ارزیابی ژئودایورسیتی حوضه های آبریز مشرف به دریاچه نمک و حوض سلطان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

2 استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی

3 کارشناسی ارشد ژئومورفولوژی و آمایش محیط، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

10.22034/gmpj.2021.289193.1277

چکیده

امروزه مفاهیم و رویکرد مطالعات ژئودایورسیتی به سرعت در بین محققین علوم زمین رواج یافته است از این رو گسترش مطالعات مرتبط با ژئودایورسیتی به خصوص در ایران که از غنای زمین شناختی و ژئومورفولوژیکی فراوانی برخوردار است، می‌تواند دریچه ای جدید را در زمینه شناخت پتانسیل‌های طبیعی مناطق مختلف کشور، بگشاید. هدف این تحقیق بررسی ژئودایورسیتی در حوضه های آبریز مشرف به دریاچه نمک و حوض سلطان است که با توجه به قرار گیری در منطقه ای با تنوع زمین شناختی و ژئومورفولوژی، از اهمیت طبیعی ممتازی برخوردار است. ارزیابی ژئودایورسیتی واحد های مورد مطالعه با استفاده از دو شاخص ژئودایورسیتی و سنجه های سیمای سرزمین، انجام گرفت. به منظور ارزیابی دقیق‌تر منطقه مورد مطالعه، در قالب چهار ناحیه و 9 واحد مجزا طبقه بندی و ویژگی‌های ژئودایورسیتی آنها مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه از 6 متغییر زمین شناسی، گسل، لندفرم، شبکه آبراهه، کاربری اراضی و خاک استفاده گریدد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که بیشینه ارزش در شاخص ژئودایورسیتی در بین محدوده های مورد مطالعه مربوط به ناحیه 4 با میانگین ارزش ژئودایورسیتی 55/2 است. از دید گاه سنجه های سیمای سرزمین ناحیه 2 با ثبت بالاترین مقادیر در سنجه های RPR، SHDI، SIDI و MSIDI، بیشترین تعداد سنجه های سیمای سرزمین را در به خود اختصاص داده است و بعد از آن ناحیه 3 با دو سنجه SHDI و MSIEI و ناحیه 1 در سنجه PRD و ناحیه 4 در سنجه SIEI هر کدام با یک سنجه در رتبه های بعدی قرار گرفته‌اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Geodiversity Assessment in Catchments of Salt and Hoz-e-Soltan Lakes

نویسندگان [English]

  • Alireza Salehipour Milani 1
  • Seyed Hassan ُSadough 2
  • rasoul Rafiei 3
1 shahid beheshti university
2 Professor of Geomorphology, Dept. of Physical Geography, Faculty of Earth Science, Shahid Beheshti University
3 Ms.c in Geomorphology, Dept. of Physical Geography, Faculty of Earth Science, Shahid Beheshti University
چکیده [English]

Extended Abstract
Introduction
Extensive scientific studies in the field of geodiversity are underway today, reminding the international community of the growing importance of identifying and protecting these geological heritages. Therefore, the expansion of studies related to geodiversity, especially in Iran, which has a lot of geological and geomorphological richness, can open a new window in the field of recognizing natural potentials. Watersheds and mountainous areas dominated by salt lakes and Hoz-e-Sultan are among the areas that have a very diverse geological and geomorphological diversity, so studies of these areas with geodiversity approaches and valuation of these areas using the index In addition to creating a new approach to natural studies in these areas, geodiversity measures as well as land use metrics allow planners to maintain well-planned planning, as well as development planning, especially tourism and Educationally design appropriate decision-making for these areas.

Study area
The study area includes catchments and elevations overlooking Hoz-e- Soltan and Namak lakes. Which includes the heights of the northwest of the region and overlooking the Sultan Basin (Unit 1). Unit 2 is located southwest of Salt Lake. Unit 3 includes the heights of the southeast of the Salt Lake and includes three separate sections, and the Yakhab hei
ghts are one of the most important areas in this section. The fourth unit is located east and northeast of Salt Lake and consists of two units.

Methods
This research is descriptive and analytical. The boundaries of the catchments of the studied units were prepared using the Alos-Plasar digital elevation model with a spatial resolution of 12.5 m and using the ArcHydro plugin in ArcGis10.7 software. In this study, six criteria were used to assess geodiversity: geology, fault, topographic position index (TPI). In order to analyze the geodiversity in the study area, a set of quantitative methods of geodiversity indicators and land use measurements were used. In the analysis of geodiversity index (GD), the method of Serrano et al. 2009 was used. In calculating the Landscape metrics, seven indicators used in this research including the roughness density of each piece (PRD), Simpson roughness index (SIEI), Shannon N roughness index (HEI), Shannon diversity index (SHDI), Simpson diversity index (SIDI), index Modified Simpson N (SIEI), Simpson Modified Diversion Index (MSIDI).

Discussion and Results
the average geodiversity index results show that the values of the highest average geodiversity among the studied units belong to units 4-1 with a geodiversity value of 2.85, followed by 1-3 with 2.6 and 3-3 with 2.47, respectively. the lowest average value among the units belongs to unit 1-1 with 0.156. If we consider each unit as a whole and zone, we can say that in the catchments overlooking the Salt Lake and Sultan Basin, unit 4 with an average geodiversity value of 2.55 has the highest value and then respectively Unit 3 with a decrease of 2.496, Unit 1 with a value of 1.25 and finally Unit 2 with a value of 0.66 are in the next ranks. In order to rank the units from the perspective of land use metrics, the average of all variables in each unit was calculated (Table, 6). Based on this, from the PRD measurement point, unit 1-1 with an average of 0.329 has the highest value. In the scales, SHDI (1.640) and MSDI (1.366) and in the RPR scale, the highest values belong to unit 2 (22) and unit 3-3 in the scales 0.814 (SIEI), SHEI (0.862, and MSIEI0.721) ) And in the SIDI scale (0.66) the highest values belong to units 1-4. In general, according to the study of the average of each zone, Zone 2 with the highest values in the RPR, SHDI, SIDI and MSIDI scales from the point of view of land use scales has the highest score and then Zone 3 with two SHDI and MSIEI and Zone 1 in PRD and Unit 4 in SIEI are one in the next ranks.
Conclusion
One of the most important advantages of the geodiversity index compared to land use measurements can be considered as segmentation of different areas of a map based on the unit of cell, which allows better display of geodiversity value of each cell. Each unit allows the zoning of different parts of a unit from a geodiversity perspective and provides researchers with a more detailed analysis of the geodiversity values in each unit, while considering the land features of a unit as a whole. And provides only the ability to provide geodiversity values for a unit. In addition, considering the roughness coefficient in the geodiversity index simultaneously with the studied element, can enter the equation of the role of topographic factor in better geodiversity analysis of each cell and provide a better evaluation of the land landscape measure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Geodiversity
  • Geodiversity Index
  • Landscape metrics
  • Namak and Hoz-e-Soltan Lakes
  • باتجربه، م. ، سپهر، ع. و حسین زاده، س. ر. (1394). شناسایی و اولویت‏بندی مناطق با تنوع زمینی بالا با رویکرد گسترش ژئوتوریسم پایدار (مطالعه موردی شهرستان مشهد)، دومین همایش بین‏المللی و پنجمین همایش ملی گردشگری، جغرافیا و محیط زیست پایدار.همدان، 9 اسفند.
  • سپهر، ع. (1391). مخاطرات محیطی و تنوع زمینی، اولین همایش ملی انجمن ژئومورفولوژی: ژئومورفولوژی و زیستگاه انسان.دانشگاه تهران، 9 اسفند.
  • حیدری، م. ، قهرودی، م. (1397).ارزیابی ژئودایورسیتی در حوضه لار، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی.
  • روحانی، ن. ، رجایی، ط. ، مجردی، ب. ، جباری، ا. ، شفیعی دارابی، ا. ، و حیدر بنی، م. (1400). مطالعه اقلیمی تغییرات منابع عمده آب در استان قم با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و فناوری‌های سنجش از دور. فصلنامه علوم محیطی, 19(1).صص 239-258
  • گلی مختاری، ل. ، نگهبان، س. ،شفیعی، ن، (1397)، تحلیل مقایسه ای ژئودایورسیتی (تنوع زمین شناختی) در حوضه­های شمال غربی استان فارس، پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، دوره 7، شماره 3، صص 151-163.

 

  • گلی مختاری، ل. ، بیرامعلی، ف. ( 1397)،محاسبه و تحلیل تنوع زمینی (ژئودایورسیتی) (مطالعۀ موردی: شهرستان اشتهارد)، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی،8، صفحه 307-322.

 

  • مقصودی ،م. ، مقیمی،ا. ، یمانی، م. ، رضایی،ن. ،  و مرادی، انور. (1398). بررسی ژئومورفودایورسیتی آتشفشان دماوند و پیرامون آن بر اساس شاخص GmI، پژوهش های ژئومورفولوژی کمی،8(29)، صص 52-69.
  • یزدی،ع. ، دبیری، (1394). درآمدی بر ژئودایورسیتی به عنوان پایه ای برای ژئوتوریسم، یافته های نوین زمین شناسی کاربردی، سال ششم، شماره،18،صص 83-74.

 

  • Benito‐Calvo, A., Pérez‐González, A., Magri, O., & Meza, P. 2009. Assessing regional geodiversity: the Iberian Peninsula. Earth surface processes and landforms, 34(10), 1433-1445.‏
  • Brilha, J., Gray, M., Pereira, D. I., & Pereira, P. 2018. Geodiversity: An integrative review as a contribution to the sustainable management of the whole of nature. Environmental Science & Policy, 86, 19-28.‏
  • Brilha, J. 2002. Geoconservation and protected areas. Environmental conservation, 29(3), 273-276.‏
  • Carcavilla, L., López-Martínez, J., Durán, J.J., 2007. Patrimonio geológico y geodiversidad: investigación, conservación, gestión y relación con los espacios naturales protegidos. Instituto Geológico y Minero de España, Serie Cuadernos del Museo Geominero, , Madrid,   360
  • Erikstad, L. 2013. Geoheritage and geodiversity management–the questions for tomorrow. Proceedings of the Geologists' Association, 124(4), 713-719.‏
  • Fuertes-Gutiérrez, I., & Fernández-Martínez, E. 2012. Mapping geosites for geoheritage management: a methodological proposal for the regional park of Picos de Europa (León, Spain). Environmental management, 50(5), 789-806.‏
  • Gordon, J. E., & Barron, H. F. 2013. The role of geodiversity in delivering ecosystem services and benefits in Scotland. Scottish Journal of Geology, 49(1), 41-58.‏
  • Gordon, JE., MacFadyen, CCJ., 2001. Earth heritage conservation in Scotland: State, pressures and issues. In: Gordon JE, Leys KF (eds) Earth science and the natural heritage. Stationary Office Books, Edinburg, PP 130–144
  • Gray, M., 2013. Geodiversity: Valuing and conserving abiotic nature. 2nd edn. John Wiley & Sons Ltd, Chichester
  • Gray, M. 2008. Geodiversity: developing the paradigm. Proceedings of the Geologists' Association, 119(3-4), 287-298.‏
  • Hani, A. F. M., Sathyamoorthy, D., & Asirvadam, V. S. 2011. A method for computation of surface roughness of digital elevation model terrains via multiscale analysis. Computers & Geosciences, 37(2), 177-192.‏
  • Hjort, J., & Luoto, M. 2012. Can geodiversity be predicted from space?. Geomorphology, 153, 74-80.‏
  • Ibañez, J. J., De-Albs, S., Bermúdez, F. F., & García-Álvarez, A. 1995. Pedodiversity: concepts and measures. Catena, 24(3), 215-232.‏
  • Koh, Y. K., Oh, K. H., Youn, S. T., & Kim, H. G. 2014. Geodiversity and geotourism utilization of islands: Gwanmae Island of South Korea. Journal of Marine and Island Cultures, 3(2), 106-112.‏
  • Kot, R. 2006. Geornorodno problem jej oceny i zastosowania w ochronie i ksztatowaniu rodowiska na przykadzie fordo-skiego odcinka Doliny Dolnej Wisy i jej otoczenia. Studia Societatis Scientiarum Torunensis, Sectio C (Geographia et Geologia), 11(2), 1190.‏
  • Malinowska, E., & Szumacher, I. 2013. Application of landscape metrics in the evaluation of geodiversity. Miscellanea Geographica, 17(4), 28-33.‏
  • Melelli, L. 2014. Geodiversity: a new quantitative index for natural protected areas enhancement. Geojournal of tourism and geosites, 1(13), 27-37.‏
  • Pereira, D. I., Pereira, P., Brilha, J., & Santos, L. 2013. Geodiversity assessment of Paraná State (Brazil): an innovative approach. Environmental management, 52(3), 541-552.‏
  • Pike, R. J., & Wilson, S. E. 1971. Elevation-relief ratio, hypsometric integral, and geomorphic area-altitude analysis. Geological Society of America Bulletin, 82(4), 1079-1084.‏
  • Prosser, C. D., Burek, C. V., Evans, D. H., Gordon, J. E., Kirkbride, V. B., Rennie, A. F., & Walmsley, C. A. 2010. Conserving geodiversity sites in a changing climate: management challenges and responses. Geoheritage, 2(3-4), 123-136.‏
  • Serrano, E., Ruiz-Flaño, P., & Arroyo, P. 2009). Geodiversity assessment in a rural landscape: Tiermes-Caracena area (Soria, Spain). Memorie Descrittive Della Carta Geoligica d’Italia, 87, 173-180.‏
  • Serrano, E., Ruiz-Flan˜o, P., 2007a. A theoretical and applied concept, Geogr. Helv, No. 62, PP. 140-147.
  • Serrano Cañadas, E., & Ruiz Flaño, P. (2007b). Geodiversity: Concept, assessment and territorial aplication. The case of Tiermes-Caraciena (Soria). Boletín de la Asociación de Geógrafos Españoles, (45), 79-+.‏
  • Weiss, A. 2001. Topographic position and landforms analysis. In Poster presentation, ESRI user conference, San Diego, CA (Vol. 200).‏
  • Yabuki, T., Matsumura, Y., & Nakatani, Y. 2009. Evaluation of pedodiversity and land use diversity in terms of the Shannon entropy. arXiv preprint arXiv:0905.2821.‏
  • Zwoliński, Z. 2009. The routine of landform geodiversity map design for the Polish Carpathian Mts. Landform Analysis, 11, 77-85.‏