بخشی از مقاله
چکیده:
تعیین سطح آب زیرزمینی یکی از مهمترین پارامترها ، جهت تحلیل و تصمیمگیریهای مدیریتی میباشد . با استفاده از سطح آب پیزومترها و روشهای مختلف درونیابی میتوان برای هر نقطه مورد نظر سطح آب را تخمین زد. GIS ابزاری قدرتمند برای کار با دادههای مکانی میباشد . در GIS دادهها بصورت رقومی نگهداری میشوند، لذا از نظر فیزیکی حجم کمتری را نسبت به روشهای سنتی اشغال می کنند.
در یک GIS با استفاده از توانایی های کامپیوتر مقادیر بسیار عظیمی از دادهها را می توان با سرعت زیاد و هزینه نسبتاً کم نگهداری و بازیابی نمود توانایی اجرای آنالیزهای مکانی پیچیده، مزیتهای کمی و کیفی را برای GIS فراهم میکند.
انجام پردازشهای تکراری با در نظر گرفتن شرایط مختلف برای دستیابی به نتیجه بهینه، تنها توسط کامپیوتر امکانپذیر میباشد که میتواند اینگونه عملیات را با سرعت زیاد و هزینه نسبتا کم انجام دهد. این توانایی تجزیه و تحلیل دادههای مکانی است که GIS را از دیگر سیستمهای گرافیکی کامپیوتری مجزا میسازد. امکان انجام آنالیزهای پیچیده با مجموعه دادههای مختلف مکانی و غیرمکانی بصورت توأم، مهمترین قابلیت GIS میباشد که نمیتوان آن را با روشهای دیگر مثل روش های آنالوگ انجام داد.
نقشه های هم جریان، از مطالعات زیربنائی منابع آب هر منطقه هستند، که توسط GIS تهیه میشوند. تشکیل بانک اطلاعات ایستگاه های هیدرومتری و حوضهها در GIS صورت میگیرد. نمودار رواناب سالانه ""مورد انتظار"" بعنوان تابعی از بارش بسط داده میشود. همچنین نقشه هم جریان، رواناب مورد انتظار، رواناب واقعی، اصلاح نقشه بارش با رواناب توسط GIS صورت میگیرد. تولید نقشه 1 :24/000 و 1 :100/000 توسط GIS برای آبیاری و آبخیز داری انجام می شود. که در این مقاله از آن به طور اجمال صحبت شده است.
مقدمه: عکسهای هوایی
امروزه برای کسب اطلاعات دقیق و صحیح ، از عکسبرداری هوایی استفاده میشود. عکسهای هوایی همه عوارض و پدیدههای طبیعی را آن گونه که هستند نشان میدهند. از هر نقطه در روی زمین ، از بالای ارتفاعات و قلل پوشیده از برف ، از کویر - و یا اقیانوسهای بزرگ میتوان عکسبرداری نمود. در هر زمان میتوان عکس تهیه کرد و در نتیجه ، دادهها و اطلاعات حاصله کاملا جدید و تازه خواهد بود. عکسهای هوایی به صورت یک سند معتبر و صحیح برای همیشه باقی می مانند. به نتایج سریعی در جمع آوری اطلاعات ممکن میتوان دست یافت .در زمینه کاربردهای داده های ماهواره ای می توان به طور اختصار به موارد زیر اشاره کرد:
الف: مطالعه تغییرات دوره ای برخی از پدیده ها و عوارض سطح زمین در طی دوره زمانی تغییر می یابد. علت این تغییرات می تواند عوامل طبیعی مانند سیل، آتشفشان، زلزله، تغییرات آب و هوایی، یا عوامل مصنوعی مانند دخالت انسان در محیط زیست باشد. برای مثال تغییر سطح آب دریای خزر در طی یک دوره 10 تا 20 ساله، تغییر میزان سطح پوشش و جنگلها درشمال کشور و تغییر پوشش گیاهی نخل در جنوب کشور و میزان آسیب آنها در دوران جنگ را می توان با استفاده از داده های ماهواره ای با دقت بسیار زیادی مطالعه کرد.
