تحلیل امنیت بوم شناختی تغییرات کاربری اراضی حوضه لواسانات با استفاده از خدمات تولیدی اکوسیستم - مطالعه موردی: تولیدآب مقالة

مؤلف: معرب، یاسر ؛ امیری، محمدجواد ؛ هویدی، حسن ؛

اطلاعات جغرافیایی (سپهر) تابستان 1400- شماره 118 ، ب (Ministry of Science/ISC (‎18 صفحة - من 59 إلی 76 )

الکلمات المفتاحية: کاربری اراضی تولید آب امنیت بومشناختی Water production Ecological security Land use

خلاصة:

تبدیل پوشش طبیعی فضاهای شهری به سکونتگاه‌های انسانی باعث تغییرات ساختاری و عملکردی این فضاها شده است. لذا خدمات زیست محیطی ارائه شده توسط این زیرساخت‌های بوم‌شناختی روز به روز ضعیف‌تر می‌شود، که این امر منجر به کاهش امنیت بوم‌شناختی شهرها شده و تهدیدی برای توسعه پایدار می‌باشد. از آنجایی که در بین خدمات اکوسیستمی، تولید آب در برابر تغییرات شدید ناشی از تغییرات کاربری اراضی آسیب‌پذیرتر بوده، مورد هدف این تحقیق قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، از یک سو پایش تغییرات کاربری اراضی در یک دوره زمانی 20 ساله (2000 - 2020) با استفاده از تصاویر ماهواره لندست و از سوی دیگر ارزیابی امنیت بوم‌شناختی خدمات اکوسیستمی (تولید آب) در دوره‌های زمانی مطرح شده است. این پژوهش در حوضه آبخیر لواسانات که واقع در استان تهران است، انجام شد. داده‌های مورد نیاز این مدل شامل نقشه‌های مرز حوضه، بارش، پتانسیل تبخیر و تعرق، عمق خاک، آب قابل دسترس گیاه و کاربری‌های اراضی و پوشش گیاهی و همچنین یک جدول خصوصیت بیوفیزیکی می‌باشد که در نرم‌افزار InVEST 3.7.0 وارد شده و به وسیله آن، مدل نقشه‌سازی میزان تولید آب در دهه‌های مختلف بدست آمد. پس از وارد کردن داده‌های مورد نیاز مدل، نتایج نشان داد که میزان تولید آب در سال‌های 2000، 2010 و 2020 به ترتیب برابر با 816/2641734، 915/3318950 و 215/7737201 متر مکعب بوده است. محاسبات مدل نشان می‌دهد که میزان تولید آب در حوضه لواسانات در حال افزایش می‌باشد. این افزایش به این دلیل است که کاربری‌های ساخته شده در حال افزایش بوده لذا مقدار آب در دسترس به صورت رواناب افزایش و امنیت بوم‌شناختی محدوده مورد مطالعه کاهش یافته است.

خلاصة: (مترجم بواسطة الذكاء الاصطناعي)

تحویل الغطاء الطبیعی للمناطق الحضریه الی مستوطنات بشریه ادی الی تغییرات هیکلیه ووظیفیه فی هذه المناطق. لذلک، فان الخدمات البیيیه المقدمه من قبل هذه البنیه التحتیه البیيیه تضعف یوما بعد یوم، مما یودی الی تقلیل الامن البیيی للمدن ویشکل تهدیدا للتنمیه المستدامه. نظرا لان انتاج المیاه بین الخدمات البیيیه اکثر عرضه للتغیرات الحاده الناجمه عن تغیرات استخدام الاراضی، فان هذا البحث استهدف هذه النقطه. الهدف من هذا البحث هو من ناحیه مراقبه تغییرات استخدام الاراضی خلال فتره 20 عاما (2000 - 2020) باستخدام صور الاقمار الصناعیه لاندسات، ومن ناحیه اخری تقییم الامن البیيی للخدمات البیيیه (انتاج المیاه) خلال الفترات الزمنیه المذکوره. جری هذا البحث فی حوض لواسانات الواقع فی محافظه طهران. البیانات المطلوبه لهذا النموذج تشمل خرايط حوض النهر، الهطول، امکانیات التبخر والنتح، عمق التربه، المیاه المتاحه للنبات واستخدامات الاراضی والغطاء النباتی وایضا جدول الصفات البیوفیزیايیه التی تم ادخالها فی برنامج InVEST 3.7.0 والذی بواسطته تم الحصول علی نموذج خرايط انتاج المیاه فی عقود مختلفه. بعد ادخال البیانات اللازمه للنموذج، اظهرت النتايج ان انتاج المیاه فی سنوات 2000، 2010 و2020 بلغ علی التوالی 2641734.816، 3318950.915 و7737201.215 متر مکعب. تشیر حسابات النموذج الی ان انتاج المیاه فی حوض لواسانات فی تزاید. هذا الزیاده تعود الی ان استخدامات الاراضی المبنیه فی تزاید، وبالتالی فان کمیه المیاه المتاحه فی شکل جریان سطح یزید ویقل الامن البیيی للمنطقه المدروسه.

