بخشی از مقاله
چکیده
سنجش از دور - RS - و سیستم اطلاعاتی جغرافیایی - GIS - به عنوان یکی از دانشهای جدید در علوم منابع طبیعی، دارای قابلیت های بسیار در بالا بردن دقت و صحت اطلاعات و برنامهریزیهای محیطی میباشد. این تحقیق از نوع توصیفی بوده و به روش کتابخانهای انجام شده است و با مرور مقالات مرتبط تهیه شده است. در این تحقیق به مروری در ارتباط با قابلیتهای این دو ابزار در علوم منابع طبیعی شده است و قابلیتهای آنها مورد بررسی قرار گرفته است. مرور قابلیتهای این دو ابزار نشان میدهد که استفاده از آنها میتواند نقش موثری در دستیابی به اهداف توسعه پایدار داشته باشد.
مقدمه
توسعه ی پایدار توسعه ای است که هر سه هدف اقتصادی ، اجتماعی، زیست محیطی را تامین میسازد .بر طبق نظر کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه، اهداف کارردی توسعه ی پایدار عبارتند از: -1افزایش رشد اقتصادی؛ -2 تغییرکیفیت رشد زندگی؛ -3رفع نیازهای ضروری برای اشتغال، غذا، انرژی، آب و بهداشت؛ -4 کنترل جمعیت در حد پایدار؛ -5 حفاظت و نگهداری منابع؛ -6 دگرگونی فناوری؛ -7 توجه همزمان به محیط زیست و اقتصاد در تصمیم گیری ها؛ -8 دگرگونسازی روابط اقتصادی بین المللی؛ و -9 مشارکتی کردن توسعه.
جمع بندی تعاریف و برداشتهای مختلف از توسعه پایدار نشان می دهد که توسعه پایدار مفهومی ثابت و ایستا نیست بلکه حرکتی مستمر و رو به تحول از انطباق و سازگاری است که طی آن، بهره برداری از منابع برای سرمایه گذار یها و جهت گیری توسعه فناوری به گونه ای صورت می گیرد که بتوان پاسخگوی نیازهای بالقوه و بالفعل انسان بود. در این مفهوم، انسان در مرکز و محور توجه قرار گرفته است و همه ابعاد زندگی بشر را در بر می گیرد.
بنابراین، منظور از توسعه پایدار تنها حفاظت از محیط زیست نیست بلکه مفهوم ی جدید از توسعه اقتصادی و اجتماعی است، توسعه ای که عدالت و امکانات زندگی را برای تمامی مردم جهان مد نظر قرار می دهد. بدین ترتیب با توجه به مفهوم توسعه ی پایدار میتوان این چنینی نتیجه گرفت که در برنامه ریزی های منطقه ای برای رسیدن به توسعه ی پایدار لازم است تا 3 هدف اصلی ومهم زیر در دستور کار برنامه ریزی منطه ای صورت بگیرد؛ -1 حفاظت از منابع ارزشمند طبیعی؛ - 2 بهره برداری متناسب و مناسب از منابع طبیعی و -3 ساز و کارهای اقتصادی-اجتماعی مناسب. به منظور دستیابی به این اهداف بایستی از ابزارهای مناسب بهره برد.
سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی از جمله شیوههای نوین در مدیریت دادههای مکانی در زمینه منابع طبیعی می باشند. در سالهای اخیر استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در زمینه منابع طبیعی در راستای دستیابی به توسعه پایدار گسترش فراوانی داشته است .[1] امروزه اهمیت اطلاعات اکولوژیکی زمین برای توسعه و مدیریت اکوسیستم ها توسط کشورهای توسعه یافته به طور کامل مشخص شده و از آن در سطح وسیعی برای مدیریت منابع طبیعی استفاده می شود .[2]
تکنولوژی سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی نقش اساسی در دستیابی به اطلاعات دقیق و بهنگام و تصمیم گیری های مدیریتی منابع طبیعی دارند .[ 3] سامانهی اطلاعات جغرافیایی عبارت است از یک نظام منسجم از سختافزار، نرمافزار، و دادههاست که امکان استفاده اطلاعات را با دقت و صحت بالا فراهم می کند .[4] این سیستم امکان ذخیرهی بهروز اطلاعات زمین مرجع و ترکیب آنها با اطلاعات مختلف را بهصورت کاربردی جهت طراحی و برنامهریزی شهری فراهم نموده است .[5]
این سامانه به عنوان یکی ازبزرگترین دانش های مطرح شده دارای کارایی های متعددی است که در ترکیب با دانش سنجش از دور ارزش های آن بیش از پیش شده است .[6]سنجش از دور نیز به عنوان فن تهیه اطلاعات از زمین بدون تماس مستقیم با آن و از طریق سنجنده های ماهواره ای نقش بزرگی در سال های اخیر در برنامه ریزی های محیطی در بخش منابع طبیعی داشته است. با توجه به رشد روز افزون جمعیت که منشاء تسلط انسان بر طبیعت به منظور استفاده از منابع خدادادی آن می باشد، لزوم برنامه ریزی های اصولی و درست برای حفظ این منابع و جلوگیری از تخریب آن وجود دارد .[7]
لذا امروزه بسیاری از برنامه ریزان به دنبال استفاده از سیستم های نوین می باشند که علاوه بر آسان نمودن برنامه ریزی در این بخش، هزینه های مربوطه را نیز کاهش دهد که در این راستا سیستم اطلاعات جغرافیایی - 1GIS - با دارا بودن قابلیت ذخیره اطلاعات مکانی و توصیفی به صورت همزمان و سنجش از دور - 2RS - با تهیه تصاویر مناطق مختلف با در محدوده های طیفی مختلف امکان مطالعات گوناگون در زمینه پوشش گیاهی، امراض گونه های گیاهی، تغییرات کاربری، استعداد یابی و ... کمک زیادی به برنامه ریزان منابع طبیعی کرده است.
اولین بار GIS در سال 1970 در کانادا طراحی شد و طی این مدت با گذشت زمان تکمیل تر شد و با پرتاب ماهواره لندست در سال 1972 به فضا با هدف مطالعات مربوط به منابع طبیعی اهمیت آن بیشتر شد.[8] لذا در این تحقیق به بررسی قابلیت و کاربرد این دو ابزار در بحث منابع طبیعی و نقش آن در دستیابی به اهداف توسعه پایدار شده است.
مواد و روش
این تحقیق از نوع توصیفی میباشد که به روش کتابخانهای انجام شده و تحقیق حاضر بامطالعه ی مقالات، کتب فارسی و لاتین تهیه شده است. بامراجعه به مقالات و کتب مختلف در ارتباط باقابلیت های سامانه های اطلاعاتی جغرافیایی و سنجش از دور، قابلیت های موجود در رشته های مختلف جمع آوری و در بخش های مختلف آورده شده است. درپایان قابلیت های این دو ابزار با تاکید بر این قابلیت های در علوم منابع طبیعی آورده شده است. در شکل - 1 - فلوچارت تحقیق آورده شده است.
نتایج
در این بخش خلاصهای از کاربرد این سامانهها در زمینه منابع طبیعی و مدیریت آن آورده شده است. این موارد شامل بررسی پراکنش حیات وحش، اندازهگیری تولید مرتع، ارزیابی و آمایش سرزمین، پراکنش آلودگی و آلاینده، تنوع زیستی گونه ها، تهیه نقشه کاربری اراضی، پایش تغییرات کاربری اراضی، استعداد یابی، مسیر عبور حیات وحش، بررسی خطر زمین لغزش، تراکم پوشش گیاهی می شود که در زیر توضیحاتی آورده شده است.
تهیه نقشههای به روز و رقومی پلاکهای روستایی
با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی و بهره گیری از ابزارهای جانبی نظیر GPS3 و Google Earth میتوان نقشه محدودههای پلاکهای روستایی را برای استانهای مختلف و همچنین برای تفکیک اراضی ملی از زراعی استفاده نمود و اختلافات حقوقی در این زمینه را کاهش داد.
پراکنش حیات وحش
با اشتفاده از دستگاه های موقعیت یاب متصل به گونههای حیات وحش و همچنین برداشت های میدانی از مختصات محل حضور این گونهها میاوان بانک اطلاعاتی مربوطه را در محیط GIS تشکیل داد و در برنامهریزیهای حفاظتی استفاده نمود.
