استفاده از سنجش از دور و GIS در بررسی رابطة کاربری اراضی-آبهای زیر زمینی در خوزستان

استفاده از تکنیکهای سنجش از دور و GIS

در بررسی رابطةکاربری اراضی

آبهای زیر زمینی

در منطقه شمال خوزستان(دزفول – اندیمشک)

علی شجاعیان

مقدمه:

کاربری اراضی و تغییرات آن در طول زمان متأثر از عوامل بیوفیزیکی مانند خاک، اقلیم، پستی و بلندی، پوشش گیاهی و در نهایت فعالیتهای انسانی است(مخدوم 1380). از طرفی کاربری زمین درجریانات هیدرولوژیکی سطحی و زیر سطحی، اثر قابل توجهی دارد.

  
ابزار سنجش از دور و GIS می توانند به مثابه ابزاری قوی و کار آمد در کشف این رابطه بما کمک کنند(Biswajit, 2001).

داده های دور سنجی و آنالیز این داده ها در GIS ما را در شناسایی پدیده ها و جریاناتی که مستقیماً به آنها دسترسی نداریم یاری می دهند. بنحوی که مثلاً شواهد حاصله از تصاویر ماهواره ای (ونقشه کاربری بدست آمده از آن) در ترکیب با تحلیل سایر پارامترها مانند شیب، زمین شناسی و غیره در GIS‏، ما را به پتانسیل آبهای زیر زمینی و مناطق بهینه برای تغذیه ی مصنوعی رهنمون می سازند. با در نظر داشتن این نکته که در تغذیه ی مصنوعی علاوه بر پارامترهای مؤثر درتغذیه ی طبیعی بسیاری از عوامل دیگر مثل عوامل فرهنگی، اجتماعی و اقتصادی و غیره دخالت دارند(Choudhury,1999).
  
منطقه ی مورد مطالعه برای این تحقیق قسمت شمالی استان خوزستان (شهرستان دزفول و حومه) میباشد(شکل 1).

 بقیه در ادامه مطلب...

 

- تصاویر 1M و ETM2ماهواره‌ی لندست به ترتیب مربوط به سالهای 1991 و 2002

  
- نرم افزار پردارش تصویری ENVI ، کارتوگرافی Micostation وGIS Arc
  
- نقشه های زمین شناسی ، توپو گرافی ، خاک و غیره
  
- داده های مربوط به بارندگی دهساله ی منطقه از ایستگاه هوا شناسی صفی آباد دزفول.

در قدم اول باید نقشه ی کاربری اراضی سالهای 1991 و 2002 منطقه را از تصاویر ماهواره ای تهیه نمود. قبل از استخراج هر نوع داده و یا اطلاعاتی از داده های دور سنجی، لازم است بر روی آنها یکسری عملیات از قبیل پیش پردازش، بارز سازی و غیره انجام گیرد. که در نهایت بوسیله ی پروسه ی طبقه بندی تصاویر به دو شکل نظارت شده و نشده کلاس بندی می شوند(زبیری و مجد 1375).
  
طبقه بندی به اشکال مختلف و تلفیق این روشها با یکدیگر (به روش هیبرید ) به ما نقشه کاربری سالهای 91 و 2002 را میدهد.
  
 در ادامه باید کلیه ی نقشه هایی را که مورد استفاده دارند را به شکل رقومی در آورد. برای این منظور نقشه های خاک، ژئومرفولوژی و زمین شناسی و شیب بشکل رقومی تهیه شدند(نقشه شیب ازDEM‌3 منطقه بدست آمد).در این مرحله برای ورود داده ها (نقشه های رقومی شده) به GIS، اصطلاحاً باید آنها را GIS-Ready کرد(که خود شامل عملیاتی نظیر ویرایش‏، ایجاد توپولوژی، ریجستر کردن لایه‌ها و غیره میباشد). بعد از ورود داده ها به سیستم و از روی هم اندازی (Overlay) آنها در محیط ArcGIS و با لحاظ ارزش وزنی هر یک از لایه ها (استخراجی از جدول1)، مناطق با پتانسیلهای مختلف آبهای زیر زمینی استخراج می گردد(شکل 2). سپس با استفاده از وزن هر یک از پارامترهای فوق که در قالب یک نقشه رقومی به GIS وارد شده اند، می توان نقشه ی پتانسیل تغذیه ی منطقه را نیز تهیه کرد(شکل 3).

