بخشی از مقاله
چکیده
حفظ و مدیریت منابع آب، بطور فزاینده ای در مجامع مختلف بین المللی و نیز در کشور ما با توجه به گستردگی جمعیت، توسعه کشاورزی و صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. نبود اطلاعات و داده های کافی و دقیق جهت بهره برداری بهینه از منابع محدود آب زنگ خطر بحران آب را در سالهای آینده به صدا در آورده است. لذا در این مقاله سعی شده تا استفاده از روشها و ابزارهای نوین مانند فناوری سنجش از دور و GIS، بعلت توانایی در شناسایی پدیده ها در مطالعات منابع آبی بیشتر مورد توجه، مدیران و تصمیم گیران قرار گیرند.
-1 مقدمه
آب، بعد از اکسیژن ضروری ترین ماده برای ادامه حیات ما است. در نظر بسیاری، آب یک منبع حیاتی رایگان و ظاهرا بی پایان است. اما، چنین نیست، با روند روبه رشد جمعیت در سراسر جهان منابع موجود آب به شدت در معرض تهی شدن است. نیاز مبرم به منابع موجود آب به نوعی از بحران در مراکز بزرگ شهری در بسیاری از کشورهای در حال توسعه، تبدیل شده است.
در این مراکز، منابع آب با دو مسئله عمده مواجه است: افراط در مصرف و آلودگی. محدودیت و نارسایی های مربوط به منابع آب، منجر به آلودگی گسترده شده است. آلودگی آب یکی از بدترین جنبه های مشکلی گسترده بنام مدیریت آب است که یکی از بزرگترین مشکلات بشریت در قرن آینده خواهد بود - طراواتی، . - 1374 امروزه حفظ منابع آب، یعنی حیاتی ترین ماده ای که بشر به آن نیاز دارد بطور فزاینده ای مورد توجه مجامع مختلف بین المللی قرار گرفته است.
با توجه به افزایش جمعیت در کشور و محدودیت امکانات موجود، همچنین توسعه کشاورزی و صنعتی اهمیت منابع آبی به لحاظ شرب، کشاورزی و مصارف صنعتی بسیار زیاد می باشد و با در نظر گرفتن اینکه آب موجود در منطقه تحت تاثیر سازندهای اطراف می باشد و نیز به لحاظ فقدان هر گونه چاه های اکتشافی و پیزومتری در منطقه لزوم استفاده بهینه از منابع را اجتناب ناپذیر می نماید. لذا برای وجود یک دستورالعمل جامع در خصوص اخذ و مدیریت بهینه اطلاعات می توان با استفاده از داده های ماهواره ای و تکنیک های مدرن سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در کنار بازدیدهای صحرایی، علاوه بر بالا بردن دقت کار و کاستن هزینه و زمان بحث و نتیجه گیری دقیق تری جهت مشخص کردن مناطق مناسب از نظر پتانسیل های آبی انجام داد.
در سال های اخیر استفاده از روش های نوین، کم هزینه و سریع در مطالعات منابع آبی مانند فناوری سجش از دور، بعلت توانایی در شناسایی پدیده ها همواره مورد توجه متخصین، مدیران و تصمیم گیران بوده است. همچنان که پژوهشگرانی از جمله جداری عیوضی و همکاران - 1384 - ، علوی پناه و همکاران - 1384 - ، بحرینی و صفوی - 1387 - ، توکلی بنیزی - 1390 - و بهرامی و همکاران - 1392 - تحقیقاتی را به انجام رسانده اند. اما با توجه به وسعت کشور، موقعیت جغرافیایی، تغییرات اقلیمی و دیگر عوامل که قطعا نتایج تحقیقات را تحت تاثیر قرار می دهند، وسعت و افزایش سطح و تعداد هر چه بیشتر مطالعات را می طلبد که هدف از این مطالعه معرفی و شناساندن برخی از منابع آبی و اهمیت و کاربرد ابزارهای نوین در مدیریت و برنامه ریزی بهینه این منابع جهت بالا بردن انگیزه محققان برای انجام تحقیقات در این زمینه می باشد.
-2 بررسی آلودگی آب
اطلاع از وضعیت کیفیتی آبهای سطحی و زیرزمینی با استفاده از شاخصهای کیفیت آب این امکان را فراهم می سازد تا ضمن استفاده از اطلاعات بدست آمده در مواقع لزوم بتوان راهکارهای مدیریتی را اتخاذ نمود که کمترین آسیب به این منبع مهم و حیاتی وارد گردد. مطالعه کیفیت آب در روشهای سنتی، کاری زمان بر و پرهزینه است و منجر به تولید اطلاعات نقطه ای می شود. استفاده از شاخصهای طیفی و تکنولوژیهای سنجش از دور برای کنترل و پایش کیفیت آب رودخانه ها و مخازن آبهای زیرزمینی بسیار مقرون به صرفه بوده، خصوصا هنگامی که نیاز به داشتن اطلاعات از چند منبع آبی در محدوده ای وسیع باشد. هر چند 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.
