کاربرد تلفيقی سيستم اطلاعات جغرافيايی و سنجش از دور در مطالعه حريم و تغيير شکل مسيلها

کاربرد تلفيقی سيستم اطلاعات جغرافيايی و سنجش از دور در مطالعه حريم و تغيير شکل مسيلها

 

ابوالقاسم دادرسی سبزوار

عضو هيات علمی مرکز تحقيقات کشاورزی و منابع طبيعی خراسان - سبزوار، ص پ 103 -  تلفن: [phone]

 

چکيده

تولد تمدن های بزرگ در کنار آب بوده و در حال حاضر شهرهای بزرگی در دنيا وجود دارند که در حاشيه ی رودخانه ها و مسيل ها توسعه يافته اند. افزايش جمعيت شهری  و نياز روز افزون آنها به زيبا ديدن فضای اطراف خود، لزوم توجه به اكوسيستم های طبيعی را در فضای شهری تشديد و بالا رفتن آلودگی های زيست محيطی و نياز انسان به محيط های پاک، توجه به اين مهم را دو چندان می سازد.

کال شور شهرستان سبزوار که بزرگترين و مهمترين کال ايران مرکزی به شمار می آيد، يکی از مهمترين منابع طبيعیِ کشور است که متاسفانه بدون استفاده بهينه از حاشيه ی جنوبی شهر سبزوار عبور و در ادامه از طريق دشت خارتوران وارد دشت کوير می شود. در اين بررسی ميزان تغييرات مشخصه های هندسی و وسعت اجزاء کال شور در حاشيه شهر سبزوار که می تواند به عنوان يک منبع طبيعی مورد توجه و ساماندهی قرار گيرد به کمک پيمايشهای صحرايی، داده های ماهواره و سيستم اطلاعات جغرافيايی، مورد ارزيابی قرار گرفته است. بديهی است فرآيند طراحی و اجرای عمليات ساماندهی و زيبا سازی پايا در حريم کال، نيازمند مطالعه و کسب اطلاعات علمی و گزارشات دقيق است که اين امکان با تلفيق سيستم اطلاعات جغرافيايی و سنجش از دور مورد توجه قرار گرفته است.

نتايج نشان داد که به کارگيری GIS و RS می تواند به عنوان تکنيکهای قدرتمندی در مطالعه ی حريم و تغيير شکل مسيل ها مورد استفاده قرار گيرد و سرعت دسترسي مجدد و پايش اراضی حاشيه را به دقت و کم هزينه برای برنامه ريزان فراهم آورد.

کلمات کليدی: سيستم اطلاعات جغرافيايی- سنجش از دور- مسيل- کال- حريم- سبزوار.

 

مقدمه

            مسيل هاي شهري علاوه بر اينكه به عنوان مجاري طبيعي جمع آوري و انتقال بارشهاي جوي عمل مي كنند، در بسياري از نقاط جهان و مناطقي از كشورمان ساماندهي و مورد بهره برداري بهينه قرار گرفته اند. صرف نظر از اهميتي كه توجه به مسيلهاي شهري براي جلوگيري از تخريب سيلاب و مسدود شدن معابر و مجاري دارند، استفاده از آنها به عنوان اماكن تفريحي و چشم اندازهاي طبيعي در مناطق شهري، بسيار حائز اهميت است.

 

رود شور شهرستان سبزوار که در گويش محلی به کال شور معروف است، بزرگترين رودخانه ای است که از شمال شرق کشور وارد حوزه آبخيز ايران مرکزی شده و به دشت کوير منتهی می گردد. رودخانه ی کال شور از ارتفاعات 2600 متری کوه های کمر سياه در شمال غرب تربت حيدريه سرچشمه گرفته و پس از طی مسافتی بيش از 220 کيلومتر به ارتفاع کمتر از 800 متری دشت خارتوران و سپس دشت کوير وارد می شود. اين كال با شيب متوسط 2/1 درصد متاسفانه بدون استفاده از جنوب شهر سبزوار عبور مي كند.

در اين تحقيق با استفاده از پيمايشهاي ميداني و طبقه بندي پلان از داد هاي ماهواره، خصوصيات هندسي رودخانه كال شور در محل حاشيه ي شهر سبزوار مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته و با استفاده از سيستم اطلاعات جغرافيايي مسير آن به عنوان يك منبع طبيعيِ قابل توجه در برنامه ريزي فضاي سبز شهري، بررسي شده است.