نتیجه گیری: 

1. آنچه مسلم است اینکه کاربری اراضی منطقه در یک دوره ی ده ساله دستخوش تغییر و تحولاتی بوده است.که این تغییرات را میتوان با نسبت گیری تصاویرطبقه بندی(مربوط به سالهای91و2002)، بدست آورد(شکل 4).

  
2. از عوامل هیدرولوژیکی مؤثر بر تغییرات کاربری، بارندگی است. بدین صورت که درمناطق با ظرفیت نفوذپذیری و همچنین نگهداری بالای آب زیر زمینی موجبات نوسانات موسمی را فراهم می‌آورد. چرا که با اتمام فصل بارندگی، سطح آب زیر زمینی به تدریج کاهش یافته و موجب تغییراتی در سطح زمین (مثلا کاهش پوشش گیاهی) می شود.و با رسیدن مجدد فصل بارندگی و بالا آمدن سطح آب زیر زمینی تغییراتی مشابه و البته در جهت عکس را سبب سازاست(Shih, 1996).
  
آنچه این روند را مختل می‌کند وقوع خشکسالی در یک منطقه است که می تواند سیکل مورد اشاره را برهم بزند(2). با بررسی آمار دهساله ی بارندگی منطقه و هیستوگرام مربوطه، معلوم گردید که در دوره ی مورد مطالعه در منطقه نوساناتی شدید که معرف خشکسالی باشد، وجود نداشته است(سازمان مدیریت و برنامه ریزی خوزستان1382)(شکل 5).
  
3. با توجه به پارامترهای طبیعی و عمده ی تعیین کننده ی مواضع تغذیه ی مصنوعی (زمین شناسی، ژئومرفولوژی، خاک، شیب و…) و لحاظ دترمینان وزن هرکلاس و در نهایت تلفیق (Overlay) آنها در GIS میتوان مواضع مناسب برای تغذیه ی مصنوعی را پیشنهاد نمود (Choudhury1999)(شکل 3).

4. از نظر زمین شناسی ارتفاعات شمال و شمال غربی منطقه از جنس غالب کنگلو مرای بختیاری و در نواحی جنوبی آبرفت می باشد. از نظر خاکشناسی نیز منطقه ی شمال و شمالشرق از نوع Sandy و Sandy loam بوده و قسمت جنوب و جلگه ای دزفول از clay loam تشکیل شده است.
  
از طرفی شیب در نواحی شمال منطقه به جهت کوهستانی بودن و وجود ارتفاعات عمده ی جلگه ی خوزستان (نظیر کوه کینو، ملوک و سالن ) زیاد و هرچه به نواحی جنوبی حرکت می کنیم بر همواری آن افزوده می شود. تا جایی که در جنوب ترین قسمتهای منطقه به حداقل می رسد. با توجه به آنالیز داده های فوق می توان گفت بطور کلی مناطق شمالی منطقه از نظر تغذیه ی آبهای زیر زمینی دارای پتانسیل کمتری بوده واز نظر میزان آبهای زیر زمینی نوسانات چندانی را شاهد نیست. در مقابل در نواحی جنوبی به جهت پتانسیل بالاتر تغذیه، دارای پتانسیل بیشتری برای نوسان میباشد.
  
5. بررسی نقشه های لندیوز تهیه شده مربوط به سالهای 91 و 2002 بیانگر بیشنه‌ی تغییرات در نواحی جنوبی وجنوبغرب و کمینه‌ی آن در نواحی شمالی و شمال شرق است(شکل 4).
  
6. صرفنظر از عوامل غیر فضایی (انسانی) در تغییرات کاربری و با توجه به بندهای 2تا5 میتوان گفت نواحی شمالی منطقه ی مورد مطالعه دارای شرایط تغذیه ی کمتر و در نتیجه نوسانات سطح ایستابی کمتر در مقایسه با نواحی جنوبی میباشد. از طرفی عوامل زیر سطحی و نوسان در سطح ایستابی تأثیر مستقیمی بر پدیده های سطحی و کاربری اراضی دارد.
  
بدین معنی که میتوان رابطه ی تغییرات کاربری- نوسان آب زیر زمینی را رابطه ای مستقیم تعریف نمود. وهمانگونه که اشاره شد هر کدام از موارد دو سویه ی این رابطه خود از عوامل مختلفی تأثیر می پذیرند.