یکشنبه, ۰۳ مرداد ۱۴۰۰ ۱۲:۵۲ ۳۵
طبقه بندی: توسعه کاربرد RS
چچ
سامانه سنجش از دوری ارزیابی متغیرهای کیفی تالاب ها

سامانه سنجش از دوری ارزیابی متغیرهای کیفی تالاب ها

در این مطالعه با بررسی قابلیت های فناوری سنجش از دور در مطالعات زیست محیطی و اکوسیستم ها، وضعیت میزان برخی مواد مانند کلرفیل و میزان فسفر در تالاب انزلی را مورد بررسی قرار داده است.

  • مقدمه و بیان موضوع

تالاب بخشی از خشکی است که پایین‌ از سطح دریا واقع شده و با آب به طور فصلی یا دائمی پر می‌شود و دربردارنده خاک‌های هیدروژنی و پوشش گیاهی آبی است. این اکوسیستم های حیاتی خدمات اکولوژیکی ارزشمندی نظیر حفظ تنوع زیستی، حفظ کیفیت آب، جلوگیری از سیل و خشکسالی، کاهش آلودگی ها و زیستگاه حیات وحش را فراهم می کنند که امروزه با طیف وسیعی از استرس ها مانند تغییرات در رژیم هیدرولوژیکی، ورود رواناب های آلوده و تغییرات فیزیکی مانند تکه تکه شدن به وسیله جاده سازی مواجه اند. تالاب ها اکوسیستم هایی پویا برخوردار از تنوع زیستی و ساختار اکولوژیک خاص خود هستند. تنوع زیستی، ژنتیکی و تنوع گونه هایی که در تالاب ها زندگی می کنند از اهمیت بالایی برخوردار است. تالاب ها اگرچه وسعت چندانی نسبت به سایر محیط های زیستی ندارند، ولی در عمل به خاطر داشتن شرایط خاص محیطی، ویژگی های آب و خاک و پیچیدگی های بوم شناختی تنوع قابل ملاحظه ای را به وجود می آورند. این اکوسیستم ها همواره تحت تأثیر عوامل طبیعی و انسانی دستخوش تغییراتی بوده و با گذر از آستانه سلامت دچار تخریب می گردند. حفظ و نگهداشت این اکوسیستم می تواند بر اساس بازدیدها و اندازه گیری های میدانی و یا بر اساس روش های سنجش از دوری انجام بپذیرد. امروزه پایش تالاب ها با روش های مبتنی بر سنجش از دور با توجه به هزینه کم و سرعت بالا بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

  • ضرورت اجرا و اهداف

تالاب های بین المللی کشور به دلیل ارزش های بوم شناختی، زیباشناختی، اقتصادی و جاذبه گردشگری در کانون توجه قرار دارند و حفاظت و نگهداری از فرآیند های بوم شناختی آنها و هم چنین حفظ کیفیت زیستگاهی آنها بسیار حایز اهمیت است. یکی از جنبه های کیفی که در حفاظت از تالاب ها بسیار حایز اهمیت است حفظ کیفیت طبیعی آب آنهاست. حفظ کیفیت آب نیز به نوبه خود نیازمند یک سیستم یکپارچه نظارتی مداوم است. روش های سنتی و در حال اجرا در خصوص کنترل و بررسی متغیر های کیفی آب در تالاب ها معمولاً زمان و کاربر هستند. لذا به کار بردن یک روش یکپارچه، دقیق، سریع و ارزان برای این منظور می تواند بسیار راه گشا باشد. به دنبال پیشرفت های چشم گیر اخیر در دانش سنجش از دور، به نظر می رسد این امکان وجود دارد از طریق مدل سازی بر اساس ارتباط بین داده های سنجش از دور و داده های واقعی، مدل های نسبتاً دقیقی برای برآورد خصوصیات کیفی آب تالاب ها و سایر بوم سازگان های آبی طراحی نمود. علاوه براین بررسی تغییرات عمق و مساحت آب تالاب-ها نیز در حفاظت از آنها بسیار حایز اهمیت است. بنابراین پایش تالاب ها باید به گونه ای باشد که علاوه بر کیفیت آب، مساحت و حجم آب را نیز مورد پایش قرار دهد.
با توجه به مقدمات مطرح شده و ضرورت اجرا طرح، هدف اصلی این سامانه، پایش متغیرهای کیفی تالاب ها و همچنین مساحت و حجم آب آنهاست. همچنین مطالعه تغییرات آب تالاب ها در گذر زمان از دیگر اهداف این سامانه می باشد.

