سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی
سال:1390 | دوره:2 | شماره:2 |تعداد مقالات:12

توسعه فیزیکی شهرها نیازمند بررسی اطلاعات وسیعی با هدف رسیدن به توسعه پایدار می باشد. در این مطالعه که به بررسی میزان توان حوزه آبخیز شمال شهر کرج جهت توسعه شهری پرداخته شده است از روش تصمیم گیری چند معیاره (MCDM) و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) جهت مقایسه زوجی معیارهای بیوفیزیکی، زیست محیطی و اقتصادی - اجتماعی استفاده شد. نتایج نشان داد، با توجه به این که فاکتورهای اقتصادی و اجتماعی نسبت به فاکتورهای بیوفیزیکی و زیست محیطی کمترین وزن ها را به خود اختصاص داده اند، در عین حال در محدود کردن منطقه برای توسعه تاثیر بسزایی داشتند. همچنین نتایج حاصل از نمودارهای آنالیز تحلیل حساسیت و نقشه نهایی نشان داد، که بخش بسیار محدودی از حوزه آبخیز شمال کرج، توان مناسب جهت توسعه شهری را دارا است. پهنه هایی که در منطقه با توان درجه 1 (مناسب) شناسایی شده اند، 18.38 درصد از کل حوزه را با مساحت 1855.50 هکتار به خود اختصاص داده اند.

نقشه کاربری اراضی یکی از فاکتور های اساسی در مطالعات منابع طبیعی و مدیریت محیط زیست می باشد. اغلب تهیه نقشه کاربری اراضی یک منطقه یکی از پر هزینه ترین بخش های پروژه های زیست محیطی و منابع طبیعی است. داده های ماهواره ای یکی از سریع ترین و کم هزینه ترین روش های در اختیار محققان جهت تهیه نقشه کاربری اراضی می باشد. در سال های اخیر محققان از روش های مختلفی نقشه کاربری اراضی را با استفاده از این داده ها تهیه کرده اند. روش های مختلفی جهت طبقه بندی تصاویر ماهواره ای وجود دارد. هر یک از روش ها دارای معایب و مزایایی می باشند. تحقیق حاضر با هدف تعیین بهترین روش طبقه بندی تصاویر سنجنده +ETM از بین 9 روش طبقه بندی نظارت شده جهت استخراج نقشه کاربری اراضی شهر نور صورت گرفت. نتایج نشان داد که روش طبقه بندی ماشین بردار پشتیبان با میانگین ضرایب کلی و کاپا به ترتیب 90.94 درصد و 0.9503 نسبت به روش های دیگر دارای دقت بالاتری است. اولویت دقت روش های 9 گانه به ترتیب به صورت، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی، فاصله ماهالانویی، حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین، نقشه زاویه طیفی، واگرایی اطلاعات طیفی، سطوح موازی و در نهایت روش کدهای باینری می باشد. از نتایج تحقیق حاضر می توان با استفاده از روش صحیح طبقه بندی، نقشه کاربری اراضی را با دقت بالاتری استخراج نمود.

تصمیم گیری در مورد انتخاب مکان های مناسب احداث سد زیرزمینی با درنظر گرفتن اینکه معیارهای متعددی در این انتخاب باید درنظر گرفته شوند، کار دشواری می باشد. این معیارها شامل معیارهای فنی، زیست محیطی و اقتصادی - اجتماعی می باشد. استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) به علت امکان درنظر گرفتن معیارهای مختلف کمی و کیفی، می تواند یکی از راه های مناسب برای انتخاب مکان مناسب احداث سد زیرزمینی باشد. در این تحقیق از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) به دو روش مکانی و غیرمکانی استفاده شد و با درنظر گرفتن معیارهای ارزیابی، 5 مکان مناسب احداث سد زیرزمینی در منطقه پیشکوه شهرستان تفت استان یزد اولویت بندی گردید. در نهایت با تعریف 5 سناریو به اولویت بندی این مکان ها پرداخته شد که به علت خاصیت مکانی برخی از معیارها، زیر معیارها و شاخص های ارزیابی نتایج حاصل از اولویت بندی در دو روش مکانی و غیرمکانی یکسان نمی باشد.

