۱- بررسی روند تغییرات پوشش کاربری اراضی در جنگلهای ایلام.
۲- استخراج شاخص های گیاهی برای دوره های مختلف و مقایسه آنها و همچنین مقایسه تغییرات سطح انها.
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
۳- استخراج کاربری اراضی با بهره گرفتن از روش های طبقه بندی پیکسل پایه.
۱-۳ -سؤالات تحقیق
گام اول در پژوهش علمی، پرسش یا پرسشهای اولیه است که فرضیهسازی، روششناسی و چارچوب اصلی پژوهش بر مبنای آن استوار است و با توجه به موضوع پژوهش، پرسشهای مطالعه حاضر به شرح زیر هست:
۱- روند تغییرات کاربری اراضی در جنگلهای ایلام به چه صورت بوده است و بیشترین تغییرات در کدامیک از کاربریها رخداده است؟
۲- آیا استفاده از اطلاعات مربوط به روشهای طبقهبندی امکان دستیابی بهدقت بالاتر را در ارزیابی روند تغییرات کاربری اراضی فراهم میآورد؟
۱-۴- فرضیات تحقیق
فرضیه عبارت است از حدس یا گمان اندیشمندانه درباره ماهیت، چگونگی و روابط بین پدیدهها، اشیاء و متغیرها که محقق را در تشخیص نزدیکترین و محتملترین راه برای کشف مجهول کمک میکند (حافظ نیا ۱۳۸۹). فرضیهسازی برای پژوهش حاضر با توجه به پرسشهای آغازین و بررسیهای اولیه و مرور بر ادبیات موضوع صورت گرفته است. این فرضیهها عبارتاند از:
۱- روند تغییرات کاربری اراضی در جنگلهای ایلام محسوس بوده و بیشترین تغییرات در کاربری اراضی جنگل می باشد.
۲- طبقهبندی حداکثر احتمال با بهره گرفتن از تصاویر ماهوارهای لندست، برای بررسی روند تغییرات کاربری ارضی مناسب است.
فصل دوم:
مبانی نظری و پیشینه تحقیق
۲-۱-مقدمه
این فصل از تحقیق شامل مبانی نظری است. بررسی تغییرات کاربری، فعالیت نوینی بعد از فعالیتهای استخراج کاربری میباشد که نیازمند شناخت اصول اولیه تغییرات کاربری و یکسانسازی مفاهیم پایه بکار رفته میباشد. در فصل حاضر، لزوم استفاده از نقشههای کاربری اراضی، سنجشازدور و کاربری اراضی، پیشینه علمی استخراج تغییرات در جهان و ایران را بهتفصیل بیان می کند.
۲-۲-تعریف کاربری اراضی[۱۷]:
کاربری اراضی شامل انواع بهرهبرداری از زمین بهمنظور رفع نیازهای گوناگون است. یکی از پیش شرطهای اصلی برای استفاده بهینه از زمین، اطلاع از الگوهای کاربری اراضی و داشتن تغییرات هر یک از کاربریها در طول زمان است (فیضی زاده و همکاران،۱۳۸۶).
کاربری زمین همواره یکی از مهمترین عواملی بوده است که انسان از طریق آن محیطزیست خود را تحت تأثیر قرار داده است. کاربری فعالیت کلیدی است که انسان از طریق مصرف منابع طبیعی موجبات رشد و توسعه اجتماعی- اقتصادی خود را فراهم کرده و درعینحال ساختارها و فرآیندهای موجود در محیطزیست را تغییر میدهد (هلمینگ[۱۸]،۲۰۰۸).