  • داده ها و روش ها

با توجه به اهداف این سامانه برای بررسی و پایش متغیرهای کیفی می توان از روش های مدل سازی استفاده کرد. از بین تمامی مدل های بالقوه موجود، مدل سازی از طریق دو مدل رگرسیون خطی و شبکه عصبی مصنوعی در مطالعات زیست محیطی بسیار رایج است. همچنین برای تخمین حجم و مساحت آب می توان از روش های مرسوم آلتیمتری استفاده کرد. داده های نوری مادیس، لندست و سنتینل 2 به سبب دارا بودن باند قرمز و مادون قرمز و همچنین دسترسی رایگان گزینه مناسبی برای پایش متغیرهای کیفی تالاب ها می باشند. در این میان، تصاویر مادیس به دلیل در دسترس بودن و تصویر برداری روزانه می تواند ابزار مناسب تری جهت این کار باشد. همچنین برای محاسبه سطح و حجم آب تالاب ها تصاویر نوری Aster، Sentinel-2 و Landsat و همچنین تصاویر آلتیمتری نظیر Jason-2، Jason-3، Cryosat-2، Sentinel-3 و ... کاربردی خواهند بود.

  • دستاوردها و خروجی ها

برخی از مهمترین دستاوردها و خروجی هایی این سامانه عبارتند از:

• ارائه نقشه کیفیت آب تالاب ها
• نتایج حاصل از تحلیل رفتار حرکتی ذرات و منشا ایجاد آن ها
• ارائه نقشه سطح تالاب ها
• ارائه نقشه حجم تالاب ها
• ارائه نقشه ارتفاع تالاب ها
• بررسی تغییرات سطح و حجم تالاب ها به کمک سری زمانی تصاویر ماهواره ای

  • بهره برداران و ذینفعان

برخی از بهره برداران و ذینفعان این سامانه عبارتند از:

• سازمان مدیریت بحران کشور
• سازمان محیط زیست و کیفیت منابع آب
• سازمان بنادر و دریانوردی
• سازمان شیلات ایران
• منابع طبیعی

  • نمونه محصول

از جمله پارامترهای کیفیت آب، میزان کلروفیل آ در سطح آب می باشد.. در شکل 5، میزان کلروفیل آ در تالاب انزلی برحسب میلی گرم بر لیتر در تاریخ 16 فروردین 1400 با استفاده از تصاویر سنتینل 2 برآورد شده است.
در شکل 6 نیز، میزان فسفر سطح آب تالاب انزلی برحسب میلی گرم بر لیتر در تاریخ 16 فروردین 1400 با استفاده از تصاویر سنتینل 2 ملاحظه می شود.


میزان کلروفیل آ در تالاب انزلی در تاریخ 16 فروردین 1400 با استفاده از تصاویر  <strong class='sis-keyword'>سنتینل</strong> 2
شکل 6: میزان کلروفیل آ در تالاب انزلی در تاریخ 16 فروردین 1400 با استفاده از تصاویر سنتینل 2


میزان فسفر در تالاب انزلی در تاریخ 16 فروردین 1400 با استفاده از تصاویر  <strong class='sis-keyword'>سنتینل</strong> 2

شکل 7 : میزان فسفر در تالاب انزلی در تاریخ 16 فروردین 1400 با استفاده از تصاویر سنتینل 2


آدرس کوتاه شده: