ارزیابی تغییرات مکانی-زمانی کاربری اراضی بر اساس شاخص‌های کیفی اکولوژیکی (مطالعه موردی: حوضه دریاچه زریبار)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• مهین ساعدپناه ¹
• جمیل امان اللهی ²

¹ دانشجوی دکترای محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

² دانشیار گروه علوم و مهندسی محیط‌زیست، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

10.22067/geoeh.2024.86012.1446

چکیده

فناوری سنجش‌ازدور می­تواند به­ طور عینی و کمی تغییرات مکانی-زمانی کیفیت محیط­ زیست را ارزیابی کند. پی بردن به کیفیت محیط ­زیست منطقه ­ای و تغییرات اکولوژیکی برای نظارت و مدیریت محیط­زیست و برنامه­ ریزی ساخت‌وساز شهری بسیار مهم است. به­ منظور ارزیابی تغییرات مکانی-زمانی کیفیت محیط­زیست در حوضه دریاچه زریبار از تصاویر لندست سال­های 1998، 2010 و 2022 جهت استخراج چهار شاخص پوشش گیاهی، رطوبت، گرما و خشکی استفاده شد. سپس شاخص اکولوژیکی سنجش‌ از دور با تجزیه‌و تحلیل مؤلفه ­های اصلی به ­دست آمد. ناهمگنی فضایی شاخص اکولوژیکی سنجش‌از دور در دوره مورد مطالعه توسط شاخص موران ارزیابی شد. یافته ­ها نشان داد که اثر بازدارندگی NDBSI و LST به ­طور قابل‌توجهی بیشتر از اثر ترویجی NDVI و LSM بر محیط­ زیست محدوده موردمطالعه است. بر اساس نتایج RSEI مساحت طبقه با کیفیت محیط­ زیست ضعیف در سال­ های 1998، 2010 و 2022 به ترتیب 36/59، 49/65 و 02/56 درصد به­ دست آمد. منطقه با سطوح عالی و خوب RSEI عمدتاً متعلق به اراضی جنگلی و نیزار بود. مقادیر میانگین RSEI حاکی از کاهش کیفیت محیط­ زیست در حوضه دریاچه زریبار بود. نتایج نمودارهای پراکندگی شاخص جهانی موران، در سال­ های 1998، 2010 و 2022 به ترتیب 86/0، 85/0 و 71/0 تعیین شد که حاکی از کاهش همگنی در این دوره بود. محیط ­زیست محیطی پیچیده است، بنابراین با استفاده از چهار شاخص RSEI می­توان وضعیت آن را تخمین زد. در مطالعات آینده می ­توان از داده­‌های مکانی متنوع­‌تری مانند بهره­‌وری خالص اولیه و ذرات معلق در هوا استفاده شود.

کلیدواژه‌ها

• شاخص سنجش از دور
• تغییرات کاربری زمین
• شاخص پوشش گیاهی
• شاخص موران
• ارزیابی کیفیت محیط زیست

موضوعات

• اکولوژی و محیط زیست

---

©2024 The author(s). This is an open access article distributed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0)

مراجع

Allen, R. G., Tasumi, M., Mors, A., & Terzza, R. (2002). Satellite-Based Evapotranspiration by Energy Balance for Western States Water Management. US Bureau Reclamation Evapotranspiration workshop. https://doi.org/10.1061/40792(173)556

Arekhi, S., Mahmoudian, A., & Emadaddian, S. (2022). Forest Degradation using GIS and Logistic Regression (Case Study: Forests of Sardasht). Journal of Geography and Environmental Hazards, 10(4), 69-92. [In Persian] https://doi.org/10.22067/geoeh.2021.70743.1070

Ariken, M., Zhang, F., Liu, K., Fang, C., & Kung, H. T. (2020). Coupling coordination analysis of urbanization and ecoenvironment in Yanqi Basin based on multi-source remote sensing data. Ecological Indicators, 114, 106331. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2020.106331

Esmaeili, H., Mirmousavi, S., & Soheili, E. (2022). Investigation of Agricultural Drought Time Series in Darab City using Remote Sensing and Google Earth Engine System. Journal of Geography and Environmental Hazards, 10(4), 185-203. [In Persian] https://doi.org/10.22067/geoeh.2021.69186.1029

Hang, X., Li, Y., Luo, X., Xu, M., & Han, X. (2020). Assessing the ecological quality of Nanjing during its urbanization process by using satellite, meteorological, and socioeconomic data. Journal of Meteorological Research, 34(2), 280-293. https://doi.org/10.1007/s13351-020-9150-6

Hang, X., Luo, X. C., Cao, Y., & Li, Y. C. (2020). Ecological quality assessment and urbanization impact based on RSEI model for Nanjing, Jiangsu Province, China. Chinese Journal of Applied Ecology, 31, 219-229. https://doi.org/10.13287/j.1001-9332.202001.030 

Hu, X., & Xu, H. (2018). A new remote sensing index for assessing the spatial heterogeneity in urban ecological quality: A case from Fuzhou City, China. Ecological Indicators, 89, 11-21. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.02.006

Jalilian, Z., & Amanollahi, J. (2023). Evaluating Ecological Degradation of Kosalan Protected Area using Remote Sensing and GIS. Journal of Geography and Environmental Hazards, 12(1), 41-61. [In Persian] https://doi.org/10.22067/geoeh.2022.75467.1184

