نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید رجایی

2 کارشناس ارشد GIS، گروه مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجائی، ایران

3 دانشیار دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی، ایران

4 استادیار گروه محیط زیست، دانشگاه تربیت دبیر شهیدرجائی، ایران

چکیده

خشک شدن تدریجی دریاچه­ی ارومیه، چند سالی است که به مسأله­ای ملی و بین­المللی تبدیل شده است. در دهه­های اخیر توسعه­ی صنعتی ناپایدار و بهره­برداری بی­رویه از سفره­های آب زیرزمینی از علل اصلی خشک شدن دریاچه­ی ارومیه بوده است. در این پژوهش به بررسی و آشکارسازی و پایش تغییرات دریاچه­ی ارومیه و محیط پیرامونی آن با تلفیق سامانه اطلاعات مکانی و دورکاوی طی بازه­ی زمانی بیش از نیم قرن پرداخته شده است. برای نیل به این هدف، از عکس­های فتوگرامتری هوایی سال ۱۹۵۵و نقشه­ی توپوگرافی تهیه شده از آن عکس­ها، داده­های مدل ارتفاعی رقومی (DEM) منطقه­ی مورد مطالعه، اطلاعات مربوط به چاه­های آب پیرامون غربی دریاچه، اطلاعات کیفی آب دریاچه و تصاویر سنجنده­های TM ، ETM+و OLI ماهواره­های لندست ۵، ۷و ۸ استفاده شده است. بازه­ی زمانی تحقیق شصت سال در فاصله­ی سال­های 1955 تا سال ۲۰۱۴ میلادی است. بدین منظور 12 تصویر مختلف مربوط به دوره­های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان می­دهد که مساحت و محیط پیرامونی دریاچه­ی ارومیه تغییرات گسترده­ای در سال­های اخیر داشته است. مساحت دریاچه از ۴۵۱۸۰۰ هکتار در سال ۱۹۵۵ به ۸۹۷۳۰ هکتار در سال ۲۰۱۴ کاهش یافته است. در این تحقیق مشخص گردید بیشترین پسروی دریاچه در قسمت جنوبی آن به وقوع پیوسته است. این پسروی­ها همراه با گسترش پهنه­های نمکی در سواحل این دریاچه همراه است. پایین آمدن سطح آب دریاچه رابطه­ی مستقیم با گسترش زمین­های کشاورزی پیرامون دریاچه و رابطه­ی معکوس با شاخص هدایت الکتریکی آب دریاچه (EC) دارد. این نوسانات اثرات زیست محیطی، اقتصادی، اجتماعی مهمی را به دنبال دارد. بررسی روند تغییرات دریاچه نشان می­دهد که اگرروند به همین صورت ادامه یابد و اقدام مؤثری انجام نشود تا سال ۱۴۱۲ دریاچه­ی ارومیه از بین خواهد رفت و به شوره­زار تبدیل خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Surrounding Environment Change during the Past 60 Years by Means of Remote Sensing Geobased Analyses

نویسندگان [English]

  • Abbass Malian 1
  • Ali Mohammadi 2
  • Abbass Alimohammadi 3
  • Jalal Valiallahi 4

1 Assistant Prof in Shahid Rajaee University

2 Ms.student in Shahid Rajaee University

3 Associate prof, in K.N. Toosi University of Technology

4 Assistant Prof in Shahid Rajaee Teacher Training University

چکیده [English]

Gradual drying of Urmia Lake has become a national and international challenge. In recent decades, unsustainable agricultural and industrial development together with uncontrolled exploitation of aquifers are major causes of Urmia Lake drying. In this study, the change detection and monitoring of Urmia Lake and its environment during a period of 60 years has been conducted by integrating geospatial information system, remote sensing and photogrammetry. To achieve this objective, aerial photogrammetric data of the region captured in 1955 and the oldest topographic map of Urmia Lake area, digital elevation model data (DEM) of the study area, collected information about water wells around the west part of the Lake, water quality data and multi temporal satellite imageries of Landsat 5 TM, Landsat 7 ETM + and Landsat 8 OLI were used. Study is performed within a period from 1955 to 2014. Twelve different images at different epochs were processed. The results show that the area of the environment surrounding Urmia Lake has been extensively changed in recent years. In other words, the Lake area of about 451,800 hectares in 1955 has been affected by various factors and decreased to 89,730 hectare in 2014. The research results also indicated that the largest change in Urmia Lake environment has occurred in its southern part. Moreover, regression of the extracted information applied to the coastal zone of the Lake showed that the lowering rate of the lake water level is directly related to the expansion of agricultural lands around the Lake and inversely dependent to the electrical conductivity (EC) of Lake water. These fluctuations can be important implications for environmental, economical and social problems. If the current trend of Urmia Lake and its environmental changes remains as it currently is, it can be predicted that Urmia Lake will be completely dried and its surrounding area will wholly convert to salty lands by 2033.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urmia lake
  • Geospatial Information System
  • remote sensing
  • Change Detection