۲-۳-علل تغییرات کاربری اراضی
۲-۳-۱-عوامل انسانی
میزان پوشش جنگلها در طول زمان چه توسط عوامل طبیعی و چه توسط خود انسان دستخوش تغییر و تحول میشود که مهمترین عوامل کاهش سطح این مناطق عبارتاند از: تغییر کاربری از جنگل به اراضی کشاورزی و مسکونی و درنتیجه نرخ بالای رشد جمعیت، استفاده مردم محلی از چوب بهعنوان منبع سوخت و انرژی در بخشهای محروم، جادهها، خطوط ارتباطی و نیرو (گاز، برق و غیره)، تعلیف دام در عرصههای جنگلی، آتشسوزی و تخریب تدریجی جنگل و کاهش وسعت آن به دلیل آلودگی محیطزیست و گرم شدن کره زمین (دینگ چنگ[۱۹]،۱۹۹۰). ازنظر تاریخی مهمترین تغییر کاربری زمین که انسان انجام داده از بین بردن جنگل و تبدیل آنها به اراضی کشاورزی و سکونتگاهها بوده است (لائوس و هرزوگ[۲۰]،۲۰۰۲).
بر این اساس مشخص میشود، فعالیتهای انسانی مهمترین عامل از بین رفتن جنگلهاست جنگلهای بلوط غرب ایران بر روی رشته کوههای زاگرس ازنظر وسعت و مسائل زیستمحیطی، حفظ منابع آبوخاک از اهمیت ویژهای برخوردار بوده که طی دهه های گذشته به دلیل اثر عوامل اقتصادی و اجتماعی، نبود اعمال مدیریت جامع منابع طبیعی، توان تولیدی خود را ازدستداده بهطوریکه این روند، آینده جنگلهای منطقه را به مخاطره افکنده است (مهدوی و فلاح شمسی،۲۰۱۲).
۲-۳-۲-۱-گردشگری
گردشگری می تواند محیط زیست طبیعی را به خطر اندازد، باعث تغییر آن شود و اثرات منفی بسیار زیادی بر روی آن بگذارد.بازدید کنندگان طبیعت ،ضایعات و آلودگی تولید می کنند.آلودگی هایی مثل:آلودگی آب ،آلودگی هوا ،ضایعات جامد و آلودگی صوتی و بصری. جاذبه های طبیعی با استفاده نادرست یا بیش از حد،می تواند در معرض خطر قرار گیرد. احداث خدمات برای جهانگردان می تواند موجب تغییر و دگرگونی چشم اندازهای طبعی شود. بازدید های کنترل نشده یا بیش از اندازه توسط بازدید کنندگان می تواند کیفیت چشم اندازهای طبیعی ،مکان ها و بناهای تاریخی را تنزل دهد. در جایی که آب نایاب است ،جهانگردان می توانند موجودی ذخیره در دسترس را هدر دهند . در مسافران همچنین می توانند به طور غیر عمدی گونه های بومی را معرفی کنند که این مسئله می تواند موجب افزایش تجارت حیوانات و گیاهان شود. جریانات پیوسته و دائمی بازدید کنندگان با تاثیر بر حیوانات اهلی و مختل کردن چرخه تولید مثل و تغییر در رفتارهای طبیعی آنان ممکن است موجب از هم گسیخته شدن حیات وحش شود(گلن ،۱۳۹۰:صص۳۳و۳۴). موضوع کاربری زمین در مقاصد گردشگری از موضوعات کلیدی محسوب میشود چراکه فعالیتهای گردشگری اساساً به منابع وابستهاند یعنی در دسته فعالیتهای منبع پایه قرار میگیرند و حیات و رونق مقصد تا حد زیادی به کیفیت آب بستگی دارد. ([۲۱]OECD،۱۹۸۱).
۲-۳-۳-۱-استفاده از چوب جنگل در تولید فراوردههای چوبی
برداشت چوب از جنگل جهت برآورده کردن نیاز بشر به فرآورده های چوبی یکی دیگر از عوامل تخریب جنگل هاست. با رشد جمعیت و نیاز انسان به مواد غذایی و محصولات دیگر، فشار روی منابع طبیعی از جمله جنگل افزایش یافته است .به طوریکه سالانه هزاران هکتار از جنگل های ایران به منظور تولید کاغذ نابود می شود.
