بخشی از مقاله
چکيده
رشد سريع جمعيت انساني زيربناي بسياري از مشکلات زيست محيطي است . افزايش روزافزون جمعيت ، فشار بر عرصه هاي طبيعي را افزايش داده و بهره برداري بي رويه و غير اصولي از اراضي و تغيير کاربري ها، باعث عکس العملهاي متفاوت اکوسيستم ها شده است . امروزه سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي و تکنولوژي سنجش از دور با گسترش سامانه هاي پشتيبان تصميم گيري در قالب مدل ها به طور فزاينده اي در مديريت مناطق شهري به کار گرفته مي شوند، بنابراين آشکارساز ي و مدل سازي تغييرات کاربري اراضي با استفاده از داده هاي سنجش از دور در محيط GIS مي تواند شناخت مناسبي از چگونگي تغييرات کاربري اراضي ارائه داده و در مديريت آن راهکار هاي مناسبي را ارائه دهد. اين تحقيق به منظور بررسي تاثيرات زيست محيطي تغيير کاربري اراضي در بافت هاي مجموعه شهري يزد با استفاده از تکنولوژي RS و بهره گرفتن از متد SMCE و با هدف اندازه گيري ميزان اين تاثيرات و تعيين مخرب ترين نوع تغيير اراضي در محدوده منطقه مورد مطالعه انجام شد. دو گزينه تغيير در کاربري اراضي و عدم تغيير در کاربري ها جهت ارزشيابي مشخص گرديد. داده هاي مورد نياز شامل پارامترهاي اقليم و هواشناسي ، پارامترهاي آلودگي هوا و تصاوير هوايي سنجنده هاي TM و +ETM ماهواره لندست بود که به صورت نقشه هاي رستري به عنوان ورودي برنامه ILWIS-SMCE مورد استفاده قرار گرفت . با استفاده از روش ارزيابي چند معياره مکانمند، هدف اصلي، اهداف خرد و درخت معيارها تشکيل و استانداردسازي و وزن دهي صورت گرفت و نقشه شاخص خروجي و جدول مقادير اثرات زيست محيطي در گزينه هاي در نظر گرفته شده، براي تجزيه و تحليل استخراج شد. بر اساس يافته هاي تحقيق حاضر کاهش تراکم پوشش گياهي مهمترين اثر در تغيير کاربري اراضي مجموعه شهري يزد شناسايي شد. همچنين نتايج نشان داد تغيير کاربري زمين هاي بافت شهري از کشاورزي به صنعتي بيشترين اثر مخرب را بر محيط زيست منطقه مورد مطالعه خواهد داشت .
واژه هاي کليدي : کاربري اراضي، اثرات زيست محيطي ، سنجش از دور، SMCE
١- مقدمه
امروزه مسئله آسيب هاي منتهي به تضيع و تخريب محيط زيست -که بيشتر پيامد اقدامات و فعاليت هاي انسان هستند- از مهم ترين مسائل جهاني است که جوامع بشري اعم از توسعه يافته و يا درحال توسعه با آنها مواجهند. اهميت اين موضوع نه تنها از جنبۀ زيست محيطي و آثار آن بر روي سامانه هاي (سيستم هاي ) منابع طبيعي ، بلکه از نظر اقتصادي نيز داراي اهميت است . بنابراين ، کم و کيف محيط زيست در فرايند توسعه پايدار نقش و جايگاه اصلي را دارد. توسعۀ فيزيکي شهرها فرايند پيچيده اي است که با مطالعه روابط متقابل ميان عوامل بيوفيزيکي و انساني شناخته مي شود. مطالعات نشان مي دهد که روند توسعه اجتماعي - اقتصادي شهرها، پس از انقلاب صنعتي ، در سراسر جهان سرعت يافت (٢٠١١ ,Park, et al).
