ارزیابی تغییرات زمانی- مکانی ریگزارها با استفاده از سری‌‌های زمانی تصاویر ماهوارۀ‌‌ لندست منطقۀ مورد مطالعه: ریگ زرین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار ژئومورفولوژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 استادیار سنجش از دور، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 کارشناسی ارشد جغرافیا، ژئومورفولوژی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

10.22111/gdij.2020.5175

چکیده

تپه‌های ماسه‌ای بادی متأثر از متغیرهای مختلفی مانند باد، اندازه دانه‌های رسوبی، رطوبت، توپوگرافی منطقه، مورفولوژی تپه‌ها و پوشش گیاهی مدام در حال حرکت‌. هدف پژهش حاضر بررسی مقدار جابجایی سطح زیربنای ریگ‌زرین در شمال غرب شهر یزد است. برای ارزیابی تغییر سطح ریگ‌زرین از تصاویر TM، ETM+ و OLI لندست طی دوره 40 ساله (1977-2017) استفاده شد. ابتدا به منظور استخراج اطلاعات از تصاویر چند‌باندی از روش طبقه‌بندی نظارت نشده و سپس نظارت شده استفاده گردید. جهت تبدیل تصاویر به نقشه از فیلترگذاری، ادغام و غربال نمودن کلاس‌ها استفاده شد. یافته‌ها نشان داد ریگ زرین در بازه زمانی مورد مطالعه نوسان داشته است؛ روند کلی تغییرات افزایشی بوده و طی این مدت سطح ریگ حدود 60 کیلومتر مربع توسعه پیدا کرده است. اما در دو دوره زمانی، یعنی از 1987 تا 1993 و همچنین از 1998 تا 2002 سطح ریگ زرین کاهش پیدا کرده است. بعلاوه، گرادیان افزایش سطح ریگ نیز یکسان نبوده و در برخی بازه‌های زمانی میزان افزایش بسیار چشمگیرتر بوده است. به‌ طوریکه در سالهای 2002 تا 2008 مقدار افزایش کمتر از 2 کیلومتر مربع و در سالهای 1977 تا 1987 مساحت ریگ بیش از 40 کیلومتر مربع افزایش یافته است. بررسی نتایج با میزان خشکسالی‌ها در سالهای مورد نظر نشان داد که این فراز و فرودها با افزایش یا کاهش رطوبت مرتبط است به نحوی که در سالهای مرطوب امکان توسعه نبوده و سطح آن کاهش و در خشکسالی‌ها، بویژه در 10 سال اخیر میزان توسعه سطح ریگ‌زرین بسیار چشمگیر (حدود 30 کیلومتر‌مربع). بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of spatio-temporal variations of sand dunes surface using time series satellite observations of Landsat imageries (Case study: Rig-Zarin)

نویسندگان [English]

  • mohamad sharifi pichoon 1
  • Hamid Reza Ghafarian 2
  • Zeynab Miri 3
2 Department of Geography, Yazd University
3 Department of Geography, Yazd University
چکیده [English]

Sand dunes are always moving due to various variables such as wind, sediment grain size, humidity, topography, morphology of hills and vegetation coverage. The purpose of this study is to investigate the amount of displacement of the Rig-Zarin surface in the northwest of Yazd city. To assess the changes and developments of the sand dunes, time series satellite observations of Landsat TM were utilized from 1977 to 2017. The results showed that the area of the sand dunes fluctuated during this time period, while increased in some time and decreased at another times. Nevertheless, the overall process of changes was incremental during the whole period, and the surface of the sand dunes has developed about 60 Km2. The results also showed that in the two periods of time, from 1987 to 1993, as well as from 1998 to 2002, the area has decreased. In addition, the gradient of the incensement of area has not been the same and in some intervals the increase has been much more impressive. But, from 2002 to 2008, the increscent of area was less than 2Km2 which are associated with increasing or decreasing soil moisture content. In the moist years, there is no possibility of area development, and the sand dune is compressed, so its surface has been reduced. But in droughts, especially in the last 10 years, the development of the surface area of the Rig-Zarin was considerably impressive (about 30 Km2). Also, the results showed that the direction of movement has always changed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rig-Zarrin
  • Sand dunes
  • Time series
  • Sand dune surface fluctuation

-    احدنژاد، محسن (1379). ارزیابی و مدل‌سازی تغییرات کاربری اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره‌‌های چندگانه وGIS ، پایان‌نامه کارشناسی ارشد. دانشکدۀ علوم انسانی. دانشگاه تربیت مدرس.

-    احمدپور، امیر؛ کریم سلیمانی؛ مریم شکری؛ جمشید قربانی پاشاکلایی (1390). مقایسۀ میزان کارایی سه روش رایج طبقه‌‌بندی نظارت‌شدۀ داده‌‌های ماهواره‌ای در مطالعه پوشش گیاهی، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی. دورۀ 2. شمارۀ 2. صفحات 81-69.

-    امیدوار، کمال (1385). مخاطرات طبیعی، چاپ اول. انتشارات دانشگاه یزد.

-    نگارش،حسین؛ لیلا لطیفی (1388). بررسی خسارت‌های ناشی از حرکت‌‌ ماسه‌‌های روان در شرق زابل با استفاده از تصاویر ماهواره‌‌ای، پژوهش‌‌های جغرافیایی طبیعی. دورۀ 41. شمارۀ 67. صفحات 87- 73.

