بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به افزایش میزان آلودگی آب رودخانهها و دریاچهها از گذشته تا به امروز، کنترل مداوم کیفیت آب این منابع جهت حفظ سلامت انسان و حفاظت از محیط زیست ضروري میباشد. در روشهاي سنتی، کنترل مداوم کیفیت آبها کاري دشوار، هزینهبر و در برخی شرایط ناممکن میباشد. سنجش از دور ابزاري مفید جهت کنترل کیفیت آبهاي رودخانهها و دریاچهها میباشد که معایب روشهاي سنتی را به حداقل رسانده است. در این تحقیق از تصاویر ماهواره لندست8 جهت برآورد کدورت آب رودخانه دز استفاده شد.
بدین منظور از تصاویر مربوط به ماههاي شهریور، آذر و دي سال 94، پس از اعمال تصحیحات لازم استفاده شد. نمونهبرداري از آب رودخانه به طور همزمان با گذر ماهواره از منطقه به کمک دستگاه قابل حمل سنجش کیفیت آب در 7 ایستگاه مختلف انجام شد. براي ایجاد رابطه میان مقادیر کدورت و مقادیر انعکاس بدست آمده از تصاویر، از مدلهاي رگرسیونی استفاده شد.
مدلها در دوحالت کلی بررسی شدند. در حالت اول تنها از باندهاي محدوده RقVN سنجنده - باندهاي 1 تا - 5 و در حالت دوم از باندهاي محدوده RقVN و RقSW سنجنده - باندهاي 1 تا - 7 استفاده شد. نتایج نشان داد که کارایی مدلها در حالت دوم بیشتر از حالت اول میزش باشد.
-1 مقدمه
رودخانهها یکی از منابع اصلی تامین آب مورد نیاز براي آشامیدن و همچنین مصرف در بخشهاي صنعتی و کشاورزي میباشند. با توجه به کمبود منابع آب شیرین و کاهش شدید ذخایر این آبها در آینده براثر عواملی چون افزایش جمعیت، تغییرات اقلیمی و کاهش منابع آب زیرزمینی، همچنین افزایش میزان آلودگیهاي این ذخایر بر اثر عواملی چون کاهش حجم، افزایش میزان فاضلابهاي شهري و صنعتی و آبهاي آلوده بخش کشاورزي که به طور مستقیم وارد این آبها میشوند و یا ورود ذرات ناشی از فرسایش خاك که براثر عواملی همچون سیلاب به درون آبها راه مییابند؛ نظارت و کنترل کیفیت منابع آب از اهمیت بسیار زیادي برخوردار است.
از آنجایی که کنترل کیفیت آبها با روشهاي سنتی بسیار وقتگیر و هزینهبر میباشد؛ استفاده از سنجش از دور جهت مطالعه و کنترل کیفیت آبهاي سطحی گسترش چشمگیري داشته است. بهبود کیفیت تصاویر ماهوارهاي از لحاظ افزایش قدرت تفکیک مکانی و رادیومتریکی، امکان دست یافتن به نتایج بهتر و دقیقتر را از تحلیل کیفیت آب رودخانهها و دریاچهها، فراهم آورده است.
بیشتر مطالعاتی که در سرتاسر دنیا در بحث پایش کیفی آب با استفاده از سنجش از دور انجام شده، بر روي مخازن و دریاچهها بوده و مطالعات کمتري بر روي کیفیت آب رودخانهها صورت پذیرفته است. به عنوان مثال در سال 2006، ویگنولو و همکاران، براي بررسی شاخص کیفیت آب نهر مدرانو از روش سنجش از دور استفاده نمودند. آنها براي این منظور از تصاویر ماهواره لندست7 استفاده کرده و با تحلیل رگرسونی رابطه مناسبی براي برآورد کیفیت آب ایجاد کردند
در سال 2007، کاپونن وهمکاران، به کمک تکنیک سنجش از دور مطالعاتی را بر روي دریاي بالتیک در فنلاند انجام دادند. آنها در بخشی از پژوهش خود تلاش نمودند تا با استفاده از تصاویر ماهوارهاي غلظت پارامترهاي کلروفیلa و مواد جامد معلق کل را تخمین بزنند. آنها براي این مطالعه از تصاویر ماهوارهاي سنجنده مریس استفاده نمودند
در سال 2008، آندرکا و پکاروا، براي بررسی غلظت رسوبات معلق در رودخانه دانوب واقع در کشور اسلواکی از تصاویر ماهواره لندست7 استفاده کردند. آنها با تحلیل رگرسیونی توانستند رابطه مناسبی جهت برآورد غلظت رسوبات معلق با استفاده از تصاویر ماهوارهاي پیشنهاد داده و به کمک آن نقشههاي پراکندگی پارامتر مورد نظر را براي رودخانه دانوب تهیه نمایند
در سال 2009، ونگ و همکاران، توانستند با استفاده از روابط رگرسیونی، غلظت مواد معلق رودخانه یانگ تسه در چین را به کمک تصاویر ماهواره لندست7 تخمین بزنند .[4] با توجه به افزایش میزان آلودگیهاي ورودي به رودخانه دز، کیفیت آب این رودخانه در معرض خطر قرار گرفته است. تخلیه پساب هاي صنعتی و کشاورزي و فاضلابهاي شهري باعث شده تا محیط زیست رودخانه دز دستخوش تغییرات نامطلوبی شود. هدف از این تحقیق بررسی رابطه میان کدورت آب رودخانه دز با باندهاي سنجنده OLI ماهواره لندست8 در جهت ارائه مدلی مناسب براي تخمین میزان کدورت می-باشد.
-1-1 مشخصات منطقه مورد مطالعه
رودخانه دز از بروجرد و الیگودرز در استان لرستان سرچشمه گرفته و پس از گذر از میان شهر دزفول، با طی مسافت 415 کیلومتر در بند قیر به رودخانه کارون ختم میگردد. شعبات اصلی آن شامل رودخانه بختیاري و سزار است که اولی از الیگودرز و دومی از بروجرد جاري میگردند. دو رودخانه اخیر در استان لرستان به هم پیوسته و رودخانه دز را تشکیل میدهند.
رودخانه دز یک رودخانه دائمی است و رژیم آبی آن، برفی- بارانی میباشد. مساحت این حوضه 23250 کیلومتر مربع است که از نظر تقسیمبندي کلی هیدرولوژیکی ایران جزئی از حوزه آبریز خلیج فارس میباشد. این حوزه داراي منشا زمینشناسی جدید میباشد و بخش عمدهاي از اراضی آن داراي شیب تند است .[5] منطقه مورد مطالعه بخشی از رودخانه دز به طول تقریبی 50 کیلومتر میباشد که از محل سد دز آغاز میشود و بین مختصات جغرافیایی 48 درجه و 27 دقیقه تا 48 درجه و 20 دقیقه طول شرقی و 32 درجه و 38 دقیقه تا 32 درجه و 19 دقیقه عرض شمالی قرار گرفته است. شکل1 منطقه مورد نظر و مکان ایستگاههاي نمونهبرداري را نشان میدهد.
شکل - : - 1 موقعیت منطقه مورد مطالعه به همراه مکان ایستگاههاي نمونهبرداري
-2 مواد و روشها
2-1 جمعآوري دادههاي میدانی
در طول مسیر رودخانه با توجه به محل ورود آلودگیها به آب، تعداد 7 ایستگاه مطابق جدول 1 براي نمونه-برداري از آب انتخاب گردید. عمده آلودگیهایی که در محدوده مطالعاتی به رودخانه دز وارد میشوند ناشی از فاضلابهاي شهري، پسابهاي بیمارستانی، پساب تصفیهخانه و فاضلاب دامی کشتارگاه میباشند. تمامی این آلودگیها به طور مستقیم بر میزان کدورت آب تاثیر میگذارند.