خلاصة:

Extended Abstract Introduction The global rise in urbanization and settlement of the majority of the world’s population in urban areas create opportunities and challenges for improving the quality and sustainability of life. Potential of cities for meeting the basic needs of people has become an important part of recent scientific and political debates. Covering only a small area of land, cities are responsible for many global environmental problems such as carbon emissions, energy and resource consumption, biodiversity degradation, and ecosystem degradation. They also convert natural forests to human settlements, farms, roads, gardens, and other human-made land uses, leaving many direct and indirect effects on natural conditions and ecological functions of upstream and downstream in forests (such as changes in quantity and quality of water, changes in water flow in rivers, changes in climatic condition and habitat quality). These structural and functional changes undermine environmental services provided by ecological infrastructure and threaten the environmental security of cities and their sustainable development. Therefore, urban managers and experts have always sought a suitable way for urban planning to regulate the structure of cities, support the stability of ecosystem and its performance, and maintain the ecological security of cities. Case study Lavasanat is a district in Shemiranat County in Tehran province of Iran, which is located in the northeast of Tehran. Methods The present study analyzes temporal-spatial changes of land use / land cover and then, uses InVEST 3.7.0 model to evaluate temporal-spatial changes of land uses. Results & Discussion Changes occurring in the reference period were depicted in maps prepared for various land cover / land use classes. Validation of image classification shows a total accuracy of 95.72%, 96.26% and 95.32% and a Kappa coefficient of 0.948, 0.943 and 0.936 for classifications in 2000, 2010 and 2020, respectively, which is acceptable and indicates the compatibility of classified land uses and reality. Classification of images using maximum likelihood algorithm showed the presence of five classes of residential areas (urban area, villages, industries and roads), barren lands, pastures, water bodies and green space in the region. Land use maps and information derived from satellite images indicate that residential areas have experienced a growing trend due to increasing population, demand for land and consequent growth of urbanism, while green space had a decreasing trend during the reference period. Development of residential areas and reduction in green space are quite evident between 2010 and 2020. According to the present trend of land use change, there will be a sharp decline in green space in the coming years. Pastures experienced a decreasing trend from 2000 to 2010. However, it faces an increasing trend from 2010 to 2020 since more green areas were converted into pastures. Barren lands experienced a decreasing trend from 2000 to 2020. Conclusion The present paper offers the results of modeling water production services in Lavasanat Basin in different decades. Results indicate that the water production in the entire Lavasanat basin equals 2641734.816 cubic meters in 2000, 3318950.915 cubic meters in 2010 and 7737201.215 cubic meters in 2020. Of these volumes, 1677926.367 cubic meters in 2000, 2287145.055 cubic meters in 2010, and 4908786.651 cubic meters in 2020 belonged to residential areas. This class contained an area of 4820578.505 square meters in 2000, 6885513.787 square meters in 2010 and 10407948.705 square meters in 2020 in the whole basin. The results obtained from InVEST scenario building model and water production model showed that the increasing trend of human-made land uses in the study area has a significant impact on increasing water production and, consequently, increases runoff. In fact, water production has experienced a growth rate of 1.25 or 125% from 2000 to 2010, and a growth rate of 2.33 or 233% from 2010 to 2020. Thus in 20 years, water production has increased by 2.92 (292%). The volume of water production in residential areas has increased by 1.36 times (136 %) from 2000 to 2010, 2.14 times (214 %) from 2010 to 2020 and 2.92 times (292%) in 20 years. Also, the total area covered by residential land use has grown 1.42 times from 2000 to 2010 (142 %), and 1.51 times (151%) from 2010 to 2020. Therefore, an increase of 2.15 or 215% was observed in residential areas over this 20 year period.

استلام ملف الإرجاع :
(پژوهیار, , , )

تحميل
تحميل HTML

رابط قصير:

صفحة:

دخول / الاشتراک

تحتاج الدخول لعرض محتوى المقالة. إذا لم تكن عضوًا ، فتابع من الجزء الاشتراک.

دخول