تاریخ :  ۱۳٩۳/٦/۱۳
نویسنده :  مجید قرنجیک

پایش تغییرات خط ساحلی با استفاده از تکنیک­های RS و  GIS (مطالعه موردی: از دهانه گرگانرود تا دهانه رودخانه قره ­سو در جنوب شرق دریای مازندران)

(ارائه شده در دومین همایش ملی انجمن ایرانی ژئومورفولوژی)

دکتر عزت الله قنواتی

عبدالمجید قرنجیک

 اسماعیل نجفی

******************************

 مقدمه  

ساحل به عنوان یک فضای جغرافیایی دارای شرایط ویژه اقتصادی، تجاری، تفریحی و در برخی موارد استراتژیکی می­باشد. امروزه هدف از مطالعه محیط­های مختلف شناخت بهتر آن­ها جهت برنامه­ریزی­های مختلف می باشد(علوی نژاد،1383). یکی از فاکتورهای اساسی در مدیریت پایدار منابع طبیعی، پایش  یا  نظارت پیوستة خصوصیات مختلف این منابع در مقیاس های زمانی کوتاه مدت تا بلند مدت می باشد. زیرا پایش پیوستة این منا بع، ضمن این که باعث آگاهی دائمی از ویژگی های مختلف آن ها می شود، منجر به آشکار شدن روند تغییرات آن ها نیز خواهد شد و در نتیجة این آگاهی و شناخت نیز می توان اقداماتی ارزشمند در جهت حفظ و استفادة بهینه از این منابع  نمود. روش های فراوانی جهت پایش تغییرات خط ساحلی وجود دارند که با توجه به محدودیت های زمانی، اقتصادی و غیره و همچنین نیاز به نقشه­ها و اطلاعاتی با میزان دقت مطلوب، علم و تکنولوژی سنجش از دور پیشنهاد می شود (قزلسفلی و علوی پناه،1389 ).

ادامه و دانلود متن کامل مقاله


پایش نواحی ساحلی  نیاز به استخراج خطوط ساحلی در زمان های مختلف دارد. خطوط ساحلی از مهمترین پدیده­های سطح زمین می باشند که از طبیعتی پویا  برخوردار هستنند(Alesheikh, et al,2003). فناوری سنجش از دور روشی موثر جهت اخذ داده­های مورد نیاز است، این روش فاقد محدودیت­های زمانی و مکانی معمول است(شایان و همکاران، 1391، 34). استفاده از داده­های RS و  GIS در تفکیک محیط­های رسوبی و شواهد ریخت­شناسی سواحل در سال­های اخیر به سرعت روبه گسترش بوده است(آل شیخ و همکاران، 1384، قهرودی و همکاران،1384، خدابخش و همکاران،1386، ضیائیان و همکاران،1388). این تحقیق با رویکردی مختلط از مطالعات تجربی و تاریخی ، و با روش توصیفی - تحلیلی ،  به پایش تغییرات خط ساحلی با استفاده از تکنیک­های RS و GIS،  از دهانه گرگانرود تا دهانه رودخانه

 قره­سو در جنوب شرق دریای مازندران پرداخته شده­است. این تغییرات باعث اثرات مستقیم و غیر مستقیم متنوعی بر روی سکونتگاه­های شهری و روستایی، تأسیسات و امکانات زیر بنایی و به تبع آن جمعیت انسانی منطقه مورد شده­است. از جمله این اثرات می توان به جابجایی سکونتگاه­ها، تخریب و آسیب رسانی به  راهها، شبکه­های انتقال نیرو ، آب و خطوط تلفن و تأثیر منفی بر اراضی قابل کشت گردیده است. در زمینه پایش و آشکار سازی تغییرات خط ساحلی در سطح جهان و ایران پایان­نامه­ها، رساله­ها و مقالات زیادی، طی سال­های گذشته،  با استفاده از روش های مختلف پردازش داده­های ماهوار­­­­ه­ای پرداخته­اند که در ادامه به برخی از مهمترین آن­ها اشاره می شود.