شکل - : - 1 چگونگی استفاده از GIS را نشان میدهد.
ب: مطالعات زمین شناسی
با استفاده از داده های ماهواره ای می توان مرزهای بسیاری از سازندهای زمین شناسی را از یکدیگر تفکیک کرد، گسله ها را مورد مطالعه قرار داد ونقشه های گوناگون زمین شناسی تهیه کرد. از جمله نقشه های زمین شناسی گوناگون که با استفاده از داده های ماهواره ای می توان تهیه کرد، نقشه گسله ها و شکستگی ها، نقشه سازندهای سنگی مختلف، نقشه خاکشناسی و نقشه پتانسیل ذخایر تبخیری سطحی را میتوان نام برد. افزون براین با توجه به گستره بسیار وسیع زیر پوشش هر تصویر ماهواره ای، چنین تصاویری برای مطالعات کلان منطقه ای برای زمین شناسان بسیار مفید است.
ج: مطالعات کشاورزی وجنگلی
تشخیص وتمایزگونه های گیاهی مختلف، محاسبه سطح زیر کشت محصولات کشاورزی، مطالعه مناطق آسیب دیده کشاورزی براثرکم آبی یا حمله آفتهای مختلف به آنها از جمله مهمترین کاربردهای داده های ماهواره ای است. تهیه نقشه جامع پوشش گیاهی هر منطقه، تهیه نقشه آبراهه ها و ارتباط آنها با مناطق مستعدکشت و برآورد میزان محصول زیر کشت از کاربردهای دیگر چنین اطلاعاتی است. لازم به ذکر است که وزارت بازرگانی و کشاورزی کشور ایالات متحده آمریکا از ابتدای تکوین تکنولوژی سنجش از دور همه ساله محصول کشاورزی کشور آمریکا وتمام کشورهای جهان را با استفاده ازتصاویر ماهواره ای برآورد می کند تا برای برنامه ریزی بازار و تولید اطلاعات مفید و لازم را بدست آورد. افزون بر این مطالعه میزان انهدام جنگلها و یا میزان پیشرفت جنگل کاری از کاربردهای دیگر این تصاویر است.
د- مطالعات منابع آب
مطالعه آبهای سطحی منطقه و تهیه نقشه آبراهه ها، بررسی تغییر مسیر رودخانه ها بر اثر عوامل طبیعی یا مصنوعی، تخمین میزان آب سطحی هر منطقه از جمله جالبترین کاربرد داده های ماهواره ای است.کشور ما از جمله کشورهایی است که با وجود داشتن منابع آبهای سطحی در بسیاری مناطق از مشکل کم آبی رنج می برد، که استفاده از تکنولوژی نوین وبه دست آوردن اطلاعات دقیق می تواند راهگشای استفاده بهتر ازمنابع آب کشور باشد.
- بررسی آلودگی آب:
اهمیت آب به عنوان یکی از چهار عنصر اصلی حیات و جایگاه خاص آن در آبیاری، تولید انرژی و صنعت و ... بر همگان کاملاً مشخص است و تحقیق در خصوص کیفیت، آلودگی و یا خلوص آن، برنامه ریزی برای استفاده معقول از آب را میسر می سازد. تصاویر ماهواره ای، به دلیل ویژگی های خود و بخصوص تکراری بودن، زمینه های مناسبی را برای مطالعه آب به عنوان یکی از منابع زمینی، فراهم نموده اند. به طور کلی بیشترین مقدار اشعه خورشید، در لایه های فوقانی - حدود دو متری آب - جذب می شوند و این خاصیت، بستگی زیادی به نوع طول موج دارد. اشعه مادون قرمز انعکاسی در چند سانتی متری از سطح آب جذب می شود و موجب ظهور زمینه سیاه بر روی تصاویر ماهواره ای می شود.