دریاچه­ی ارومیه (چیچست) یکی از پیکره­های آب شور جهان است که به عنوان یک ثروت عظیم و یکی از ارکان پایدارکننده­ی محیط زیست شمال غرب ایران به شمار می­رود و از روزگار باستان تاکنون ارزش­های اقتصادی، فرهنگی و زیست محیطی بسیار مهمی داشته است. متأسفانه امروزه به علت دخالت­های نسنجیده بشر شاهد از بین رفتن این پدیده بی­همتا می­باشیم. افزایش شوری و پسروی آب دریاچه­ی ارومیه تبعات بسیاری همچون کاهش تخم آرتمیا و شوره­زار شدن اراضی اطراف داشته است (استاپن و همکاران[1]، 2001: 133). تحلیل تصاویر ماهواره­ای به وضوح افزایش شوره­زارهای اطراف دریاچه و کاهش مساحت دریاچه را نشان می­دهد. نکته­ی مهم این است که اگر روند خشک شدن دریاچه به همین ترتیب ادامه یابد و تدبیری کارساز برای جلوگیری از مرگ دریاچه اندیشیده نشود بعد از نابودی دریاچه یک توده­ی نمکی بسیار عظیم به جا خواهد ماند که مشکلات زیست محیطی ایجاد شده ناشی از آن قابل جبران نخواهد بود. از آنجایی که بخش عمده­ی اقتصاد آذربایجان غربی و مناطق اطراف آن بر پایه­ی کشاورزی می­باشد اگر ذخیره­ی نـمک دریاچه­ی ارومـیه در معرض وزش باد قرار گـیرد توفان­های نـمکی که ایجاد می­شود تا شعاع وسیعی از اراضی اطراف را به شوره­زار تبدیل می­کند و فقر و بیکاری و آوارگی بسیاری از هموطنان را باعث خواهد شد. پخش شدن نمک در هوا به وسیله باد و سپس رسوب کردن آن در محیط، منجر به شورشدن آب­های سـطحی، آب­های آبـیاری و در نـهایت آب­های زیـرزمینی و خاک­های کـشاورزی می­گردد. خشک شدن دریاچه پیامدهای دیگری از قبیل شیوع بیماری، آسیب به زیرساخت­ها و ساختمان­ها، تغییر اقلیم منطقه، انقراض گونه­های گیاهی و جانوری که زندگی آنها به این دریاچه وابسته بوده را نیز در پی خواهد داشت. با عنایت به حساسیت ­موضوع، در این پژوهش سعی بر آن است که با بهره­گیری از اطلاعات میدانی، نقشه­ها، تصاویر هوایی و ماهواره­ای و به کمک سنجش از دور و سامانه­ی اطلاعات مکانی نخست تغییرات سطح دریاچه و محیط پیرامون آن از جنبه کمّی به ویژه پراکندگی پوشش گیاهی در یک دوره نیم قرنی مورد بررسی قرار گیرد و سپس از جنبه کیفی تغییرات هدایت الکتریکی (EC) و شاخص شوری آب تحلیل گردد که در نتیجه مشخص شود که پسروی دریاچه­ی ارومیه چه رابطه­ای با تغییرات پوشش گیاهی و گسترش شوره­زار­های اطراف داشته است. در نهایت بر پایه این تحقیق پیش­بینی می­شود که اگر روند خشک شدن دریاچه به همین ترتیب ادامه یابد در چه زمانی در آینده وضعیت بحرانی آغاز خواهد شد و چه زمین­هایی به شوره­زار تبدیل خواهند شد تا شاید بتوان گامی پیشگیری از مرگ این دریاچه برداشت. ﺑﺎ در زمینه استفاده از داده­های ماهواره­ای در تهیه­ی نقشه­ی خطوط ساحلی و مدیریت و نظارت بر محیط­های ساحلی دریاچه­های جهان کارهای پژوهشی متعددی انجام گرفته است. بسیاری از دریاچه­های نمکی در آسیا، مکزیک، اسپانیا، شوروی سابق و آمریکای مرکزی به دلیل پمپاژ بیش از حد آب­های زیرزمینی برای کشاورزی ناپدید شده­اند (الکوسر و اسکوبار[2]، 1996: 55). اندازه­گیری میدانی از میانگین ارتفاع سطح آب فعلی و مقایسه­ی آن با سطح آب در گذشته و استنتاج در مورد میزان تغییرات، ردیابی خطوط ساحلی از عکس­های هوایی و نقشه­های توپوگرافی و مقایسه­ی آن با داده­های تاریخی یکی از روش­های موجود در زمینه­ی شیوه­های مرسوم برای بررسی میزان تغییرات موقعیت سواحل می­باشد (فنستر و همکاران[3]، 1993: 147). آل­شیخ و همکاران در پایش خطوط ساحلی دریاچه­ی ارومیه علاوه بر استفاده از تصاویرلندست از داده­های TOPEX نیز استفاده و تغییر ارتفاع سطح آب دریاچه را ۳ متر برآورد کردند (آل­شیخ، 1384: 9). رسولی و عباسیان در تحلیل سری­های زمانی تراز دریاچه­ی ارومیه تفاوت معناداری در طی ۳۵ سال (1970-2004) مشاهده کردند (رسولی و عباسیان، 1388: 137). رضایی­مقدم و همکاران در بررسی و شناخت عوامل تغییر تراز آب دریاچه­ی ارومیه با استفاده از تصاویر ماهواره­ای سنجنده MODIS طی سال های 2000 تا 2011 در زمینه­ی تعیین عوامل اصلی کاهش آب این دریاچه با استفاده از روش­های آماری چندمتغیره تحقیق کرده­اند و مشخص نمودند که در طی دوره­ی مزبور خطوط ساحلی در شرق و به ویژه جنوب شرق پسروی معناداری داشته است (رضایی­مقدم و همکاران، 1391: 37). اکسوان[4] در آشکارسازی تغییر پوشش زمین با استفاده از داده­های ماهواره­ای چندزمانه و به کارگیری سامانه اطلاعات مکانی، با افزودن داده­های کمکی مانند نقشه­های توپوگرافی، شیب، جهت شیب، زمین­شناسی، خاک، هیدرولوژی، شبکه حمل و نقل، پوشش گیاهی و غیره به رده­بندی، دقت و کیفیت پردازش تغییر پوشش زمین را افزایش داد (اکسوان، 2002). در پژوهش دیگر، داده­های سنجش از دور برای ارزیابی وضعیت فعلی و سطح تخریب دریاچه­ی کورونیا در یونان مورد استفاده قرار گرفت. در آشکارسازی تغییرات طبقات مختلف پوشش زمین به روش رده­بندی نظارت شده و پس رده­بندی[5]، استفاده از داده­های کمکی، تفسیر بصری و دانش کارشناسی از طریق سامانه­ی اطلاعات مکانی باعث بهبود نتایج رده­بندی گردید و نتایج تلفیق سنجش از دور با سامانه­ی اطلاعات مکانی به افزایش دقت کلی به میزان ده درصدی انجامید (الکساندریدیس[6]، 2007). تلفیق سامانه­ی اطلاعات مکانی و سنجش ازدور، اطلاعات با ارزشی از آشکارسازی نوع تغییرات و توزیع مکانی تغییرات مختلف پوشش زمین را ارائه می­کند. در مطالعات گذشته­ بیشتر به آشکارسازی تغییرات خطوط ساحلی بسنده شده و به آشکارسازی محیط پیرامونی و تأثیر متقابل عوامل مؤثر در آن پرداخته نشده است. در پژوهش حاضر تحلیلی منسجم برای درک جامع­تر ازتغییرات دریاچه­ی ارومیه و محیط پیرامونی آن به منظور کمک به توسعه­ی راهبردهای پایش و مدیریت دریاچه ارائه شده است.

