تعیین روند رسوبگذاری در سامانه پخش سیلاب به روش پایش تغییرات تصاویر ماهواره‌ای

Abstract

سابقه و هدف: یکی از انواع روشها برای تغذیه مصنوعی آب زیرزمینی، سامانه‌های پخش سیلاب می‌باشند. اما مهمترین مشکل آنها تجمع رسوبات در سطح بوده که به مرور زمان باعث کاهش اثربخشی سامانه می‌شوند.در این راستا، پایش تغییرات تصاویر ماهواره ای روش مناسبی برای شناخت دقیق نحوه گسترش رسوبگذاری در عرصه می‌باشد. از جمله مطالعات در این زمینه می توان به سررشته-داری) 2005 (اشاره کرد که با مقایسه دو تصویر طبقه‌بندی شده سالهای 1987 و 2001، نحوه گسترش رسوبگذاری در سطح عرصه و تغییرات آن را نشان داد (13). در پژوهش حاضر که در محدوده پخش سیلاب جارمه در شمال خوزستان انجام شده، وسعت رسوبگذاری و نحوه گسترش رسوبات در زمان‌های مختلف با پایش تغییرات تصاویر ماهواره‌ای تعیین گردید.<br />مواد و روشها: تغییرات در سه مقطع زمانی ابتدای احداث پخش سیلاب (1379)، میانه (1385) و شرایط فعلی (1392) پایش شدند. در اجرای یک مطالعه پایش تغییرات سه مرحله اصلی وجود دارد: 1- پیش پردازش داده‌ها شامل تصحیحات هندسی و رادیومتریک 2- انتخاب روش پایش تغییرات 3- ارزیابی دقت نتایج. در مرحله پیش ‌پردازش داده ‌ها تصحیح هندسی تصاویر به روش تصویر به تصویر انجام شد. همچنین از روش کاهش‌تیرگی پدیده جهت تصحیح رادیومتریک استفاده شده است. روش مقایسه پس از طبقه بندی به روش آمار پایش تغییر که قابلیت ایجاد یک جدول کامل از تغییرات و جزییات آن را دارد برای پایش تغییرات انتخاب شد. ارزیابی دقت نتایج با تعیین شاخص های دقت کلی، خطای حذف شده، خطای گماشته شده و ضریب کاپا که از ماتریس خطا بدست می‌آیند، انجام شد. برای طبقه‌بندی تصاویر از روش بیشینه احتمال استفاده شد همچنین به منظور انتخاب بهترین ترکیب رنگی برای تهیه نمونه-های تعلیمی از فاکتور شاخص بهینه استفاده شده است. <br />یافته‌ها: با توجه به ویژگی های منطقه مورد مطالعه، سه کلاس شامل اراضی رسوبگذاری، اراضی قلوه‌سنگی دستکاری شده و خاک دست‌نخورده در محدوده پخش سیلاب تعیین گردید و بر این اساس تصاویر طبقه‌بندی برای هر سال تهیه شدند. دقت کلی طبقه‌بندی برای تصاویر 1379، 1385 و 1392 به ترتیب 78، 85 و 83 درصد بوده است. نتایج بررسی کمّی تغییرات ایجاد شده و تعیین میزان جابجایی بین کلاس‌ها که با مقایسه پس از طبقه بندی به روش آمار پایش تغییر بدست آمد نشان می‌دهد که در فاصله زمانی بین 1379 تا 1385 مساحت اراضی رسوبگذاری 234 درصد افزایش یافته و از 5/8 به 5/27 هکتار رسیده است اما در مقطع زمانی 1385 تا 1392 بدلیل وقوع خشکسالی‌ها سیلاب زیادی در عرصه، پخش نشده و صرفاً ضخامت رسوبات در برخی مناطق بیشتر شده است و مساحت اراضی رسوبگذاری شده با اندکی افزایش به 5/29 هکتار رسیده است. <br />نتیجه گیری: نتایج مطالعه حاضر نشان داد که سطح اراضی رسوبگذاری شده در مقطع زمانی اول (یکسال پس از احداث تا میانه) توسعه زیادی پیدا کرده است. بارش‌های مناسب و سیلابهای فراوان از یکطرف و عاری بودن عرصه از رسوبات باعث شده است این تغییر به خوبی نمایان شود. اما در مقطع دوم (میانه تا زمان فعلی) سطح اراضی رسوبگذاری شده اندکی کمتر شده است. بطور منطقی چنین نتیجه‌ای دور از انتظار است اما بررسی شرایط نشان می‌دهد که خشکسالی‌های اخیر و عدم سیلگیری بویژه در قسمتهای میانی عرصه باعث قدیمی شدن سطح رسوبات در این مناطق شده است که این وضعیت باعث تغییر در خصوصیات بازتابی پدیده‌ها می‌شود. در این شرایط فرایند طبقه‌بندی قادر به تفکیک برخی از مناطق رسوبگذاری نبوده است و در اصل نه تنها کاهشی در سطح اراضی رسوبگذاری اتفاق نیفتاده است بلکه حتی رسوبگذاری در برخی مناطق ابتدای عرصه پخش سیلاب در دوره زمانی دوم اندکی توسعه یافته است.