تغییرات مکانی پلایای حوض سلطان در دوره 2016-1991

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه شهید بهشتی

چکیده

پلایاها در بسیاری از مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران، درنتیجه تحولات اخیر اقلیمی و فعالیت‌های انسانی ازجمله برداشت منابع معدنی و بی‌نظمی در آب ورودی، دچار تحول جدیدی شده‌اند که این تحولات منجر به تغییرات سطحی و فرمی در پلایاها شده است. پلایای حوض سلطان جزء حوضه آبریز دریاچه نمک محسوب می­گردد. جهت تعیین تغییرات این پلایا در تحقیق حاضر سه تصویر مربوط به ماهواره لندست 5، 7 و 8 مربوط به‌به تاریخ‌های 1991، 2000 و 2016 در بازه زمانی 26 ساله استفاده‌شده است. مهم‌ترین مشخصه پلایای حوض سلطان درصد بسیار بالای شاخص شوری آن می‌باشد. لذا جهت تعیین میزان تغییرات شوری حاصله در طی دوره‌های زمانی مختلف سعی بر تعیین مرز شوری این پلایا با مناطق اطراف آن بر روی تصاویر ماهواره‌ای در طی بازه زمانی 26 ساله شد. لذا در این تحقیق برای تخمین شوری خاک از تصاویر ماهواره‌ای لندست از شاخص‌های تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) و نسبت‌گیری طیفی چندگانه شاخص شوری استانداردشده (NDSI) استفاده‌شده است. نتایج مطالعات نشان داد که مساحت پلایای حوض سلطان  طی سال‌های 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، درحالی‌که بیشترین تغییرات شوری در حاشیه غربی و جنوب­غربی پلایا بوده است. به‌عبارت‌دیگر افزایش مساحت شوری از سال 1991 تا 2016 در حاشیه غربی و جنوب­غربی پلایا و عقب‌نشینی این سطح از سمت شرق از سال 1991 تا 2016 در پلایا رخ‌داده است. این موارد بیانگر این است که پلایای حوض سلطان از سمت شرق به سمت غرب و جنوب­غرب تغییرات مکانی داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Spatial changes in Hoze Soltan Playa during 1991 – 2016

نویسندگان [English]

  • manijeh ghahroodi tali
  • khadijeh alinoori
shahid beheshti university
چکیده [English]

Introduction
 Playas, in the arid and semiarid regions of Iran, due to recent climate changes and human activities such as extractions of mineral resources and irregularities in input water, have experienced new evolution which events lead to changes in the playa’s surface and forms. Sometimes human activities create changes in the natural environment that their firm conclusions can not be predicted. In the present investigation, superficial changes in the Hoze Soltan’s playa were examined some indexes as principal component analysis, normalized difference salinity index and temperature from the landsat satellite images over a period of 26 years from 1991 to 2016.
Materials and Methods
In the present study, three images from Landsat satellite 5, 7 and 8 related to 1991, 2000 and 2016 (i.e. a 26-year ) have been used to detect the changes in this playa. In order to determine the rate of resulted marginal changes, NDSI, PCA, and LST were calculate in the in a range of about 10 km from mentioned playa.
In order to calculate the surface temperature of the playas, No.6 thermal band image in 1991, band No.6-1 image in 2000 and band No.10 image in 2016 were used. In this playa, four-period-field observations during spring and Autumn of 2013 and Spring and Summer of 2016 were carried out; 25 samples of the various regional forms elicited.
Results and Discussion
Playa borders with PCA index in 1991, zone of 10.0; in 2000, zone of -0.06; and in 2016, zone of 0.07 were specified. Therefore, in all three images, these zones are made distinct from all PCA indexes which indicate the increase in playas’ square areas from 1991 to 2016 with a rate of 10.09 of square kilometers; this decline, furthermore, was around 33.59 square km more in 2000. As it was determined, the most changes in the playa borderlines were observed in the eastern regions. Reducing the surface area from 1991 to 2016 in the margin and it’s great retrogression from the east side is significant. The obtained results in the surface salinity level reveal that this surface has experienced about 1296 square meters’ decline in 1991 to 2000 and 1579.277 square km increase from 1991 to 2016. Due to the increase at the recorded temperature in the city of Ghom synoptic station, the maximum rate of the playas’ surface has increased, too; which, reveals the significant relationship in the temperature changes with the increase of salt layers accumulation in the playa’s surface in order to with increase in the salt layers accumulation, surface temperature decrease.
