تعیین کاربری بهینه اراضی بر اساس تحلیل زمانی، مکانی، مدل بندی فرسایش و تصاویر ماهواره ای در حوضه آبخیز مهرانه رود (ایستگاه های لیقوان و هروی)

تغییر کاربری اراضی یکی از فاکتورهای مهم در تغییر جریان هیدرولوژیک، فرسایش حوضه آبخیز و انهدام تنوع زیستی می باشد. بنابراین، می توان با اطلاع از روند تغییرات کاربری اراضی در راستای هدایت اکوسیستم به سمت تعادل قدم برداشت. داشتن آمار و اطلاعات بهنگام، لازمه مدیریت صحیح عرصه های طبیعی می باشد که داده های سنجش از دور می توانند به عنوان جایگزینی مناسب برای داده های ثبت نشده و مربوط به گذشته مانند داده های کاربری اراضی و تغییرات آن در دوره های زمانی مختلف مورد استفاده قرار گیرد و به عنوان اطلاعات پایه برای دیگر مطالعات به کار روند. در این تحقیق، تغییرات کاربری و پوشش اراضی ناشی از افزایش جمعیت و فعالیت های انسانی در حوضه های آبخیز لیقوان و هروی با استفاده از تحلیل تصاویر ماهواره ای چند زمانه از جمله تصویر ماهواره لندست mss سال 1976، tm سال 1989، etm+ سال های 2000 و 2010 مورد بررسی قرار گرفت. تکنیک طبقه بندی نظارت شده با استفاده از روش حداکثر شباهت به کمک داده های معتبر زمینی انجام و شاخص نرمال شده تفاضلی پوشش گیاهی (ndvi) و مقایسه پس از طبقه بندی جهت شناسایی تغییرات محیطی در فاصله زمانی سال های 1976 تا 2010 انجام شد. نتایج ndvi کاهش تراکم پوشش گیاهی را در طول زمان نشان داد که این کاهش عمدتاً ناشی از افزایش نواحی مسکونی، جاده سازی، زراعت دیم بدون مدیریت و تبدیل مراتع متراکم به ضعیف (چرای بیش از حد) می باشد. بررسی روند تغییرات جمعیت روستاهای هروی، بیرق، لیقوان و سفیده خوان نشان داد که تغییرات جمعیت با تغییرات کاربری و پوشش اراضی مطابق بوده و مهاجرت روستاییان بین سال های 1979 تا 1986 نقش مهمی را در تغییرات کاربری و پوشش اراضی حوضه آبخیز مورد مطالعه ایفا کرده است. در حوضه آبخیز هروی، بر اساس شیب روند منحنی های جرم مضاعف بارش-رواناب و رواناب-رسوب سالانه و ماهانه (در حالیکه ماهانه فقط درما ه های آوریل، می، ژوئن و جولای مطالعه شده است) به غیر از دوره 1989-1977، در تمامی دوره ها شیب نسبت به دوره قبل از خود افزایش یافته است. این نتایج با تغییرات کاربری اراضی و مهاجرت روستاییان بین سال های 1979 تا 1986مطابقت کامل دارد. همچنین، نتایج اولیه حاصل از نقشه های تراکم ndvi حوضه آبخیز هروی نشان داد که اراضی فاقد پوشش گیاهی به استثنای دوره 1989-1976، در دیگر دوره ها از 1976 تا 2010 افزایش یافته است که این نتایج نیز با تغییرات جمعیت در حوضه آبخیز مطابقت دارد. در حوضه آبخیز لیقوان، در تمامی دوره های مورد بررسی شیب روند منحنی های جرم مضاعف بارش-رواناب و رواناب-رسوب افزایش یافته است، زیرا مساحت مناطق مسکونی از سال 1976 تا 2010 افزایش یافته که این افزایش در دوره 2010-2000 شدت بیشتری داشته است. همچنین، مراتع ضعیف و زراعت دیم از سال 1976 تا 2010 به طور مداوم افزایش و مراتع متراکم کاهش یافته است. مقادیر ضریب رواناب و شاخص تلفات در رویدادهای مختلف بارش-رواناب لحظه ای در حوضه های آبخیز لیقوان و هروی نشان داد که در رویدادهای همزمان، ضریب رواناب حوضه آبخیز هروی بیشتر از لیقوان می باشد (در حالت میانگین ماهانه و سالانه ضریب رواناب لیقوان از هروی بیشتر است)؛ در حالیکه، شاخص تلفات حوضه آبخیز هروی کمتر از لیقوان است. این نتایج می تواند به دلیل نفوذپذیری کمتر حوضه آبخیز هروی (خصوصاً در قسمت های خروجی حوضه) باشد که ناشی از گسترش کاربری های مسکونی، معدن (از سال 2000 به بعد)، جاده و دیگر کاربریهای غیر طبیعی است. در این تحقیق، با استفاده از تفکیک زیرحوضه های مختلف، تغییرات مکانی مشخصه های خاک (بافت خاک و میانگین قطر ذرات)، فیزیوگرافی (میانگین شیب)، سرعت پتانسیل خروجی، پوشش و کاربری اراضی (شماره منحنی رواناب) زیرحوضه ها مورد بررسی قرار گرفت. در این رابطه، تعداد 10 زیرحوضه در منطقه مورد مطالعه بر اساس آبراهه های تغذیه کننده جدا و وضعیت فرسایش و رسوب در آن ها از طریق منحنی جول استورم بررسی شدند و به طور مقایسه ای فرسایش پذیری آن ها طبقه بندی گردید. در نهایت، بر اساس مشخصه های مذکور زیرحوضه ها، مدل رگرسیونی برای پیش بینی میانگین اندازه قطر ذرات رسوب ارائه گردید. نتایج داده های پیش بینی شده میانگین قطر ذرات رسوب از طریق ضریب راندمان مدل نش ساتکلیف با داده های مشاهداتی مورد مقایسه قرار گرفت و این ضریب حدود 996/0 محاسبه گردید که حاکی از صحت و قدرت پیش بینی بالای مدل ارائه شده است. همچنین، r2 مدل 994/0 می باشد که نشان دهنده قابل قبول بودن نتایج حاصل از مدل است. نتایج تحقیق حاضر می تواند به عنوان یک مدل برای دیگر مناطق در حال توسعه و اطلاعات پایه برای تحقیقات بعدی مورد استفاده قرار گیرد.