مواد و روش

در این پژوهش برای بررسی اﺛﺮ ﭘﺪﻳﺪهﻫﺎی مختلف در فرایند خشک شدن دریاچه­ی ارومیه از روش آﺷﻜﺎرﺳﺎزی ﺗﻐﻴﻴﺮات اﺳﺘﻔﺎده ﺷد. برای آﺷﻜﺎرﺳﺎزی ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻣﻨﻄﻘﻪ، اﻃﻼﻋﺎت منابع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﻨﺠﺶ از دور ﻧﻈﻴﺮ ﺗﺼﺎوﻳﺮﻣﺎﻫﻮاره­ای، ﻋﻜﺲﻫﺎیﻫﻮاﻳﻲ و ﻧﻘﺸﻪﻫﺎی ﻣﻮﺿﻮﻋﻲ را باید ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ادغام[7] ﻧﻤﻮد. با توجه به اعتمادپذیری بهتر روش نظارت شده از این روش استفاده گردید. رده­بندی نظارت شده انواع مختلفی داردکه ازآن میان می­توان روش بیشینه­ی همانندی[8]و کمینه­ی فاصله[9] را نام برد. در این شیوه، بر پایه­ی الگوی توزیع آماری و آموزش اولیه­ای که رده­بند[10] از نمونه واقعیت­های زمینی کسب کرده است رده­بندی صورت می­گیرد. در این روش­ها­، در مورد هر پیکسل فقط یک تصمیم اتخاذ می­گردد و در نتیجه این تصمیم هر پیکسل به یکی از رده­های از پیش تعیین شده تعلق می­گیرد. در پژوهش حاضر برای استخراج اطلاعات مورد نظر برای تحلیل وضعیت دریاچه­ی ارومیه نخست برای بالا بردن دقت رده­بندی تصاویر ماهواره­ای یک مدل مفهومی مبتنی­بر الگوریتم درخت تصمیم و روش زیرپیکسلی فیلتر سازگار تنظیم اختلاط (MTMF)[11] مورد استفاده قرار گرفت (ﺑﻮردﻣﻦ و کروس[12]، 1998: 4152، گودرزی­مهر و همکاران، 1393: 21). سپس ارزیابی صحت رده­بندی، برآورد صحت آشکارسازی تغییرات و تحلیل تغییرات دریاچه ارومیه و محیط پیرامون آن انجام شد.

