ارزیابی اثرات تغییر کاربری اراضی محدودۀ شهرهای میبد و اردکان بر شدت فرسایش بادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکدۀ منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

چکیده

رشد فزآیندۀ جمعیت و نیاز به تأمین ضروریات زندگی، سبب گردیده تا بشر به صورت گسترده به تغییر بی‌رویۀ کاربری و پوشش اراضی، مبادرت ورزد. در بسیاری از موارد، این تغییرات با برهم‌زدن تعادل در طبیعت و فراهم نمودن زمینۀ فرسایش و تخریب خاک همراه بوده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر تغییر کاربری و پوشش اراضی بر افزایش شدت فرسایش بادی انجام شد. بدین منظور، از تصاویر ماهواره‌ای لندست و طبقه‌بندی نظارت‌شده با الگوریتم ماشین بردار پشتیبان برای تهیۀ نقشۀ کاربری اراضی بهره گرفته شد. همچنین، دمای سطح زمین به‌عنوان یکی از عوامل مؤثر در شکل‌گیری باد با الگوریتم‌های تک کانالی و پنجرۀ مجزا در کاربری­های مختلف برآورد گردید. به منظور ایجاد ارتباط بین تغییر کاربری و شدت فرسایش بادی، پارامترهای اقلیمی مؤثر شامل دما، رطوبت نسبی و بیشینۀ سرعت باد بررسی شدند. در مراتع فقیر و اراضی بدون پوشش، بیشترین دما و در ارتفاعات و اراضی دارای پوشش‌گیاهی کمترین میزان دمای سطحی مشاهده شد. روند تغییرات اقلیمی در یک دورۀ 30 ساله، افزایش میانگین، بیشینه و کمینۀ مطلق دما و کاهش رطوبت نسبی را نشان داد. در طی یک دهۀ گذشته، بیشینۀ سرعت باد افزایش قابل ملاحظه‌ای را نشان داد به­طوری­که از مقدار هشت متر بر ثانیه در سال 1990، به بیش از 20 متر بر ثانیه در ده سال اخیر رسیده است. این موضوع نشان می‌دهد که تغییر کاربری اراضی و از بین بردن پوشش گیاهی و همچنین افزایش بی‌رویۀ ساخت و سازهای انسانی و ایجاد جزایر حرارتی در 30 سال گذشته، تأثیر قابل توجهی در پیدایش نوسانات اقلیمی و افزایش سرعت باد داشته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of the effects of land use change in Meybod and Ardakan cities on the intensity of wind erosion

نویسنده [English]