Zhu (2001)، به کمک داده های سنجنده­های TM و MSS مربوط به یک دوره­ی زمانی 25 ساله(1998-1973)، و با استفاده از الگوریتم طبقه بندی شبکه های عصبی،  نوسانات خط ساحلی دلتای رودخانة په­رل(Pearl) در کشور چین را بررسی نمود . Makota و همکاران (2004)،  با استفاده از عکس­های هوایی مربوط به سال­های1981، 1992و2002 و با کمکGIS ، به ترسیم خطوط ساحلیِ کاندچی(Kunduchi ) پرداخته و سپس نقشه های مختلف تغییر را تولید نموده و به تفسیر آن­ها پرداخته­اند. قنواتی و همکاران(2008)، در مقاله­ای به بررسی تغییرات ژئومورفولوژیک دلتای رود هندیجان با استفاده از داده­های ماهواره­ای لندست TM و+ ETMو نقشه های توپوگرافی در بازه­ای به طول48 سال پرداخته­اند. نتایج مطالعه ایشان نشان داد که کانال رود هندیجان چندین بار جابجا شده و چندین دریاچه نعلی شکل(گردنبند گاو) به عنوان نتیجه­ این جابجایی به جا مانده­ و خط ساحلی 4 کیلومتر به داخل خلیج فارس جابه جا شده است. شایان و همکاران(1386) ، در تحقیق خود جهت شناسایی نوسانات مرز پیرامونی و ترسیم نقشه پراکنش مواد معلّق آب دریاچه ارومیه، از تصاویر سنجنده­هایETM+ و TM ،LISS III استفاده کرده و به روش رقومی­سازی دستی، به ترسیم مرز ساحلی دریاچه بر روی تصاویر ماهوار­ ای ذکر شده که مربوط به سال های  1987،1998، 2001 و 2002بودند، اقدام نموده و سپس به انطباق نتایج حاصل از آن­ها با داده­های بارش و تبخیر ایستگاه­های  سینوپتیک موجود در منطقه پرداخته و به این نتیجه رسیدند که در این بازه­ی زمانی 15 ساله، حداکثر پوشش آب دریاچه مربوط به سال 1998 و حداقل آن نیز مربوط به سال 2002 می باشد. تقوی و همکاران(1390)، با استفاده از پردازش تصاویر ماهواره­ای در محیط نرم افزارPCI Geomatica و با بهره گیری از منطق فازی، تغییرات کرانه­های ساحلی بوشهر تا کنگان را مورد پایش و تحلیل قرار داده و سپس با استفاده از تکنیک نظارت شده، لندفرم­های ژئومورفولوژیکی منطقه را شناسایی کردند.

معرفی منطقه مورد مطالعه

منطقه‌ی مورد مطالعه در این تحقیق، ناحیة ساحلی ما بین دهانه‌ی رودهای گرگان (به عنوان حد شمالی) و قره‌سو (به عنوان حد جنوبی) است که در بخش غربی استان گلستان واقع شده است. این محدوده شامل بخشی از قسمت ساحلی شهرستان‌های بندرترکمن و گمیشان به همراه قسمت شرقی شبه جزیره‌ی میانکاله می‌باشد. قسمت شمالی این محدوده جزء سواحل دریای خزر و قسمت جنوبی نیز جزء سواحل خلیج گرگان محسوب می‌شود. این محدوده در سالیان مختلف دچار نوسانات محسوسی شده است. این محدوده به لحاظ زمین‌شناسی، ژئومورفولوژیکی، توپوگرافی و اقلیمی دارای تنوع خاصی نبوده و تقریباً همگون محسوب می‌شود. به طور مثال از لحاظ توپوگرافی در حدود 27 تا 25 متر زیر سطح آب‌های آزاد ارتفاع داشته و شیب قابل ملاحظه‌ای نیز ندارد(شکل های 1 و2). به لحاظ اقلیمی نیز جزء منطقه‌ی نیمه مرطوب ساحل دریای خزر به حساب می‌آید. مهم‌ترین نقطة مسکونی واقع شده در این منطقه، شهر بندرترکمن با جمعیتی در حدود 55000 نفر می‌باشد که دارای تأسیسات ساحلی از جمله اسکله می باشد.

