بررسی عوامل موثر بر تغییرات منابع آب سطحی و زیرزمینی با استفاده از محصولات ماهواره ای (مطالعه موردی: کابل-افغانستان)

فصلنامه آب و توسعه پایدار

مقاله 3، دوره 11، شماره 1 - شماره پیاپی 31، خرداد 1403، صفحه 13-24   

نوع مقاله: مطالعه موردی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jwsd.v11i1.2312-1291

نویسندگان

سیدجواد هدایت¹؛ محسن ابراهیمی خوسفی^{* 2}؛ کمال امیدوار³؛ محمد شریفی پیچون⁴

¹دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد سنجش از دور، گروه جغرافیا، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

²استادیار ارشد سنجش از دور، گروه جغرافیا، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

³استاد آب و هواشناسی و استادیار ژئومورفولوژی، گروه جغرافیا، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

⁴استادیار ژئومورفولوژی، گروه جغرافیا، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

چکیده

دسترسی به منابع آب و کمبود آن یکی از مهمترین مسائل جهان امروزی است که بعضی از کشورها با آن مواجه هستند. استان کابل در کشور افغانستان در دو دهه اخیر شاهد کاهش منابع آبی تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی است. هدف این پژوهش، استفاده از داده‌‏های ماهواره‌‏ای و تکنیک‏‌های سنجش از دور برای بررسی تغییرات منابع آب سطحی و زیرزمینی در این استان است. به ‏این‏ منظور از داده‌‏ها و محصولات ماهواره‏ای موجود در سامانه گوگل ارث انجین در بازه زمانی 2000 تا 2022 و داده‏‌های اقلیمی ایستگاه‌‏های زمینی در بازه زمانی 2006 تا 2021 استفاده شده است. این داده‌‏ها عبارتند از: داده‌‏های تبخیر-تعرق، شاخص پوشش گیاهی (EVI)، محصول جهانی پهنه‏‌های آب سطحی، داده ماهواره ثقل‌سنجی (GRACE)، تصاویر شبانه ماهواره OLS، تصویر ماهواره سنتینل 2، تصویر ماهواره لندست 7، داده‌‏های دما، رطوبت و بارندگی. روند تغییرات داده‏‌های مورد استفاده از طریق آزمون من-کندال مورد تحلیل قرار گرفت و سطح معنی‏‌داری این داده‏‌ها بررسی شد. روش طبقه‌‏بندی نظارت شده بر روی تصاویر لندست سال 2002 و سنتینل سال 2022 برای محاسبه مساحت پوشش گیاهی، پهنه آبی، مناطق مسکونی و اراضی بایر استفاده شد. نتایج به‌‏دست آمده نشان داد در اکثر ماه‌‏های سال روند سطح آب زیرزمینی در سطح 95 درصد معنی‌‏داری و کاهشی است و کاهش روند تغییرات مساحت پهنه‏‌های آب سطحی استان کابل، تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی است. از جمله این عوامل کاهش میزان بارندگی، افزایش دما، افزایش تبخیر-تعرق، افزایش مساحت پوشش گیاهی و توسعه کالبدی شهر کابل و افزایش جمعیت بهره‌‏بردار از منابع آب می‏‌باشد.