در این تحقیق به منظور آشکارسازی تغییرات دریاچه و تحلیل دقیق خشک شدن آن، ابتدا تفسیر عکس­های فتوگرامتری انجام شد و سپس رده­بندی نظارت شده زیرپیکسلی بر روی تصاویر ماهواره­ای اجرا گردید و نقشه­های آشکارسازی تغییرات تهیه شد. پس از آن، درمورد بررسی عوامل تأثیرگذار در این تغییرات مطالعه به عمل آمد. داده­های مورد استفاده در این تحقیق عبارتند از پاره­چین عکس­های هوایی سال ۱۹۵۵ (بر پایه­ی داده­های سازمان جغرافیایی)، نقشه­ی توپوگرافی تهیه شده در سال ۱۹۵۵، تصاویرماهواره­ای لندست ۵، ۷و ۸ (مربوط به سال­های 1985، ۲۰۰۷ و ۲۰۱۴)، اطلاعات چاه­های پیرامون غربی دریاچه­ی ارومیه طی ده سال 1382-1392، مدل رقومی ارتفاعی[13] منطقه­ی مورد مطالعه، اطلاعات کیفیت آب دریاچه طی ۱۳۴۴-۱۳۹۳، ژرفاسنجی[14] و توپوگرافی بستر[15] و پیرامون دریاچه­ی ارومیه (برپایه­ی داده­های  مؤسسه تحقیقات آب)، داده­ی رواناب رودخانه­های اصلی منتهی به دریاچه (اخذ شده از شرکت آب منطقه آذربایجان غربی)، داده­های بارندگی محدوده­ی مورد مطالعه طی ۱۳۴۶-۱۳۹۳ (اخذ شده از شرکت آب منطقه­ی آذربایجان غربی و سازمان هواشناسی) و اطلاعات آماری جمعیت منطقه­ی مورد مطالعه (اخذ شده از مرکز آمار ایران،1390).

برای بررسی و تحلیل، ابتدا داده­های مرتبط با دریاچه­ی ارومیه تهیه و جمع­آوری گردید. به منظور ارزیابی روند خشک شدن دریاچه­ی ارومیه و آشکارسازی تغییرات محیط پیرامونی آن طی نیم قرن گذشته، از داده­های سال­های ۱۹۵۵، ۱۹۸۵، ۲۰۰۷ و ۲۰۱۴ بهره گرفته شد. در این راستا، نخست تصحیحات هندسی و رادیومتری بر روی تصاویر انجام شد. سپس، با استفاده از عکس­های هوایی سال ۱۹۵۵ تهیه و بر پایه­ی اصول تفسیر عکسی و به کمک واقعیت­های زمینی نقشه­ی کاربری اراضی محدوده­ی دریاچه­ی ارومیه استخراج گردید. در مرحله­ی بعد برای ارزیابی تغییرات محدوده­ی ­دریاچه، از تصاویر ماهواره­ای لندست مربوط به سال­های 1985، ۲۰۰۷ و ۲۰۱۴ بهره گرفته شد و محدوده­ی دریاچه و رده­های کاربری/ پوشش زمین استخراج گردید (شکل 1).

 

شکل (1) نقشه­ی کاربری/پوشش زمین. ازچپ به راست سال 19۵5، سال 19۸5، سال ۲۰۰۷، سال 20۱۴ (تهیه شده توسط نویسندگان براساس نتایج تحقیق)

سپس الگوریتم رده­بندی نظارت شده بر روی داده­ها اعمال و نتایج استخراج شد. در مرحله­ی بعد، این نتایج در محیط نرم­افزار سامانه­ی اطلاعات مکانی مورد ارزیابی قرار گرفتند. صحت کلی رده­بندی در حدود 93 درصد و ضریب کاپا 90 درصد محاسبه شد که حاکی از اعتمادپذیری قابل قبول روش پیاده شده است. تا این مرحله داده­های تاریخی مربوط به کاربری اراضی محدوده­ی دریاچه­­ی ارومیه استخراج گردید. در ادامه با مقایسه­ی ­محدوده­ی دریاچه­ی ارومیه برای سال­های 1955، 1985، 2007 و 2014 روند خشک شدن دریاچه­ی ارومیه برای بازه­های زمانی مربوطه مشخص شد.