نقشه محدوده مورد مطالعه

مواد و روش­ها

برای پایش تغییرات خط ساحل در طی دوره 26 ساله، از تصاویر ماهواره‌ی لندست (ETM) در دوره‌های مختلف استفاده شد. بر این اساس، تصاویر سال‌های 1364، 1371، 1379 و 1390 تهیه و مورد تحلیل قرار گرفت. با توجه به اینکه عامل اصلی تحلیل در اینجا سطح آب و خشکی است، بنابراین نیاز بود تا ترکیب باندی مناسب برای تشخیص مرز بین خشکی و دریا تعیین شود. برای این کار از باندهای 2 و 4 استفاده شد. با تقسیم باند 4 بر باند 2 و تحلیل خروجی حاصل، این امر میسر شد. خروجی حاصل که یک فایل رستری است، تبدیل به فایل‌های وکتوری شده و طی مراحل مختلف اصلاحات، محاسبات و تجزیه و تحلیل‌های مورد نیاز انجام شد تا در نهایت، پهنه‌های ساحلی و خط ساحلی در هر دوره استخراج شود.

یافته ­ها و بحث

بر اساس تجزیه و تحلیل تصاویر ماهواره‌ای که  برای پایش تغییرات خط ساحلی در منطقه مورد مطالعه به­کار رفته­اند (شکل­های3 و4)، نتایج مختلفی به‌دست آمد که هر یک از این نتایج خود گویای توضیحاتی درباره‌ی مسائل محدوده‌ی مورد مطالعه می‌باشد. دوره‌ی زمانی در این تحقیق، یک دوره‌ی 26 ساله بوده است که در طی این مدت، سواحل دریای خزر در این محدوده دچار نوسانات مختلفی شده است. بر اساس تجزیه و تحلیل تصاویر مورد نظر، مشخص شد که نوار ساحلی سال 1364 (اولین سال مورد مطالعه)، تا سال 1371 به طور قابل ملاحظه‌ای پیشروی داشته است. به طوری که خط ساحل از حدود 300 تا 600 متر به سمت خشکی تغییر کرده است. در جریان این تغییر و پیشروی آب دریا، مساحتی در حدود 3000 هکتار از اراضی مابین دهانه‌ی رود گرگان و قره سو به زیر آب رفته است. این محدوده شامل بخش ساحلی غربی دریا و نیز بخش شرقی شبه جزیره‌ی میانکاله بوده است. در سال‌های بعد نیز این پیشروی دریا ادامه داشته است. به طوری که تا سال 1379 حدود 600 هکتار دیگر نیز به این محدوده اضافه شد. اما تصویر سال 1390 و نیز بررسی و مشاهده‌ی میدانی در طول این سال‌ها، نشان از آن دارد که خط ساحل به سمت دریا رفته و در واقع دریا پسروی داشته است. به طوری که از محدوده‌ی حدود 3500 هکتار پیشروی دریا تا سال 1379، پس از آن تا سال 1390، حدود 900 هکتار از اراضی به زیر آب رفته مجدد از زیر آب درآمده و خط ساحلی را به سمت دریا پیش برده است. اما با توجه به اینکه پیشروی آب در طی سال‌های 1371 و 1372 به بیشترین حد خود رسید، بالاترین میزان اثرگذاری را در ساحل داشته است. تغییر خط ساحل در طی دوره‌های اول و دوم مورد مطالعه (فاصله‌ی زمانی تصویر سال 1364 با 1371 و 1371 با 1379) تأثیرات قابل ملاحظه‌ای را بر پدیده‌های انسانی در محدوده‌ی مورد مطالعه گذاشته است. از مهم‌ترین این تغییرات می‌توان به تخریب و جایجایی دو روستا(چپا­قلی و سیدآباد) با جمعیتی در حدود 2500 نفر اشاره کرد. این دو روستا در طی سال‌های 1371 و 1372 مورد هجوم  پیشروی دریا قرار گرفته و غیرقابل سکونت شدند. بنابراین اجباراً به نقطه‌ای دورتر از ساحل جابجا شدند. تحولات و تأثیرات ناشی از این اتفاق جای بحث فراوان دارد ولی در اینجا مجال بحث فراهم نیست.

