خدیجه علی نوری

در دو دهه اخیر فرونشست به عنوان یک مخاطره ژئومورفیک و یکی از بحران های زیست محیطی، هر ساله خسارات جبران ناپذیری را به دشت های ایران تحمیل می کند که می توان گفت یکی از مهم ترین علل آن در حال حاضر برداشت غیراصولی و بی رویه از سفره های زمینی می باشد. دشت اشتهارد به عنوان یکی از قطب های صنعتی و کشاورزی استان البرز حائز اهمیت است و به دلیل افت شدید سطح آب زیرزمینی توسط وزارت نیرو ممنوعه بحرانی اعلام شده است. ازاین رو بررسی میزان نرخ فرونشست و پرداختن به علل و عوامل تأثیرگذار در جهت مدیریت خطر آن، دارای اهمیت زیادی است. در این پژوهش جهت بررسی فرونشست دشت اشتهارد از تکنیک تداخل سنجی تفاضلی راداری (D_ InSAR) و از داده های ماهواره Sentinel-1A در بازه زمانی (۲۰۲۳ تا ۲۰۱۷) استفاده شد. در این بازه زمانی فرونشست منطقه بین ۲.۰۸- تا ۲.۹۳- سانتی متر متغیر است که بیشترین مقدار فرونشست مربوط به بازه زمانی ۲۰۲۰ -۲۰۱۹ حدود ۲.۹۳ - سانتیمتر و کمترین مقدار فرونشست در بازه زمانی ۲۰۲۳ -۲۰۲۲ حدود ۲.۰۸- سانتیمتر است. نرخ فرونشست از شرق به غرب و در پهنه جنوبی با افزایش همراه است. درواقع بیشینه فرونشست در تمام بازه های مطالعاتی در محدوده آبخوان اشتهارد متمرکز است که بخش عمده ای از مزارع، آبادی ها، کارخانه ها و شهر اشتهارد، شهرک های صنعتی (کوثر، امید و اشتهارد)، زمین های کشاورزی و بیشترین تمرکز و استقرار منابع زیرزمینی (چاه ها) را در خودش جای داده است. نتایج هیدروگراف ها و درون یابی با استفاده از آمارهای چاه های پیزومتری نیز افت آب های زیرزمینی و افزایش عمق را در این محدوده نشان می دهد؛ این در حالی است که نتایج بررسی همبستگی میزان فرونشست زمین با تغییرات عمق آب زیرزمینی هم در سطح %95 معنی دار بوده است به طوری که با افزایش عمق آب زیرزمینی فرونشست در منطقه افزایش می یابد. براساس پروفیل های تغییرات فرونشست، فرونشست منطقه موردمطالعه الگوی پیچیده ای دارد که این تغییرات و نوسانات زمانی - مکانی نشان دهنده تأثیرات مختلفی ازجمله فعالیت های انسانی (مانند شدت، نوع فعالیت یا استخراج بی رویه آب از منابع زیرزمینی)، زیست محیطی، مشخصات زمین شناسی (جنس رسوبات، ضخامت سفره، موقعیت سنگ کف و...) میزان تغذیه و تخلیه آبخوان و... می باشد.

