تحليل طيفي آلودگي آبهاي سطحي با استفاده از شاخصهاي طيفي NDWI، WQI و WPI (مطالعه موردي: تالاب ميقان استان مرکزي)
نویسندگان
1 دانشيار، گروه جغرافيا، گروه جغرافيا، دانشکده علوم انساني، دانشگاه زنجان، زنجان، ايران.
2 دانشجوي کارشناسي جغرافيا، گروه جغرافيا، دانشکده علوم انساني، دانشگاه زنجان، زنجان، ايران.
3 دانشجوي کارشناسي جغرافيا، گروه جغرافيا، دانشکده علوم انساني، دانشگاه زنجان، زنجان، ايران.
doi
چکیده
زمينه و هدف: تالابها بهعنوان زيستبومهاي حساس و پويا، نقشي اساسي در پايداري محيطزيست، تنظيم چرخههاي اکولوژيکي، تعديل اقليمهاي محلي و تأمين منابع آبي حياتي دارند. اين اکوسيستمها علاوه بر حفظ تنوع زيستي، در کنترل سيلابها، تغذيه آبهاي زيرزميني و بهبود کيفيت هوا نيز مؤثر هستند. پژوهش حاضر با هدف بررسي و پايش تغييرات سطح آب و کيفيت زيستمحيطي تالاب ميقان در بازه زماني ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۴ انجام شده است. در اين مطالعه، از دادههاي سنجش از دور و شاخصهاي طيفي مرتبط با آب و پوشش سطحي بهمنظور تحليل تغييرات مکاني و زماني تالاب بهره گرفته شده تا روندهاي احتمالي تخريب يا بهبود شرايط زيستمحيطي اين پهنه آبي شناسايي و ارزيابي شود. روش پژوهش: در اين پژوهش از دادههاي ماهوارهاي سري زماني لندست ۷، ۸ و ۹ در بازه زماني ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۴ بهمنظور بررسي تغييرات سطح و کيفيت آب تالاب استفاده گرديد. تصاوير ماهوارهاي پس از انجام تصحيحات هندسي و راديومتريکي، در محيط نرمافزار ArcGIS Pro پردازش شدند. براي تحليل دقيقتر، شاخصهاي طيفي NDWI، WQI و WPI استخراج شده و به کمک روابط استاندارد مبتني بر بازتاب طيفي، مقدار هر شاخص محاسبه گرديد. سپس، تغييرات مکاني و زماني هر شاخص در طول دوره مورد مطالعه مورد بررسي قرار گرفت تا روند کاهش يا افزايش سطح آب و تغيير در کيفيت زيستمحيطي آن مشخص شود. در ادامه، نتايج حاصل بهصورت نقشههاي طبقهبنديشده و نمودارهاي تحليلي ارائه شدند تا تغييرات کمي و کيفي تالاب در گذر زمان بهصورت دقيق و قابلفهم نمايش يابد. يافتهها: يافتههاي پژوهش نشان داد که سه شاخص طيفي NDWI، WQI و WPI براي بررسي تغييرات سطح و کيفيت آب تالاب ميقان در بازهي ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۴ تحليل شد. نتايج شاخص NDWI نشان داد که سطح آبي تالاب بهطور پيوسته کاهش يافته و از ۳.۷ کيلومترمربع در سال ۲۰۰۰ به حدود ۰.۷ کيلومترمربع در سال ۲۰۲۴ رسيده است. اين روند نزولي بيانگر خشکيدگي تدريجي و کاهش وروديهاي آبي است. شاخص WQI که کيفيت آب را ارزيابي ميکند، نشان داد که وضعيت از «عالي» و «خوب» در سالهاي ابتدايي به «متوسط» و «ضعيف» در سالهاي پاياني تغيير يافته است؛ بهطوريکه مناطق با کيفيت بالا در سال ۲۰۲۴ به کمتر از ۱ کيلومترمربع کاهش يافتهاند. شاخص WPI نيز روند افزايشي آلودگي را تأييد کرد، بهگونهاي که مقدار آن از حدود ۰.۹ در سال ۲۰۰۰ به بيش از ۱ در سال ۲۰۲۴ رسيده و نشاندهنده گسترش نواحي آلوده و افت شديد کيفيت آب است. مقايسه شاخصهاي WQI و WPI نشان داد با افزايش آلودگي (افزايش WPI)، کيفيت آب (کاهش WQI) بهطور معکوس کاهش يافته است. اين نتايج نشان ميدهد تالاب تحت فشار عوامل انساني و اقليمي بهشدت آسيبپذير شده و نيازمند برنامههاي حفاظتي و مديريتي فوري است.. نتايج: نتايج بهدستآمده از تحليل شاخصهاي طيفي نشان داد که سطح آب تالاب ميقان طي سالهاي ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۴ بهشکل چشمگيري کاهش يافته و از حدود ۳.۷ کيلومتر مربع به کمتر از ۰.۸ کيلومتر مربع رسيده است. همزمان، کيفيت آب نيز دچار افت قابل توجهي شده و شاخص WQI نشاندهندهي تغيير وضعيت از کيفيت «خوب» و «عالي» به «متوسط» و «ضعيف» در بخشهاي مختلف تالاب است. شاخص WPI نيز افزايش آلودگي و گسترش نواحي با شرايط بحراني را در سالهاي پاياني تأييد کرد. اين يافتهها مؤيد آن است که تالاب تحت تأثير ترکيبي از کاهش وروديهاي آبي، تغييرات اقليمي و افزايش تخليه آلايندههاي انساني قرار گرفته است. بهکارگيري شاخصهاي سنجش از دور، بهويژه در محيط ArcGIS Pro، امکان پايش دقيق و مقرونبهصرفه منابع آبي را فراهم نموده است. در مجموع، نتايج پژوهش اهميت راهکارهاي مديريتي فوري براي حفاظت و احياي اين زيستبوم ارزشمند را برجسته ميسازد.