کلیدواژه‌ها

سنجش از دور؛ ماهواره گریس؛ افغانستان؛ گوگل ارث انجین؛ تصاویر ماهواره‌‏ای

مراجع

آزادمنش آزادزوی، محمد اسرافیل. (1400). تأثیرات اقلیم بالای آب‌‏های زیرزمینی شهر کابل. جلد اول. چاپ اول. انتشارات دانشگاه پروان. کابل، افغانستان.
ابراهیمی خوسفی، محسن. (1401). تحلیل تغییرات مساحت تالاب‏‌‏های هامون و سایر پهنه‏‌های آبی منطقه سیستان با استفاده از تصاویر ماهواره‏‌ای. مجله جغرافیا و توسعه، 71، 134-113.  Doi: 10.22111/GDIJ.2023.7598
اداره ملی احصائیه افغانستان. (1400). گزارش سرشماری نفوس در سال 1400. کابل، افغانستان.
اداره ملی ارگان‏های محلی افغانستان. (1396). گزارش معرفی ولایت کابل در سال 1396. کابل، افغانستان.
افضلی، آتیکه. و شاهدی، کاکا. (1393). بررسی روند تغییرات کمی و کیفی آب زیرزمینی دشت آمل-بابل. پژوهشنامه مدیریت حوضه آبخیز. 5(10)، 144-156. URL: http://jwmr.sanru.ac.ir/article-1-419-fa.html
سعیدی، فهیمه. (1400). بررسی امکان استخراج فاکتورهای فیزیکی-فضایی مبتنی بر تصویر برای تشخیص مناطق محروم و بهره‏‌مند. پایان‏نامه تحصیلی دوره کارشناسی ارشد، دانشگاه یزد، یزد، ایران.
عظیمی، محمدعظیم. (1391الف). درآمدی بر جغرافیای طبیعی افغانستان. جلد اول. انتشارات خراسان. چاپ دوم. کابل، افغانستان. 
عظیمی، محمد عظیم. (1391ب). جغرافیای انسانی افغانستان. جلد اول. انتشارات خراسان. چاپ اول. کابل، افغانستان.
عظیمی، سعید، اژدری مقدم، مهدی، و هاشمی منفرد، سید آرمان. (1396). ارزیابی پراکنش مکانی و ارتباط وقوع خشکسالی با کاهش کیفیت آب‌های زیرزمینی بر پایه شاخص‌های GRI در محیط GIS (مطالعه موردی: 609 دشت ایران). پژوهش‏های اقلیم‌شناسی، (29)، 73-89.  https://clima.irimo.ir/article_62692.html
عمادالدین، سمیه، شیدایی مجد، نسرین، و آرخی، صالح. (1399). بررسی تأثیر روند تغییرات کاربری اراضی روی افت تراز آب زیرزمینی (محدوده مطالعاتی: ماهیدشت کرمانشاه). مجله علمی پژوهشی مخاطرات طبیعی، 9(25)، 125-142. Doi: 10.22111/JNEH.2020.31698.1565
مسلمی، حمید، و درویشی، راحله. (1396). راهکارهای کاهش افت سطح آب‏های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت لاور-استان هرمزگان). نشریه علمی ترویجی مدیریت اراضی، 5(2)، 135-125. https://doi.org/10.22092/lmj.2018.115868
Feyisa, G.L., Meilby, H., Fensholt, R., & Proud, S.R. (2014). Automated Water Extraction Index: A new technique for surface water mapping using Landsat imagery. Remote Sensing of Environment, 140, 23-35. https://doi.org/10.1016/j.rse.2013.08.029
Huete, A.R, Liu, H.Q, Batchily, K., & van Leeuwen, W. (1997). A comparison of vegetation indices over a global set of TM images for EOS-MODIS, Remote Sensing of Environment, 59(3), 440-451. https://doi.org/10.1016/S0034-4257(96)00112-5 
Noori, K., & Nasimi, M. (2019). Kabul City Groundwater and Need for Artificial Recharge. 4th International Conference on Civil. Structural and Transportation Engineering (ICCSTE 19). Ottaw -Canada. DOI: 10.11159/iccste19.215
Pekel, J.-F., Cottam, A., Gorelick, N., & Belward, A.S. (2016). High-resolution mapping of global surface water and its long-term changes. Nature, 540, 418-422. https://doi.org/10.1038/nature20584 
Rateb, A., Scanlon, B., Pool, D., Sun, A., Zhang, Z., Chen, J., Clark, B., Faunt, C., Haugh, C., Hill, M., Hobza, C.,  McGuire, V., Reitz, M., Schmied, H., Sutanudjaja, E., Swenson, S., Wiese, D., Xia, Y., & Zell, W. (2020). Comparison of Groundwater Storage Change from GRACE Satellite with Monitoring and Modeling of Major U.S Aquifers, American Geophysical Union. Water resources research, 56(12), 1-19. https://doi.org/10.1029/2020WR027556
Salmi, T., Maata, A, Anttila, Pia, Ruoho-A., & Tuija. (2002). Detecting Trends of Annual Values of Atmospheric Pollutants by the Mann-Kendall Test and Sen's Solpe Estimates the Excel Template Application MAKESENS. Publications on Air Quality. No 31. Finnish Meteorological Institute. Helsinki, Finland.
Tamiminia, H., Salehi, B., Mahdianpari, M., Quackenbush, L., Adeli, S., & Brisco, B. (2020). Google Earth Engine for geo-big data applications: A meta-analysis and systematic review. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 164, 152-170. DOI: 10.1016/j.isprsjprs.2020.04.001
Thomas, J. M. (2018). Groundwater Availability in the Kabul Basin, Afghanistan, Springer Nature Singapore. In book: Groundwater of South Asia. (pp.23-35). DOI: 10.1007/978-981-10-3889-1_2