سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی
سال:1398 | دوره:10 | شماره:3 (پیاپی 36) |تعداد مقالات:9

تالاب ها یکی از مهم ترین پهنه های آبی مؤثر در تعدیل شرایط آب و هوایی نواحی پیرامونی و همچنین یکی از شکننده ترین پدیده های طبیعی به شمار می رود. بنابراین پایش تغییرات محیط پیرامونی تالاب ها بسیار اهمیت دارد. هدف از این تحقیق، پایش تغییرات کاربری اراضی، شاخص بهنجار شده پوشش گیاهی و الگوهای دمایی سطح زمین در نواحی پیرامونی تالاب میقان با استفاده از داده های چند زمانه سنجنده TM ماهواره لندست در تاریخ های 30 اردیبهشت ماه سال 1381 و 5 خردادماه سال 1389 است. برای استخراج تغییرات کاربری اراضی از روش طبقه بندی نظارت شده با اعمال الگوریتم حداکثر شباهت استفاده شد. نتایج دقت طبقه بندی تصاویر با استفاده از شاخص کاپا برای تصویر سال 1381 و 1389 به ترتیب، 99. 13% و 98. 93% با ضریب کاپا 98 و 97 بود. نتایج تغییرات کاربری اراضی نشان داد که زمین های بایر افزایش 100 کیلومترمربع و در مقابل نواحی با پوشش گیاهی 84 کیلومترمربع کاهش داشت. میانگین شاخص بهنجار شده پوشش گیاهی با تغییر محسوسی مواجه نبوده است و بیشینه و کمینه این شاخص در سال 1381 صفر و 0. 52-و در سال 1389، 0. 05-و 0. 58-بود. طبقات دمایی گرم تر در الگوی دمایی منطقه در سال 1389 نسبت به سال 1381 گسترش بیشتری داشت. میزان دمای کمینه، میانگین و بیشینه در حریم ده کیلومتر پیرامونی تالاب میقان در سال 1381 به ترتیب 16. 72، 27. 35 و 36. 4 درجه سانتی گراد با انحراف معیار 3. 2، این مقادیر در سال 1389 به 15. 5، 29. 8 و 37 درجه سانتی گراد با انحراف معیار 3. 5 است.

دشت میناب در استان هرمزگان، در دهه های اخیر رشد جمعیت را در کنار توسعه کشاورزی داشته است. بارش کم سال های اخیر، خشک سالی های متوالی و محدودیت منابع آب سطحی، موجب حفر بی رویه چاه های آب در منطقه شده است. برداشت بی رویه از این چاه ها، موجب عدم تعادل آبخوان منطقه شده و پایین رفتن سطح آب زیرزمینی را به دنبال داشته است. پیامدهای این روند، باعث ایجاد و گسترش فرونشست زمین در منطقه شده است. هدف از این تحقیق، استفاده از تصاویر ماهواره ای راداری Semtinel-1 سال های 1393 و 1397 و روش تداخل سنجی تفاضلی راداری در بررسی میزان و گسترش فرونشست زمین است. نتایج پردازش های انجام شده بر روی این تصاویر نشان داد که در دوره مطالعاتی، حدود 13سانتی متر فرونشست داشته است. بعد از صحت سنجی پهنه بندی انجام شده با واقعیت های زمینی (شهریور 1397)، به منظور تشخیص رابطه فرونشست با میزان تغییرات و افت سطح آب زیرزمینی، ارتفاع سطح زمین و شیب، تحلیل های فضایی انجام و میزان همبستگی هر یک از فاکتورهای مذکور با تراکم رخداد فرونشست محاسبه گردید. تحلیل خودهمبستگی فضایی و شاخص موران خوشه ای بودن رخداد فرونشست تحت تأثیر تغییرات سطح آب در منطقه موردمطالعه را به میزان 0. 925 نشان داد. همچنین بالا بودن امتیاز توزیع نرمال استاندارد (z) و پایین بودن مقدار سطح معنی داری (p_value) نشان دهنده رابطه خودهمبستگی قوی 1. 89 و 0. 06 بین عناصر موردمطالعه است.

دمای سطح زمین از شاخص­ های مهم ارزیابی کیفیت زیستگاه در مقیاس­ های محلی و جهانی است. در تحقیق حاضر اثرات فاکتورهای کاربری اراضی، سازند زمین شناسی، عوامل توپوگرافی و اقلیم بر دمای سطح در منطقه خارستان بررسی شد. در این راستا از تصاویر تیرماه ماهواره لندست 7 و 8 طی دوره 1379-1396، مدل رقومی ارتفاع، نقشه زمین­ شناسی و توپوگرافی استفاده شد. دمای سطح از روش پنجره مجزا و کاربری اراضی از روش طبقه بندی نظارت شده برای سال 1396 استخراج شد. ارتباط بین دمای سطح با متغیرهای ارتفاع، جهت، شیب، پوشش گیاهی، رطوبت سطح خاک و دمای هوا با استفاده از روش های آماری بررسی شد. نتایج نشان داد میانگین دمای سطح، 43 درجه سانتی­ گراد، شاخص نرمال شده تفاضل پوشش گیاهی 0. 144 و شاخص تفاضلی رطوبت نرمال شده 0. 068-بود. با توجه به طبقه ­ بندی تصاویر با دقت کلی 99. 96 درصد و ضریب کاپای 0. 96، کاربری مرتع و باغ به ترتیب بیشترین و کمترین مساحت را به خود اختصاص داده اند. بیشترین مقدار دمای سطح C° 53 در اراضی دارای خاک لخت و مناطق مسکونی و کمترین C° 29 در اراضی باغی مشاهده شد. درحالی که بیشترین و کمترین مقدار دمای سطح به ترتیب مربوط به سازندهای پابده گورپی و آسماری بود. در دامنه­ های آفتابی بیشترین همبستگی 0. 5

شناسایی مناطق سیل­ خیز یک گام اساسی برای مدیریت ریسک سیل است و منطقه بندی خطر سیلاب اندازه­ گیری کمی از خطر سیل را فراهم می­ کند، درنتیجه امکان ارسال هشدارهای مناسب در مواقع خطر سیل و تسهیل عملیات امداد و نجات فراهم می­ شود. هدف از این تحقیق پهنه ­ بندی سیلاب با استفاده از تصاویر پهپادی و تأثیر آن بر کاربری اراضی در محدوده رودخانه لیقوان، زیر حوزه آجی­ چای در جنوب شرقی تبریز در استان آذربایجان شرقی است. برای پهنه بندی سیلاب از مدل رقومی ارتفاعی DEM با دقت 70 سانتی متر استفاده گردید. پس از تبدیل مدل رقومی ارتفاعی به TIN برای پیش پردازش، داده ها وارد نرم افزار HEC-GeoRAS گردید و با TIN تصاویر پهپادی سه بعدی گردید و ارتفاع مقاطع عرضی مشخص و گودی هیدرولیکی رودخانه به صورت دقیق استخراج گردید. پس از مرحله پیش پردازش نتایج وارد HEC-RAS گردید تا پس از تکمیل مشخصات جریان و داده های هیدرولیکی و واردکردن دبی های سیل در دوره های بازگشت 2، 5، 10، 25، 50، 100 و 200 سال، مد ل سازی جریان و پروفیل سطح آب در سیل هایی با این دوره های بازگشت به دست آید. سپس پهنه های سیلاب با نقشه کاربری اراضی تلفیق گردید. نتایج نشان داد با افزایش دوره بازگشت که مطابق با آن دبی نیز زیاد می شود؛ پهنه های سیل خیز افزایش یافته به طوری که در دوره بازگشت 2، 5، 10، 25، 50، 100 و 200 سال به ترتیب 6. 24، 6. 13، 6. 75، 7. 80، 9. 69، 10. 36 و 11. 44 هکتار زیرپوشش سیل قرار گرفت و همچنین مشخص گردید به ترتیب باغات، اراضی بایر و مناطق مسکونی بیش تر از سایر کاربری ها تحت تأثیر سیل قرار می گیرند.

دقت نقشه تغییرات کاربری به دست آمده از داده های سنجش ازدور به دقت نقشه­ های طبقه بندی کاربری اراضی در زمان های مورد مطالعه بستگی دارد. در این مطالعه از تصاویر سنجنده های TM و OLI در سال های 1368 و 1397 و روش طبقه بندی شئ گرا برای بررسی روند تغییرات کاربری/ پوشش اراضی با تأکید بر کاربری کشاورزی در حوزه آبریز قره سو استفاده شد. پس از پیش پردازش های لازم، پردازش شئ گرا با اعمال فرایند سگمنت سازی چند تفکیک آغاز گردید. جهت دستیابی به دقت بیش تر طبقه بندی کاربری اراضی علاوه بر باندهای طیفی از سایر اطلاعات نظیر شاخص نرمال شده تفاضل پوشش گیاهی NDVI، میانگین باندها، انحراف معیار باندها و ویژگی های هندسی استفاده شده است. از بین این اطلاعات غیر طیفی استفاده شده، تعداد 15 ویژگی توسط روش بهینه سازی فضای ویژگی­ ها FSO انتخاب و به عنوان اطلاعات جانبی در طبقه بندی الگوریتم نزدیک ترین همسایگی مورداستفاده قرار گرفتند. ضریب کاپای حاصل از ارزیابی صحت طبقه بندی تصاویر سال های 1368 و 1397 به ترتیب 85 و 96 درصد محاسبه شد که نشان دهنده قابل اعتماد بودن نتایج طبقه بندی شئ گرا است. در مرحله بعد به کمک نقشه های طبقه بندی شده و روش مقایسه پس از طبقه بندی، نقشه تغییرات تهیه گردید. طبق نتایج حاصل از آشکارسازی تغییرات، کاربری کشاورزی طی این بازه زمانی حدود 73849 هکتار افزایش سطح را در برداشته است که علت اصلی آن تخریب مراتع و به زیر کشت بردن این کاربری است.

وقوع پدیده فرونشست زمین و خطرات احتمالی آن در حوزه آبریز دشت تسوج استان آذربایجان شرقی به علت بروز بحران آب و دوره خشک سالی موجود در منطقه طی سالیان اخیر افزایش چشمگیری داشته است. به منظور برنامه ­ ریزی برای کاهش خطرات ناشی از فرونشست زمین، شناسایی مناطق پرخطر و مستعد وقوع این پدیده ضروری است. در این مطالعه به مدل سازی خطر وقوع فرونشست زمین در بستر الگوریتم جنگل تصادفی با بهره­ گیری از نقاط فرونشست ­ های ثبت شده و یازده متغیر محیطی مؤثر بر وقوع فرونشست (ارتفاع، شیب، جهت، شاخص رطوبت توپوگرافی، فاصله از آبراهه، تراکم زهکشی، فاصله از گسل، سنگ شناسی، کاربری اراضی، سطح آب زیرزمینی و افت سطح آب زیرزمینی) پرداخته شده است. قابلیت پیش­ بینی و صحت نتایج مدل با استفاده از منحنی تشخیص عملکرد نسبی (ROC) و مساحت سطح زیر این منحنی (AUC) مورد ارزیابی قرارگرفته است. ارزیابی نتایج مدل نشان دهنده دقت بسیار مناسب مدل 0. 86 است. بر اساس نتایج حاصل از مدل با روش میانگین کاهشی دقت، متغیر­ های سطح آب زیرزمینی، فاصله از گسل و افت سطح آب زیرزمینی تأثیر بیشتری بر پتانسیل وقوع فرونشست در منطقه موردمطالعه داشته­ اند. همچنین مطابق نتایج حاصل به ترتیب 18 و 11 درصد از مساحت منطقه موردمطالعه در کلاس پرخطر و بسیار پرخطر ازنظر وقوع فرونشست قرارگرفته که حاکی از شرایط خطرناک منطقه است. استفاده از نتایج حاصل از این تحقیق توسط مدیران و برنامه ­ ریزان نقش مؤثری در کاهش خطرات ناشی از فرونشست زمین خواهد داشت، همچنین ارائه و اجرای راهکار­ های عملیاتی را تسهیل می ­ کند.

پیشرفت­ های اخیر در زمینه وسایل پرنده و قابلیت نصب سنجنده ­ های سبک بر روی آن­ ها، امکان برآورد مشخصه­ های ساختاری درختان و توده ­ های جنگلی را از راه دور با هزینه های نسبتاً کم در مقایسه با روش های سنتی مهیا کرده است. در این پژوهش، دقت و صحت برآورد ارتفاع تک درختان با استفاده از تصاویر یک پرنده هدایت پذیر از دور (پهپاد) ارزان قیمت بررسی شد. برای این منظور 854 تصویر از ارتفاع 100 متری برداشت شد و پس از پردازش ها، با استفاده از الگوریتم ساختار حرکت مبنا (SFM)، ابر نقاط متراکم تهیه گردید. منطقه موردمطالعه شامل 34. 79 هکتار از پارک جنگلی سیسنگان بود که به منظور نمونه برداری، 28 قطعه نمونه 30×30 متر در آن طراحی گردید و نوع گونه و ارتفاع درختان ثبت شد. مدل سازی ارتفاع واقعی در مقابل ارتفاع برآوردی از مدل ارتفاعی تاج توسط تحلیل رگرسیون انجام گرفت. دقت و صحت برآوردها با معیار­ های اریبی نسبی و جذر میانگین مربعات خطا نسبی بررسی شد. بر اساس نتایج، اختلاف ارتفاع اندازه گیری شده زمینی و مستخرج از مدل ارتفاعی تاج ازنظر آماری معنی دار بود. همچنین جذر میانگین مربعات خطا نسبی برای برآورد ارتفاع شمشاد، ممرز، انجیلی و سایر گونه ­ ها به ترتیب 20. 39، 20. 39، 20. 57 و 20. 52 درصد محاسبه شد. درمجموع، اندازه گیری ارتفاع با استفاده از ابر نقاط تولیدشده از تصاویر پهپاد و روش های بکار برده شده در این تحقیق، اریب بود و برآورد ها دارای عدم قطعیت زیادی بود.