۲-۳-۲-عوامل طبیعی
۲-۳-۲-۱-فرسایش خاک و لغزش
عمل فرسایش بیشتر به وسیله آب و باد صورت می گیرد .جنگل جنگل به کمک شاخ و برگ درختان ، از سرعت باد می کاهد و با ریشه گیاهان ، خاک را حفظ می کند . به علت آرام بودن هوای داخل جنگل تبخیر بسیار ناچیز بوده و خطر خشک شدن که از شرایط مهم آغاز فرسایش است از بین می رود. نزولات آسمانی در مناطق فاقد گیاه در روی زمین به صورت هرزآبهای سیل آسا جاری می شوند و چون مقاومتی در برابر خود نمی بینند ذرات ریز و درشت خاک را حمل می کنند و به تدریج در مسیر خود یا در پشت سدها و دریاچه ها رسوب می دهند. فرسایش خاک در منطقه جنگلی با فرسایش خاک در مناطق دیگر تفاوت دارد و اگر چه هر دو بلایی است که بر خاک وارد می شود ولی خاکهای مناطق جنگلی بسیار حاصلخیزتر از مناطق دیگر است و با فرسایش خاک مواد حاصلخیزی که طی سالیان متمادی در خاک ذخیره شده اند از دست می رود. لغزشها و بهطورکلی حرکات دامنهای چه بهصورت طبیعی و مصنوعی که ایجاد میشود در تخریب جنگلها نقش دارد. (دانشنامه آزاد:http://fa.wikipedia.org)).
۲-۳-۲-۲- چرای بیرویه دامها
نیل مار تن و استفان کتل[۲۲] (۲۰۰۲)، در بررسی اثرات مفرط چرای دام بر خصوصیات خاک عنوان کردند کیفیت خاک ازنظر مناسب بودن تمامی پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیک در قالب یک کاربری اراضی تعیین میگردد و با تغییر این کاربری و اثرات آن بر خصوصیات خاک و اکوسیستم مرتعی کیفیت و توانایی سیستم برای کاربری فعلی آن نامناسب است.
زیانهای وارده به جنگلها از راه چرای دام سابقه طولانی دارد . از روزگاری که اقتصاد شبانی زیر بنای تکاملی جامعه را تشکیل می داد و اشتغال به امور دامداری و نگاهداری دام از معتبر ترین و سودآورترین رشته های سرمایه گذاری شناخته می شد ، زمینه های تخریب جنگل ها از طریق چرای دام فراهم گردید و چراگاههای جنگلی ایران به عنوان غنی ترین منابع علوفه ای در دسترس دام ها گذارده شد .زیانهای ناشی از چرای دام در جنگل ها شامل موارد زیر است:
رفت و آمد مداوم دام در جنگل ها ، باعث فشردگی خاک و خرابی وضع فیزیکی خاک می شود به این ترتیب آب باران به جای آنکه در خاک فرو رود در سطح زمین جریان پیدا می کند در چنین اراضی رویش دانه هایی که بر روی زمین ریخته شده دشوار و در بعضی حالات غیر ممکن است.
در دامنه های کوهستانها که خاک عملا در معرض ریزش قرار دارد ،تردد دامها سبب تشدید ریزش خاک و قطعات سنگی می گردد و فشار وارده از تصادم این ریزش ها به درختان موجب زخمی شدن پوست آنها می شود.
دام ها با جویدن پوست و ساقه های درخت ،آنها را زخمی کرده و زمینه نفوذ و رخنه آفات و بیماری های گیاهی را فراهم می کنند.
