کاربرد داده‌های ماهواره‌ای لندست در بررسی روند گسترش شوری اراضی کشاورزی حاشیه دریاچه بختگان، استان فارس

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهرکرد

2 استاد گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

3 دانشیار گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

4 دانشیار گروه خاک‌شناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

چکیده

سابقه و هدف: شور شدن اولیه یا ثانویه اراضی از جمله قدیمی ترین مشکلات زیست‌محیطی بوده و یکی از عوامل اصلی تخریب اراضی و بیابانزایی است. شناسایی تغییرات خاک های متأثر از نمک، مسیر بعدی انتشار نمک و شوری زایی را مشخص میکند. تحقیق حاضر با هدف بررسی روند تغییرات شوری در اراضی کشاورزی حاشیه جنوبی دریاچه بختگان با استفاده از تکنیک های سنجش‌ازدور در دو دهه اخیر انجام گردید.
مواد و روش‌ها: برای تحیق حاضر، از داده های شوری موجود در گزارشات سالهای 1995 و 2007 استفاده شد و برای سال 2014، نمونه برداری انجام شد. نمونه برداری به‌صورت تصادفی و مرکب از عمق صفر تا 30 سانتی متری خاک انجام شد. هدایت الکتریکی نمونه‌های خاک در عصاره 1:2/5 خاک به آب اندازه‌گیری گردید. همچنین، تصاویر ماهواره لندست 5 مربوط به سال های 1995 و 2007 میلادی و لندست 8 اخذ شده در سال 2014 استفاده شدند. همچنین ترکیب های باندی کاذب برای هر سه سال با استفاده از نرم افزار ایلویس تهیه شد. برای بدست آوردن روابط بین مقادیر شوری و باندهای ماهواره ها ابتدا مقادیر رقومی به انعکاس اتمسفری تبدیل گردید و سپس ضرایب همبستگی و معادلات بدست آمد. برای تمام روش ها 80 درصد داده ها برای آموزش مدل و 20 درصد برای اعتبارسنجی استفاده شد. نقشه های شوری با استفاده از این روشها تهیه، با یکدیگر مقایسه و بهترین مدلها انتخاب گردید.
یافته‌ها: نتایج نشان داد روش حداقل فاصله ماهالانوبیس با صحت کلی 62/5 درصد برای سال 1995، و روش حداکثر احتمال با صحت 44/8 درصد برای سال 2014 بیشترین دقت را برای تهیه نقشه شوری داشتند. برای سال 2007، معادله رگرسیونی خطی گام به گام صحت 53/85 درصد داشت درحالیکه دقت تصاویر تهیه شده از ترکیبهای باندی کاذب برای این سال دارای صحت عمومی حدود 25 درصد بود. خلاصه آماری هدایت الکتریکی در سه سال مورد مطالعه نشان داد در سال 1995 بیش از 50 درصد اراضی منطقه دارای شوری کمتر از 2 دسی زیمنس بر متر هستند اما در سال 2014 بیش از 50 درصد اراضی شوری بیش از 4 دسی زیمنس بر متر دارند. همچنین مشاهده گردید روند گسترش شوری از مرکز دشت و اراضی اطراف دریاچه به سمت شهر نی ریز بوده است.
نتیجه گیری: نتایج تحقیق حاضر نشان داد، در طول بیست سال از مساحت خاکهای با شوری کمتر از 4 دسی زیمنس بر متر کاسته و بر مساحت خاک های با شوری بیشتر اضافه شده است و روند گسترش شوری از دریاچه به سمت شهر نی ریز بوده است. به نظر می رسد با توجه به روند شور شدن اراضی، در صورت تداوم مدیریت‌های فعلی زراعی و باغداری در این منطقه و مناطق بالادست رودخانه کر، در مدت کوتاهی، باغ های احداث‌شده نیز از چرخه تولید اقتصادی خارج گردند. بنابراین، جلوگیری از گسترش خاک‌های شور و از بین رفتن مزارع کشاورزی و باغ‌های منطقه، همت جدی مسئولین را می‌طلبد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Monitoring Soil salinity around Bakhtegan lake, Fars province, Iran, using Landsat data

نویسندگان [English]

  • Anahid Salmanpour 1
  • Mohammad Hassan Salehi 2
  • Jahangard Mohammadi 3
  • Mehdi Naderi 4
چکیده [English]

Background and objectives: Primary and secondary soil salinity is one of the main reasons of land degradation and desertification in arid and semi-arid zones. Change detection of salt-affected soils, aides finding salt distribution and salinization trends. Present study was arranged for monitoring soil salinity status of agricultural lands located on southern part of Bakhtegan Lake in Fars province, Iran using remote sensing techniques in last two decades.
Materials and methods: To fulfill the goal, Electrical conductivity data from technical reports on the years 1995 and 2007 was obtained and soil sampling was done on 2014. Composite and randomly 0-30 cm soil samples were collected. Electrical conductivity of 1:2.5 soil: water extracts were measured. Landsat 5 data scanned in 1995 and 2007 and Landsat 8 data scanned in 2014 were used. Different indices and false color composite images were calculated with ILWIS 3.3 software. For year 2014, principal component analysis was done, too. Before correlation and regression analysis, digital number of satellite bands transformed to atmospheric reflectance. 80 percent of data was used for classification of imagery data and 20 percent was used for validation the images for all procedures. Salinity maps was calculated, compared and the best model was chosen.
Results: Results showed that the minimum Mahalanobis distance method (with overall accuracy of 62.5%) and maximum likelihood method (with overall accuracy of 44.8%) were the best approaches for mapping soil salinity for years 1995 and 2014, respectively, while the linear regression model (with overall accuracy of 62.5%) increased the accuracy of image classification compare to other methods. Statistical description of soil EC showed that in 1995 more than 50 percent of studied area has Electrical Conductivity less than 2 dSm-1, while in 2014 more than 50 percent of the soils have EC more than 4 dSm-1. Results also showed that during 20 years, salinity expansion was from soils around lake and center part of basin to the Neyriz city.
Conclusion: the present study showed that, during 20 years, the area of soils with salinity less than 4 dsm-1 reduced and the area of saline soils increased and salinity expansion was from Bakhtaran lake to Neyriz city. According to soil salinization, it seems, on the case of continuation of the present land management in studied area, in a short time, the existing orchards would be out of economic cycle. Therefore, to prevent the soil salinization and the loss of farm and orchards in the region, serious efforts of authorities requires.

کلیدواژه‌ها [English]

  • salinity distribution
  • Landsat image
  • Bakhtegan