حریق با استفاده از GIS.
  7. تحلیل ریسک آتش‌سوزی در مناطق رابط شهر و جنگل (WUI) و ارائه راهکارهای حفاظت.
  8. استفاده از هوش مصنوعی برای تخصیص بهینه منابع و استراتژی‌ها در عملیات مقابله با آتش.
  9. طراحی سیستم‌های پایش سلامت جنگل‌ها با استفاده از سنجش از دور و هوش مصنوعی.

ح) موضوعات میان‌رشته‌ای و فناوری محور:

  1. توسعه دوقلوهای دیجیتال (Digital Twins) برای مدیریت زیرساخت‌های حیاتی در برابر سوانح و شبیه‌سازی واکنش.
  2. کاربرد اینترنت اشیا (IoT) و بلاکچین در زنجیره تأمین کمک‌های اضطراری و ردیابی منابع.
  3. تحلیل رفتار انسان در سوانح با استفاده از داده‌های شبکه‌های اجتماعی، هوش مصنوعی و مدل‌سازی رفتار.
  4. طراحی و پیاده‌سازی پلتفرم‌های ابری برای به اشتراک‌گذاری داده‌های سوانح و همکاری بین‌سازمانی.
  5. اثرات متقابل سوانح طبیعی و تهدیدات سایبری بر تاب‌آوری ملی و امنیت اطلاعات.
  6. توسعه سیستم‌های پشتیبان تصمیم‌گیری (DSS) هوشمند برای مدیران بحران و سیاست‌گذاران.
  7. کاربرد هوش مصنوعی در بهینه‌سازی طراحی و جانمایی پناهگاه‌های اضطراری و مراکز تخلیه.
  8. تحلیل ریسک تغییرات اقلیمی بر زیرساخت‌های انرژی (نیروگاه‌ها، خطوط انتقال) و ارائه راهکارهای سازگاری.
  9. مدل‌سازی و پیش‌بینی اثرات سوانح طبیعی بر زنجیره‌های تأمین جهانی و اقتصاد منطقه‌ای.
  10. ارزیابی پتانسیل انرژی‌های تجدیدپذیر (خورشیدی، بادی) در تأمین انرژی اضطراری و پایدار پس از سوانح.
  11. توسعه ابزارهای شبیه‌سازی و گیمیفیکیشن برای آموزش و افزایش آمادگی پرسنل امداد و نجات.
  12. طراحی سیستم‌های مدیریت پسماندهای پزشکی و خطرناک پس از سوانح با رویکرد بهداشتی.
  13. نقش شهروندان در جمع‌آوری داده‌های سوانح (Crowdsourcing) و بهبود واکنش و بازسازی.
  14. کاربرد سیستم‌های پیشرفته ناوبری و GPS در مدیریت اضطراری و ردیابی تیم‌های عملیاتی.

نتیجه‌گیری و چشم‌انداز آینده

مهندسی سوانح طبیعی، حوزه‌ای پویا، حیاتی و رو به رشد است که با چالش‌های پیچیده‌ای روبرو است اما در عین حال، فرصت‌های بی‌نظیری برای نوآوری و تأثیرگذاری عمیق بر جامعه فراهم می‌کند. از پیشرفت‌های چشمگیر در هوش مصنوعی و یادگیری ماشین گرفته تا توسعه حسگرهای هوشمند، دوقلوهای دیجیتال و مصالح مقاوم، فناوری‌های نوین در حال دگرگون کردن رویکردهای ما در پیشگیری، آمادگی، واکنش و بازسازی پس از سوانح هستند.

این مجموعه از ۱۱۸ عنوان پایان‌نامه بروز و کاربردی، با هدف الهام‌بخشیدن به دانشجویان و پژوهشگرانی تدوین شده است که به دنبال تعریف پروژه‌هایی هستند که نه تنها به پیشبرد مرزهای دانش کمک می‌کنند، بلکه مستقیماً به کاهش رنج انسانی، حفظ جان و مال افراد و ساختن جهانی امن‌تر و تاب‌آورتر یاری می‌رسانند. همکاری‌های بین‌رشته‌ای، رویکردهای جامع و تمرکز بر راه‌حل‌های پایدار و مبتنی بر فناوری‌های نوین، کلید موفقیت در این عرصه مهم و آینده‌ساز است.