بخشی از مقاله
چکیده
رشد روز افزون جمعیت و به تبع آن افزایش نیاز به منابع آبی یکی از مشکلات بزرگ جوامع امروزی میباشد. سفرههای آب زیرزمینی به عنوان یکی از منابع مهم تامین آب محسوب میشوند. هدف از این تحقیق ارائه یک الگوریتممیباشد که با استفاده از دادههای سنجش از دور و بکارگیری سیستمهای اطلاعات مکانی میتواند بهترین مکان که دارای پتانسیل منابع آب زیرزمینی در شهرستان کرمان دارد را نشان دهد. تلفیق اطلاعات استخراج شده از دادههای ماهوارهای با سایر اطلاعات مکانی از جمله نقشههای زمین شناسی، دادههای ایستگاههای هواشناسی، پوشش زمین،شیب، بارش و گسلهای منطقه در GIS1ابزاری قدرتمند، برای پتانسیلیابی آبهای زیرزمینی مهیا میکند. دادههای مذکور با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی - AHP2 - جهت استخراج بهترین مکان بکار برده شدند و با استفاده از این مدل نقشه نهایی پتانسیل آبهای زیرزمینی حاصل شد. نتیجه حاصل از این مدل نشان داد که حدود 3 درصد از منطقه مورد مطالعه که به عنوان مناطق با پتانسیل بالا شناسایی شده است دارای زمینهای کشاورزی متراکم میباشد.
واژههای کلیدی:آبهای زیرزمینی، پتانسیلیابی،تحلیل سلسله مراتبی، ، مدلسازی، سنجش از دور، GIS
-1 مقدمه
استان کرمان به لحاظ قرار گرفتن در منطقه پر فشار جنبحاره ای ودوریازمنابعتأمینکنندهی رطوبت،میزانبارشسالانه اندکی دارد . بینظمیهایزیاد بارش باعث میشود که خشکسالیها به صورت متناوب ظاهر شده و برمنابع آب استان تاثیر منفی بگذارند. منابع آبی استان به دو دسته آبهای سطحی و آبهای زیرزمینی تقسیم میشوند. آبهای سطحی عبارتند از: رودهای دائمی، رودهای فصلی، رودهای اتفاقی و آبهای زیرزمینی شامل دو گروه سفرههای آب زیرزمین آزاد و سفرههای آب زیرزمینی تحت فشار میباشند.به علت هزینه زیاد و زمان بر بودن مطالعات ژئوفیزیکی و حفاری چاهها، در ابتدا لازم است که از یک روش جستجوی سریع به منظور تعیین مناطق حاوی پتانسیل بالا استفاده گردد.
یکی از تکنیکهای کم هزینه و با سرعت بالا استفاده از سنجش از دور و سیستمهای اطلاعات مکانی است. با استفاده از این روش جستجوی سریع می توان بر اساس چندین پارامتر، مناطقی که احتمال وجود سفرههای آب زیرزمینی وجود دارد را شناسایی کرد و سپس بر روی مناطق تعیین شده مطالعات دقیقتری همچون عملیات ژئوفیزیکی و حفاریهای اکتشافی، جهت بهرهبرداری از این منابع صورت گیرد. دادههایی که در این مطالعه به منظور تعیین منطقه مستعد سفره آب زیرزمینی استفاده گردیده عبارتند از: منحنی بارش سالیانه، سنگ شناسی، گسل، شیب، پوشش زمین و شاخص پوشش گیاهی . - NDVI3 -
-2 منطقه مورد مطالعه
منطقه مورد مطالعه شهرستان کرمان میباشد که در شرق استان کرمان قرار گرفته است. از نظر موقعیت جغرافیایی در محدوده 56 درجه و 14 دقیقه تا 59 درجه و 28 دقیقه طول شرقی و 29 درجه و 17 دقیقه تا 31 درجه و 44 دقیقه عرض شمالی واقع شده است - شکل. - 1 از شمال و غرب به کویر لوت از جنوب به شهرستانهای بم و جیرفت و از غرب به شهرستانهای راور، زرند، رفسنجان و بردسیر محدود است. این منطقه دارای آب و هوایی خشک و میانگین بارش 100 میلیمتر در سال می باشد. طبق سرشماری سال 1390 جمعیتی برابر با 770595 نفر که در حدود 25 درصد از جمعیت کل استان کرمان را شامل میشود، در این منطقه ساکن میباشند. بنابراین بالاترین مصرف آب نیز در این شهرستان میباشد.