 

مواد و روشها

            منطقه ي مورد بررسي شهر سبزوار در غرب استان خراسان رضوي مي باشد. بر پايه ي مطالعات به عمل آمده {1}، متوسط دراز مدت بارندگي در منطقه 189 ميلي متر و متوسط سالانه ي دما 6/17 درجه سانتي گراد مي باشد كه تير ماه با متوسط 1/31 درجه ي سانتي گراد گرمترين و دي ماه با متوسط 1/3 درجه سانتي گراد سردترين ماههاي سال در منطقه ميباشند. متوسط مطلق حداقل درجه حرارت 20- درجه سانتي گراد و متوسط مطلق حداكثر درجه حرارت 5/45 درجه سانتي گراد است كه هر دو به ترتيب در سردترين و گرمترين ماه سال به وقوع پيوسته اند. همين مطالعات نشان ميدهد كه منطقه تحقيق با دارا بودن متوسط سالانه ي 40 درصد نم نسبي، تبخيري معادل 1430 ميلي متر در سال را دارا مي باشد. شكل 1، موقعيت منطقه ي مورد پژوهش را در استان خراسان رضوي نشان مي دهد.

            به منظور بررسي حريم و تغيير شكل رودخانه كال شور در حاشيه ي شهر سبزوار، قديمي ترين و جديد ترين داده هاي موجود منطقه تهيه و به كمك بسته نرم افزاري ILWIS 3.0-GIS  به سيستم وارد گرديد. براي اين منظور داده هاي رقومي ماهواره لندست با سنجنده TM مربوط به گذر 161 رديف 35، ثبت شده در 29 آوريل سال 1987 ميلادي و 13 مي سال 2001 ميلادي، مورد استفاده قرار گرفتند. اين داده ها قبل از بكارگيري، با هدف حذف تاثيرات گرد و غبار، مه، بخار و... موجود در جو زمين، تصحيح اتمسفري و با انگيزه اصلاح اعوجاجات هندسي تصاوير، تصحيح هندسي شدند.

به واسطه مقايسه بسيار دشوار تصاوير ماهواره اي در باندهاي مستقل، متراكم كردن داده هاي ماهواره در يك تصوير، از شيوه هاي مناسب بارز سازي تصاوير ماهواره به شمار مي آيد كه يكي از عمومي ترين اين روشها، استفاده از باندهاي قرمز، سبز و آبي در ايجاد تصاوير كاذب رنگي (FCC) مي باشد. اين تصاوير از تركيب حداقل 3 كانال تصويري در محيطRGB(Red,Green,Blue)  حادث مي گردند كه پس از آشكارسازي با روشهاي موجود، پديده هاي زميني با وضوح قابل اعتمادتري در آنها قابل تفسير و تعبير مي باشند.

در اين بررسي تعداد فراواني تلفيق باندي، تشكيل ايندكس و تجزيه عوامل اصلي ساخته و تشكيل ماتريس همبستگي بين باندهاي تصوير منتخب (به جز باند 6) و محاسبه ضريبِ شاخصِ مطلوبيت براي يافتن بهترين تركيب سه باندي، صورت گرفت. همچنين با انجام عمليات سعي و خطا، بهترين تصوير رنگي براي دسترسي به هدف مورد نظر حاصل گرديد.

همزماني ثبت تصاوير ماهواره  (10 ارديبهشت براي تصوير سال 1987 و 24 ارديبهشت براي تصوير سال 2001)، امكان هر گونه خطا در مرحله ي تفسير و طبقه بندي را به شدت كاهش داد.

با تفسير ديداري تصوير سه باندي مورد نظر بر روي مانيتور و استفاده از تكنيك on screen digitizing در محيطILWIS 3.0-GIS  اقدام به برداشت پلان كال در بخش پاياب آن گرديد. محدوده مناطق در دو تصوير مورد نظر تفكيك و مساحت تحت پوشش در دو مقطع زماني، بررسي شد. با تلفيق و مقايسه پلان هاي مورد بحث، تغييرات مرفولوژيكي كال طي مدت زمان مورد بررسي ارزيابي گرديد. محدوده ي مورد بررسي طولِ مسيري از كال بود كه از حاشيه ي شهر سبزوار عبور ميكرد. اين مسير از موقعيت 552848 متر تا 568218 متر طول شرقي و3997670 متر تا 4000396 متر عرض شمالي، برخوردار بود. شكل شماره 2 تغييرات مورد بحث را در اين محدوده، نشان مي دهد.