بحث و نتایج

بررسی  تغییرات محدوده­ی دریاچه­ی ارومیه مشخص می­کند که با مقایسه­ی سال ۱۹۵۵ و ۲۰۱۴، مساحت دریاچه­ی ارومیه نزدیک به ۸۰ درصد کاهش و در طی همان مدت مساحت شوره­زارها ۷0درصد افزایش یافته است. هر چند در سال ۱۹۸۵ نسبت به سال ۱۹۵۵ به دلیل بارش­های شدید مقطعی به طور موقت دارای افزایش مساحت آبی بوده است. از طرف دیگر، فعالیت کشاورزی در پیرامون دریاچه افزایش چشمگیری داشته و ۱/۲ برابر شده است. روند کاهشی مساحت دریاچه­ی ارومیه در 7 سال اخیر شدت یافته به طوری که در نیم قرن مساحت دریاچه درحدود ۳۶۲۱۰۰ هکتار کاهش داشته است در حالی که در طی ۷ سال اخیر این کاهش ۳۰۰۶۰۰ هکتار است که نشانگر روند شدید کاهش مساحت دریاچه در طی سال­های اخیر است. به عبارت دیگر، روند تغییر در دهه­ی اخیر در حدود 6 برابر روند تغییر مساحت دریاچه­ی ارومیه در طی نیم قرن گذشته می­باشد. همچنین، باتوجه به تغییرات آشکارسازی شده در طی ۵۰ سال اخیر، ۱۵۰۳۰۰ هکتار به اراضی کشاورزی افزوده شده است در حالی که میزان افزایش اراضی کشاورزی در ۷ سال اخیر ۳۹۷۰۰ هکتارمی باشد یعنی روند رشد اراضی کشاورزی در سال­های اخیر با مقایسه­ی ۵۰ سال گذشته حدود 2 برابر شده است. از این­رو، فعالیت­های نسنجیده اقتصادی در سال­های اخیر عاملی تأثیرگذار در برداشت آب­های زیرزمینی و کاهش منبع تغذیه­ی دریاچه­ی ارومیه بوده است. افزون برآن، ساخت سدهای فراوان در حوضه­ی آبریز دریاچه­ی ارومیه عامل تشدیدکننده کاهش میزان آب ورودی به دریاچه بوده که به مرگ تدریجی آن انجامیده است. با مقایسه­ی نتایج رده­بندی تصاویر هوایی و ماهواره­ای و استخراج نقشه­های کاربری اراضی، تغییرات دریاچه­ی ارومیه در سال­های 1955، 1985، 2007 و 2014 تهیه گردیدکه در شکل (2) ارائه شده است.

 

شکل (2) نقشه­ی تغییرات کاربری اراضی. راست: سال­های ۲۰۰۷-۲۰۱۴، وسط: سال­های ۱۹۸۵-۲۰۰۷ ، چپ: سال­های ۱۹۵۵-۱۹۸۵ (تهیه شده توسط نویسندگان براساس نتایج تحقیق)

باتوجه به اطلاعات سازمان آمار کشور، رشد جمعیت در طی ۵۰ سال اخیر در منطقه­ی مورد مطالعه در حدود ۸ برابر گردیده است و روند رشد جمعیت روستایی در فاصله زمانی ۱۳۷۵ تا کنون به طور پیوسته سیر صعودی داشته است. به تبع آن مناطق جمعیتی و شهرها بزرگ­تر شده و مصرف آب آنها افزایش یافته است که از منابع آب­های زیرزمینی و سطحی تأمین شده و در سرعت خشک شدن دریاچه­ی ارومیه تأثیر داشته است. عامل مؤثر دیگر در تحلیل روند تغییرات دریاچه­ی ارومیه و محیط پیرامون آن، سدسازی­های انجام شده در حوضه­ی آبریز دریاچه­ی ارومیه و افت میزان آب رودخانه­های اصلی ورودی به دریاچه­ی ارومیه (رواناب) می­باشد. مطالعه نشان می­دهد که میزان رواناب رودخانه­ها در محل ورودی به دریاچه طی ۵۰ سال اخـیرکاهش پیوسته و چـشمگیر داشـته است (شکل 3). از طرف دیگر، بهره­برداری بی‌رویه از سفره‌های آب زیرزمینی، حفر چاه­های پرشمار و بدون نظارت و برداشت بی­رویه از سفره­های آبی برای مصارف خانگی، صنعتی و کشاورزی باعث پایین رفتن سطح ایستابی و کاهش میزان تغذیه دریاچه از طریق جریانات سطحی و آب­های زیرزمینی و تأثیرگذاری شدید این عامل در روند خشک شدن دریاچه­ی ارومیه شده است.

 

شکل (3) مقایسه­ی ورودی و خروجی سدها نسبت به تراز سطح دریاچه (منبع: احمدزاده و همکاران، ۱۳۹۲)

براساس داده­های شرکت آب منطقه­ای در بازه­ی زمانی ۱۳۸۰-۱۳۸۸ تعداد ۲۰۶۸۲ حلقه چاه در پیرامون غربی دریاچه مورد بهره­برداری قرار گرفته که با احتساب چاه­های قبلی، شمار چاه­ها در غرب دریاچه از 65000 گذشته است (شکل 4). برای تحلیل اثر روند رشد اراضی کشاورزی در خشک شدن دریاچه­ی ارومیه، از نقشه­های تغییرات کاربری اراضی استفاده گردید. این نقشه­ها نشان می­دهند که همزمان با توسعه کشاورزی در سال­های اخیر، سطح آ­­ب­های زیرزمینی کاهش یافته است و مشخص می­شود که بین این دو پارامتر رابطه مستقیم وجود دارد (شکل 5). مطابق این شکل مشخص است که سطح آب­های زیرزمینی در طی ده سال 1382-1392 بین 13متر تا 24 متر کاهش داشته است. این کاهـش ناشی از بـرداشت بی­رویه­ی آب بوده است.