ارزیابی و آمایش سرزمین
از جمله قابلیت های GIS قابلیت پیاده سازی مدل در این سامانه است. به صورتیکه می توان با ساخت مدل ویژه و کالیبره شده برای کشاورزی، مرتعداری، جنگل داری، جنگل کاری، آبزی پروری، حفاظت، تفرج و توسعه ی شهری صنعتی روستایی اقدام به ارزیابی توان نمود. البته بایستی برای هرکاربری لایه های دخیل درمدل را تهیه نمود و بعد از اجرای دستور UNION و تهیه ی لایه ی یگان ها، با شرط گیری از یگان ها می توان توان مناطق را برای هرکاربری رتبه بندی کرد. همچنین پس از تعیین توان هریگان برای کاربری های مختلف، می توان کاربری ها را اولویت بندی کرد و از بحث ارزیابی وارد بحث آمایش سرزمین شد.
آلودگی
در ارتباط با آلودگی می توان آلودگی مربوط به منابع آب، هوا و خاک را در GIS بررسی نمود. البته باتوجه به اینکه برای بررسی هرنوع آلودگی در هر منطقه ای نیاز به هزینه ی سنگین برای نمونه گیری از قسمتهای متعدد است، می توان با انتخاب روش های آماری استاندارد وتعداد نمونه های تعلیمی مناسب با پراکنش استاندارد و استفاده از توالع درونیابی، نقشه های پهنه بندی را برای هرگونه آلاینده تهیه نمود. توابع درونیابی در محیط GIS شامل توابع Kriging، Spline و IDW می باشدو روش Kriging برای مناطق کوهستانی، روش Spline برای مناطق مسطح و روش IDW برای مناطق با پستی وبلندی زیاد بکار می رود. شایان ذکر است که روش کریجینگ دقیق ترین روش درونیابی می باشد.
تنوع زیستی گونه ها
با استفاده از GIS میتوان دامنه ی پراکنش یک گونه با برداشت میدانی از طریق GPS را بدست آورد و با استفاده از تابع Intersect و ورود لایه های اطلاعاتی محل حضور گونه با لایه های اطلاعاتی مثل تراکم پوشش گیاهی، نوع گونه ی گیاهی، جهت، شیب، ارتفاع، نوع خاک و ... مدل زیستگاه گونه ها را تهیه نمود.
استعداد یابی
با در دست داشتن اطلاعات مکانی و توصیفی مربوط به خاکشناسی، پوشش گیاهی، فیزیوگرافی و ... و مدل مورد نیاز برای استعداد یابی برای اهداف گوناگون می توان مناطق مستعد برای هدف مورد نظر را شناسایی کرد.
میزان تولید مراتع
با توجه به ایکه تصاویر سنجش از دوری قابلیتن تفکیک اراضی مرتعی را از سایر کاربری ها دارند لذا با توجه میزان بازتاب مراتع در باندهای مختلف و انجام کارهای میدانی و ایجاد روابط به میزان تولید مراتع پی برد.
تهیه نقشه کاربری اراضی
امروزه با در دسترس بودن تصاویر مربوط به سنجنده های مختلف از ماهواره های مختلف بحث تهیه نقشه های کاربری اراضی که به عنوان پایه و اساس برنامه ریزی های محیطی در بخش امایش سرزمین است، بسیار مهم شده است به گونه ای که امروزه معمولا از تصاویر ماهواره لندست بیشتر در حوزه منابع طبیعی برای تهیه نقشه های کاربری اراضی استفاده می شود.
ماهواره لندست با دارا بودن سنجنده های مختلف به مانند OLI، TIRS، TM، ETM+ و ... که قابلیت ثبت اطلاعات منعکس شده از عوارض زمین در محدوده های طیفی مختلف را در قالب باندهای مختلف دارند، فرایند تهیه نقشه کاربری اراضی را با صرف زمان و هزینه کمتر فراهم نموده است. البته بایستی توجه نمود که در این فرایند انتخاب نوع باند برای تهیه نقشه کاربری اراضی بسته به نوع سنجنده بسیار مهم است. به صورت کلی برای تهیه نقشه از سنجنده TM از تمامی باندها بجز باند 6 - حرارتی - ، برای سنجنده ETM از تمامی باندها بجز باند 6 - حرارتی - و باند 8 - پنکروماتیک - و برای سنجنده OLI نیز از باندهای 2 تا 7 استفاده می شود.