علاوه بر این مورد، مساحت زیادی از زمین‌های قابل کشت در نواحی ساحلی با پیشروی خط ساحل به خشکی، تبدیل به اراضی غیرقابل استفاده شده‌اند. همچنین تأسیسات زیربنایی از جمله جاده‌ها و خطوط انتقال نیرو نیز دچار آسیب و تخریب شدند. از جمله جاده‌ی ارتباطی همین دو روستا که به طول تقریبی هشت کیلومتر تخریب و غیرقابل استفاده شد. در کنار این موضوعات، به علت نوسانات مکرر خط ساحلی، برخی از تأسیسات  شهر بندرترکمن و اسکله‌ی آن نیز دچار آسیب‌های فیزیکی و کارکردی گردید. همچنین پسروی وپیشروی ساحل در محدوده مورد مطالعه و به تبع آن تغییرات خط ساحل از نظر ژئومورفولوژی ساحلی نیر قابل بحث و بررسی می­باشد ، ازجمله تغییراتی که در اثر  این نوسانات صورت گرفته است می توان به زیر آب رفتن ساحل ماسه­ای و گسترش ساحل در رسوبات لسی منطقه، تأثیر در پسروی و پیشروی مصب رودخانه قره سو و گرگانرود و کم شدن دلتای آن، به زیر آب رفتن ساحل شبه جزیره (سد ساحلی)میانکاله  و قطع ارتباط آن با خشکی را ذکر کرد.

روند تغییرات خط ساحل در دورهای مختلف  بر اساس تصاویر ماهواره ای و استخراج نقشه نهایی 

نتیجه ­گیری

 

برنامه­ریزی عمران منطقه­ای بدون انجام مطالعات ژئومورفولوژیکی باعث اتلاف سرمایه و صرف هزینه زیاد می شود. محیط­هایی که در آنها زندگی می­کنیم، دائماً در حال تغییر و تحول می باشد و آگاهی از ویژگی­های ژئومورفولوژیکی سیستم­های ساحلی و چگونگی تحول آن و آشکارسازی تغییرات و تهیه نقشة تغییرات ساحلی می­تواند کمک شایانی به برنامه­ریزان محیطی و منطقه­ای کند و ژئومورفولوژی ساحلی در مورد شکل گیری عوارض ساحلی(لندفرم­ها)، فرآیندهای موثر بر روی آن ها و تغییرات رخ داده به بحث و پایش می پردازد.

  این تحقیق به پایش تغییرات خط ساحلی با استفاده از تکنیک­های RS و GIS،  از دهانه گرگانرود تا دهانه رودخانه قره­سو در جنوب شرق دریای مازندران در یک بازه زمانی 26 ساله (از 1364 تا1390) پرداخته ­است. تاثیرات ناشی از تغییرات خط ساحل و پیشروی و پسروی دریا را می‌توان به دو دسته‌ی طبیعی (ژئومورفولوژیکی، پوشش گیاهی) و انسانی تقسیم کرد. از جمله تغییرات طبیعی حاصل شده، تغییرات مکرر در دلتای رود گرگان، شبه‌جزیره‌ی میانکاله، به زیر آب رفتن سواحل ماسه‌ای، نفوذ آب شور دریا به زمین‌های لسی منطقه و مانند آنها اشاره نمود. اما در زمینه‌ی تاثیرات انسانی شاید جای تامل بیشتری داشته باشد. به هر حال کوچکترین تغییر در پهنه‌های طبیعی منجر به تغییرات عمیق انسانی می‌شود. در اینجا نیز می‌توان از تخریب زمین‌های زراعی منطقه و جابجایی دو روستا به علت آبگرفتگی و به تبع آن جابجایی جمعیت، اقتصاد، فرهنگ، معیشت و هر آنچه وابسته به ساختار روستایی آنهاست اشاره نمود. همچنین، آسیب به زیرساخت‌ها و تاسیسات شهری و روستایی در منطقه از دیگر اثرات مهم  تغییرات خط ساحل است. بنابراین لازم است تا با بررسی و پایش مداوم الگوهای تغییرات خط ساحل و شناخت آن، برنامه‌ریزی‌های سنجیده‌تری را صورت داد.