 

شکل (4) راست: نقشه پراکندگی چاه­های در حال بهره­برداری برای مصارف کشاورزی پیرامون غربی دریاچه­ی ارومیه درسال ۱۳۸۸ - چپ: نقشه­ی گسترش اراضی کشاورزی در فاصله زمانی ۱۳۸۲-۱۳۹۲ (تهیه شده توسط نویسندگان براساس داده­های اخذ شده از ﺷﺮﻛﺖ ﺳﻬﺎﻣﻲ آب ﻣﻨﻄﻘﻪایاﺳﺘﺎنآذرﺑﺎﻳﺠﺎنﻏﺮﺑﻲ)

میزان این تغییر در اراضی کشاورزی از سال 1382 تا 1392 در حدود ۳۰۷۲۲ هکتار می­باشد. در طی این سال­ها نزدیک به ۳۰۷۲۲ هکتار از زمین بایر که مصرف آب آنها سازگار با طبیعت بوده تبدیل به کاربری با مصرف آب بالا برای بهره­برداری اقتصادی شده است. این مصرف شدید سبب کاهش سطح آب زیرزمینی و جلوگیری از عبور آب جاری به سمت دریاچه­ی ارومیه گردیده است. در ادامه، بررسی شاخص شوری آب با استفاده از داده­های ﺷﺮﻛﺖ آب ﻣﻨﻄﻘﻪای اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓت. ﺑﺎ ارزیابی ﻧﻤﻮدار ﻫﺪاﻳﺖ اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ و ﺗﺮاز ﺳﻄﺢآب اﺳﺘﻨﺒﺎط ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﺷﺎﺧﺺ ﺷﻮری که وابسته به غلظت آب است ﺑﺎ ﺣﻔﻆ راﺑﻄﻪ­ی وارون ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ کاهش سطح ﺗﺮاز دریاچه ﺑﻪ ﻣﺮور زﻣﺎن ﺳﻴﺮ ﺻﻌﻮدی پیدا کرده است (شکل 6). درگام بعد، بر پایه­ی اطلاعات آبنگاری و ارتفاعی، نقشه ژرفاسنجی بستر و نقشه­ی توپوگرافی پیرامون دریاچه­ی ارومیه تهیه شد و با استفاده از آن نیمرخ ارتفاعی دریاچه استخراج و روند تغییرات تراز آب آن طی بازه نیم قرن تولید گردید (شکل۷).

 

شکل (5) مقطع طولی از تغییرات سطح آب­های زیرزمینی محیط پیرامون دریاچه­ی ارومیه درفاصله زمانی ۱۳۸۲-۱۳۹۲ (تهیه شده توسط نویسندگان براساس داده­های ﺷﺮﻛﺖ آب ﻣﻨﻄﻘﻪایآذرﺑﺎﻳﺠﺎنﻏﺮﺑﻲ)

 

شکل (6) ارتباط وارون ﻛﻤﻴﺖ (تراز) و ﻛﻴﻔﻴﺖ (ﻫﺪاﻳﺖ اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ) آب درﻳﺎﭼﻪ­ی اروﻣﻴﻪ (تهیه شده توسط نویسندگان براساس نتایج تحقیق و داده­های اخذ شده از ﺷﺮﻛﺖ آب ﻣﻨﻄﻘﻪایآذرﺑﺎﻳﺠﺎنﻏﺮﺑﻲ)

 

شکل (۷) نمایش واقع نمای روند تغییر تراز آب دریاچه­ی ارومیه (تهیه شده توسط نویسندگان براساس نتایج تحقیق)

 

شکل (۸) پیش­بینی روند خشک شدن دریاچه­ی ارومیه در سال های 1398، 1408، 1411 و 1412(تهیه شده توسط نویسندگان براساس نتایج تحقیق)

نتیجه­گیری

دریاچه­ی ارومیه به عنوان یک ثروت عظیم طبیعی و یکی از ارکان پایدارکننده­ی محیط زیست در شمال غرب کشور و یکی از بزرگ­ترین زیستگاه­های طبیعی جهان محسوب می­شود و ارزش اقتصادی و زیست محیطی فراوانی دارد که در سال­های اخیر به دلیل مداخلات نسنجیده و منفعت­طلبی، دچار آسیب جدی و جبران­ناپذیر شده است. در این پژوهش با استفاده از اطلاعات آماری، نقشه­ها، عکس­های فتوگرامتری و تصاویر ماهواره­ای از طریق روش­های سنجش از دور و سامانه­ی اطلاعات مکانی آشکارسازی تغییرات روی داده در سطح، گستره، تراکم پوشش گیاهی و کاربری  زمین پیرامون دریاچه و اثر آن برخشک شدنش طی شصت سال گذشته مورد بررسی قرار گرفت.