موج آبی، هر چند بطور محسوس در آب نفوذ می کند ولی در عین حال در لایه های فوقانی به سرعت متفرق می شود و رنگ آبی را برای آب، موجب می گردد. با استفاده از طول موجهای مختلف مورد استفاده در سنجش از دور بویژه در فاصله 0/48 -0/6 میکرو متر می توان اختلاف های سطوح مختلف آب را از نظر زمینه به وضوح مشاهده نمود. تمام آبهای طبیعی دارای مقادیر مختلف ناخالصی هستند. هرگاه میزان نا خالصی آب در حدی باشد که مصارف آن به صورت آب مشروب و یا برای مقاصد آبیاری و صنعتی ناممکن باشد، آلوده به حساب می آید.
آلودگی آب ممکن است در اثر فعالیتهای انسان یا از منابع طبیعی ناشی شود که در هر حال بسته به میزان ناخالصی، اختلاف زمینه در تصاویر ماهواره ای حاصل می شود و از این خاصیت برای مطالعه آب استفاده می گردد. برای مطالعه آلودگی آب، دو نوع عامل یا منبع آلودگی را می توان مورد توجه قرار داد. یکی منابع محدود در مناطقی خاص، نظیر فاضلاب های صنعتی، دیگر منابع غیر محدود، مانند مازاد حاصل از فعالیتهای کشاورزی و نیز موادی که پس از بارندگی یا به وسیله جریان آب رودخانه ها حمل می شوند.
تشخیص میزان آلودگی آب با استفاده از تصاویر ماهواره ای بسیار مشکل است، لیکن با بررسی و مطالعه تصاویر تکراری و تغییراتی که در زمینه سطوح آبی ظاهر می شود، می توان منابع آلودگی را شناسائی کرد. مثلاً زمینه نسبتاً روشنی که در نواحی نزدیک به ساحل، بر روی تصاویر دیده می شود، از ورود پساب های صنایع و یا فعالیتهای کشاورزی در مناطق نزدیک به دریا و بالا رفتن میزان انعکاس از لایه های آلوده در نواحی نزدیک به ساحل و اطراف جزیره ها ناشی می شود. حال آنکه، در نواحی دور از ساحل که عمق بیشتری هم دارند، معمولاً میزان آلودگی کمتر است و عدم انعکاس امواج این گونه آبها، زمینه تیره ای را بر روی تصاویر موجب می شود و براحتی از مناطق آلوده قابل تشخیص می باشند.
- بررسی طغیان های آبی:
موارد دیگر استفاده از تصاویر ماهواره ای، مطالعه و بررسی طغیان آب و آثار آن بر مناطق سیل زده می باشد. معمولاً هنگام طغیان آب رودخانه ها، بالا آمدن آب دریا و پیشروی آب در نواحی ساحلی و سرانجام پس از جاری شدن سیل، سطوح کوچک و بزرگی از نواحی مجاور دریا و رودخانه ها به زیر آب می روند که با بررسی تصاویر تکراری ماهواره ای، می توان مناطق مورد طغیان را به سهولت تشخیص داده و نقشه های اراضی خسارت دیده را ترسیم نمود. پس از پایان طغیان آب، با مطالعه تصاویر تکراری، مدت لازم برای نفوذ آب در زمین، زه کشی طبیعی و تبخیر آب، می توان تا حدود زیادی در مورد جنس خاک و نفوذ پذیری آن قضاوت نمود و تشکیل دشت های سیلابی را در مجاورت رودخانه ها مشاهده کرد.
ح- مطالعات دریایی
از تکنولوژی سنجش از دور بخصوص در چند زمینه مهم کاربردهای دریایی می توان استفاده کرد که ازآن جمله مطالعات دوره های پیشروی و پسروی کرانه دریا؛ مطالعات عمومی ویژگیها و خصوصیات توده های آبی مثل نقشه دمای سطح و رنگ آب و نقشه تراکم میزان کلروفیل و پلانکتون و مطالعات مربوط به تأثیر سایر پدیده ها بر دریا، از جمله وضعیت حرکت وتندی امواج دریا و غیره هستند. تابحال اقیانوسها طراحی وساخته شده است. مهمترین این ماهواره ها عبارتند از ماهواره “ موس” ژاپن و ماهواره “ سی ست” آمریکا. برای آگاهی بیشتر از جزئیات سنجنده ها و کاربردهای آن به بخش مربوط به این ماهواره در همین گزارش رجوع کنید.
