بخشی از مقاله
چکیده
به علت اهمیت فراوان خطوط ساحلی،لازم است در مورد این موضوع تحقیق شود. سواحل، مناطق ویژه ای هستند که با سه محیط اتمسفر، هیدروسفر و لیتوسفر زمین در تماس بوده و از مهم ترین پدیده های خطی سطح زمین هستند که از طبیعتی خاص و پویا برخوردار می باشند .مدیریت بهینه سواحل، و حفاظت از محیط زیست در جهت توسعه پایدار نیازمند استخراج خطوط ساحلی و تغییرات آن ها می باشد. این مقاله به ارزیابی علمی روش های متداول تعیین تغییرات خطوط ساحلی با استفاده از تصاویر ماهواره ای می پردازد .در این مقاله روش های گوناگون بررسی خطوط ساحلی مورد مطالعه قرار گرفته شد.
این مقاله با هدف بررسی تصاویر ماهواره ای گوناگونی انجام پذیرفت. طبق مطالعات در مقالات و تحقیقات گوناگون از ماهواره Landsat و با استفاده از سنجنده های ،MSS ،TM & ETM+ ،LISS خطوط ساحلی بررسی شده است. در نتیجه بهترین کارکرد و نتیجه نهایی کار را، ماهواره Landsat و سنجنده های،TM & ETM+ بدست می آورند. وبه منظورمقایسه یافتن ارتباط بین تغییرات سطح و ارتفاع آب ها داده های ارتفاعی ماهواره TOPEX/ POSEIDON مورداستفاده قرار گرفت.
مقدمه
دریاچه ها، تالاب ها، رودخانه ها، آبگیرها، آب بندان ها و آب های زیرزمینی همواره نقش مهمی در نیازمندی های اصلی انسان و حفظ تنوع زیستی به عهده دارند .تالاب ها و یا دریاچه ها به عنوان منابع آبی ارزشمند از نظر اکولوژیکی و اقتصادی می توانند در ابعاد منطقه ای و یا جهانی مطرح گردیده و به جهت کاربری های گوناگون مانند :تامین آب، تغذیه آب های زیرزمینی، مهار سیلاب، رسوبگیری، نگهداری مواد مغذی، تولید انرژی، حمل و نقل آبی، گردشگری برای انسان بسیار موثر باشند
هر اکوسیستم آبی شامل دریاچه ها، دریاها، تالاب ها، رودخانه ها، مانداب ها، مرداب ها و باتلاق ها برای بقا و عملکرد اطلاق - Environmental Water Requirement: EWR - مناسب، نیاز به مقدار ویژه ای آب دارد که بدان نیاز آبی زیست محیطی می گردد - پیری، - 1389 در ایران مرکزی دریاچه های متعددی وجود دارد که به صورت حوضه ی انتهایی در قلمرو خشک و نیمه خشک می باشند.
در حال حاضر تبخیر از این دریاچه ها از میزان آب ورودی بیشتر است بر اثر ادامه خشکی رسوب می نماید و زون های متعددی از کانی های تبخیری ایجاد می کنند و باعث به وجود آمدن دریاچه های شور - پلایا - می گردند - قهرودی تالی و همکاران، 1390 - محیط های ساحلی از حساس ترین سامانه های محیطی به شمار می روند که تحت تأثیر فرآیندهای هیدرودینامیکی حاکم، تغییر و تحول در آن ها نسبتا سریع بوده
سواحل، مناطق خاص هستند که با سه محیط اتمسفر، هیدروسفر ولیتوسفر زمین در تماس بوده و از مهم ترین پدیده های خطی سطح زمین هستند که ازطبیعتی خاص و زیبا برخوردار می باشند. دیریت بهینه سواحل، حفظ و حفاظت از محیط زیست درجهت توسعه پایدار نیازمند استخراج خطوط ساحلی و تغییرات آن ها می باشد. پایش مناطق ساحلی پارامتری مهم در توسعه پایدار و حفاظت از محیط زیست می باشد.
پایش نواحی ساحلی، نیاز به استخراج خطوط ساحلی در زمان های مختلف دارد. خطوط ساحلی از مهم ترین پدیده های سطح زمین می باشند - 2001Winarso et al - - آل شیخ و همکاران ، - 1384 خطوط ساحلی - - shoreline ،یکی از رایج ترین فرآیند های حاکم بر مناطق ساحلی، تغییرات خط ساحلی است. پایش خطوط ساحلی، نیاز به استخراج خطوط ساحلی در زمان های مختلف دارد. پایش مناطق ساحلی پارامتری مهم در توسعه پایدار و حفاظت از محیط زیست می باشد.
