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
)