۲-۳-۲-۳- آتشسوزی
آتش با سوزاندن گیاهان، تغییر دادن الگوی توالی و تغییر منابع گیاهی بر اکوسیستمهای طبیعی تأثیر میگذارد (بانج شفیعی و همکاران،۱۳۸۴). جنگل ها به عنوان یکی از مهمترین منابع طبیعی تجدید شونده نقش حیاتی در استمرار حیات و حفظ پایداری زیست بوم ها ایفا می نمایند. این مسئله به ویژه در ایران که در زمره کشورهای خشک و کم آب جهان به شمار می رود و از محدودیت شدید پوشش گیاهی رنج می برد بسیار حائز اهمیت است (Mobarghai et al,2009). سالیانه در کشور ما تا صدها مورد آتش سوزی در جنگل ها و مراتع اتفاق می افتد و هزاران هکتار از درختان و درختچه ها و گیاهان را طعمه خود می سازد(Salamati et al,2001). به دلیل قرار گرفتن کشور ایران در کمربند خشک کره زمین و ناحیه پرفشار جنب حاره ،شرایط جوی لازم برای وقوع آتش سوزی در جنگل ها و مرتع فراهم می باشد. از طرف دیگر ، عوامل انسانی از قبیل بی احتیاطی مسافران یا آتش سوزی های عمدی جهت تبدیل اراضی جنگلی به کشاورزی باعث ایجاد حریق در پهنه های جنگلی ایران شده است(Sarkargar Ardakani,2007).
۲-۴-اثرات تغییرات کاربری اراضی
۲-۴-۱-دگرگونی حاصلخیزی زمین
زمانی که انسان تعادل طبیعی موجود در محیطزیست را بر هم میزند، آثار سویی نیز از خود بر جا میگذارد. تخریب جنگلها و مراتع و تبدیل آنها به اراضی کشاورزی ازجمله موارد بر هم زدن توازن طبیعی موجود در محیطزیست است که مشکل بسیاری از مناطق دنیا میباشد. براثر تغییر کاربری اراضی و بیتوجهی به خصوصیات کیفی خاک، بسیاری از ویژگیهای خاک تخریب شد و خاک، تدریجاً حاصلخیزی خود را ازدستداده و به بیابان تبدیل میگردد. تخریب خاک ممکن است در مدتزمان کوتاهی اتفاق بیفتد درحالیکه ترمیم یک خاک تخریب یافته و استقرار مجدد پوشش گیاهی در آن، به زمان طولانی نیاز دارد (زهو و همکاران،۲۰۰۵).
۲-۴-۲-کیفیت خاک
حاج عباسی و همکاران (۱۹۹۷) و اسلام و ویل (۲۰۰۰) نشان دادهاند که قطع درختان جنگلی و تبدیل آن به اراضی زراعی عامل تخریب اکوسیستمهای طبیعی بود و موجب کاهش کیفیت خاک خواهد شد. کاهش شدید خاک نیز میتواند منجر به نابودی دائم باروری زمین شود.
۲-۴-۳- نوسانات جوی و اقلیمی
اکوسیستم جنگلی در ابعاد جهانی یک نقش کلیدی در ارتباط با تغییر اقلیم با جذب گازکربنیک جو و ذخیره آن در پوشش گیاهی و خاک به عهده دارد. جنگلزدایی و تغییر کاربری اراضی تأثیر معنیداری در این تعادل به وجود آورده است (جعفری،۱۳۸۵).
تغییر در اقلیم بر فتوسنتز، تنفس گیاه و تجزیه مواد آلی که تماماً بر جریان کربن اتمسفر نقش دارند اثرگذار است (ولفگانگ کنر،[۲۳]،۲۰۰۶).
۲-۴-۴- نقصان در تنوع زیستی و کشاورزی
طبق تعریف، تنوع زیستی بهعنوان تنوع در ژنتیک، جمعیت، گونهها و اکوسیستم شناخته میشود. تنوع زیستی یکی از مشخصه های اکوسیستمها میباشد که حاصل برهمکنشهای تاریخی پیچیده بین سیستمهای فیزیکی، بیولوژیکی و اجتماعی در خلل زمان است (پی و ساجیس[۲۴] ۱۹۹۳، مک نیلی[۲۵] ۱۹۹۴).