Conclusion
The findings of the present study demonstrate that the area square of the playa has diminished from 1991 to 2016; this decline seemed to have been more severe in the first ten years. Furthermore, while the most observed alterations in the playa areas have taken place in the eastern regions. In other words, the increase in the salinity areas during the years 1991 to 2016 has happened in the west and southwest margins of the playas and the retreat of this surface has occurred from the eastern side during 1991 to 2016. These records suggest that studied playas had spatial changes from the east to the west and southwest. These place changes have grown more sever in about 15 years.
The regression analyses between the salinity and temperature indexes exhibit that the increase in the salinity of the playas is accompanied by the decrease in the surface’ temperature as such that the least degree of surface temperature belongs to the zone of salt and mud and salt zone and the central and marginal regions of the playas. Moreover, these regions have the most density of salt layers and salinity index ratios in comparison to the entire surface of the region.
 As regards the Hoze Soltan playa received the eastern part of it’s water from the mountains along the northern margin in the northern branches of the Shoor river’s alluvial fan, from the northern branches of Ghareh Chai’s alluvial fan; Moreover, this playa is surrounded by volcanic mountains from the southwest, west and northwest parts. It can be construed that given the decrease in the salinity of the playa surface from the east side, probably the flow of the incoming water reduces the salinity of the eastern sections of the playa. On the other hand, since the increase in the salt concentration is associated with decrease in the temperature, the place movement of these playas towards the southwest and west heights is justified.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hoze Soltan
  • Salinity Index
  • Playas
  • Spatial Changes
  • احسانی، امیر هوشنگ، 1381، بررسی و ارزیابی کارایی باندهای ماهواره لندست 7 (ETM+) در تفکیک واحدهای طیفی حاشیه پلایا، ماهنامه علمی و فنی سازمان نقشه برداری، سال 13، شماره 7، ص53.
  • احسانی، امیر هوشنگ، 1389، بررسی ویژگی‌های طیفی و حرارتی اراضی حاشیه پلایا با استفاده از داد‌ه‌های رقومی ماهواره لندست 7 ETM+(مطالعه موری: پلایای چجام)، مجله کاربردGIS ،RS در برنامه‌ریزی فصلنامه‌، سال اول، شماره 1،ص51.
  • پاشایی، عباس، 1381، کویرهای ایران و خصوصیات ژئومورفولوژیکی و پالئوکلیماتولوژی آن، انتشارات سازمان جغرافیایی وزارت دفاع و پشتیباتی نیروهای مسلح، ص328.
  • چیت ساز، وحید، استاد راهنما: جمال الدین خواجه الدین، 1378، بررسی امکان تهیه نقشه شوری و قلیائیت خاک منطقه شرق اصفهان با استفاده از داده­های رقومی TM، دانشکده منابع طبیعی دانشگاه صنعتی اصفهان، پایان نامه کارشناسی ارشد.
  • خدادادی، مارال، 1389، بررسی قابلیت داده‌های سنجنده LISS_III جهت تهیه نقشه خاک‌های تحت تاثیر املاح در بخشی از دشت قزوین، مجله تحقیقات آب و خاک‌ ایران ، شماره1، دوره41،ص1-11.
  • دشتکیان، کاظم، 1386، بررسی روش‌های تهیه نقشه شوری خاک با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای لندست در منطقه مروست، فصلنامة علمی- پژوهشی تحقیقات مرتع و بیابان ایران، جلد 15، شماره 2، ص 157-139.
  • رضاییان لنگرودی، اساتید راهنما: سعید، فرج ا... ، فیاضی، راضیه، لک، 1390، بررسی رسوب شناسی، ژئوشیمی رسوبی و رخساره های رسوبی پلایای حوض سلطان با مطالعه مغزه ها، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت معلم تهران، دانشکده علوم پایه- زمین شناسی.