منطقه ساحلی - - Coastal Zone، مناطق ساحلی گستره ای هستند که مجموعه نیروهای محیط های خشکی و دریائی با یکدیگر درتعامل بوده و متحمل تغییرات کوتاه و دراز مدت می شوند. خط ساحل موقعی در موقعیت خود ثابت می ماند که نیروهای خشکی و دریا با هم در تعادل باشند. عدم تعادل در این نیروها و فرآیندها باعث خواهد شد که خط ساحل بالاتر و پایین تر از موقعیت قبلی قرار گیرد
فناوری سنجش از دور روشی موثر جهت اخذ داده های مورد نیاز است. ارزیابی علمی روش های متداول تعیین تغییرات خطوط ساحلی با استفاده از تصاویرماهواره ای از عوامل مهم بررسی تغییرات سواحل به شمار می آید. داده های دور سنجی مزایای زیادی دارند که تفسیر آسان و سهولت دسترسی از آن جمله اند. داده های ماهوارهای کارایی بالایی در آشکارسازی و تجزیه و تحلیل تغییرات زیست محیطی دارند
سنجش از دور یعنی تشخیص و جمع آوری داده از فاصله دور وعمدتاً به عنوان فناوری و علمی تعریف می شود که به وسیله آن می توان بدون تماس مستقیم، مشخصه ها - مکانی، طیفی، زمانی - یک شیء یا پدیده را تعیین، اندازه گیر یا تجزیه و تحلیل نمود .با نداشتن تماس مستقیم، باید روشی برای انتقال اطلاعات از طریق فضا مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور، واسطه های مختلفی مانند میدان جاذبه، میدان مغناطیسی، امواج الکترومغناطیسی استفاده قرار گیرد.
تصویربرداری ماهوارهای، به عمل برداشت تصویر از زمین یا دیگر سیارهها با استفاده از ماهواره گفته میشود که کار سنجنده، جمع آوری امواج الکترومغناطیس جهت اندازه گیری و ثبت، از وظایف سنجنده ها محسوب می شوند. بطور کلی سنجنده ها از لحاظ منبع انرژی به دو دسته سنجنده های فعال - Active - و سنجنده های غیر فعال - Passive - تقسیم می گردند. سنجنده های غیر فعال از آن دسته سنجنده هایی هستند که به منبع نور خورشید و سایر پارامترهای مرتبط با آن وابستگی شدت دارند.
در مقابل سنجنده های فعال قرار داشته که از لحاظ تامین انرژی الکترومغناطیس و سایر عوامل جوی و اتمسفری کاملا مستقل عمل می نمایند. بعنوان مثال سنجنده های راداری از این نوع می باشند. آشکارسازی تغییرات فرآیندی است که امکان مشاهده و تشخیص تفاوت ها و اختلافات سری زمانی پدیده ها، عارضه ها و الگوهای - - Change Detection معمولاً، آشکارسازی تغییرات ناشی از تشخیص مناطق تغییر یافته در دو تصویر و دو سطح زمین را فراهم می کند
به همین علت اکثر تحقیقات در خصوص استخراج خطوط ساحلی با استفاده از تصاویر اپتیک صورت می گیرد. از طرف دیگر مشخصه های طیفی آب به گونه ای است که در باندهای مادون قرمز انعکاسی نسبت به باندهای مرئی تفاوت بارزی وجود همین ویژگی های آب سبب شده که تصاویردارد - 2002 DeWitt et al - سنجنده هایی که هم باندهای مرئی و هم باندهای مادون قرمز انعکاسی زیادی دارند برای استخراج پایش خطوط ساحلی به طورگسترده مورد استفاده قرار گیرند. سنجنده هایETM+و TM و MSS ماهواره های لندست از - - Moore 2000، همبستگی کمی برخوردار هستند و از این رو حاوی اطلاعات بیشتری می باشند. با این وجود این روش وقت گیر و نیازمند ویرایش فراوانی است
موارد ذیل را می توان از مشکلات استفاده از عکس های هوایی نام برد:
-1دقت کم هندسی، -2 پوشش زمینی محدود عکس ها، -3 تجهیزات گران -4 نیاز به تخصص بالا -5 هزینه بالای به هنگام سازی -6 کاری زمان بر و پرهزینه است-7 سیاه و سفید تمایز اندک انعکاس آب و خشکی است - آل شیخ و همکاران ، . - 1384 از سال 1972 ، ماهواره های سنجش از دور از قبیل لندست تصاویر رقومی ازمحدوده طیفی مادون قرمز را در اختیار کاربران قرار می دهند. در این محدوده تمایز آب و خشکی به راحتی صورت می پذیرد .از این رو تصاویر سنجش از دور و فناوری های پردازش تصاویر می توانند سبب کاهش مشکلات فوق گردند
مروری بر ادبیات تحقیق
در این پژوهش تعیین اطلاعات پایه تغییرات خط ساحلی برای ساحل آندرا پردازش و با استفاده از سنجش از راه دور - ماهواره ای - داده ها در محیط GIS برای دوره کوتاه مدت و بلند مدت بررسی شد که نتیجه آن نشان داد تغییرات خط ساحلی در مقیاس های زمانی که اطلاعات به صورت دیجیتال فراهم شده است، - نایاک2002؛Zuzek و همکاران،2003؛ Thielerوهمکاران، - - 2009دولان و همکاران - 1991 نیاز تغییرات لازم برای توسعه و برنامه مدیریت خط ساحلی پایدار دارد
در طول دوره مطالعه بین سال های 2010-1989 و با بهره گیری از تکنیک های یکپارچه و سنجش از دور وسیستم اطلاعات جغرافیایی - GIS - به منظور نظارت بر تغییرات خط ساحلی تصاویر ماهواره ای از موضوعی آیفون - TM - و پیشرفته آیفون موضوعی - ETM - برای تعیین کمیت تغییرات زمانی-مکانی که در منطقه ساحلی Hatiya جزیره، بنگلادش مورد استفاده قرار گرفت، اصلاح شاخص نرمال آب تفاوت - MNDWI - الگوریتم به TM و ETM استفاده شد