پایش تغییرات کاربری اراضی
با توجه به اینکه از سال 1972 اولین ماهواره به فضا پرتاب شده است و تا زمان حال تصویر برداری از فضا ادامه دارد، لذا با تهیه نقشه کاربری اراضی در هر زمان - از سال - 1972 به بعد و تهیه نقشه کاربری اراضی در زمان حال میتوان میزان و نوع تبدیلات و تغییرات کاربری اراضی به همدیگر را مشخص نمود و در برنامه ریزی های محیطی استفاده نمود.
شناسایی مناطق دارای آفت: با توجه به اینکه باندهای سنجش از دوری هر کدام در محدوده طیفی خاصی بازتاب گونه های گیاهی را ثبت می کنند و در صورت وجود امراض و آفات میزان بازتاب این گونه هانیز متفاوت خواهد بود لذا با استفاده از تصاویر باندهای سنجنده ها می توان مناطق با میزان بازتاب متفاوت را در هر منطقه - به خصوص جنگلی - شناسایی نمود و اقدام به اجرای برنامه ها برای بهبود ان منطقه نمود.
مسیر عبور حیات وحش
با استفاده از سامانه های نظیر GPS و در دست داشتن محل حضور و یا عبور گونهای جانوری و گیاهی به سهولت میتوان محل حضور و یا عبون فون و فلور را نقشه سازی کرده و در مراحل مدیریتی اعمال نمود.
تراکم پوشش گیاهی
با استفاده از شاخص های موجد در سنجش از دور از جمله NDVI میتوان اقدام به تهیه نقشه تراکم پوشش گیاهی کرد. با توجه به این که این شاخص با استفاده از باندهای قرمز و مادون قرمز انجام میشود مناطقی که دارای ارزش بیشتر از صفر باشند نشان دهنده مناطق دارای پوشش گیاهی خواهد بود.
بررسی خطر زمین لغزش
همواره رخ دادن زمین لغزش خسارتهای جبران ناپذیری را از نظر اقتصادی و اجتماعی به خصوص بر منابع طبیعی داشته است. لذا امروز با پیشرفتهای نوین در زمینه سنجش از دور و جی ای اس امکان ایجاد لایه جدید و تلفیق لایهها و توسعه مدلهای جدید مثل AHP، ANP، FUZZY و .. امکان تلفیق لایهها میتوان مناطق حساس به زمین لغزش را شناسایی نمود و با ارائه برنامه های مناسب خسارات را به حداقل رساند.
بحث و نتیجه گیری
در قرنهای گذشته تصور عمومی براین بود که برا ی رشد و توسعه در جوامع باید رشد اقتصادی در کشورها بوجود آید و برای اینکار از منابع طبیعی موجود همچون جنگل ها و ... استفاده میشود و همین امر باعث استفاده ی بیش از حد توان از منابع طبیعی شد و مقدمات روند رو به رشد تخریب منابع طبیعی را بوجود آورد. از پیامدها چنین فرایندی افزایش آلودگی، کاهش تنوع زیستی، تخریب منابع ، کاهش منابع آب شیرین، جنگل زدایی، افزایش سطح آب دریاها و ... بود. ادامه ی چنین روندی باعث شد تا کشورها به فکر راه کاری برای حفط منابع طبیعی خود باشند و از افزایش تخریب آن جلوگیری نمایند که برای این امر کنفرانسهای متعددی در سراسر جهان برگزار شد.
مفهوم توسعه ی پایدار همزمان با انتشارگزارش "آینده مشترک ما" توسط کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه در سال 1987 در دستور کاربرنامه بین المللی قرار گرفت. ادامه ی برگزاری چنین کنفرانسهای موجب شد تا کشورها در برنامه ریزی ها محلی، منطقه ای و ملی خود مفهوم توسعه ی پایدار را در نظر گرفته و در راستای تحقق اهداف توسعه ی پایدار گام بردارند. هدف از مقاله حاضر بررسی قابلیت ها و کاربردهای سامانه اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور در زمینه منابع طبیعی بود.