  • رنگزن، کاظم ، مهدی، مختاری، 1385، بررسی توانائی تعیین میزان شوری خاک با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، اولین همایش ملی مدیریت شبکه های آبیاری و زهکشی، اهواز، دانشگاه چمران.
  • زبردست، لعبت، 1390، ارزیابی روند تغییرات تالاب انزلی با استفاده از سنجش از دور و ارائه راه حل مدیریتی، محیط‌شناسی، سال سی و هفتم، شماره ۵۷، ص 57-64.
  • شاهینی، ش، 1378، دریاها، دریاچه­ها و تالاب­های ایران، گزارش داخلی مرکز تحقیقات منابع ایران، کد: 640-22-1225،ص 261.
  • شفیعی دارابی، احمد ، محمود، علی رکنی،کاظم، کاکایی، زهره، موسوی ،1392، تالاب شکار ممنوع حوض سلطان، چاپ اول، گزارش داخلی اداره کل محیط زیست استان قم،  ص 7-49.
  • عابدینی، علی، 1383، بررسی تهیه نقشه شوری خاک با استفاده از ایجاد همبستگی بین داده‌های ماهواره‌ای با مقادیر عددی شوری خاک دردشت قزوین، پژوهش و سازندگی، شماره 64، ص 33-38.
  • علوی پناه، سید کاظم، 1381، بررسی محدودیت­های تهیه نقشه دمای سطحی بیابان لوت با استفاده از داده های باند حرارتی ماهواره لندست، بیابان، دوره 7، شماره1، ص 85-100.
  • علوی‌پناه، کاظم، 1387، کاربرد فناوری اطلاعات در علوم زمین (خاک‌شناسی رقومی) ، چاپ اول، انتشارات دانشگاه تهران، موسسه انتشارات دانشگاه تهران،ص458.
  • علوی‌پناه، کاظم، 1389، کاربرد سنجش از دور در علوم زمین (علوم خاک) ، چاپ دوم،انتشارات دانشگاه تهران، موسسه انتشارات دانشگاه تهران، ص 524.
  • علوی پناه، کاظم، 1385، سنجش از دور حرارتی، انتشارات دانشگاه تهران، موسسه انتشارات دانشگاه تهران،ص522.
  • فتاحی، محمد مهدی،1391، بررسی ویژگی­های تالاب کویری حوض سلطان قم، سومین همایش ملی مقابله با بیابان زایی و توسعه پایدار تالاب های کویری ایران، اراک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک.
  • قهرودی تالی، منیژه، لادن، خدری غریبوند، 1393، بررسی آشفتگی در میکرولندفرم­های تالاب گاوخونی، فصلنامه بین المللی پژوهشی تحلیلی زمین پویا، سال دوم، شماره دوم، شماره پیاپی 6، ص 51-44.
  • قهرودی تالی، منیژه، لادن، خدری غریبوند، 1395، رویکرد فرم­شناسی در استراتژی مدیریت تالاب­ها و پلایاها بررسی موردی: پلایای گاوخونی، فصلنامه علوم محیطی، دوره چهاردهم، شماره2، ص 118-109.
  • قهرودی تالی، منیژه، خدیجه، علی نوری، 1393، ردیابی مخاطرات پلایای حوض سلطان با بررسی آشفتگی در میکرو لندفرم­ها، دانش مخاطرات، دوره 1،شماره 2،ص 252-241.
  • کلینسلی، دانیل ،1381، کویرهای ایران وخصوصیات ژئومورفولوژیکی وپالئوکلیماتولوژی آن ، ترجمه عباس پاشائی، چاپ اول، انتشارات سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح، ص 328.
  • محمدی، فرشاد، استاد راهنما: محمدعلی، بهمنیار، 1362، بررسی رابطه پوشش گیاهی و خاک در مراتع حوض سلطان قم به منظور ارائه بهترین شیوه­های اصلاح مرتع، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه مازندران، دانشکده منابع طبیعی ساری.
  • مقصودی، مهران، هیوا، علمی زاده، 1390، شواهد ژئومورفولوژیکی تغییرات سطح اساس در پلایای حوض سلطان، جغرافیا (فصلنامه علمی-پژوهشی انجمن جغرافیایی ایران) دوره جدید،سال نهم،شماره 28، بهار ، ص 157-178.