-    میری، زینب (1396). بررسی شکل‌‌گیری و توسعۀ ریگ زرین، پایان نامه کارشناسی ارشد. به راهنمایی دکتر محمد شریفی‌پیچون. دانشگاه یزد، دانشکده علوم انسانی و اجتماعی. 156 صفحه

-    رامشت، محمدحسین؛ عبدالله سیف؛ شبنم محمودی (1391). بررسی میزان گسترش تپه‌‌های ماسه‌‌اس شرق جاسک در بازۀ زمانی (1383-1369)، با استفاده از GIS و RS. جغرافیا و توسعه. شمارۀ 31. صفحات 136-121.

 

-     Anderson, R.S., Haff, P.K (1988). Simulation of aeolian saltation. Science 241, 820- 823.

-     Bagnold, R.A. (1941). The physics of blown sand and desert dunes. Chapman and Hall, London, PP.104-106.

 

-     Buckley, R. C (1987). The effect of sparse vegetation on the transport of dune sand by wind. Nature, 325: 426- 428.

-     Gillette, D.A.; Niemeyer, T.C.; Helm, P. J (2001). Supply-limited horizontal sand drift at an ephemerally crusted, unvegetated saline playa. ournal of Geophysical Research Atmospheres, Volume, 106, PP. 18085-18098.

-     Hamdan, M.A.; Refaat, A.A.; Abdel Wahed, M (2016). Morphologic characteristics and migration rate assessment of Barchanss dunes in the Southeastern Western Desert of Egypt. Geomorphology, 257; 57-74.

-     Hermas, E.; Leprince, S; El-Magd., I.A (2012). Retrieving sand dune movements using sub-pixel correlation of multi-temporal optical remote sensing imagery, northwest Sinai Peninsula, Egypt, Remote Sensing of Environment, volume 121, PP. 51-60.

-     Hesp, P.; Davidson-Arnott, R.; Walker, I.; Ollerhead, J (2005). Flow dynamics over a foredune at Prince Edward Island Canada. Geomorphology, 65: 71-84.

-     Iversen, J.D.; Rasmussen, K.R (1994). Effect of slope on saltation threshold. Sedimentology, 41: 721- 728.

-     Jackson, N.L.; Nordstrom, K.F (1998). Aeolian transport of sediment on a beach during and after rainfall, Wildwood, NJ, USA. Geomorphology, 22: 151-157.

-     Jamali, A. A.; Zerekia, S. ; Randhir, T (2018). Risk assessment of sand dune disaster in relation to geomorphic properties and vulnerability in the Saduq-Yazd Erg, Applied Ecology and Environmental Research 16(1): 579-590,

DOI: 10.15666/aeer/1601_579590

-     Jiang, H.; Dun, H.; Tong, D.; Huang, N (2017). Sand transportation and reverse patterns over leeward face of sand dune, Geomorphology, Volume 283, 15, PP. 41-47.

-     Kuriyama, Y.; Mochizuki, N.; Nalashima, T. (2005). Influence of vegetation on Aeolian sand transport rate from a backshore to a foreshore at Hasaki, Japan. Sedimentology, 52: 1123-1132.

-     Lancaster, N (1985). Winds and sand movements in the Namib sand sea. Earth Surf. Proc. Land, 10: 607-619.

-     Leys J. F, Eldridge D. J (1991).  Influence of cryptogamic crust disturbance to wind erosion on sand and loam rangeland soils. Earth Surface Processes Landforms 23:963-974.

 

-     Maghsoudi, M. ; Navidfar, A.; Mohammadi, A. (2017). The sand dunes migration patterns in Mesr Erg region using satellite imagery analysis and wind data, Natural Environment Change Vol. 3, No. 1, Winter & Spring 2017, PP. 33-43.

-     Mayaud, J. R., Bailey, R. M.; Wiggs, G. F. ; Weaver, C. M (2017). Modelling aeolian sand transport using a dynamic mass balancing approach, Geomorphology 280, 108-121

-     Marin, L.; Foeman, S. l.; Valdez, A.; Bunch, F. 2005. Twentieth century dune migration at the Great Sand Dunes National Park and Preserve, Colorado, relation to drought variability, Geomorphology, Vol 70, Issues 1-2,  PP. 163-183

-     Rubin, D.; Tsoar, H.; Blumberg, D (2008). A second look at western Sinai seif dunes and their lateral migration, Geomorphology, Volume 93, Issues 3-4, PP. 335-342.

-     Shao Y (2008). Sand Dunes, Dynamics and Modelling, Physics and Modelling of Wind Erosion., Vol 37, PP.361-390.

-     Tsoar, H (2001). Types of Aeolian Sand Dunes and Their Formation, Geomorphological Fluid Mechanics, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, PP.403-429.

-     Tsoar, H (2005). Sand dunes mobility and stability in relation to climate. Physical Journals, 357:50- 56.

-     White, B. R.; Tsoar, H (1998). Slope effect on saltation over a climbing sand dune, Geomorphology, Volume 22, Issue 2, PP.159-180.

-     Wiggs, G.F.S.; Atherton, R.J.; Baird, A.J. (2004). Thresholds of aeolian sand transport: establishing suitable values. Sedimentology, 51: 95-108.

-     Yang, Y.; Qu, Z.; Shi, P.; Liu, L.; Zhang, G.; Tang, Y; & Shen, L (2014). Wind regime and sand transport in the corridor between the Badain Jaran and Tengger deserts, central Alxa Plateau, China. Aeolian Research, 12: 143-156.

-     Yizhaq, h.; Ashkenazy, Y.; Tsoar, H (2009). Sand dune dynamics and climate change: A modeling approach, Journal of geophysical research, https://doi.org/10.1029/2008 JF001138.

-     Zhang, W.; Qu, J.; Tang, L.; Jing, Z.; Bian, K.; Niu, Q (2016). Environmental dynamics of a star dune, Geomorphology, Volume 273,15, PP.28-38.