ارزيابي تخريب اراضي با استفاده از داده‌هاي سنجش‌از‌دور ماهواره لندست در بازۀ زماني 1400-1390 (مطالعۀ موردي: شهرستان اصفهان)

پيشينه و هدف تخريب اراضي يكي از پديده هاي مخرب است كه ثبات و امنيت اكوسيستم ها به ويژه در مناطق خشك را تهديد مي كند. تخريب اراضي مي تواند منجر به كاهش حاصلخيزي و بهره وري خاك، مهاجرت و جابه جايي جمعيت، ناامني غذايي و نابودي اكوسيستم ها شود. عليرغم اقدامات گسترده در زمينه مقابله با تخريب اراضي، اين مشكل در دهه هاي اخير نه تنها كاهش نيافته است، بلكه به تدريج تشديد شده است. بنابراين، پايش تخريب اراضي و آشكارسازي ويژگي هاي آن براي مديريت و بازيابي كيفيت اراضي ضروري است و اين پايش در مناطق خشك امكان مديريت صحيح و مبارزه با اين پديده را تسهيل مي كند. پايش تخريب اراضي در اين مناطق با استفاده از داده هاي سنجش از دور امكان پذير است، به نحوي كه اين دانش به طور گسترده اي براي پايش تخريب اراضي منطقه اي مورد استفاده قرار خواهد گرفت. باتوجه به اهميت موضوع تخريب اراضي و نياز به پايش اراضي جهت دستيابي به درك درستي از وضعيت شهرستان اصفهان و به دنبال آن ايجاد مديريت مناسب و به موقع جهت جلوگيري از گسترش تخريب، اين تحقيق با هدف بررسي وضعيت تخريب اراضي در اين شهرستان با استفاده از مدل سازي شاخص هاي محيطي حاصل از داده هاي ماهواره اي در بازه زماني 1390-1400، انجام شد.مواد و روش ها در اين تحقيق به منظور بررسي روند تغييرات كاربري اراضي در حوزۀ مطالعاتي، از تصاوير ماهواره اي لندست، سنجنده هاي TM و OLI استفاده گرديد و همچنين از داده هاي حاصل از بازديد ميداني به عنوان اطلاعات جانبي استفاده شد. پردازش و تحليل تصاوير ماهواره اي در محيط نرم افزار ENVI صورت گرفت. به منظور تهيۀ نقشۀ تغييرات كاربري اراضي، روش طبقه بندي نظارت شده حداكثر احتمال بكار گرفته شد. سپس تمامي كاربري هاي منطقۀ مورد مطالعه در چهار كاربري اراضي كشاورزي، مراتع، اراضي باير و شوره زار و مناطق شهري و انسان ساخت تقسيم بندي شدند. در نهايت لايه هاي بدست آمده، جهت محاسبۀ مساحت كاربري ها و تهيۀ نقشۀ خروجي مناسب به نرم افزار ArcGIS منتقل گرديد. پس از بررسي تغييرات كاربري اراضي با استفاده از روش حداكثر احتمال شاخص هاي شوري خاك SI و شاخص اقليمي Albedo، شاخص پوشش گياهي NDVI و LSM تهيه شدند. شاخص شوري خاك SI يكي از شاخص هاي اصلي ارزيابي تخريب سرزمين است؛ اين شاخص استخراج شده از تصاوير ماهواره اي، قادر به ارزيابي شوري خاك در مناطق خشك و نيمه خشك مي باشد كه با استفاده از رابطۀ SI= radic;( rho;_Blue × rho;_Red ) ( rho;Blue و rho;Red به ترتيب باند قرمز و آبي در سنجنده هاي TM و OLI در ماهواره لندست) محاسبه گرديد. شاخص آلبيدو سطحي بدست آمده از داده هاي سنجش از دور يك پارامتر فيزيكي است كه ويژگي هاي بازتاب سطح و طول موج هاي كوتاه خورشيد را بيان مي كند. اين پارامتر فيزيكي تحت تأثير پوشش گياهي، رطوبت خاك و ساير شرايط سطح زمين مي باشد. بنابراين، با بررسي تغييرات آلبيدو مي توان تغييرات در سطح زمين و نتيجه تخريب اراضي را به خوبي مورد بررسي قرار داد. براي محاسبه آلبدو سطح در سنجنده هاي TM و OLI در اين مطالعه از رابطۀ AIbedo=0.356 rho;_Blue+0.130 rho;_Red+0.373 rho;_NIR+0.085 rho;_SWIR1+0.072 rho;_SWIR2-0.018 ( rho; باند مربوط به تصاوير سنجنده TM و OLI ماهواره لندست) استفاده شد. براي بررسي پوشش گياهي در اين پژوهش، از شاخص NDVI كه از تصاوير ماهواره لندست، سنجنده هاي TM و OLI به دست مي آيد، استفاده شد. اين شاخص بيشترين حساسيت را به تغييرات پوشش گياهي داشته و در مقابل اثرات جوي و زمينه خاك، به جز در مواردي كه پوشش گياهي كم باشد، حساسيت كمتري دارد. يكي ديگر از پارامتر هاي بسيار مهم براي بررسي تخريب اراضي، بررسي رطوبت سطحي خاك است كه در اين مطالعه با استفاده از تغييرات شاخص LSM مورد مطالعه قرار گرفت.در نهايت براي برآورد تخريب اراضي (LD) درسال هاي 1390، 1395 و 1400 از روش آناليز مؤلفه هاي اوليه (PCA) بين شاخص هاي Albedo، SI، NDVI و LSM استفاده شد. ابتدا شاخص هاي مورد نظر نرمال سازي شدند و سپس مقدار تخريب اراضي براي هر سال برآورد گرديد. به طوري كه مقادير زياد تخريب اراضي نشان دهنده حداكثر تخريب اراضي مي باشد.