هدف از این تحقیق، بررسی نقش عوامل انسانی در پدیده بیابان زایی در منطقه سگزی اصفهان می باشد. بدین منظور از دو معیار وضعیت پوشش گیاهی و نحوه مدیریت اراضی استفاده شد که معیار مدیریت اراضی شامل شاخص های مدیریت اراضی کشاورزی، مرتعی و معدنی و معیار وضعیت پوشش گیاهی شامل شاخص های درصد پوشش گیاهی، گرایش مرتع، مقاومت در برابر خشکسالی و حفاظت در برابر فرسایش گیاهان می باشد. داده های هر یک از شاخص ها، پس از آنالیزهای آماری و تعیین نرمال بودن با استفاده از آزمون کولموگروف - اسمیرنوف در محیط SPSS 15، وارد محیط ArcGIS 9.3 گردید و برای تهیه نقشه هر یک از این شاخص ها، از روش های معکوس فاصله وزنی و کریجینگ معمولی و گسسته استفاده گردید. سپس نقشه ها بر اساس روش مدالوس بین 100 تا 200 امتیازدهی شده و از میانگین هندسی شاخص های هر یک از معیارها، نقشه نهایی وضعیت هر معیار تهیه و از میانگین هندسی دو معیار وضعیت پوشش گیاهی و مدیریت اراضی، نقشه نهایی وضعیت فعلی بیابان زایی دشت سگزی اصفهان تهیه گردید. نتایج نشان داد که 74169 هکتار از منطقه مورد مطالعه در کلاس شدید و 37998 هکتار از آن در کلاس خیلی شدید بیابان زایی قرار می گیرد. نتایج همچنین نشان داد که شاخص های درصد پوشش گیاهی و مدیریت اراضی مرتعی به عنوان مهمترین شاخص های تاثیرگذار در پدیده بیابان زایی منطقه سگزی اصفهان می باشند.

فرسایش خاک یکی از عواملی است که زندگی بشر را تهدید می کند. اندازه گیری فرسایش همواره با مشکلاتی همراه است. کمبود ایستگاه های هیدورمتری در بیشتر حوزه های آبخیز برآورد فرسایش و رسوب را با مشکل مواجه ساخته است. البته محققان زیادی سعی کرده اند که روابط تجربی مناسب با هر شرایط آب و هوایی برای برآورد فرسایش و رسوب ارائه دهند. در این میان معادله جهانی فرسایش خاک و تجدید نظر شده آن از جمله مدل هایی است که در سرتاسر جهان کاربرد گسترده ای دارد. یکی از پارامترهای مهم این مدل فاکتور (R) یا شاخص فرسایندگی باران است که رابطه مستقیم با شدت فرسایش دارد. در این تحقیق در یک دوره آماری 22 ساله از 16 ایستگاه کلیماتولوژی محدوده حوزه سد ایلام برای تهیه نقشه فاکتور فرسایندگی باران استفاده شد. پس از محاسبه فاکتور فرسایندگی باران برای ایستگاه های مورد نظر، با استفاده از اکستنشن زمین آمار و روش زمین آماری مبتنی بر کریجینگ در محیط ARC GIS 9.3 نقشه فاکتور فرسایندگی باران برای این حوزه ترسیم گردید. همچنین در این تحقیق سه نوع روش کریجینگ شامل کریجینگ معمولی، ساده و عمومی مورد استفاده قرار گرفت. در پایان مشاهده گردید که روش کریجینگ ساده با مربع میانگین ریشه خطا 67.92 از بین روش های به کار گرفته شده مناسب ترین روش برای درونیابی می باشد. همچنین در مقایسه مربع میانگین ریشه خطا با خطای استاندارد برای تعیین میزان برآورد مورد انتظار، هر سه روش دارای برآوردی کمتر از حد انتظار بودند.

