پایش بیابان زایی

بیابان زاییپسازدوچالشتغییراقلیموکمبودآب شیرین،سومینچالشمهمجامعهجهانیدرقرنبیستویکم می باشد، کهبهعنوانیکیازبارزترینوجوهتخریبمحیط زیستوانهداممنابعطبیعیدرجهان مطرحگردیده است. این پدیدهباتأثیربرپوشش گیاهی،آبوخاک، عامل جدّی تهدید کننده پارک های ملی در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران است.اقداماتاجرایی دررابطهباکنترلبیابان زاییبایدمتکیبرشناختوضعیتفعلیبیابانی شدنوشدتآنباشد. در این پژوهش به منظور ارزیابی و پایش بیابان زایی پارک ملی بمو- شیراز، روند تغییرات سالانه پوشش گیاهی در بازه زمانی(2014-2000) مورد بررسی قرار گرفت. فرضبرایناستکهباتحلیلسری هایزمانیبلندمدتداده هایماهواره ای و با استفاده از شاخص های پوشش گیاهی (NDVI و (EVI، می توان چنین تغییراتی را پایش نمود. لذا در این پژوهش، پروفیل و نقشهتغییرات سالانه مقادیر NDVI و EVIدر طی14 سال، بااستفادهازمحصول MOD13A1 سنجنده MODISماهواره Terra سیستم Aqua،در محیط نرم افزاری IDRISI Selva تهیه و مورد تحلیل قرارگرفت. در نهایت با به کارگیری منطق فازی، پروفیل و نقشه شدت بیابان زایی در بازه زمانی مذکور ، تهیه گردید. نتایج به دست آمده نشان دهنده تخریب پوشش گیاهی وافزایش شدت بیابان زایی در قسمت شمال غربی است. این تخریب شکل جدیدی از بیابان زایی به نام بیابان زایی تکنوژنیکی می باشد که دلیل آن احداث شهر جدید صدرا در قسمت شمال غربی و غرب این پارک بوده است به طوریکه با احداث شهر صدرا در محدوده غربی این پارک، عملاً حفاظت از این قسمت نا ممکن گردیده است.

روند روز افزون تخریب منابع طبیعی در بسیاری از نقاط جهان، تهدیدی جدی برای بشریت محسوب می شود. بیابان زایی یکی از مظاهر این تخریب می باشد که در حال حاضر به عنوان یک معضل گریبان گیر بسیاری از کشورهای جهان از جمله کشورهای در حال توسعه می باشد. در حال حاضر سنجش از دور یکی از فن آوری هایی است که با داده های بهنگام و دقت مناسب برای پایش تغییر کاربری اراضی در عرصه های منابع طبیعی می باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی تغییرات کاربری اراضی به منظور پایش بیابان زایی با استفاده از تکنیک سنجش از دور در منطقه شرق اصفهان- اراضی کشاورزی اطراف زاینده رود می باشد. در این مطالعه از تصویر سنجنده های TM به تاریخ 1366 ، 1377، ETM + به تاریخ 1381و OLI به تاریخ 1393 مربوط به ماهواره لندست5 ،7 و 8 جهت بدست آوردن نقشه کاربری اراضی استفاده و بعد تصحیح هندسی و رادیومتریک انجام گرفت. سپس از ترکیب رنگی کاذب، آنالیز مولفه اصلی، شاخص گیاهی و روش طبقه بندی نظارت شده جهت بارزسازی عوارض و از الگوریتم حداکثر احتمال به عنوان مناسب ترین روش در طبقه بندی نظارت شده در 9 طبقه از پوشش اراضی استفاده گردید. پس از تولید نقشه کاربری اراضی عملیات ارزیابی صحت با محاسبه ماتریس خطا و سپس عملیات آشکارسازی برای این نقشه ها انجام گرفت. در نهایت جهت پایش بیابان زایی، تغییرات 27 ساله کاربری اراضی اطراف زاینده رود با استفاده از روش مقایسه به شناسایی تغییرات پرداخته و مساحت هر کاربری بدست آمد. نتایج نشان داد که در دوره زمانی 27 ساله، حاشیه رودخانه زاینده رود تغییرات چشمگیری داشته، به طوری 43/86 درصد حاشیه رودخانه به دلیل گسترش فعالیت های کشاورزی در حریم رودخانه و خشک شدن رودخانه، تخریب شده است. از دیگرتغییرات بارز، کاهش قابل توجه اراضی کشاورزی می باشد به طوری که 64 درصد این اراضی نسبت به سال 1366 کاهش یافته است. از دلایل کاهش اراضی کشاورزی می توان به خشکسالی حاکم بر منطقه و خشک شدن رودخانه زاینده رود و همچنین کاهش نزولات جوی وتغییر کاربری اراضی و همجواری این منطقه با کویر اشاره کرد. همچنین حدود 99/324 هکتار از اراضی شوره زار به اراضی کشاورزی تبدیل شده است. علاوه بر این، مناطق شهری هم توسعه یافته که درتوسعه آن اراضی کشاورزی و مرتع نقش داشته اند. اراضی بایر اطراف زاینده رود نیزافزایش و همچنین در منطقه از اراضی مرتعی کم و به اراضی بایر وتا حدودی به کشاورزی افزوده شده که استفاده نامناسب از این اراضی را به منظور کشاورزی نشان می دهد. که این بیانگر پیشرفت بیابان زایی در منطقه است. به طور کلی روند بیابان زایی در این دوره 27 ساله یک روند رو به رشد داشته است. بنابراین داده های ماهواره ای چند زمانه و چند طیفی جهت بارزسازی خصوصا در مورد پایش بیابان زایی دارای قابلیت وسیعی می باشد و روش مقایسه پس از طبقه بندی برای مشخص شدن نوع و جهت تغییرات رخ داده مفید است.