در حقیقت نقصان در تنوع زیستی یکی از جنبههای اجتنابناپذیر تغییر محیطزیست در حال حاضر میباشد (دیرزو و روان[۲۶]،۲۰۰۳).در بین سطوح مختلف ساختارهایی که تنوع زیستی را احاطه کرده اند ،تنوع اکوسیستم نسبت به تنوع ژنتیکی و ارگانیسم های زنده ، در اینجا بیشتر مدنظر می باشد. این بدین خاطر می باشد که جوامع زیستی تضمین کننده عملکرد اکوسیستم ها و مهیا گر تعدادی از خدمات اکوسیستم می باشد و بنابراین نشانگر پیوند پاسخ گونه ها به انواع مختلف تاثیرات می باشد. بدین وسیله ، کارکردهای اکوسیستم نشان دهنده مجموعه فرآیندهایی همچون تولید اولیه، تجزیه و چرخه مواد غذایی و بر هم کنش آنها و همچنین کنترل سیل ،حفاظت خاک ،کیفیت خاک و گرده افشانی می باشد. گونه ها کارکردهای زیستی را بصورت متفاوتی انجام می دهند .شاید یک گونه ای چرخه های بیوژئوشیمیایی را تنظیم کند یا محیط فیزیکی را تغییر دهد یا دیگر گونه ها به طور غیر مستقیم فرآیندهای اکولوژیکی را در خلل برهم کنش های کارکردی همچون توزیع بذر گیاهان یا گرده افشانی تنظیم کنند. برای برآورد بهتر اثرات مربوط به تنوع زیستی بر روی کاربری می توان بر طبق توع گونه ها و پیچیدگی بیو فیزیکی ،سیستم تولید را طبقه بندی کرد(اسوفیت و همکاران[۲۷]،۱۹۹۶،فریتاس[۲۸] ،۲۰۰۶).نقصان در تنوع زیستی که نتیجه اجتناب ناپذیر فعالیتهایی است که پوشش زمین و کاربری را تغییر می دهد ، باعث آشکارسازی در حفظ کارکردهای اکوسیستم می گردد(ویلسون[۲۹]،۱۹۹۲،ماگوران و می[۳۰]،۱۹۹۹).
۲-۵-پایش تغییرات کاربری اراضی:
پایش تغییرات کاربری اراضی در بازه زمانی از طریق تکنیک سنجشازدور در مدتزمان کوتاهتر، با هزینه کمتر و با دقت بالاتری حاصل میشود (کاچواها[۳۱]،۱۹۸۵).
آگاهی از پوشش و کاربریهای زمین و تغییرات آنها در طول زمان، برای ارزیابی اثرات بر سیستمهای جهانی محیطزیست و انسانها بسیار مهم است (تارنر و می یر [۳۲]،۱۹۹۲؛ دی گرگوری[۳۳]،۲۰۰۵).
با توجه به تغییرات روزافزون کاربری اراضی و ضرورت آگاهی مدیران و کارشناسان از چگونگی تغییرات رخداده به جهت سیاستگذاری و چارهاندیشی برای رفع مشکل موجود، روشهای آشکارسازی تغییرات برای مشخص کردن روند تغییرات در طول زمان ضروری به نظر میرسد (پارکر،۲۰۰۲؛جنسن،۱۹۹۶).
یوان و همکاران[۳۴] (۲۰۰۵) روشی را برای به نقشه درآوردن و پایش تغییرات کاربری اراضی با بهره گرفتن از دادههای تصاویر لندست TM برای بررسی کلانشهرها در ایالت مینهسوتای آمریکا برای سال ۱۹۸۶،۱۹۹۱،۱۹۹۸ و ۲۰۰۲ پیشنهاد کرد.