فرونشست زمین به عنوان یکی از مخاطرات ژئومورفیک,سبب آسیب های جدی به زمین های کشاورزی, ساختمان های مسکونی, جاده ها و دیگر سازندها و بروز خسارت های زیست محیطی, اقتصادی و اجتماعی شده است. منطقه پژوهش بخشی از حوضه آبریز دریای خزر به مساحت تقریبی 50083 هکتار در شرق استان کردستان در شمال غربی ایران است. تغییرات شدید کاربری اراضی،افزایش تعداد چاه های عمیق و آثار پدیده فرونشست در دشت دهگلان ضرورت نیاز به بررسی تاثیر دو پارامتر مهم تغییرات کاربری زمین و برداشت آب های زیرزمینی بر نشست سطح زمین را نشان می دهد. .دراین پژوهش ابتدا به کمک 15 تصویرماهواره ای سنتینل- 2 و لندست 8 شاخص NDVI دشت بررسی و بهترین تاریخ برای تصاویر سنتینل-1 انتخاب شد. به این صورت 8 تصویر ماهواره ای سنتینل-1 طی بازه زمانی 8 ساله( 2014-2021) دانلود و تمامی تصاویر به کمک نرم افزار SNAP در هشت مرحله تحلیل و پردازش شد. جهت بررسی تغییرات کاربری اراضی (2021-2000) از 3 تصویر ماهواره ای لندست 7و8 استفاده شد. با اعمال تصحیحات اتمسفری و رادیومتری و درنهایت انجام روش طبقه بندی نظارت شده با استفاده از نرم افزار Arc GIS کاربری اراضی استخراج و میزان تغییرات آن بررسی شد. نتایج تداخل سنجی نشان داد که دشت دهگلان طی بازه زمانی 8 ساله در مجموع دچار 480 میلی متر فرونشست شده است. بطوریکه سالانه در این دشت 60 میلی متر فرونشست رخ داده است. در پایان با تهیه نقشه تغییرات کاربری،کلاس های اراضی کشاورزی آبی ومسکونی با نرخ 6.98 ، 1.47 درصد افزایش و کاربری های مرتع،جنگل و اراضی دیم با کاهش شدید روبه رو بوده است به صورتی که اراضی آّبی با8477 و مسکونی 672 هکتار افزایش مواجه شده است.

حوضه آبریز جاجرود در دامنه جنوبی رشته کوه های البرز مرکزی تحت تأثیر تغییرات محیطی زیادی قرارگرفته است. در این مطالعه، از یک روش یکپارچه برای شناسایی تحولات میکرولندفرم های این حوضه بر اساس رویکرد ژئومورفولوژیکی ریزمقیاس با استفاده از داده های تصاویر پهپاد به همراه بررسی میدانی استفاده شد. از اندازه گیری تصاویر پهپادی با رزولوشن مکانی 10 سانتیمتر در بازه زمانی 1396 تا 1397 و الگوریتم یادگیری ماشین با مدل جنگل تصادفی، نقشه های تحولات میکرولندفرم های حوضه جاجرود تهیه شد. این تصاویر با استفاده از نرم افزارهای ENVI 5.1 و ArcMap 10.3 تصحیح شد و سپس با استفاده کد نویسی در Python الگوریتم های موردنظر اجرا شد. واحدهای ریز زمین در حوضه با استفاده از این تصاویر طبقه بندی شدند. سپس، یک نقشه پهنه بندی تحولات از آن تهیه شد. تجزیه تحلیل تصاویر موجب یافتن الگوریتم مناسب برای شناسایی تحولات میکرو لندفرم ها با دقت بسیار بالا در زمان کوتاه شد. نتایج نشان داد که بیشترین تغییرات میکرولندفرم ها در این مدل، مربوط به تغییر پوشش گیاهی به خاک (64/66%) است. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص شد که سیل منطقه افجه در سال 1397 سبب تغییرات عمده ای در منطقه شده است. میکرولندفرم های وابسته به پوشش گیاهی دچار تغییرات عمده شده است. به طوری که نمودار تغییرات آن را در بالاترین حد آشفتگی نسبت به میکرولندفرم های پایدارتر بستر سنگی رودخانه جاجرود نشان می دهد.