پژوهش حاضر با هدف پایش روند بیابان زایی در محدوده پیرامونی دریاچه ارومیه در بازه زمانی 2000 تا 2018 میلادی انجام شده است. برای رسیدن به این هدف، نخست هفت فریم از تصاویر سنتینل-2 مربوط به سال 2018 و سه فریم از تصاویر ماهواره لندست 5 مربوط به سال 2000 میلادی با استفاده از نرم افزار QGIS و ENVI 5.3 پیش پردازش و پردازش، و شاخص های معرف بیابان زایی در قالب زوج شاخص های طیفی آلبدو – شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده، میزان سبزینگی- ضریب روشنایی و میزان رطوبت– ضریب روشنایی استخراج شد. در مرحله بعد روابط آماری موجود بین زوج شاخص های یادشده بررسی شد. براساس نتایج حاصل، زوج شاخص های میزان سبزینگی– ضریب روشنایی و میزان رطوبت– ضریب روشنایی، با کسب همبستگی منفی به مثابه زوج شاخص های معرف بیابان زایی انتخاب و نقشه شدت خطر بیابان زایی برمبنای آنها تهیه شد. برای صحت سنجی نتایج به دست آمده، الگوریتم بیشترین درجه شباهت به کار رفت. الگوریتم یادشده با کسب درجه صحت 96/91 و ضریب کاپای 95/0 برای سال 2000 میلادی، درجه صحت 25/91 و ضریب کاپای 89/0 در سال 2018 نشان دهنده انطباق مناسب نتایج کسب شده با واقعیت های زمینی است. برای پایش روند وقوع پدیده بیابان زایی، تغییر مساحت کلاس های خطر بیابان زایی در محدوده مطالعه شده بررسی شد. براساس نتایج به دست آمده، مساحت کلاس های خطر شدید ( 01/5 درصد)، نسبتاً شدید ( 47/11 درصد) و متوسط (12/6 درصد) رشد مثبت و مساحت کلاس های خطر ضعیف (17/9 درصد) و بدون بیابان زایی ( 43/13 درصد) رشد منفی دارد؛ بنابراین روند افزایشی درصد مساحت کلاس های خطر شدید، نسبتاً شدید، متوسط و کاهش مساحت کلاس های خطر ضعیف و بدون خطر بیابان زایی نشان دهنده روند صعودی وقوع بیابان زایی در محدوده مطالعه شده است. معیار آب زیرزمینی، اقلیم و درصد پوشش گیاهی، مهم ترین عوامل مؤثر در وقوع بیابان زایی در محدوده مطالعه شده است.