شناسایی مناسب‌ترین نقاط دیده‌بانی در پایش عرصه‌های منابع طبیعی با استفاده از تحلیل‌های مکانی

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 8، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 45، اردیبهشت 1402، صفحه 137-154   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2022.76598.1220

نویسندگان

محسن مصطفی^{* 1}؛ شعبان شتایی²

¹استادیار بخش منابع طبیعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران

²استاد گروه جنگلداری، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، ایران

چکیده

شناسایی نقاط مناسب دیده‌بانی و پایش عرصه‌های منابع طبیعی برای تهدیداتی نظیر آتش‌سوزی با میدان دید وسیع یکی از مراحل اصلی پایش یک حوزه ‌آبخیز با استفاده از تحلیل رؤیت­پذیری سامانه‌های اطلاعات مکانی است. تعبیه برج‌های دیده‌بانی علاوه بر تشخصی تخریب‌های صورت گرفته دارای کاربردهای دیگری با توجه به توسعه تکنولوژی می‌باشند. در این تحقیق 30 روستای قرار گرفته در حوزه ‌آبخیز چهل‌چای همراه با 26 نقطه با چشم‌انداز مناسب و قابل‌دسترس به‌عنوان نقاط مشاهده‌گر انتخاب شدند. بدین منظور، تجزیه‌وتحلیل رؤیت‎پذیری منطقه موردمطالعه با استفاده از نرم‌افزار QGIS جهت تعیین درصد مناطق رؤیت‎پذیر انجام گرفت. رؤیت‌پذیری این نقاط در چهار سناریو (ارتفاع نقطه مشاهده‌گر برابر 6/1 متر و شعاع دید 1200 متر، ارتفاع نقطه مشاهده‌گر برابر 6/11 متر و شعاع دید 1200 متر، ارتفاع نقطه مشاهده‌گر برابر 6/1 متر و شعاع دید 10000 متر و ارتفاع نقطه مشاهده‌گر برابر 6/11 متر و شعاع دید 10000 متر) برای پایش غیرمستقیم حوزه آبخیز با استفاده از برنامه جانبی Viewshed در محیط نرم‌افزار QGIS موردبررسی قرار گرفت. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که برنامه جانبی Viewshed مکان‌یابی مناطق قابل‌رؤیت و غیرقابل‌رؤیت را از نقاط مشاهده‌گر با توجه به سناریوهای مختلف امکان‌‌پذیر می‌کند. به‌علاوه با ترکیب این نقاط با همدیگر می‌توان پوشش مناطق قابل دید برای پایش کل حوضه را افزایش داد. علاوه بر این، تجزیه‌وتحلیل رؤیت‌پذیری یک روش بسیار مفید و کاربردی برای ارزیابی برج‌های مراقبتی و تعیین موقعیت بالقوه این برج‌ها است. درنهایت، علاوه بر تعیین برج‌های دیدبانی، رویکردهای مبتنی بر GIS که شامل تجزیه‌وتحلیل رؤیت‌پذیری و فناوری‌های سنجش‌ازدور می‌شود، با هدف برنامه‌ریزی بهینه سیستم‌های نظارتی از نظر اقتصادی، فنی و کاربردی، پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

Viewshed؛ مناطق قابل‌رؤیت؛ پایش؛ عرصه‌های منابع طبیعی

مراجع

احمدی، محمد آزاد؛ کریمی‌مشاور، مهرداد؛ 1397. تحلیل رؤیت‌پذیری ساختمان‌های بلندمرتبه در منظر شهری با استفاده از GIS. فصلنامه علمی-پژوهشی مطالعات شهری. شماره 26، 1-12.

https://doi.org/10.34785/J011.2018.029

زارعی، رضا؛ آل‌شیخ، علی‌اصغر؛ صادقی‌نیارکی، ابوالقاسم؛ 1395. بهینه‌سازی پوشش در شبکه‌های حسگر بی‌سیم. مجله علمی-پژوهشی رایانش نرم و فن آوری اطلاعات. جلد 5، شماره 4، 34-44.

https://jscit.nit.ac.ir/article_51685.html

کریمی، جعفر؛ وحیدنیا، محمد‌حسن؛ 1399. مکان‌گزینی و بهینه‌سازی پوشش دوربین‌های مداربسته به‌منظور حمایت از مونیتورینگ بهتر با استفاده از الگوریتم S-ROPE و بصری­سازی سه بُعدی. علوم و تکنولوژی محیط زیست. دوره 22، شماره8. 89-100.

https://cbsearch.site/search?q=10.22034%2FJEST.2019.37346.4361&ac=7175382905

فلاحتی، محمدحسین؛ فلاحتی، سامان، فلاحتی؛ کرمی، پیمان؛ 1400. ارزیابی زیستگاه کفتار راه راه (Hyaena hyaena) با استفاده از روش تجمیع در دامنه کوه شاهو استان کرمانشاه. فصلنامه علمی محیط زیست. سال 13، شماره 1. 1-11.