Jing, Y., Zhang, F., He, Y., Kung, H., Johnson, V. C., & Arikena, M. (2020). Assessment of spatial and temporal variation of ecological environment quality in Ebinur Lake Wetland National Nature Reserve, Xinjiang, China. Ecological Indicators, 110, 105874. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105874

Jolliffe, I. T., & Cadima, J. (2016). Principal component analysis: A review and recent developments. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 374(2065), 20150202. https://doi.org/10.1098/rsta.2015.0202

Kafy, A. A., Rahman, M. S., Faisal, A. A., Hasan, M. M., & Islam, M. (2020). Modelling future land use land cover changes and their impacts on land surface temperatures in Rajshahi, Bangladesh. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 18, 100314. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2020.100314

Karbalaei Saleh, S., Amoushahi, A., & Gholipour, M. (2021). Spatiotemporal ecological quality assessment of metropolitan cities: a case study of central Iran. Environmental Monitoring Assessment, 193(5), 305. https://doi.org/10.1007/s10661-021-09082-2

Li, J., Bai, Y., & Alatalo, J. M. (2020). Impacts of rural tourism-driven land use change on ecosystems services provision in Erhai Lake Basin, China. Ecosystem Services, 42, 101081. https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2020.101081

Lin, L., Hao, Z., Post, C. J., & Mikhailova, E. A. (2022). Monitoring Ecological Changes on a Rapidly Urbanizing Island Using a Remote Sensing-Based Ecological Index Produced Time Series. Remote Sensing, 14(22), 5773. https://doi.org/10.3390/rs14225773

Lin, L., Hao, Z., Post, C. J., Mikhailova, E. A., Yu, K., Yang, L., & Liu, J. (2020). Monitoring land cover change on a rapidly urbanizing island using Google Earth Engine. Applied Sciences, 10(20), 7336. https://doi.org/10.3390/app10207336

Liu, Q., Yu, F., & Mu, X. (2022). Evaluation of the Ecological Environment Quality of the Kuye River Source Basin Using the Remote Sensing Ecological Index. International Journal of Environmental Research and Public Health, 19(19), 12500. https://doi.org/10.3390/ijerph191912500

Mishra, S. P., Taraphder, S., Swain, D., & Laishram, M. (2017). Multivariate statistical data analysis-principal component analysis (PCA). International Journal of Livestoke Research, 7(5), 60-78. http://dx.doi.org/10.5455/ijlr.20170415115235

Sadeghi, A., Khaledi, J., & Nyman, P. (2018). Rainfall Variability and Land-Use Change in Arid Basins with Traditional Agricultural Practices; Insight from Ground Water Monitoring in Northwestern Iran. Journal of Earth Science and Climatic Change, 9(11), 2-7. https://doi.org/10.4172/2157-7617.1000498

Wang, S., Zhang, M., & Xi, X. (2022). Ecological Environment Evaluation Based on Remote Sensing Ecological Index: A Case Study in East China over the Past 20 Years. Sustainability, 14(23), 15771. https://doi.org/10.3390/su142315771

Wu, A., Zhao, Y., Qin, Y., Liu, X, & Shen, H. (2023). Analysis of Ecological Environment Quality and Its Driving Factors in the Beijing-Tianjin-Hebei Region of China.  Sustainability, 15(10), 7898. https://doi.org/10.3390/su15107898

Xiong, Y., Xu, W., Lu, N., Huang, S., Wu, C., Wang, L., … & Kou, W. (2021). Assessment of spatial–temporal changes of ecological environment quality based on RSEI and GEE: A case study in Erhai Lake Basin, Yunnan province, China. Ecological Indicators, 125, 107518. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.107518

Xu, H. Q. (2013). A remote sensing index for assessment of regional ecological changes. China Environmental Science, 33(5), 889-897.

Yang, Z., Tian, J., Su, W., Wu, J., Liu, J., Liu, W., & Guo, R. (2022). Analysis of ecological environmental quality change in the yellow river basin using the remote-sensing-based ecological index. Sustainability, 14(17), 10726. https://doi.org/10.3390/su141710726

Zawadzki, J., Przeździecki, K., & Miatkowski, Z. (2016). Determining the area of influence of depression cone in the vicinity of lignite mine by means of triangle method and LANDSAT TM/ETM+ satellite images. Journal of Environmental Management, 166, 605-614. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.11.010

Zhai, H., Xie, W., Li, S., & Zhang, Q. (2019). Urban Ecological Environment Construction Based on Remote Sensing Ecological Index. Ekoloji Dergisi, (108), 1583-1588.

Zhang, Z., Cai, Z., Yang, J., & Guo, X. (2022). Ecological environmental quality assessment of Chinese estuarine wetlands during 2000–2020 based on a remote sensing ecological index. Frontiers in Marine Science, 9, 981139. https://doi.org/10.3389/fmars.2022.981139

Zhu, D., Chen, T., Zhen, N., & Niu, R. (2020). Monitoring the effects of open-pit mining on the eco-environment using a moving window-based remote sensing ecological index. Environmental Science and Pollution Research, 27(13), 15716-15728. https://doi.org/10.1007/s11356-020-08054-2