بخشی از مقاله
کاربرد فنآوری نوین GIS در طراحی جاده های جنگی براساس توان زیست
محیطی رویشگاه
چکیده: توسعه علمی به جهت پیشرفت حسب گسترش نیازمندی، تغییر در نگرش را به وجود می آورد که الزاماتی بر این تغییر مترتب خواهد بود. تسری دیدگاه بیولوژیکی بر توسعه پایدار اکوسیستم های جنگلی به همراه تولید محصولات برتر و با کیفیت، اهمیت طراحی جاده های جنگلی را به همراه دانسته و از این منظر توجه و رعایت اصول و فنون مهندسی طراحی جاده های جنگلی موجب برآورده شدن اهداف خواهد بود. بدین جهت مطالعه ای در حوزه آبـخیـز شماره 73و بین طول شرقی َ8 53الی َ1753و عرض شمالی َ2036الی َ2936 به منظور طراحی شبکه جاده جنگلی براساس توان اکولوژیکی رویشگاه با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و مقایسه آن با شبکه موجود صورت پذیرفت. عوامل مؤثر در مسیریابی جادههای جنگلی ابتدا رقومی و سپس با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی هم پوشانی گردید. پس از تلفیق نقشهها، واحدهای همگن محیطی در سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه و با استفاده از آن، نقشه توان منطقه طراحی گردید. نتایج نشان داد که بیش از 81 درصد از مسیر طراحی شده در توان 1 و 2 قرار دارد که این مقدار بیشتر از درصد عبوری (74/4) جادههای موجود میباشد. همچنین درصد پوشش جاده این طراحی علیرغم 14 درصد کاهش طول جاده، دارای 51 درصد پوشش بیشتر نسبت به جاده موجود میباشد. لذا با نتایج فوق میتوان نتیجه گرفت که از طراحی شبکه جاده جنگلی براساس توان زیستی رویشگاه با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی می توان در طراحی بهینه و کاهش هزینه و تخریب استفاده کرد.
کلمات کلیدی: جاده جنگلی، سامانه اطلاعات جغرافیایی، توان زیست محیطی رویشگاه
-1 مقدمه:
جنگلهای نیمرخ شمالی البرز، با داشتن رویشگاه مناسب و شرایط بیولوژیکی مساعد در صورت مدیریت صحیح میتواند تمام نفشهای جنگل اعم از تولید چوب، حفظ آب و خاک، تنوع زیستی ، حیات وحش و کاربری تفرجگاهی را به خوبی و به صورت پایدار ایفا نماید. به طوری که هرگونه سرمایهگذاری زیربنایی از جمله جادهسازی در آن توجیه پذیر است .[1] برای دستیابی به فواید جنگل و مدیریت آن نیاز به طراحی شبکه جاده جنگلی میباشد طراحی شبکه جاده جنگلی طبق نیازهای ساختاری، شرایط رویشگاهی، تکنولوژی و مدیریت منطقه تغییر میکند .[13]
احداث جاده در جنگل یک طرح لازم و ضروری است، چرا که جاده یک بخش ضروری در انجام عملیات بهرهبرداری، جنگل شناسی، جنگل کاری و سایر اقدامات لازم در جنگل است 12] و .[2 آنچه موجب شده است اثرات منفی در جنگل از جمله فرسایش خاک افزایش یابد، وجود و احداث جادههای جنگلی نیست بلکه بدلیل تراکم و توزیع نامناسب شبکه جاده جنگلی در جنگل بوده است. چرا که به علت کوتاه بودن طول شبکه جادههای جنگلی، حجم ترافیک در طول جادههای جنگلی بالا بوده و این امر موجب خطرناک شدن حمل و نقل، آلودگی صوتی و از بین رفتن فون و فلور جنگل میشود. (آکای و همکاران (2008 این موضوع در جنگلهای ما نیز صادق است. چرا که یکی از دلایل بزرگ عوامل نابسامانی امور اداره و بهرهبرداری از جنگلهای شمال، فقدان شبکه کافی و وافی از جادههای جنگلی میباشد .[5] یکی از مهمترین ابزاری که امروزه در مدیریت طرحهای جنگلداری کمک شایانی کرده و در سالهای اخیر پیشرفت شایانی داشته است. سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) میباشد .[10]