ژئودایورسیتی علمی است که با شناسایی و معرفی تنوع های محیطی و بستر زمین به برنامه ریزی، مدیریت و حفاظت از طبیعت می پردازد و باعث ماندگاری ارزش های درونی، علمی و زیبایی شناختی محیط زیست می شود. حوضه سد کرج یک منطقه طبیعی است که از ژئودایورسیتی فوق العاده ای برخوردار است و با توجه به وسعت زیاد و لندفرم ها و عوارض طبیعی متعددی از لحاظ علمی و اکوتورسیم مورد توجه می باشد. پژوهش اخیرمیزان ژئودایورسیتی و گوناگونی ژئوسایت ها در حوضه بالا دست سد کرج را با هدف مدیریت محیط مورد بررسی قرار داده است. برای دستیابی به این هدف از داده های مستخرج از تصاویر لندست 8 ، داده های ارتفاعی ASTGTM و مشاهدات میدانی بهره برده شده است. روش تحقیق مبتنی بر بکاربردن شاخص های ژئودایورستی PR (Patch Richness)، SHDI (Shannons’s Diversity Index) و SIEI (Simpson’s Evenness Index) و استفاده از روش گونه شناسی بوده است. در روش گونه شناسی ژئوسایتها از نظر داشتن ارزش ذاتی، شاخص بودن در ژئودایورسیتی و ابعاد زمین شناسی مورد شناسایی و ارزیابی قرار گرفته است. تمامی مراحل محاسبات، تجزیه و تحلیل شاخص ها، رسم نمودار آماری شاخص ها و استخراج نقشه های مورد نظر با استفاده از نرم افزارهای SPSS، FRAGSTATS و ArcGIS انجام گردیده است. نتایج حاصله از شاخص ها بیانگر این موضوع بود که حوضه سد کرج از ژئودایورسیتی بالایی برخوردار است و رابطه نزدیکی با لندفرم ها دارد.

ریز گردها بر وجوه مختلف زندگی و سلامت انسان ها اثر می گذارند؛ ازاین رو ترکیب این ذرات و اثرات زیست محیطی آن به یک نگرانی بزرگ تبدیل شده است. شهرستان شهریار دارای قریب به ۱۲ واحد معدن ازجمله سیلیس، نمک، شن و ماسه و خاک است که این معادن، شهرستان را به یک منبع تولید گردوغبار در استان تهران تبدیل کرده است. گردوغباری که به استان نفوذ می کند، از جهت های شمال غربی در جهت باد شهریار است. پژوهش حاضر میزان تأثیر معادن شهریار را بر تشدید گردوغبار استان تهران، موردبررسی قرار داده است. جهت ترسیم جهت و سرعت باد منطقه، داده های روزانه باد این ایستگاه در بازه زمانی 2007 تا 2015 تهیه گردید. سرعت و جهت باد منطقه موردمطالعه با استفاده از نرم افزار WRPLOT ترسیم شد. برای استخراج میزان گردوغبار، تصاویر سطح یک سنجنده مودیس ماهواره ترا و آکوا از سایت ناسا تهیه گردید، سپس میزان گردوغبار با استفاده از شاخص های NDDI،DBAAEL،AOD همچنین تراکم پوشش گیاهی و رطوبت به ترتیب از شاخص های NDVI و NDMI استخراج شد. نتایج نشان داد که در فصل تابستان، بهار و پاییز تأثیر معادن شن و ماسه در تشدید ریز گردها فراوان است؛ به طوری که علاوه برشدت گردوغبار، عمق ذرات گردوغبار در فصول بهار، تابستان و پاییز در استان تهران افزایش می یابد که می تواند ناشی از حاکمیت شرایط خشک و وجود معادن شن و ماسه در شهرستان باشد؛ بنابراین باد شهریار در انتقال گردوغبار در غرب و جنوب استان سهم قابل ملاحظه ای دارد؛ زیرا معادن شن و ماسه در مسیر باد شهر استقراریافته اند؛ بنابراین می توان گفت این معادن یکی از عوامل تشدید گردوغبار در استان تهران به ویژه جنوب و غرب آن است.