ویژگیهای طیفی آب تمیز و عاری از املاح و رسوبات با آب دارای ناخالصی متفاوت بوده و براساس غلظت و نوع و ترکیبات مواد مختلف بازتابش های متفاوتی از خود بروز می نمایند. تصاویر ماهواره ای تهیه شده از وضعیت منابع در گذشته و حال بررسی گشته، ویژگهای مهم استخراج و در بانکهای اطلاعاتی 1GIS جهت پردازش و استخراج نتایج ذخیره می شوند. از این روش می توان برای اندازه گیری و شناسایی شاخصهای کیفیتی چون کدورت رسوبات معلق مواد آلی و محلول، غلظت کلروفیل، پدیده یوتیریفیکاسیون، دما، وضعیت سفره های آب زیرزمینی، تخمین بارش و رواناب ها، کنترل وضعیت منابع یخ و برف، مطالعات شوری، بررسی وجود فیتوپلانگتونها و جلبکها استفاده و میزان جذب و پراکندگی نور و ارتباط بین آنها را در تصاویر دریافتی مشخص نمود.
بانکهای اطلاعاتی تهیه شده حاصل از تصاویر ماهواره ای به همراه اندازه گیری های میدانی ابزار مدیریتی قوی برای برنامه ریزان و طراحان بوده و به راحتی می توانند راهکارهای مدیریتی و پهنه بندی کیفیتی آب را در منطقه مورد مطالعه به دست آورند. همچنان که عقیقی و همکاران - 1388 - به بررسی کیفیت آبهای ساحلی خلیج گرگان با استفاده از تصاویر ماهواره IRS پرداختند. بدین ترتیب مدل انتخابی جهت برآورد مقدار کدورت آب خلیج گرگان به صورت زیر می باشد:
>SD - cm - = exp[ - a *Laband1 - + - b *Laband2 - + - c *Laband3 - + d]
بنابراین تصاویر سنجنده LISS-III قابلیت برآورد کدورت آب را دارد و از مدل مذکور می توان برای برآورد Secchi depth های با عمق کمتر از 160 سانتیمتر در خلیج گرگان استفاده کرد، که می تواند برای مدیران منابع آب، شیلات و محیط زیست در ارائه راهکارهای نوین مدیریت سواحل، حفاظت زیست محیطی و حمایت از زیستگاه آبزیان سودمند باشد.
-3 مطالعات منابع آبهای سطحی و زیرزمینی
مطالعه آبهای سطحی منطقه و تهیه نقشه آبراهه ها، بررسی تغییر مسیر رودخانه ها بر اثر عوامل طبیعی یا مصنوعی و تخمین میزان آب سطحی هر منطقه از جمله جالب ترین کاربردهای داده های ماهواره ای است. زیرا با استفاده از تصاویر ماهواره ای مکانی می توان در گام اول منابع آبی را شناسایی و با مقایسه آنها در زمان های مختلف برآورد صحیحی از میزان آب هر منبع به دست آورد. همچنین شناخت پتانسیل آب های زیرزمینی به مطالعه و تعیین برخی از شاخصها مانند شناخت عوارض زمین، پوشش گیاهی در مناطق خشک، تعیین موقعیت چاه های آزمایشی، ارزیابی مقدار آب در حوزه های رسوبی می باشد.
فن آوری سنجش از دور می تواند برای اخذ این اطلاعات با روشهای معمول - زمین شناسی، هیدرولوژیکی و اقلیم شناسی - به صورت مکمل عمل نماید. با توجه به این که یخچال ها و برف چال های کشور از منابع طبیعی اصلی و مهم آب شیرین ایران هستند و اینکه این مناطق بیشتر در قسمت های کوهستانی و صعب العبور قرار دارند، بنابراین مطالعه آنها با استفاده از روش های زمینی بسیار هزینه بر، طاقت فرسا و در بسیاری موارد نا ممکن است، بنابراین استفاده از فناوری های جدید جهت شناسایی، مطالعه و حفاظت از این منابع ضروری به نظر می رسد.
بدین منظور تحقیقی در رشته کوههای زاگرس با هدف شناسایی و برآورد پارامترهای مهم یخچالهای طبیعی با استفاده از تصاویر ماهواره ای ASTER و IRS صورت گرفت که به منظور شناسایی بخش های مختلف یخچال از فنون طبقه بندی و برای محاسبه پارامترهای هندسی و شناسایی دقیق پیشانی یخچال از تلفیق تصویر IRS و ASTER و مدل ارتفاعی رقومی منطقه استفاده شده است. برای رسیدن به این اهداف، تصاویر ماهواره ای باید در اواخر فصل ذوب گرفته شده باشند، با استفاده از تصاویر ماهواره ای در زمان های مختلف و استخراج محدوده یخچال و وارد کردن آنها در پایگاه داده سیستم های اطلاعات جغرافیایی، می توان تغییرات یخچال طبیعی را در زمان های مشخص ارزیابی کرد