-3 دادهها و روش کار
در این تحقیق از دادههای سنجنده استر4متعلق به ماهواره Terra به منظور استخراج مدل رقومی ارتفاع و دادههای سنجنده مودیس5 جهت استخراج نقشه پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه استفاده شد. دادههای زمینی شامل نقشههای زمین شناسی، نقشه پوشش زمین، شیب، بارش و گسلهای منطقه به همراه دادههای هواشناسی که از سازمان هواشناسی برای یک پریود زمانی 10 ساله تهیه گردیده بود به منظور همپوشانی استفاده شدند.ابتدا تصاویر سنجش از دور دو سنجنده استر و مودیس در نرم افزار ENVI 4.7جهت استخراج مدل رقومی ارتفاع و شاخص پوشش گیاهی مورد پردازش قرار گرفتند. سپس نقشه شاخص گیاهی تولید شده از تصاویر سنجنده مودیس جهت ایجاد نقشه طبقه بندی پوشش گیاهی و مدل رقومی ارتفاع تولید شده از تصاویر سنجنده استر بهعنوان لایهای برای تولید نقشه شیببه نرم افزاروارد گردیدند.
موقعیت 13 ایستگاه سینوپتیک سازمان هواشناسی واقع در استان کرمان در محیط ArcGIS پیاده سازی شد و پس از محاسبه میانگین 10 ساله بارش برای هر ایستگاه، میزان بارش به عنوان خصوصیت ایستگاهها به جدول توصیفات اضافه شد.هر کدام از دادهها به عنوان یک لایه در محیط ArcGIS وارد شده و با استفاده از روش وزن دهی سلسله مراتبی بر اساس اهمیت متغییرها وزن دهی صورت گرفت. با توجه به اینکه این مدل بسیار به وزن دهی حساس است، وزن متغییرها با مشاوره گرفتن از افراد متخصص و برخی استانداردها صورت گرفته است. نظر به اینکه وزن متغییرها به دلیل وضعیتهای متفاوت جغرافیایی تغییر میکند از روش وزن دهی سلسله مراتبی استفاده شده است. این روش یکی از جامعترین سیستمهای طراحی شده برای تصمیم گیری با معیارهای چندگانه است که به طور همزمان توانایی تصمیمگیری بین چندین عامل را دارد و چون بصورت مقایسهای الویت بندی را انجام می دهد باعث کاهش اشتباه در فرایند وزن دهی میشود.
-4 ایجاد لایه ها جهت کشف پتانسیل آبی
-1-4 بارش
بارش باران یکی از مهمترین فاکتورهای تغذیه آبهای زیرزمینی است که می تواند به عنوان یکی از اصلیترین عوامل اصلی تشخیص منطقه با پتانسیل آب زیرزمینی مورد استفاده قرار گیرد. میانگین بارندگی سالانه بلند مدت از میانگینگیری 10 ساله بارندگی محاسبه شده که بین صفر تا 117 میلیمتر در مناطق مختلف متغییر است - شکل. - 2 بعد از محاسبهی مقدار میانگین بارندگی برای ایستگاههای سینوپتیک، به دلیل گسستگی ایستگاههای هواشناسی درونیابی خطی برای محاسبه میزان بارش برای سایر مناطق صورت گرفت. سپس منحنی میزان بارش برای منطقه ترسیم شده و منطقه را به 5 ناحیه تقسیم کردیم - شکل. - 3 نواحی بر اساس میزان بارش طبق جدول - - 1 وزن دهی شدند.میزان وزن هر ناحیه نشان دهنده میزان تاثیر بارندگی بر آبهای زیرزمینی است . مناطقی که بارندگی بیشتری دارند، در نتیجه جریان سطحی و نفوذ آب باعث تغذیه آبهای زیرزمینی خواهند شد.