به هر حال سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) یک فن یا ماشین ابزاری است که میتوان از آن در شناسایی دادهها (نقشه سازی موضوعی)، تجزیه و تحلیل دادهها ارزیابی توان اکولوژیکی و نیاز اقتصادی اجتماعی برای استفاده انسان از سرزمین بهره جست، در واقع GIS پلی بین پایگاه داده-های منابع و مدیریت است .[4]
-2 مواد و روشها:
-1-2 منطقه مورد مطالعه:
عرصه مورد مطالعه در حوزه آبـخیـز شماره ) 73 تقسیمات سازمان جنگلها و مراتع کشور) ، در حوزه آبخیز بزرگ رودخانه تجنبین طول شرقی َ853 الی َ1753و عرض شمالی َ2036الی َ2936 واقع شده است. حداقل ارتفاع از سطح دریای آزاد 230 متر و حداکثر ارتفاع آن 1070 متر و سطح کل این رویشگاه 3226/1 میباشد. این عرصه دارای 70 قطعه بوده و قطعات 17 و 65 بدلیل ترکیب و تنوع گونهای به عنوان قطعات شاهد در نظر گرفته شده
است. [3] (شکل شماره .(1
شکل -1 منطقه مورد مطاله و موقعیت آن در حوضه آبخیز
متوسط دما در گرمترین ماه سال (مردادماه) 28/6 درجه سانتیگراد، متوسط دما در سردترین ماه سال (بهمن) حدود 1/1 درجه سانتیگراد و متوسط دمای سالیانه حدود 15/5 درجه سانتیگراد. متوسط باران سالیانه 1037 میلی متر و متوسط رطوبت نسبی هوا %87 و متوسط تبخیر سالیانه حدود 776 میلی متر میباشد .[3] وضعیت توپوگرافی منطقه حاکی از آن است که شیب حداکثر سطح منطقه کمتر از 40 درصد است. و 38/1 درصد سطح منطقه دارای شیب کمتر از 25 درصد است که در طراحی جاده های جنگلی محدودیت چندانی ایجاد نمی کند.
-2-2 روش تحقیق:
برای انجام این تحقیق به نقشه های مختلفی نیاز بوده است که در محیط نرم افزار Arc GIS با استفاده از نقشه توپوگرافی منطقه با مقیاس 1:25000 برای هر یک از آیتم ها براساس اطلاعات مورد نیاز طراحی گردیده است. ابتدا نقشه قطعه بندی موجود در کتابچه طرح جنگلداری رقومی سازی و سپس با استفاده از آمار موجود از آماربرداری، تشریح قطعات، مطالعات زمین و خاکشناسی نسبت به تهیه نقشه های مورد نیاز اقدام گردید. برای تهیه نقشه ارتفاع منطقه، از ویژگیهای خطوط میزان منحنی بر روی نقشههای توپوگرافی استفاده شـد و عرصه به چهار کلاسه ارتفاعی طبقه بندی و کدگذاری شده است. به منظور بررسی شیب منطقه، نقشه شیب با مقیاس 1:25000 و با فاصله خطوط 10 متر، تهیه شد. نقشه شیب با عنایت به تأثیر در جادهسازی در سه کلاسه تهیه و کدگذاری گردید 7]، [9 (جدول شماره .( 1
جدول -1 مساحت و فراوانی نسبی (درصد) هریک از کلاسههای شیب
نقشه جهات جغرافیایی برای دست یابی چهار جهت اصلی و اراضی مسطح و استفاده آن در نقشه شکل زمین با استفاده از نرم افزار موجود (Arc View) این کار صورت گرفته و درصد هریک ازآنها نیز مشخص و کدگذاری گردید و با استخراج اعداد مربوط به موجودی در هکتار و به کمک رایانه و نرم افزار نقشه موجودی در هکتار در 4 طبقه یا کلاسه 100-1، 200-100 ، 350-200و 350> ترسیم و کدگذاری شد (جدول شماره.( 2 با در نظر گرفتن زهکشی و مقاومت بستر در برابر لغزش نقشه خاکشناسی با استفاده از آمار موجود در کتابچه طرح در سه طبقه تهیه گردید. براساس گزارش کتابچه طرح حاصل از تشریح جنگل، تیپهای عمده موجود در سری موردنظر مشتمل بر راش خالص، ممرز-راش، پهن برگ آمیخته، ممرز خالص، توسکا خالص، راش-ممرز و جنگل دست کاشت برای تهیه نقشه توان استفاده گردید.
