امیرحسام پاسبان

طبقه بندی جهت استخراج کاربری های اراضی همیشه یکی از مهم ترین کاربردهای سنجش از دور بوده و به همین دلیل روش های متفاوتی ایجاد شده اند. با گذشت زمان روش های پیشرفته تر و با دقت بالاتری به وجود آمدند که باعث افزایش دقت شده و در استخراج کلاس هایی که از نظر طیفی به هم نزدیک تر بودند بهتر عمل کرده اند. الگوریتم های شناسایی تغییرات در تصاویر سنجش از دور به دو دسته پیکسل پایه و شیءگرا بر پایه حداقل واحد پردازش تقسیم می شوند. هدف از این پژوهش ارزیابی و تهیه نقشه کاربری اراضی حوضه آبخیز نیرچای در استان اردبیل با استفاده از روش شیءگرا می باشد. طبقه بندی کاربری اراضی شامل قطعه بندی داده های تصویر با استفاده از الگوریتم قطعه بندی چند مقیاسه در محیط نرم افزار eCognition انجام شد. سپس این قطعات انتخاب شده و با استفاده از الگوریتم نزدیک ترین همسایه شیءگرا طبقه بندی و ارزیابی صحت انجام شد. نتایج نشان داد که طبقه بندی شیءگرا با صحت کلی 99 و ضریب کاپای 88/0 درصد که نشان دهنده صحت بالای روش شیءگرا در طبقه بندی است. همچنین نقشه کاربری اراضی نشان داد که کاربری مناطق آبی و مراتع ضعیف به ترتیب کم ترین (70 هکتار) و بیش ترین (8069 هکتار) مساحت را به خود اختصاص داده اند.

نوع و شدت فرسایش خاک در یک منطقه، تابع شرایط اقلیمی، پستی و بلندی زمین، خاک و کاربری اراضی است که در این میان اهمیت کاربری اراضی به دلیل نقش مؤثر انسان بر آن نسبت به دیگر عوامل زیادتر است. هدف از این پژوهش ارزیابی و تحلیل میزان فرسایش خاک در حوضه آبخیز بالیخلوچای با استفاده از مدل تجربی RUSLE در استان اردبیل است. به منظور اجرای این تحقیق ابتدا تصویر ماهواره ای منطقه مورد مطالعه مربوط به سال 1400 و ماه خرداد از مرکز تحقیقات زمین شناسی آمریکا دریافت و پس از تصحیحات اتمسفری و رادیومتریک با استفاده از روش طبقه بندی نظارت شده به شیوه ماشین بردار پشتیبان اقدام به تهیه نقشه کاربری اراضی شد. سپس به منظور برآورد میزان فرسایش از مدل RUSLE استفاده شد. جهت تجزیه و تحلیل و تولید نقشه ها در اجرای این تحقیق نیز از نرم افزارهای SPSS 21، Excel، ArcGIS 5.4، Archydro و ENVI 5.3 استفاده شد. لایه پارامترهای مدل RUSLE شامل لایه فرسایندگی باران، لایه خاک، لایه توپوگرافی، لایه پوشش گیاهی و عامل حفاظتی خاک هم چنین آمارهای مختلف مربوط به ایستگاه های باران سنجی، هیدرومتری، نقشه های توپوگرافی 1:50000، زمین شناسی 1:100000 هم چنینDEM (20 متر منطقه) و نیز بهره گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS و سنجش از دور استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که مقدار متوسط فرسایش سالانه خاک برای کل حوضه در دامنه بین 65/6- تا 75/14 تن در هکتار در سال متغیر است. هم چنین بررسی روابط رگرسیونی بین فاکتورهای مدل RUSLE و مقدار فرسایش سالانه خاک نشان داد که فاکتور توپوگرافی (LS) با بالاترین مقدار ضریب تعیین R^2=0/95 بیش ترین اهمیت را در برآورد فرسایش سالانه خاک به وسیله مدل RUSLE دارد.

فرسایش خاک یکی از مشکلات محیطی است که تهدیدی برای منابع طبیعی، کشاورزی و محیط زیست به شمار می رود. در این راستا، اطلاعات زمانی و مکانی فرسایش خاک در اقدامات مدیریتی، کنترل فرسایش و مدیریت حوزه های آبخیز نقش مؤثری دارد. امروزه عدم استفاده صحیح از اراضی و تغییرات کاربری اراضی مانند تبدیل جنگل ها و مراتع به اراضی کشاورزی، چرای مفرط، شخم روی شیب های تند، باعث افزایش میزان فرسایش خاک و رسوب شده است. کاربری های مختلف اراضی مقادیر مختلف فرسایش را ایجاد می کنند و مدیریت اراضی نقش به سزایی در جلوگیری از فرسایش دارد. در مطالعه حاضر، هدف تلفیق شاخص های زمینی و پوشش گیاهی برای برآورد و شناسایی خطر فرسایش خاک در حوضه آبخیز عموقین با استفاده از مدل RUSLE است. لایه پارامترهای مدل RUSLE شامل لایه فرسایندگی باران، لایه خاک، لایه توپوگرافی، لایه پوشش گیاهی و عامل حفاظتی خاک هم چنین آمارهای مختلف مربوط به ایستگاه های باران سنجی، هیدرومتری، نقشه های توپوگرافی، و زمین شناسی و نیز بهره گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS و سنجش از دور استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که مقدار متوسط فرسایش سالانه خاک برای کل حوضه در دامنه بین 21/1 تا 53/5 تن در هکتار در سال متغیر است. هم چنین بررسی روابط رگرسیونی بین فاکتورهای مدل RUSLE و مقدار فرسایش سالانه خاک نشان داد که فاکتور توپوگرافی (LS) دارای ارتباط کمی با میزان فرسایش سالانه خاک به وسیله مدل RUSLE دارد. هم چنین در بررسی دیگر بین شاخص های زمینی با مدل RUSLE نتایج نشان داد که عامل پوشش گیاهی با ضریب تعیین 47/0 درصد نسبت به سایر شاخص های مورد مطالعه دارای هم بستگی بیش تری است، شاخص قدرت جریان نیز با ضریب تعیین 07/0 درصد دارای کم ترین هم بستگی بین شاخص های مورد مطالعه است. این تحقیق امکان تلفیق شاخص های موثر توپوگرافی و پوشش گیاهی بر فرسایش و نیز امکان استفاده از سایر شاخص های موثر را تائید می نماید.

