پديد آورندگان :
روحاني، نيما دانشگاه قم، قم، ايران , رجائي، طاهر دانشگاه قم - گروه مهندسي عمران ، قم، ايران , مجردي،برات دانشگاه علم و صنعت - دانشكده مهندسي عمران، تهران، ايران , جباري،احسان دانشگاه قم - گروه مهندسي عمران ، قم، ايران , شفيعي دارابي، احمد سازمان حفاظت محيط زيست استان قم , حيدري بني،مهران اداره هواشناسي استان قم، قم، ايران
كليدواژه :
استان قم , تالاب درياچه نمك , تصاوير ماهواره , حوض سلطان
چكيده فارسي :
مطالعات متعددي پيرامون بررسي تغييرات اقليمي و آب‌وهوايي انجام شده است. دسته‌اي از اين پژوهش‌ها شامل مطالعه منابع آب سطحي مي‌گردد. زيرا اين منابع آب از طرفي بسيار متاثر از تغييرات آب‌هوايي است و از طرفي ديگر بر محيط پيراموني و محيط زيست تاثير گذارند. عمده مطالعات اين حوزه با استفاده از داده‌هاي ايستگاه‌هاي هواشناسي، هيدرومتري و نيز تصاوير ماهوارههاي مختلف مي‌باشد. تصاوير ماهواره لندست به سبب قدمت نسبتا مناسب جهت مطالعه در حدود چند دهه مناسب مي‌نمايد. هدف پژوهش حاضر مطالعه تغييرات پهنه‌هاي آبي درياچه نمك و تالا حوض سلطان با استفاده داده‌هاي هواشناسي ايستگاه‌هاي زميني و نيز تصاوير ماهواره لندست به صورت كمي و كيفي است.
مواد و روش‌ها: ابتدا با استفاده از پارامترهاي اقليمي موجود، دوره و گام‌هاي زماني مطالعه مشخص شد. اين پارامترها شامل ميانگين دما، بيشينه و كمينه دما، بارندگي، رطوبت نسبي، تبخير و غيره بود كه در سه ايستگاه استان قم اعم از ايستگاه قم، سلفچگان و كهك اندازه‌گيري شده بودند. اين كار با رونديابي و نيز بررسي تغييرات و جهش‌هاي اقليمي در هريك از اين پارامترها انجام گرفت. به نحوي كه با استفاده از نمايش نموداري و آزمون آماري مناسب تغييرات خلاف معمول استخراج شد و آن سال از بازه مطالعه حذف گرديد. در مرحله بعد تصاوير ماهوارههاي لندست در زمان‌هاي انتخابي در مرحله قبل اخذ شد. اين تصاوير پيش پردازش، پردازش و پس پردازش گرديد. شاخص‌هاي مربوط به طبقه‌بندي چهار كلاس آب، خاك نمكي، خاك معمولي و پوشش گياهي اعمال و در استان قم بومي سازي گرديد.
نتايج و بحث: براساس مطالعه تغييرات پارامترهاي اقليمي سال‌هاي نامناسب حذف و زمان‌هاي مطالعه از سال 1989 تا 2019 ميلادي با گام‌هاي زماني 5 ساله انتخاب گرديد. طبقه‌بندي تصاوير مربوط به اين زمان‌ها براي تالاب حوض سلطان درياچه نمك و محيط پيراموني آن‌ها با روش ماشين بردار پشتيبان در نرم افزار ENVI انجام گرفت. اين طبقه‌بندي براي تصاوير هر هفت گام زماني اجرا شد و مساحت هر يك از كلاس‌هاي آب، خاك نمكي، خاك معمولي و پوشش گياهي، حاصل گرديد. نتايج طبقه بندي باروش هاي بصري و تعدادي نمونه‌هاي زميني كنترل شد. در مرحله بعد تغييرات كلاس‌ها نيز مدل‌سازي و محاسبه شد. ميزان تغيير هر كلاس و تبديل آن به سه كلاس ديگر بين گام‌هاي زماني محاسبه شد و نتايج آن به صورت ماتريس تغييرات ارائه گرديد. ماتريس تغييرات هم به صورت درصد تغيير و هم به صورت تغييرات با واحد متريك (مترمربع) نمايش داده شد. بر اين اساس امكان بررسي عمده تغييرات هركلاس و مطالعه آن فراهم شد.
نتيجه‌گيري: به طور كلي روند تغييرات عناصر اقليمي و نيز پهنه‌هاي آبي استان قم هم جهت بوده است. در بازه زماني مورد مطالعه براي تالاب حوض سلطان، اواسط دوره مطالعه يعني حدود سال 2004 ميلادي با سطح زير پوشش آب 61667 هكتار را مي‌توان خشك‌ترين سال در بازه زماني در نظر گرفت. در مورد درياچه نمك نيز سال‌هاي 2004 تا 2014 خشك‌ترين سال‌ها طبقه‌بندي شده‌اند. سال 2009 با مساحت زير پوشش آب در حدود 281 هكتار، خشك‌ترين سال بازه مطالعه است. بررسي اين تغييرات با شناخت حوضه آريز هر دو پهنه آبي و تفاوت‌هاي آن‌ها اطلاعات ارزشمندي در اختيار محققان خواهد گذاشت.
چكيده لاتين :
Numerous studies have been carried out on climate change and weather change. Some of these studies include the study of surface water resources. Because these water resources are, on the one hand, highly affected by climate change, they also affect the Peripheral environment and the Environment. Most of the studies in this field are based on the data of meteorological stations, hydrometer stations and different satellite images. Landsat satellite imagery is well suited for studying for decades, due to its relatively old age. The purpose of the present study is to study the changes of Namak (salt) Lake and Hoz-e Soltan Salt Lake using quantitative and qualitative meteorological data of ground stations and Landsat satellite images.
Material and methods: First, using the available climatic parameters, the period and time steps of the study were determined. These parameters included mean temperature, maximum and minimum temperature, rainfall, relative humidity, evaporation and so on which were measured at three stations of Qom province including Qom, Salafchegan and Kahak stations. This was done by routing and examining climate change and climatic mutations in each of these parameters. In such a way, by using graphical representation and appropriate statistical test, unusual changes were extracted and that special year were excluded. Next, images of Landsat satellites were taken at selected times in the previous step. These images were pre-processed, processed and post-processed. Classification indices of four classes of water, salt land, common soil land and vegetation were applied and localized in Qom province.
Results and discussion: Based on the study of changes in climate parameters, inappropriate years eliminated and study times from 1989 to 2019 with 5-year time steps were selected. Images of these times were classified for the Namak Lake, Hoz-e Soltan Salt Lake and their surrounding environment using the Support Vector Machine (SVM) method in ENVI software. This classification was applied to the images every seven steps and yielded the area of each class of water, salty soil, common soil, and vegetation. The results of classification were controlled by the visual method and a number of ground samples. Next, the class changes were modeled and calculated. The rate of change of each class and its conversion into other three classes were calculated between the time steps and its results were presented as a change matrix. The change matrix was expressed as a percentage of change and as a change in metric units (square meters). On this basis, it was possible to survey the major changes of each class and study it.
Conclusion: In general, the trend of climatic parameters and the water zones of Qom province changes have been similar. During the study period for the Hoz-e Soltan wetland basin, the mid-study period of about 2004 with a surface area of 61667 hectares can be considered the driest year in the period of study. In the case of the Namak Lake, the years 2004 to 2014 are also the driest years. 2009 is the driest year in the study area, with an area of about 281 hectares. Investigating these changes by identifying the basin of both water resources and their differences will provide valuable information to researchers.