  • نعیمی نظام آباد، علی، منیژه قهرودی تالی، محمد رضا ثروتی، 1389، پایش تغییرات خط ساحلی و لندفرم های ژئومورفولوژیکی خلیج‌فارس با استفاده از سنجش از دور و سیستم های اطلاعات جغرافیایی(مطالعه موردی: منطقه ساحلی عسلویه)، فضای جغرافیایی، سال دهم شماره 30، ص 61-45.
  • نگهبان، سعید، دانا، رستمی، حمید گنجائیان، 1395، پایش تغییرات خط ساحلی با استفاده از سنجش از دور در محدوده ساحلی دریای عمان از چابهار تا بندر تنگ، پژوهش­های ژئومورفولوژی کمی، سال پنجم، شماره1، ص42-27.
  • یمانی، مجتبی، ابولقاسم، گورابی، سید محمد، زمان زاده، عارفه، شعبانی عراقی، 1395، شواهد تغییرات سطح اساس پلایای میقان در کواترنری و تأثیر آن بر مورفولوژی و توالی مخروط‌افکنه­­ها، پژوهش­های جغرافیای طبیعی، دوره 48، شماره1، ص 31-15.
    • Amal Allbed, Lalit Kumar., 2013, Soil Salinity Mapping and Monitoring in Arid and Semi-Arid Regions Using Remote Sensing Technology: A Review, Advances in Remote Sensing, Vol. 2 No. 4, pp. 373-385.
    • Azizi.G., Alavi panah.,S.k.,Goodarzi.N.,Kazemi.M.,2007, An estimation of the  temperature of Lut desert using MODIS sensor data., BIABAN, 12: pp.7-15.
    • Bryant.,R.G.,1996,Validated linear mixture modeling of landsat TM data for mapping evaporate minerals on a playa surface, methods and applications,int.J.of Remote Sensing,NO.2,vol.17, pp 315-330.
    • Eldeiry,A., Garcia, L and Reich,R.m., 2005, Estimating soil salinity from remote sensing data in corn fieleds, Colorado state University, pp.31-42.
    • Fayazi, F., 1991, Sedimentological studies in the Qom area, PhD. Thesis,Unpublished UEA U.K., p 145.
    • Garcia, L, and Elhaddad E. a., 2005, Estimating soil salinity using remote sensing data, proceeding for 2005 central plains lrrigation conference, stersing, Colorado, Feb 16-17,pp 1-10. http://landsat.usgs.gov/landsat8.php
    • Khaier,F.,2003,soil salinity detection using satelaite remote sensing, M.S. Thesis,ITC,Netherlands,pp.61.
    • Khan, N.M., Rastoskuev, V.V., Shilina,E.V. and Yohei S., 2001, Mapping salt affected soils using remote sensing indicators – A simple approach with the use of GIS IDRIST,22th Asian conference on remote sensing, 5-9 november, Singapore.
    • Krinsley, D.B., 1970, Geomorphological and paleoclimatological Studies of the Playa of Iran: US Government Printing Office Washington D.C., pp.20-402.
    • Mostofi, B., and Frei, E., 1959, The main sedimentary of Iran and their oil prospect. Proc. 5th world petrol. Congr. New-York, Sec. 1.
    • Mulders,M.Chel and Epera,F.Gerrite, 1986, The thematic mapper: a new tool for soil mapping in arid area,ITC Journal, No. 1, pp. 24-29.
    • Nevil,P,Goward,R.,Watson,R.,2000, The application of TM imagery and GIS data in the assessment of arid lands, water and land resources in west Texas,PE&RS,11,66.pp.1373-1382.
    • Nelson, 2002,Surface Energy Balance Algorithms for Land (SEBAL),British Columbia,  August, ,pp 1-98.
    • Pakparvar, M. and Abtahi, M., 2002, GIS based monitoring of soil salinity by remotely sensed data, Proceedings of The Fourth International Iran & Russia Conference, pp 442-558.
    • Salman A. and Mubeen –Ul-Din, A., 2000, Using state of the art RS and GIS for monitoring water logging and salinity, Proceeding of a roundtable meeting Lahor, Pakistan, 10-11 Nov., IPTRID:FAO,NO.9.