امروزه کاهش منابع اراضی ناشی از فرسایش خاک، هر ساله خسارات فراوان جانی و مالی را در پی دارد. بنابراین در این پژوهش به منظور برآورد فرسایش خاک و تولیدرسوب با استفاده از روش تجربی پسیاک اصلاح شده (MPSIAC) و بهره گیری از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) در حوضه آبخیز کوزه توپراقی استان اردبیل پرداخته شد. بدین منظور با استفاده از نقشه های پایه و بهره گیری از GIS لایه های اطلاعاتی مورد نیاز تهیه شد. پس از گردآوری، آماده سازی و ورود لایه های اطلاعاتی به محیط GIS و تلفیق این لایه ها میزان رسوب ویژه سطح حوضه بین ۷/۶۹ تا ۰/۷۶ تن در هکتار در سال محاسبه شد. مقدار کل و متوسط فرسایش سالانه خاک حوضه نیز به ترتیب برابر با 0 تا ۵۷/۶۲ و ۱۱/۶۶ تن در هکتار در سال به دست آمد. هم چنین بیش ترین و کم ترین مقدار فرسایش در زیرحوزه ها براساس اولویت بندی مربوط به زیر حوزه های 15 و 36 است که مقادیر آن ها به ترتیب برابر ۲۸/۵۰ و ۲/۸۳ تن در هکتار در سال محاسبه شد. متوسط رسوب تولیدی برای حوضه مورد مطالعه ۳/۱۶ تن در هکتار در سال برآورد شد. اولویت بندی زیرحوزه ها بر اساس میزان فرسایش خاک نشان داد که زیرحوضه 15 و 34، به ترتیب بیش ترین و کم ترین مقدار فرسایش (۲۸/۴۸ و ۲/۸ تن در هکتار در سال) را دارند. بر اساس میزان رسوب، زیرحوضه 16 و 34 به ترتیب بیش ترین و کم ترین مقدار رسوب (۷/۱۶ و ۰/۷۶ تن در هکتار در سال را تولید می کنند. بر اساس نتایج به دست آمده از تحلیل پارامترهای مربوط به فرسایش در مدل MPSIAC، می توان نتیجه گیری کرد که اولویت بندی انجام شده می تواند مبنای تصمیم گیری و مدیریت در کنترل فرسایش و تولید رسوب در نظر گرفته شود

فرسایش خاک یک فرایند ژئومورفیک غالب است که امنیت غذایی را در بخش های وسیعی از کره زمین را تهدید می کند. ویژگی های ژئومورفیک حوضه در هیدرولوژی، فرسایش خاک و تولید رسوب نقش مهمی دارد و می تواند شاخصی از وضعیت فرسایش و رسوبگذاری حوضه باشد. بنابراین هدف از این پژوهش ارتباط شاخص های پوشش گیاهی و ژئومورفیک با مقادیر فرسایش و رسوب در حوضه آبریز کوزه توپراقی است که با بهره گیری از قابلیت های سیستم اطلاعات جغرافیایی جهت استخراج خصوصیات ژئومورفیک حوضه انجام شد. بدین منظور مقادیر فرسایش و رسوب با استفاده از مدل پسیاک اصلاح شده (MPSIAC)، محاسبه شد. هم چنین به منظور استخراج خصوصیات فیزیوگرافی و ژئومورفیک (شامل: رطوبت توپوگرافی TWI، قدرت جریان SPI، شیب SLOPE، انحناء دامنه، انحناء پروفیل و انحناء پلان) زیرحوضه ها، از مدل رقومی ارتفاع با دقت مکانی 30 متر و نیز سایر لایه های مورد استفاده در مدل MPSIAC شامل نقشه های توپوگرافی 1:25000، زمین شناسی 1:100000 و نیز نقشه های موضوعی: خاکشناسی، پوشش گیاهی و تصاویر ماهواره ای، آمار ایستگاه های هواشناسی، باران سنجی مناطق مجاور حوضه آبریز استفاده شد. نتایج نشان داد که که ارتباط میان مقادیر فرسایش و رسوب در زیرحوضه های مورد مطالعه معنی دار است. علاوه براین، مقدار فرسایس و رسوب با مقادیر شیب نیز دارای رابطه ی معکوس و معنی دار هستند. هم چنین میان شیب و نیز شاخص قدرت آبراهه رابطه ی مثبت و معنی دار از نظر آماری وجود دارد. شاخص های مرتبط با انحناء دارای تغییرات اندکی در منطقه مورد مطالعه هستند. اما به دلیل توپوگرافی متنوع منطقه، مقادیر شیب دارای تغییرات قابل توجهی در میان زیرحوزه ها است.