جدول-2 کدگذاری و مساحت درصد جهات جغرافیایی
برای مشخص کردن شکل واحد زمین: شیب، ارتفاع از سطح دریا، جهت جغرافیایی، آبراهههای طبیعی (هیدروگرافی) جزو مهمترین فاکتورها به شمار میروند که پس از تهیه و آماده سازی نقشه های فیزیوگرافی (شیب، جهت و ارتفاع) این نقشهها در محیط GIS با یکدیگر تلفیق که
اولین کنفرانس ملی راهکارهای دستیابی به توسعه پایدار
در بخشهای کشاورزی ، منابع طبیعی و محیط زیست
منتج به نقشه واحدهای شکل زمین گردید . [9] آنگاه این نقشه با نقشه خاکشناسی تلفیق و سپس نقشه مستحصله با نقشه درجه یا ظرفیت جنگل تلفیق و نقشه نهایی برای منطقه مورد پژوهش تهیه گردید.
-1-2-2 تهیه نقشه طبقات توان برای جاده سازی:
نقشه توان نشان دهنده درجه مرغوبیت یا عدم مرغوبیت سرزمین برای تعیین کاربری جاده سازی است. برای تهیه نقشه توان هریک از طبقات نقشهها بـه شرح ذیل کدگذاری گردید و در نرم افزار ArcGIS براساس این کدها نقشه توان در سه کلاسه حاصل گردید.
-2-2-2 طراحی واریانتهای مختلف:
با توجه به نقشه توان و خطوط توپوگرافی منطقه و با استفاده از روش گام پرگار واریانتهای مختلفی برای منطقه مورد مطالعه طراحی گردید که در نهایت بهترین واریانت انتخاب شد. پس از تعیین بهترین واریانت، جاده موجود با جاده طراحی شده براساس توان رویشگاه با استفاده از روش باکموند (مزرعه، (1385 و روش بافر یکسان [6] مورد مقایسه قرار گرفت.
-3 نتایج:
با تلفیق و ترکیب نقشه های مورد استفاده و با توجه به کدگذاری انجام شده برای هریک از آیتم های مذکور 416 واحد همگن (جدول شماره ( 3 در 3 توان 1)، 2 و (3 بدست آمده است که توان 1 نمایانگر مطلوبترین مکان برای طراحی جاده های جنگلی با توجه به توان اکولوژیک رویشگاه و با کاهش توان، مطلوبیت رویشگاه نیز تقلیل یافته، بنابراین توان 3 ، منطقه حساس به طراحی جاده جنگلی را به نمایش می گذارد. نقشه واحد های همگن از تلفیق نقشه های اشاره شده بوجود آمده است و در نهایت این نقشه با نقشه خاک شناسی ترکیب و نقشه توان رویشگاه به دست آمد (شکل شماره .(2 پس از تهیه نقشه توان، مسیر جاده پیشنهادی برروی آن ترسیم شده است ( شکل شماره(3 و سپس نقشه مسیر موجود و مسیر طراحی شده جدید روی هم گذاری شد.
جدول -3 خلاصه ای از واحدهای همگن و مشخصات آنها