داده­های کمکی دیگر همچون آب­های زیرزمینی، رواناب رودها، موقعیت چاه­ها و توپوگرافی بستر دریاچه­ی ارومیه نیز تهیه و مورد استفاده قرار گرفت. مشخص گردید که در طی حدود نیم قرن اخیر (منتهی به ۲۰۱۴) مساحت دریاچه­ی ارومیه نزدیک به ۸۰ درصد کاهش یافته است. در حالی که در طی همان سال­ها مساحت شوره­زارها، ۷۱ درصد افزایش یافته است. از طرف دیگر میزان کشاورزی در منطقه افزایش چشمگیری داشته و 1/2 برابر شده است. روند کاهشی مساحت دریاچه­ی ارومیه در سال­های اخیر شدت یافته به طوری که در طی این ۵۰ سال اخیر مساحت دریاچه درحدود ۳۶۲۱۰۰ هکتار کاهش داشته است. همچنین روند رشد اراضی کشاورزی در سال­های اخیر با مقایسه نیم قرن گذشته 9/1 برابر شده است. همچنین مشخص شد که دراثر احداث سدهای بسیار در حوضه­ی آبریز دریاچه­ی ارومیه، میزان رواناب رودخانه­های تأمین­کننده­ی آب آن در طی ۵۰ سال اخیر به طور متوسط ۳۵ درصدکاهش داشته است. عامل دیگر مؤثر در خشک شدن دریاچه که ناشی از کاهش ورودی آب به آن بوده حفر چاه­های آب فراوان در اطراف دریاچه است. تحلیل داده­های پراکندگی مکانی این چاه­ها مشخص کرد که تعداد آنها تنها در غرب دریاچه در بازه­ی زمانی 10 ساله 20682 حلقه افزایش داشته است. افت سطح آب­های زیرزمینی بین سال­های ۱۳۸۲-۱۳۹۲در کمترین میزان در حدود 13متر و در بیشترین میزان در حدود 24 متر بوده است. همچنین، شاخص کیفیت آب دریاچه­ی ارومیه از منظر شوری بررسی گردید تا مشخص شود که پسروی دریاچه چه رابطه ای با پوشش گیاهی و شوره­زارهای اطراف دارد.

ﺑﺎ توجه ﺑﻪ روند ﻧﻤﻮدار ﻫﺪاﻳﺖ اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺷﺎﺧﺺﺷﻮری و سنجش آن با ﺗﺮاز ﺳﻄﺢ آب دریاچه اﺳﺘﻨﺒﺎط گردید ﻛﻪ در طی20 سال گذشته ﺷﺎﺧﺺ شوری آب دریاچه­ی ارومیه با حفظ راﺑﻄﻪ­ای وارون با سطح ﺗﺮاز آب آن، به طور پیوسته روندی افزایشی داشته است. در مجموع، با در نظر گرفتن روند تغییرات سطح تراز آب دریاچه­ی ارومیه در وضعیت کنونی و همچنین با لحاظ کردن شرایط اقلیمی، جمعیتی و اقتصادی طی شصت سال گذشته، مشخص می­شود که در ۲۰ سال اخیر، روند خشک شدن دریاچه­ی ارومیه به طور فزاینده تسریع گردیده و براساس مدل­های رگرسیون، برآورد این است که تا سال ۱۴۱۲ دریاچه­ی ارومیه به طور کامل از بین خواهد رفت و به شوره­زار تبدیل خواهد شد.




[1]- Stappen G. et al.

[2]- Alcocer, J. and E. Escobar

[3]- Fenster, M.S. et. al.

[4]- Xiuwan, C.

[5]- Post-Classification

[6]- Alexandridis, T.K.

[7]- Fusion

[8]- Maximum Likelihood

[9]- Minimum Distance

[10]- Classifier

[11]- Mixture Tuned Matched Filter (MTMF)

