بخشی از مقاله
چکیده
هدف مطالعه حاضر شناسایی دقیق منشأهای داخلی گردوغبار استان خوزستان، با بکارگیری روش ترکیبی سنجش از دور، GIS و رسوب شناسی است. برای این منظور، دادههای مکانی خاکشناسی، کاربری اراضی، اقلیم، شیب - گردآوری از سازمان مربوطه - و رسوب شناسی به عنوان لایههای محدود کننده و لایه پوشش گیاهی، دمای سطح زمین و رطوبت خاک به عنوان لایههای اصلی استفاده شدند. نقشه رسوب شناسی منطقه از طریق نمونه برداری میدانی 900 - نمونه - و تکنیکهای دورسنجی تهیه گردید. همچنین لایههای اصلی با اجرای پردازشهای محاسباتی لازم روی تصاویر ماهواره لندست 8 استخراج شدند.
لایههای محدودیت برای حذف مناطق فاقد پتانسیل تولید گردوغبار بکار گرفته شد. در مرحله بعد وزندهی لایههای اصلی با بکارگیری روش مقایسات زوجی و روش تحلیل سلسله مراتبی فازی - FAHP - صورت گرفت. بعد از ضرب هر لایه اصلی در وزن متناظر، تلفیق نهایی لایهها انجام شد و نقشه مناطق منشأ گردوغبار بدست آمد. برای صحتسنجی نتایج، بازدید میدانی در 180 نقطه از منشأها صورت گرفت که گویای دقت بالای مناطق شناسایی شده میباشند.
نتایج نشان میدهد که 9/009 درصد از مساحت دشت خوزستان، معادل 349254 هکتار منشأهای تولید گردوغبار هستند. همچنین عوامل مؤثر در ایجاد این منشأها مشخص شدهاند. در این میان، علاوهبر تغییرات آب و هوایی، کاهش آبهای سطحی و رطوبت خاک و از بین رفتن پوشش گیاهی، طرحهای عمرانی مانند سدها و خطوط حمل و نقل بسیار اثرگذار بودهاند.
.1 مقدمه
یکی از پدیدههای طبیعی که به طور گسترده در مناطق خشک و نیمه خشک جهان روی میدهد توفانهای گردوغبار است و با توجه به اثرات شگرف در مسائل اقتصادی-اجتماعی، سلامتی انسان و محیط زیست، به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است - Cao et al., . - 2015 این طوفانها در بیشتر موارد از بادهای آشفته - جبههها و همرفتها - و نیرومند و سایش سطوح بیابانی منتج میشوند، و مقادیر زیادی گردوغبار را از سطوح نرم و ریز بیابان بلند کرده و قابلیت دید را به کمتر از 1000 متر میرسانند. بیشتر این ذرات رس و سیلت هستند و قطر آنها از 5 تا 30 میکرون است . - Goudie, 2014; Cao et al., 2015 -
طوفانهای گردوغبار در مواردی مانند بیلان تابشی، دمای هوا، طول عمر و خواص اپتیکی ابر - Wong and Dessler , 2005 - ، فرآیندهای بارش، ژئوشیمی مناطق تحت تأثیر - Menéndez et - al., 2007، چرخه بیوژئوشیمیایی زمینی و دریایی، فرآیندهای هیدرولوژیکی و جلوههای بصری و زیبایی شناختی اختلال ایجاد کرده و از این طریق اکوسیستم کره زمین و همچنین سلامتی انسان را تحت تأثیر قرار میدهند - Givehchi et al., 2013; Moridnejad et al.,
به منظور مبارزه با این طوفانها، قبل از هر چیزی، شناسایی منطقهای منشأهای تولید گردوغبار، ما را در تمرکز بر مناطق بحرانی و مشخص کردن ویژگیهای منحصر به فرد در پاسخ به شرایط زیست محیطی یاری میکند . - Esmaili et al., 2006 - با این حال، اعمال رویکردهای عملیلاتی و اجرایی جهت مهار در سطح زمین و حل ریشهای مسئله، شناسایی محلی دقیق کانونهای تولید گردوغبار را میطلبد، زیرا ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی گردوغبارها تا حد زیادی توسط منشأهای سطح زمین تعیین میگردند - Weng . - et al ., 2015 با این دانش توانایی فهم مکانیزم تولید و جابجایی گردوغبار به منظور ارزیابی اثرات اقتصادی- اجتماعی و زیست محیطی متعاقب آن، و همچنین یافتن راهبرد مؤثر در کنترل و مبارزه با طوفانهای گردوغبار را کسب میکنیم .
- Cao et al ., 2015 - در سالهای اخیر، روشهای تحقیقی زیادی به منظور شناسایی کانونهای تولید طوفانهای شن و گردوغبار بکار گرفته شده است که میتوان به آنالیز دادههای هواشناسی، تکنولوژی سنجش از دور و GIS، اطلاعات زمین شناسی و مدلها اشاره کرد - Taheri Shahraiyni et al., 2015; . - Al-Jumaily and Ibrahim, 2013; Boloorani et al., 2013; Hamidi et al., 2013; Tsolmon et al., 2008 با این حال دو نکته قابل تأمل در اکثر مطالعات پیشین به چشم می خورد.
نکته اول این است که طوفانهای گردوغبار و طوفانهای شن، در حالیکه دو پدیده با منشأ جدا و اثرات متفاوت هستند، در این مطالعات در قالب یک پدیده بررسی شدهاند. نکته دوم این است که در بیشتر این مطالعات به صورت دقیق و عملیاتی به عوامل اصلی ایجاد این منشأها پرداخته نشده است. در این راستا، بواسطه افزایش اثرات طوفانهای گردوغبار در ایران بویژه استان خوزستان، نیاز مبرمی به شناسایی منشأهای محلی - داخلی - گردوغبار و پیدا کردن راه حل مؤثر در مبارزه با آن وجود دارد. بنابراین، تحقیق حاضر با رویکرد شناسایی منشأهای داخلی طوفانهای گردوغبار و تحلیل عوامل مؤثر در ایجاد آنها در استان خوزستان انجام شده است.
.3 مواد و روشها
محدوده مورد مطالعه
استان خوزستان در جنوب باختر ایران با مساحت 6335576 هکتار شامل یک منطقه کوهستانی در بخش خاوری و شمالی، تپه ماهورهای حاشیهای و دشت خوزستان است. ویژگیهای زمینشناسی و شرایط اقلیمی سبب شده تا بخش خاوری و شمالی و تپه ماهورهای حاشیهایتقربیاَ فاقد پتانسیل تولید گردوغبار باشند. بنابراین برای کاهش حجم محاسبات پیکسلی، محدوده مورد مطالعه با استفاده از نقشه زمینشناسی، رسوبشناسی، دادههای ارتفاعی و شیب، محدود شده و دشت خوزستان به عنوان محدوده مورد مطالعه در نظر گرفته شده است - شکل . - 1
در مطالعه حاضر از روش ترکیبی سنجش از دور، GIS و رسوب شناسی به منظور شناسایی کانونهای محلی تولید گردوغبار استفاده گردیده است. در این روش سنجش از دور به عنوان محور اصلی مطالعه عمل کرده و تکنیکهای رسوبشناسی و سیستمهای اطلاعات جغرافیایی مکمل آن هستند. زیرا دادههای ماهوارهای به علت به روز بودن، پوشش وسیع، تکرارپذیری و کاهش زمان و هزینه مطالعات، تکنیک بسیار مناسبی برای پایش و ارزیابی مسائل زیست محیطی هستند.
در این مطالعه، تصاویر ماهواره Landsat 8 با قدرت تفکیک مکانی 30 متر به دلیل رایگان بودن و داشتن باندهای انعکاسی و حرارتی، به عنوان مناسبترین داده پایه سنجش از دوری بکار گرفته شده است. همانطور که در شکل 2 آمده است، لایههای اطلاعاتی مورد استفاده به دو گروه لایههای محدود کننده و لایههای اصلی تقسیم شده-اند.
لایههای محدود کننده شامل کاربری اراضی، خاکشناسی، اقلیم، شیب و رسوب شناسی است. بجز لایه رسوب شناسی که در خلال این مطالعات تهیه شده برای سایر لایهها از نقشههای تهیه شده توسط سازمانهای مربوطه استفاده گردیده است. لایههای اصلی شامل لایه شاخص SAVI، دمای سطح زمین و محتوای رطوبتی خاک است که از تصاویر ماهواره لندست 8 استخراج شدهاند.
.1 . 3 آماده سازی و تهیه لایه های محدود کننده
لایه کاربری اراضی مورد استفاده در این مطالعه از نقشه کاربری اراضی تهیه شده توسط اداره کل منابع طبیعی گرفته شده که بعد از پردازشهای اولیه و رفع خطاهای توپولوژیکی استفاده شده است. لایه خاک شناسی از نقشه قابلیت خاک استان - موسسه تحقیقات آب و خاک، - 1370 استخراج شده است. لایه شیب استان خوزستان از لایه مدل رقومی ارتفاع 25 - DEM - متر تهیه و مورد استفاده قرار گرفته است. لایه اقلیم از نقشه ملی اقلیم - بر پایه طبقهبندی دومارتن - گرفته شده است.
با توجه به اینکه بخش بیشتر محدوده مورد مطالعه از نهشتههای آبرفتی و جوان کواترنری تشکیل شده لایه رسوب شناسی به عنوان یک لایه اطلاعاتی مورد استفاده قرار گرفته است. نقشه یاد شده در خلال انجام مطالعات با اتکاء به تصاویر ماهوارهای، مطالعات صحرایی و نمونهبرداری 900 - نقطه در قالب 90 روز بازدید میدانی - تهیه شده است.