سيماي سرزمين و کاربري هاي مناطق مختلف به واسطه رشد شهرنشيني و افزايش جمعيت ، بسرعت در حال تغييرند.گسترش شهرنشيني و کاربري هاي انسان ساخت در طبيعت موجب تغييرات زير بنايي در ساختار و کارکرد اکولوژيکي سيماي سرزمين و تغيير تدريجي ساختار مکاني و الگوي سيماي سرزمين مي شود. براي شناخت و فهم نتايج اکولوژيک و اقتصادي اجتماعي حاصل از توسعه ي شهري، کمي کردن الگوهاي مکاني سيماي سرزمين شهري لازم است ( ,Gordon .(1986
کاربري اراضي در مفهوم کلي آن به نوع استفاده از زمين در وضعيت موجود گفته مي شود که در برگيرنده تمامي کاربري در بخش ها ي مختلف کشاورزي، منابع طبيعي و صنعت مي شود. به عبارت ديگر شامل تمام فعاليت هاي موجود در منطقه مانند يک حوزة آبخيز در روي زمين مانند تخصيص اراضي به فعاليت هاي زراعي، مناطق مسکوني، جنگل ، معدن ، تأسيسات صنعتي و همانند آن است (احمدي ، ١٣٧٤).
روشهاي ميداني و هم چنين به کارگيري عکسهاي هوايي از ابزارهاي مهم تعيين و تهيه نقشه هاي مختلف مي باشند، اما اجراي اين روش ها در سطوح وسيع مستلزم صرف زمان و هزينه بسيار زياد ميباشد. در مقابل داده هاي ماهواره اي به عنوان يک راهکار مطرح شده اند. فنآوري سنجش از دور به کمک داده هاي چند طيفي ، بهنگام و وسيع ميتواند به طور فزاينده اي در تهيه نقشه ها و معرفي سيماي سرزمين ، به همراه مشخصه هاي توصيفي کمک نموده و اطلاعات وسيعي را در اختيار ما قرار دهد.
از جمله کاربردهايي که سنجش از دور به عنوان يک علم جديد در آن نقشي به سزايي يافته ، بررسي تغييرات شرايط محيطي در دوره هاي زماني مختلف است (شجاعيان و همکاران، ١٣٨٥). بنابراين آشکارساز ي و مدل سازي تغييرات کاربري اراضي با استفاده از داده هاي سنجش از در محيط GIS مي تواند شناخت مناسبي از چگونگي تغييرات کاربري اراضي ارائه داده و در مديريت آن راهکار هاي مناسبي را ارائه دهد.
با توجه به افزايش روز افزون جمعيت شهري، کمبود زمين ، نياز به ايجاد صنايع جديد و همچنين نياز به توسعه شهرها از يکسو و حفظ محيط زيست و جلوگيري از تخريب و آلودگي آن از سوي ديگر، اين تحقيق مي تواند با ارائه راهکارهاي مناسب مديريتي و زيست محيطي نقش موثري در شکل گيري توسعه پايدار شهري ايفا نمايد. همچنين شهر يزد بعنوان يک شهر در حال توسعه در جهت تبديل شدن به يک کلان شهر بوده و مديران شهري نياز به آگاهي از نتايج اين تحقيق و تحقيق هاي مشابه در جهت جلوگيري از توسعه نامناسب شهر دارند.
٢- مواد و روش ها
٢-١- منطقه مورد مطالعه
مجموعه شهري يزد محدوده اي جغرافيايي است متشکل از يک شهر مرکزي و حداقل دو شهر پيراموني و ناحيه روستايي مابين آنها و ساير مراکز جمعيتي، توليدي، خدماتي و گردشگري پيرامون آن شهرها که در تعامل مستقيم و ارتباط متقابل اقتصادي ، اجتماعي و زيست محيطي با يکديگر قرار دارند و نظام يکپارچه اي از سکونت ، فعاليت را در حال و آينده تشکيل مي دهند و لازم است تحت مديريت يکپارچه باشد. اين مجموعه شهري شامل بخش هاي مرکزي از يزد، مرکزي از مهريز، مرکزي از تفت ، مرکزي از ميبد، مرکزي از اردکان و دهستان هاي محمديه ، عقدا، پيشکوه ، شيرکوه ، خورميز، ميانکوه ، فجر، فهرج ، محمدآباد، بفروئيه ، شهدا، کذاب، رستاق ، اله آباد، علي آباد و نصرآباد مي باشد (شکل ١).