مخاطره فرونشست زمین به صورت خزنده از حدود پنج دهه قبل در حال شدت گرفتن است و همه دشت ها و مناطق شهری ایران را تحت تأثیر قرار داده است. دشت سبزوار ازجمله مناطقی است که با پدیده فرونشست مواجه است. در این پژوهش ضمن پهنه بندی فرونشست، عوامل پایین رفتن سطح آب های زیرزمینی، پراکنش قنات ها، چاه ها و گسل ها بررسی شد. به منظور مطالعه میزان فرونشست از شش تصویر SLC باند C ماهواره انویست سنجنده ASAR در بازه زمانی سال های 2004 تا 2008 استفاده شد. همچنین سطح تراز آب های زیرزمینی طی دوره ی1392- 1352 با داده های مکانی چاه ها و قنات های منطقه اندازه گیری شد. از تصاویر راداری؛ اینترفروگرام تفاضلی، کوهرنسی، کاهش اثرات توپوگرافی، فیلترینگ و درنهایت میزان جابه جایی استخراج شد. برای برآورد میزان افت آب های زیرزمینی و فرونشست حاصل از آن، سطح آب چاه های پیزومتری درون یابی شد. برای بررسی رابطه بین پراکنش فضایی فرونشست و موقعیت چاه ها ، قنات ها و گسل ها نیز از روش های همپوشانی استفاده شد. نتایج نشان داد که بیشترین فرونشست در شمال شرق منطقه رخ داده و جهت فرونشست جنوب غربی و شمال شرقی است. شهرهای داخل  دشت سبزار  ازجمله شهر سبزوار با میانگین نشست حدود 10سانتی متر در یک دوره 5ساله مواجه است. روند گسل ها عمود برجهت فرونشست است که بیانگر نقش آن ها در جابه جایی عمودی رو به پایین است. نتایج تحلیل آمار درازمدت سطح پیزومتری نشان داده که درپهنه هموار دشت سبزوار، پایین رفتن سطح آب های زیرزمینی به سمت شرق رو به افزایش است؛بنابراین عوامل مهم در رخداد فرونشست در این منطقه در مرحله اول کاهش سطح آب های زیرزمینی است. آمار درازمدت سطح پیزومتری نیز تأکیدی بر این رخداد است. گسل ها به دلیل عمود بودن سطح فرونشست با جهت آن ها می توانند نقش تشدیدکنندگی داشته باشند؛ به عبارت دیگر هرچقدر سطح آب های زیرزمینی در این منطقه کاهش یابد با یک ضریب افزایشی، با تشدید پدیده فرونشست مواجه خواهیم بود. 

پلایاها در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک ایران، درنتیجه تحولات اخیر اقلیمی و فعالیت های انسانی ازجمله برداشت منابع معدنی و بی نظمی در آب ورودی، دچار تحول جدیدی شده اند که این تحولات منجر به تغییرات سطحی و فرمی در پلایاها شده است. پلایای حوض سلطان جزء حوضه آبریز دریاچه نمک محسوب می گردد. جهت تعیین تغییرات این پلایا در تحقیق حاضر سه تصویر مربوط به ماهواره لندست 5، 7 و 8 مربوط به به تاریخ های 1991، 2000 و 2016 در بازه زمانی 26 ساله استفاده شده است. مهم ترین مشخصه پلایای حوض سلطان درصد بسیار بالای شاخص شوری آن می باشد. لذا جهت تعیین میزان تغییرات شوری حاصله در طی دوره های زمانی مختلف سعی بر تعیین مرز شوری این پلایا با مناطق اطراف آن بر روی تصاویر ماهواره ای در طی بازه زمانی 26 ساله شد. لذا در این تحقیق برای تخمین شوری خاک از تصاویر ماهواره ای لندست از شاخص های تحلیل مؤلفه های اصلی ( PCA ) و نسبت گیری طیفی چندگانه شاخص شوری استانداردشده ( NDSI ) استفاده شده است. نتایج مطالعات نشان داد که مساحت پلایای حوض سلطان  طی سال های 1991 تا سال 2016 کاهش داشته است و این کاهش در 10 سال اول شدیدتر بوده است. همچنین بیشترین تغییرات مساحت پلایا در نواحی شرقی اتفاق افتاده است، درحالی که بیشترین تغییرات شوری در حاشیه غربی و جنوب غربی پلایا بوده است. به عبارت دیگر افزایش مساحت شوری از سال 1991 تا 2016 در حاشیه غربی و جنوب غربی پلایا و عقب نشینی این سطح از سمت شرق از سال 1991 تا 2016 در پلایا رخ داده است. این موارد بیانگر این است که پلایای حوض سلطان از سمت شرق به سمت غرب و جنوب غرب تغییرات مکانی داشته است.