منابع

   [1]      آل شیخ، علی اصغر و همکاران(1384)، پایش خطوط ساحلی دریاچه ارومیه با استفاده از سنجش از دور، نشریه علوم جغرافیایی، جلد4، شماره5،   صص1-16.

   [2]      شایان، سیاوش و  مهدی جنّتی(1386)، شناسایی نوسانات مرز پیرامونی و ترسیم نقشه پراکنش مواد معلّق دریاچه ارومیه با استفاده از تصاویر ماهواره­ای(سنجنده­های ETM+ و TM ،LISS III)، مجلّه پژوه­ های جغرافیایی شماره 62، زمستان1386، صص25-39.

   [3]      شایان، سیاوش و  همکاران(1391)، آشکارسازی تغییرات خط ساحلی شمال کشور با استفاده از تکنیک های RS و  GIS(مطالعه موردی: خلیج گرگان، اولین کنفرانس ملی ژئومورفولوژی و زیستگاه انسان، اسفندماه1391، صص34-36.

   [4]      ضائیان فیروزآبادی، پرویز و همکاران(1388)، تهیه نقشه لند فرم و جزر ومد ساحل شهرستان بوشهر با استفاده ازRS ، GIS ،GPS در محدوده قانونمند ساحلی(CRZ)، فصلنامه مدرس علوم انسانی، دوره 14، شماره1.

   [5]      علوی نژاد، سید نظام(1383)، آشکارسازی تغییرات ژئومورفولوژیکی و کاربری اراضی خور موسی(بند امام خمینی و ماهشهر)با استفاده از RS و GIS ، پایان­نامه کارشناسی ارشد ژئومورفولوژی، دانشگاه خوارزمی (تربیت معلم تهران).

   [6]      قزلسفلی، محسن و سیدکاظم علوی پناه(1389)، کاربرد تفسیر بصری داده های ماهواره ای در آشکارسازی تغییرات خط ساحلی، همایش ژئوماتیک 89 .

   [7]      قهرودی تالی،منیژه و محمدرضا ثروتی(1384)، کاربرد (GIS)Metadata در مدیریت یکپارچه نواحی ساحلی، مجله جغرافیا و توسعه ناحیه ای،شماره پنجم.

   [8]      Alesheikh, A.A, F. Sadeghi Naeeni, and A. Talebzadeh, "Improving Classification Accuracy using External Knowledge" GIM conference of Remote Sensing, International, Aug. 2003, Vol. 17, No. 8. Pp. 12-15, 2003.

    [9]      Ghanavati, E. and  et al. (2008), Monitoring geomorphologic changes using Landsat TM and ETM+ data in the Hendijan River delta, southwest Iran, International Journal of Remote Sensing, Volume 29 Issue 4, February 2008,Pages 945-959.

 [10]      Makota, V. et al., 2004, Monitoring shoreline change using remote sensing and GIS: a case study of Kunduchi area, Tansania, western Indian ocean ,sci. vol. 3, No. 1, pp. 1-10.

[11]      Zhu, xiaoge, 2001, remote sensing monitoring of coastline change in Pearl river estuary, 22nd Asian.

**********************************

دانلود متن کامل مقاله

***********************************



:: برچسب‌ها: مقالات جغرافیا, گرگانرود, سیستم اطلاعات جغرافیایی, دریای خزر
دانشجوی دکترای جغرافیا و برنامه ریزی روستایی دانشگاه خوارزمی. ضمنا از بازدیدکنندگا محترم وبلاگ تقاضا دارم در صورتی که مشکلی در مشاهده ی مطالب یا دانلود فایل ها دارن، از طریق ایمیل به من اطلاع بدن. ممنون
  :: مجید قرنجیک
Locations of visitors to this page :. چت با مديريت .:
کد وضعيت ياهو در وبلاگ