يزد در دره اي خشک و پهناور بين کوه هاي شيرکوه و خرانق ، در ١٥ درجه و ٥٣ دقيقه تا ٤٠ درجه و ٥٤ دقيقه درازاي شرقي و ٤٦ درجه و ٣١ دقيقه تا ١٥ درجه و ٣٢ دقيقه پهناي شمالي واقع شده است . اين شهرستان از سوي شمال به شهرستان هاي ميبد و اردکان از شرق به شهرستان هاي اردکان و بافق ، از باختر به استان اصفهان و از جنوب به شهرستان تفت ، ابرکوه و مهريز محدود مي شود. ميانگين بلندي شهرستان يزد از سطح دريا ١٢١٥ متراست .
شهر يزد با انتشار توسعه در محورهاي شمال غربي و جنوب شرقي خود محدوده وسيعي را تحت عنوان منطقه شهري به شعاع حداقل ٩٠ کيلومتر در اين راستا ايجاد کرده است . بررسي ساختار فضايي موجود اين منطقه شهري نشان ميدهد که عمدهي تمرکز جمعيت ، فعاليت و خدمات در راستاي محور مهريز- اردکان با مرکزيت نقطه کانوني شهر يزد قرار دارد.
همچنين به علت موقعيت مرکزي استان يزد در فلات ايران و سهم قابل توجه راهها در استان و به ويژه در ناحيه و منطقه شهري يزد، اين منطقه از موقعيت مناسب چهارراهي برخوردار بوده و نقش بارانداز ملي را ايفا مي نمايد.
شکل ١- محدوده مطالعاتي مجموعه شهري يزد
٢-٢- داده هاي هواشناسي و اقليم منطقه
داده هاي مربوط به اقليم منطقه مورد مطالعه براي پارامترهايي از قبيل ميزان بارندگي، دما، رطوبت ، ساعات آفتابي، جريان بادهاي غالب و ... از ايستگاه هواشناسي سينوپتيک شهر يزد که در مجاورت فرودگاه يزد قرار دارد، استخراج شد.
در شهرستان يزد نيز همانند بسياري از مناطق ديگر کشورمان (بجز مناطق خزري) بارندگي منظم از مهرماه آغاز گشته و روند افزايش آن تا زمستان و اوايل بهار ادامه مي يابد و پس از آن روند کاهش بارندگي ماهيانه آغاز گشته و حداقل بارندگي ماهيانه در ماه هاي تابستان ديده مي شود. (شکل ٢).
شکل ٢- طبقه بندي بارش در محدوده مجموعه شهري يزد
اقليم هر منطقه حاصل از ترکيب عوامل مختلف آب و هوايي مي باشد به عبارت ديگر در شکل گيري سيماي اقليمي يک منطقه عوامل متعددي نظير دما، باد، تبخير و نظاير آن دخالت دارد.
به منظور ارزيابي اقليم هر منطقه روش هاي مختلفي وجود دارد. براساس منحني آمبروتيک شهر يزد دوره خشکي بسيار طولاني (حدود ٩ ماه) و از ماه فروردين شروع و تا آذرماه ادامه مي يابد. بر اساس اين تقسيم بندي شهرستان يزد در اقليم نيمه خشک قرار مي گيرد (شکل ٣).