[12]- Boardman, J.W. and F.A. Kruse

[13]- DEM

[14]- Bathymetry

[15]- Hydrography

ـ آل­شیخ، علی­اصغر؛ علی­محمدی، علی و علی قربانعلی (۱۳۸۴)، پایش خطوط ساحلی دریاچه­ی ارومیه با استفاده از سنجش از دور، علوم جغرافیایی، صص 9-25.
ـ احمدزاده، بهمن (۱۳۸۵)،ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اﺛﺮﮔﺬار در ﻧﻮﺳﺎﻧﺎت ﺳﻄﺢ و ﺷﻮری آب درﻳﺎﭼﻪ­ی اروﻣﻴﻪ، جلد اول، ﺷﺮﻛﺖ ﺳﻬﺎﻣﻲ آب ﻣﻨﻄﻘﻪ­ای اﺳﺘﺎن آذرﺑﺎﻳﺠﺎن ﻏﺮﺑﻲ.
ـ احمدزاده، طاهر؛ نصیری، فرهاد و امیر احمدزاده (۱۳۹۲)، بحران دریاچه­ی ارومیه و پیشگیری از وقوع فاجعه­ی کم­آبی در حوضه­ی آبریز، سی و دومین گردهمایی و نخستین کنگر­ه­ی بین­المللی تخصصی علوم زمین، بهمن ماه ۱۳۹۲.
ـ رسولی، علی­اکبر و شیرزاد عباسیان (1388)، تحلیل مقدماتی سری­های زمانی تراز سطح آب دریاچه­ی ارومیه، جغرافیا و برنامه­ریزی، شماره­ی 28، صص 137-164.
ـ رضائی­مقدم، محمدحسین؛ ولیزاده کامران، خلیل؛ رستم­زاده، هاشم و علی رضائی (1391)، ارزیابی کارایی داده­های سنجنده MODIS دربرآورد خشکسالی (مطالعه­ی­ موردی: حوضه­ی آبریز دریاچه­ی ارومیه)، جغرافیا و پایداری محیط، شماره­ی­ 5، صص 37-52.
ـ گودرزی مهر، سعید؛ علوی­پناه، کاظم و علی درویشی (1393)، تهیّه­ی نقشه­ی واحدهای دگرسان به روش فیلتر سازگاریافته تنظیم اختلاط با استفاده از تصاویر ابرطیفی، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، شماره­ی 45، صص21-38.
-Alcocer, J. and E. Escobar (1996), Limnological regionalization of Mexico Lakes & Reservoirs, Research & Management, Vol. 2, PP. 55-69.
-Alexandridis, T.K. (2007), Remote Sensing and GIS Techniques for Selecting a Sustainable Scenario for Lake Koronia, Greece, Environmental management, , Vol. 39, No. 2, PP. 278-290.
-Baker, C. (2006), Mapping Wetlands and Riparian Areas Using Landsat ETM+ Imagery and Decision-Based Models, Wetlands, Vol. 26, PP. 465-474.
-Blanco ,P.D. (2014), Ecological site Classification of Semiarid Rangelands: Synergistic Use of Landsat and Hyperion Imagery, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Vol. 29, PP. 11-21.
-Boardman, J. and F. Kruse (2011), Analysis of Imaging Spectrometer Data Using N-Dimensional Geometry and a Mixture-Tuned Matched Filtering Approach, Transactions on Remote Sensing, Vol. 49, PP. 4152-4138.
-El Gammal, E.A. and Salem, S.M. (2010), Change Detection Studies on the World’s Biggest Artificial Lake (Lake Nasser, Egypt). The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, Vol. 13, No. 2, PP. 89-99.
-Fenster, M.S., Dolan,R. and Elder, J.F. (1993), A New Method for Predicting Shoreline Positions fromHistorical Data, Journal of Coastal Research, Vol. 9, No. 1, PP. 147-171.
-Ghaheri, M., Baghal M. and Naziri, J. (1999), Lake Urmia, Iran: A Summary Review, International Journal of Salt Lake Research, Vol. 8, PP. 19-22.
-Hinton, J. (1996), GIS and Remote Sensing Integration for Environmental Applications, International Journal of Geographical Information Systems, Vol. 10, No. 7, PP. 877-890.
-Mui, J.K. and Fu, K.S. (1980), Automated Classification of Nucleated Blood Cells using a Binary Tree Classifier, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 5, PP. 429-443.
-Rebelo, L.M., Finlayson, C. and Nagabhatla, N. (2009), RemoteSensing and GIS for Wetland Inventory, Mapping and Change Analysis, Journal of Environmental Management, Vol. 90, No. 7, PP. 2144-2153.
-Stappen, G., Fayazi, G. and Sorgeloos,P. (2001), International Study on Artemia LXIII. Field Study of the Artemia Urmiana Population in Lake Urmiah, Iran in Saline Lakes, Springer Verlag. PP. 133-143.
-Swain P.H., H.H. (1977), The Decision Tree Classifier: Design and Potential, Geoscience Electronics, Vol. 15, PP. 142-147.
-Thies, B. and Bendix, J. (2011), Satellite-Based Remote Sensing of Weather and Climate:Recent Achievements and Future Perspectives, Meteorological Applications, Vol. 18, No. 3, PP. 262-295.
-Wasige, J. (2013), Monitoring Basin-Scale Land Cover Changes in Kagera Basin of Lake Victoria using Ancillary Data and Remote Sensing, Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, Vol. 21, PP. 32-42.
-Xiuwan, C. (2002), Using Remote Sensing and GIS to Analyse Land Cover Change and its Impacts on Regional Sustainable Development, International Journal of Remote Sensing, Vol. 23, No. 1, PP. 107-124.
-Zhang, B. (2011), Estimation and Trend Detection of Water Storage at NamCo Lake, Central Tibetan Plateau, Hydrology, Vol. 405, PP. 161-170.