 

نتايج و بحث

امكان ساخت تعداد زيادي تصاوير كاذب رنگي در محيط RGB فراهم است لكن بهترين FCC بستگي به هدف مورد بررسي دارد. از ميان تعداد فراوانيFCC هاي ساخته شده در اين پژوهش، نهايتاً تركيب سه بانديRGB531، به عنوان مناسب ترين تركيب باندي جهت دست يابي به اهداف اين بررسي، با روش سعي و خطا مورد تاييد و بهره برداري قرار گرفت. . اين تركيب 3 باندي، وضوح بيشتري را در شناسايي عوارض فرسايش، نسبت به شاخص OIF از خود بروز مينمود. تصوير فوق قادر بود ضمن تمايز حاشيه، كال را با رنگ واقعي خود در طبيعت، نمايش دهد. شكل شماره 3 تركيب باندي فوق در منطقه مورد بررسي در سال 1987 كه در مرحله ي طبقه بندي مورد استفاده قرار گرفت را نمايش مي دهد.

نتايج حاصل از مطالعه ي حريم و تغيير شكل مسير كال شور سبزوار، در جدول و نمودار شماره 1، خلاصه گرديده است. چنانچه از اين جدول و نمودار ملاحظه مي شود، طي 14 سال طول دوره مورد بررسي از ارديبهشت سال 1366 تا ارديبهشت سال 1380 خورشيدي و در محدوده اي از كال كه در اين تحقيق مورد بررسي قرار گرفته است، 104092 متر  به سطح حريم كال اضافه شده است.

نتيجه گيري نهايي تحقيق، تاكيدِ كاراييِ تصوير سه باندي RGB531 در مطالعه حريم و تغيير شکل مسيلها و سازگاري سيستم اطلاعات جغرافيايي در تلفيق با داده هاي سنجش از دور، در اين مطالعات ميباشد. همچنين استفاده از باندهاي 5، 2 و PCA234 در طبقه بندي پلان و بررسي خصوصيات هندسي رودخانه كال، نتايج قابل قبولي را به همراه داشته است.

با تكيه به نتايج حاصله، طراحي، محاسبات و ارائه ي راهكارهاي اجرايي مرتبط با حريم و بستر مسيلها، با هدف استفاده بهينه از آن در برنامه هايِ تفريحي، توريستي، اقتصادي، فضاي سبز و زيبا سازي، با تلفيق سيستم اطلاعات جغرافيايی و سنجش از دور به عنوان دو تكنيـك مناسب و مفيد در جمع آوري اطلاعات و تصميم گيري سريعتر، دقيق تر و با صرفه تر، براي کسب اطلاعات علمی و گزارشات مرتبط، با دقت و سرعت قابل قبولي فراهم است.

 

 

جدول1: تغييرات سطح اراضي حريم كال (1987-2001)

تغييرات مساحت نسبت به سال 1987		مساحت 2001		مساحت 1987		موضوع
متر مربع	درصد	متر مربع	درصد	متر مربع	درصد	حريم كال
104092	4/2	4419369	100	4315277	100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نمودار 1: تغييرات سطح اراضي حريم كال در محدوده ي مورد بررسي (1987-2001)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل 1: موقعيت منطقه مورد پژوهش در استان خراسان رضوي

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل 2: تغييرات مرفولوژيكي كال شور طي مدت زمان مورد بررسي (1987-2001)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل 3: تركيب 3 باندي RGB 531، از تصويرTM به شماره سين 35-161  به تاريخ 29 آوريل سال 1987، محدوده اجرای طرح و موقعيت كال نسبت به شهر سبزوار

 

منابع

1-   دادرسي سبزوار، ابوالقاسم، 1385. مطالعات هوا و اقليم طرح جامع فضاي سبز شهر سبزوار، دانشگاه آزاد اسلامي واحد سبزوار، سبزوار: 73 صفحه.

2-      اميرآبادي زاده، ح.، ق. شاد، غ. سنجري و م. شكويي. 1375. پوشش گياهي منطقه سبزوار. موسسه تحقيقات جنگلها و مراتع كشور. تهران: صفحه 4.

3-      نجفي ديسفاني، م. 1372. سنجش از دور و آموزش آن در دانشگاه تربيت مدرس. نشريه دانشگاه تربيت مدرس تهران، شماره 15 و 16: ص ص 18-14.