شکل ٣- طبقه بندي اقليم در محدوده مجموعه شهري يزد
٢-٣- نقشه هاي هوايي و تصاوير ماهواره اي
به منظور دستيابي به تغييرات صورت گرفته در پارامترهاي زيست محيطي منطقه مورد مطالعه از قبيل پوشش گياهي، فرسايش خاک ، کاربري اراضي و ... نقشه هاي مربوطه ، از تصاوير سنجنده TM و سنجنده +ETM ماهواره لندست که توسط سازمان نقشه برداري کشور زمين مرجع شده بود و همچنين نقشه هاي هوايي اداره کل راه و شهرسازي استان يزد، استفاده شد (شکل ٤).
٢-٤- سنجش از دور(RS)
يکي از روش هاي ثبت تغييرات مشخصه هاي تشکيل دهندة سطح زمين براي به دست آوردن اطلاعات ، بدون انجام عمليات صحرائي و صرف وقت و هزينه زياد، سنجش از دور است . به همين منظور براي بررسي آثار زيست محيطي تغييرات کاربري اراضي از قبيل تغيير مساحت پوشش گياهي و تغييرات درجۀ حرارت از تکنيک سنجش از دور بهره گيري شده است .
در اين تحقيق از تصاوير ماهواره اي لندست بهره گرفته شد.
٢-٥- ارزيابي چند معياره مکاني (SMCE)
ارزيابي چند معياره مکاني ، مدل تصميم گيري چند معياره داده هاي مکاني مي باشد. اين برنامه رايانه اي نوع مکانمند روش هاي تصميم گيري چند معياره است و سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي را قادر مي سازد تا عمل تجزيه و تحليل داده ها و تصميم گيري را انجام دهند. ورودي براي اين برنامه تعدادي نقشه هاي رستري از يک منطقه معين و جداول توصيفي مي باشد.
بخش مهم اين برنامه يک درخت معيارها است که قسمتي براي استاندارد کردن، وزن دهي و تجميع معيارها مي باشد. در درخت معيارها نقشه هاي متعدد ورودي و يا اطلاعات توصيفي ترکيب مي شوند که اين عمل مطابق با قوانين و معيارهاي تعريف شده مشخص مي باشد. خروجي يک يا چند نقشه از همان منطقه است . نقشه هاي خروجي شاخص ترکيبي ناميده مي شوند. کاربر به طور گسترده قادر است لايه هاي مختلف اطلاعاتي را در برنامه وارد کند.
وجود اين قابليت ها باعث گرديد تا امکان پذيري ارزشيابي گزينه هاي تغيير در کاربري هاي اراضي و انتخاب گزينه برتر در سامانه اطلاعات جغرافيايي براي ارزيابي اثرات زيست محيطي را بوسيله اين روش بررسي نمائيم .
٣- نتايج
٣-١- نتيجه گيري و بحث
به منظور دستيابي به اهداف تحقيق و حصول نتيجه لازم ، از داده هاي آماده شده به عنوان ورودي هاي لازم براي نرم افزار
ILWIS-SMCE بعنوان برنامه اجرايي روش ارزيابي چند معياره مکانمند، استفاده گرديد. با انجام عمل تلاقي يک نقشه جديد حاصل مي شود که به همراه يک جدول مي باشد و به صورت مکاني و توصيفي اثر توسعه را نشان مي دهد.
براي اين که ميزان اثر مشخص گردد نياز است مقياسي به عنوان اهميت اثر بر دامنه ضرب شود. اهميت به صورت مقياس هاي از پيش تعريف شده استفاده شد (رودگرمي و همکاران ، ١٣٨٦). مقياس هاي اهميت اثرات و معيارهاي کيفي در جدول شماره (١) ارائه شده است . لذا با ايجاد دو ستون در جدول حاصل از تلاقي و دادن مقاديري بين ٠ تا ٥ اهميت اثر و مفيد يا مضر بودن اثر بر محيط مشخص شد. اين دو ستون تحت عنوان هاي ستون فايده و ستون هزينه مي باشد. اثرات مثبت به صورت لايه هاي فايده و اثرات منفي به صورت لايه هاي هزينه در نظر گرفته شدند.