استفاده از فناوری های نوینی همچون سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی جهت مطالعه اکوسیستم های گیاهی و به خصوص تهیه نقشه های زمین پوشش، مستلزم شناخت کارآیی این ابزار و نیز شناسایی بهترین روش های کاربرد آن ها می باشد. هدف از انجام این مطالعه مقایسه میزان کارآیی سه روش رایج طبقه بندی نظارت شده داده های ماهواره ای (روش حداقل فاصله از میانگین، روش متوازی السطوح و روش حداکثر احتمال) در تشخیص گروه های گیاهی منطقه حفاظت شده گلول و سرانی (استان خراسان شمالی) می باشد. بدین منظور 143 نمونه تعلیمی از مناطقی که تا شعاع حداقل 30 متری ترکیب همگنی از گونه های گیاهی را نشان می دادند جمع آوری و مختصات آن ها بوسیله دستگاه GPS ثبت و به محیط سامانه اطلاعات جغرافیایی منتقل شد. داده های ماهواره ای شامل تصاویر ماهواره های +Landsat ETM و IRS LISS III بود که هر یک با استفاده از نرم افزار ENVI 4.2 آماده سازی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و میزان کارآیی هر روش طبقه بندی با محاسبه دو شاخص صحت کلی (Overall Accuracy) و ضریب کاپا (Kappa Coefficient) بررسی گردید. نتایج نشان دادند که در بین روش های بکار برده شده، روش حداکثر احتمال بیشترین میزان دقت را در طبقه بندی هر دو گروه داده های ماهواره ای دارد (90.35، 82.19=OA و 0.878، 0.772=KA) و در مقابل روش متوازی السطوح نیز کمترین میزان دقت را در طبقه بندی گروه های گیاهی در منطقه مورد مطالعه داشت (67.09، 76.58=OA و 0.593، 0.478=KA). این نتایج نشان می دهد که برداشت نمونه های تعلیمی کافی از طبقات موجود در طبیعت و بررسی میزان احتمال تعلق هر یک از پیکسل های تصاویر ماهواره ای به این طبقات، به خوبی می تواند در طبقه بندی گروه های گیاهی موجود در منطقه مفید واقع شود.

با توجه به کارکردهای مختلف پوشش گیاهی، بررسی تغییرات زمانی - مکانی آن، جزء اساسی از مطالعات محیط زیست شهری و حومه شهری است. در این مطالعه، با هدف بررسی تغییرات پوشش گیاهی منطقه 4 شهرداری تهران، از شاخص NDVI و تصاویر TM و IRS متعلق به سال های 1369 و 1385 میلادی استفاده و نقشه های پوشش گیاهی منطقه با تاکید بر درجات مختلف سرسبزی تهیه گردید. مقایسه وسعت کلاس های سرسبزی نقشه های پوشش گیاهی منطقه نشان داد که وسعت اراضی بدون پوشش به میزان 1779.917 هکتار و اراضی تحت پوشش گیاهی با درجه سرسبزی متوسط 272.7938 هکتار افزایش و وسعت اراضی تحت پوشش گیاهی با درجه سرسبزی ضعیف به میزان 2052.7108 هکتار کاهش یافته است. همچنین به منظور بررسی رویه تغییرات، تکنیک بررسی تغییرات پس از طبقه بندی اجرا گردید. نتایج این مطالعه حاکی از آن است که با تبدیل اراضی بدون پوشش به اراضی تحت پوشش گیاهی با درجه سرسبزی ضعیف و متوسط، بر وسعت اراضی تحت پوشش گیاهی منطقه به میزان 108.4416 هکتار افزوده شده که با توجه به تبدیل 1888.3586 هکتار از اراضی دارای پوشش گیاهی به اراضی بدون پوشش، نهایتا از وسعت اراضی تحت پوشش گیاهی 1779.917 هکتار کاسته شده است. همچنین به کارگیری مدل مارکوف در پیش بینی تغییرات پوشش گیاهی منطقه تا افق 1404 نشان می دهد که بیشترین احتمال تخریب در اراضی تحت پوشش گیاهی با درجه سرسبزی ضعیف دیده می شود و مقدار عددی آن 0.0167 می باشد.

هدف از این مطالعه بررسی توزیع مکانی فلزات سنگین کادمیوم، مس و سرب با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و زمین آمار و تاثیرات ساختارهای زمین شناسی و کاربری اراضی بر غلظت این فلزات در خاک می باشد. با استفاده از روش نمونه برداری سیستماتیک - تصادفی 39 نمونه خاک سطحی (20-0 سانتیمتری) از شهرستان نهاوند واقع در استان همدان به وسعت 1623 کیلومترمربع جمع آوری و غلظت کل عناصر، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک شامل EC ،pH و ماده آلی برای کلیه نمونه ها اندازه گیری شد. برای پهنه بندی غلظت عناصر از روش های مختلف کریجینگ استفاده شد و با کمک آنالیز همبستگی مکانی، مناسب ترین روش پهنه بندی با استفاده از مقادیر RMSS و RMSE و توابع MAE و MBE انتخاب گردید. سپس نقشه پهنه بندی غلظت فلز سنگین کادمیوم با استفاده از روش کریجینگ گسسته و مدل نمایی، فلز مس با استفاده از روش کریجینگ معمولی و مدل نمایی و فلز سرب با استفاده از روش کریجینگ گسسته و مدل کروی تهیه شد. همچنین برای تجزیه و تحلیل توزیع مکانی فلزات از نقشه های کاربری اراضی و زمین شناسی استفاده شد. نقشه کاربری اراضی با استفاده از اعمال روش هیبرید (که ترکیبی از طبقه بندی نظارت شده و نظارت نشده است) بر روی تصویر AWIFS سال 1378 با کاپای 0.91 و صحت کلی 95% تهیه گردید. تجزیه و تحلیل نقشه پهنه بندی فلزات نشان داد که عناصر کادمیوم، مس و سرب منشا زمین شناسی و کشاورزی دارند. در حقیقت این فلزات به طور طبیعی در خاک وجود دارند اما فعالیت های انسان سبب تجمع بیشتر این فلزات در خاک شده است.

این تحقیق با هدف ارزیابی و طبقه بندی شوری زایی به روش FAO-UNEP در حوضه آبخیز قمرود به وسعت 1614176 هکتار انجام شد. ارزیابی و طبقه بندی شوری زایی از جنبه های وضعیت کنونی و استعداد طبیعی با استفاده از سنجش از دور و GIS و با شاخص های مختلف انجام گردید. ابتدا لایه های اطلاعاتی تعیین و با تلفیق لایه ها و در نهایت طبقه بندی آن ها نقشه وضعیت کنونی و استعداد طبیعی در محیط GIS تهیه شد. نتایج ارزیابی و طبقه بندی از جنبه وضعیت کنونی نشان داد که 86.6 درصد مساحت حوزه در طبقه ناچیز، 6.9 درصد در طبقه متوسط، 3.7 درصد در طبقه شدید و 8.2 درصد در طبقه خیلی شدید واقع شده است و از جنبه استعداد طبیعی نیز 68.6 درصد مساحت حوزه در طبقه ناچیز، 31 درصد در طبقه متوسط و 0.1 درصد در طبقه شدید قرار گرفته است. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که روش FAO-UNEP، علیرغم اینکه یکی از روش های مناسب ارائه شده برای ارزیابی و طبقه بندی شوری زایی است، دارای نواقصی هم هست که از آن جمله اتکای زیاد به اطلاعات و آمار است که در صورت فقدان اطلاعات، انجام این روش با مشکل مواجه می شود.