https://cbsearch.site/search?q=10.22034%2FAEJ.2021.131945&ac=7175382905

مصطفی، محسن؛ اسپهبدی، کامبیز؛ حاتمی، نیشتمان؛ 1399. بررسی سیاست‌های مدیریتی اجرا و عدم اجرای طرح جنگل‌داری بابل‌رود. نشریه علمی تحقیقات جنگل و صنوبر ایران. جلد 28، شماره 2. 180-191.

 https://cbsearch.site/search?q=10.22092%2FIJFPR.2020.121963&ac=7175382905

رضایی مقدم، محمد حسین؛ مختاری، داود؛ سمندر، نسرین؛ 1399. استخراج و ارزیابی تغییرات کاربری اراضی با بهکارگیری الگوریتم SVM با کرنل چندجملهای و روش حداکثر احتمال در محدودە حوزه‌آبریز اوجان چای بستان‌آباد. جغرافیا و مخاطرات محیطی. شماره 36، 25-44.

https://cbsearch.site/search?q=10.22067%2FGEOEH.2021.67231.0&ac=7175382905

 

Bao, S, Xiao, N, Lai, Z, Zhang, H, Kim, C., 2015. Optimizing watchtower locations for forest fire monitoring using location models. Fire Safety Journal,71:100-109.

 https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2014.11.016

Bishop, I, D., 2003. Assessment of visual qualities, impacts, and behaviors, in the landscape, by using measures of visibility. Environment and Planning B Planning Design, 30: 677–688. https://doi.org/10.1068/b12956

Bowman, R, N, Ryavec, K, E., 2021. Viewsheds of cubic mountaintop tombs in Upper Tibet (Zhang Zhung). Journal of Archaeological Science, 37:1-9.

 https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2021.102998.

Brabyn, L, Mark, D, M., 2011. Using viewsheds, GIS, and a landscape classification to tag landscape photographs. Applied Geography, 31: 1115-1122.

 https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2011.03.003.

Brooks, K, N, Folliott, F, P,  Magner, J, A., 2013. Hydrology and the Management of Watersheds, Fourth Edition, Wiley-Blackwell. 522p.

 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9781118459751.

Castro, M, Iglesias, L, Sánchez, J,A, Ambrosio, L., 2011. Sight distance analysis of highways using GIS tools. Transp. Res. Part C Emerg. Technol, 19: 997–1005.

https://doi.org/10.1016/j.trc.2011.05.012.

Ervin, S, Steinitz, C., 2003. Landscape visibility computation: necessary, but not sufficient. Environment and Planning B: Planning and Design, 30: 757-766.

 https://doi.org/10.1068/b2968

Eve, S , Crema, E.R., 2014. A house with a view? Multi-model inference, visibility fields, and point process analysis of a Bronze Age settlement on Leskernick Hil (Cornwall, UK). Journal of Archaeological Science, 43: 267-277. https://doi.org/10.1016/j.jas.2013.12.019.

Feng, W, Gang, W, Deji, P, Yuan, L, Liuzhong, Y, Hongbo, W., 2015. A parallel algorithm for viewshed analysis in three-dimensional Digital Earth. Computers &Geosciences, 75: 57-65.https://doi.org/10.1016/j.cageo.2014.10.012.

Franch-Pardo, I, Napoletano, B, Bocco, G, Barrasa, S., 2017. The role of geographical landscape studies for sustainable territorial planning. Sustainability. 9, 2123.

 https://doi.org/10.3390/su9112123.

Lee, K.Y, Seo, J, Kim, K-N, Lee, Y, Kweon, H, Kim, J., 2019. Application of Viewshed and Spatial Aesthetic Analyses to Forest Practices for Mountain Scenery Improvement in the Republic of Korea. Sustainability, 11:1-16. https://doi.org/10.3390/su11092687.

Nutsford, D, Reitsma, F, Pearson, A, L, Kingham, S., 2015. Personalizing the viewshed—Visibility analysis from the human perspective. Applied Geography, 62: 1–7.

https://doi.org/10.1016/j.apgeog.2015.04.004.

Sanchez-Fernandez, A, J., 2022. VPP: Visibility-Based Path Planning Heuristic for Monitoring Large Regions of Complex Terrain Using a UAV Onboard Camera. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 15: 944-955. https://doi.org/10.1109/JSTARS.2021.3134948.

Scarfo, F, Mercurio, R, Peso, D., 2013. Assessing visual impacts of forest operations on a landscape in the Serre Regional Park of southern Italy. Landscape and Ecological Engineering, 9:1-10. http://dx.doi.org/10.1007/s11355-011-0168-x.

Supernant, K. 2014. Indivisibility and Inadvisability of rock feature sites: a method for testing viewshed within and outside the socio-spatial system of the Lower Fraser River Canyon, British Columbia. Journal of Archaeological Science, 50: 497-511.

 http://dx.doi.org/10.1016/j.jas.2014.08.008.

Weitkamp, G, Bregt, A, Lammeren, R.V., 2011. Measuring Visible Space to Assess Landscape Openness. Landscape Research, 36(2):127-150.

https://doi.org/10.1080/01426397.2010.549219.

Zhang, F, Zhao, P, Xu, Sh, Wua, Y, Yang, X, Zhang, Y., 2020. Integrating multiple factors to optimize watchtower deployment for wildfire detection. Science of the Total Environment, 737: 1-12. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139561