  • Mohammad Ali Saremi Naeini
Assistant Professor, Department of Arid Land and Desert Management, Faculty of Natural Resources and Desert Studies, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Rapid population growth and the need to provide the necessities of life has caused human beings to change land use widely. In many cases these changes have been accompanied by disruption of balance in nature and providing the possibility of soil erosion. This study was carried out to investigate the effect of land use changes on increasing the intensity of wind erosion. Landsat satellite imagery and implementation of supervised classification by using SVMs were used to prepare land use map. Ground surface temperature was calculated, as one of the effective factors in wind formation, with single channel and split window algorithms in different land uses. In order to make connections between land use changes and wind erosion, effective climatic parameters such as temperature, relative humidity and maximum wind speed were investigated. The highest surface temperature was observed in poor and non-vegetation areas, and the lowest temperature was estimated in highlands and rangelands. Results showed an increase in average temperature as well as maximum and minimum absolute temperature and decrease in relative humidity. Over the past decade, the maximum wind speed in the study area showed a significant increase, and it has increased from eight m/s in 1990 to more than 20 m/s in the last decade. This shows that land use change by removing vegetation cover, as well as the uncontrolled increase of human constructions and creating thermal islands in the last 30 years, has a significant impact on the emergence of climate change and increasing wind speed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • supervised classification
  • Support vector machines
  • Ground surface temperature
  • split window
  • Yazd-Ardakan Plain
  • Ahmadi, B., Ghorbani, A., Safarrad, T., and Sobhani, B. (2015). Evaluation of surface temperature in relation to land use/cover using remote sensing data. Journal of RS and GIS for Natural Resources, 6(1), 61-77.
  • Akbari, E., Ebrahimi, M., Fiezizadeh, B., & Nezhadsoleimani, H. (2016). Evaluating Land Surface Temperature related to the Land use Change Detection by Satellite Image (Case study: Taleghan Basin). Geography and Environmental Planning, 26(4), 151-170.
  • Darvishi, S., rashidpour, m., & soleimani, k. (2019). Analysis of Land Use Role in the Formation of Thermal Islets of Marivan County Using Landsat Satellite Images. Geography And Development Iranian Journal, 17(54), 143-162. doi:10.22111/gdij.2019.4361
  • Entezari, A., Amir Ahmadi, A., Aliabadi, K., Khosravian, M., & Ebrahimi, M. (2016). Monitoring Land Surface Temperature and Evaluating Change Detection Land Use (Case Study:Parishan Lake Basin). Hydrogeomorphology, 3(8), 113-139.
  • Gao, Y., Dang, P., Zhao, Q., Liu, J., and Liu, J. (2018). Effects of vegetation rehabilitation on soil organic and inorganic carbon stocks in the Mu Us Desert, northwest China. Land Degradation and Development, 29(4), 1031-1040.
  • He, J.-j., Cai, Q.-g., and Cao, W.-q. (2013). Wind tunnel study of multiple factors affecting wind erosion from cropland in agro-pastoral area of Inner Mongolia, China. Journal of Mountain Science, 10(1), 68-74.
  • Jiang, Y., Gao, Y., Dong, Z., Liu, B., and Zhao, L. (2018). Simulations of wind erosion along the Qinghai-Tibet Railway in north-central Tibet. Aeolian Research, 32, 192-201.
  • Mahmoodabadi, M., Dehghani, F., and Azimzadeh, H. R. (2011). Effect of Soil Particle Size Disturbution on Wind Erosion Rate. Electronic Journal of Soil Management and Sustainable Production, 1(1), 81-97.
  • Meng, Z., Dang, X., Gao, Y., Ren, X., Ding, Y., and Wang, M. (2018). Interactive effects of wind speed, vegetation coverage and soil moisture in controlling wind erosion in a temperate desert steppe, Inner Mongolia of China. Journal of Arid Land, 10(4), 534-547.
  • Mirhasani, M., Rostami, N., Bazgir, M., and Tavakoli, M. (2018). An Investigation of Land-Use Effect on Dust Concentration and Soil Loss in Desert Areas: A Case of Ein Khosh-Dehloran, Ilam. Quarterly Journal of Environmental Erosion Research, 8(1), 1-20.
  • Mohammadnejad, v., Asghari, S., and Emami, H. (2019). Investigation Land use change with Use of a Pixel-based method and Object-Oriented Method and Analysis of the Effect of Land Use Change on Soil Erosion (case Study of Maragheh County). Quantitative Geomorphological Research, 8(1), 160-178.
  • Mountrakis, G., Im, J., and Ogole, C. (2011). Support vector machines in remote sensing: A review. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 66(3), 247-259.
  • Nadizadeh Shorabeh, S., Hamzeh, S., Kiavarz, M., & Afsharipoor, S. K. (2018). Effects of Spatial and Temporal Land Use Changes and Urban Development on the Increase of Land Surface Temperature Using Landsat Multi-Temporal Images (Case study: Gorgan City). Geographical Urban Planning Research (GUPR), 6(3), 545-568.
  • Najafi, A., Azizi Ghalati, S., and Mokhtari, M. H. (2017). Assessment Kernel Support Vector Machines in Classification of Land uses (Case Study: Basin of Cheshmeh Kileh-Chalkrod). Journal of Watershed Management Research, 8(15), 92-101.
  • Nan, L., Dong, Z., Xiao, W., Li, C., Xiao, N., Song, S., . . . Du, L. (2018). A field investigation of wind erosion in the farming–pastoral ecotone of northern China using a portable wind tunnel: a case study in Yanchi County. Journal of Arid Land, 10(1), 27-38.
  • Pouyan, S., Zare, M., Ekhtesasi, M., Mokhtari, M. (2019). Estimating of Surface Albedo in Geomorphological Facies of Desert Regions of the Yazd-Ardakan Plain Using Landsat 8 Data. Desert Management, 6(12), 33-48
  • Saeedzadeh, F., Ebadi, H., Sahebi, M., & Sadeghi, V. (2016). Comparing the performance of object-based methods to change detection in the state using different object-oriented classification by multi temporal high resolution images. Paper presented at the The 1st National Conference on Geospatial Information Technology (NCGIT), Tehran, Iran.
  • Shen, Y., Zhang, C., Wang, X., Zou, X., and Kang, L. (2018). Statistical characteristics of wind erosion events in the erosion area of Northern China. CATENA, 167, 399-410.
  • Tsou, J., Zhuang, J., Li, Y., and Zhang, Y. (2017). Urban Heat Island Assessment Using the Landsat 8 Data: A Case Study in Shenzhen and Hong Kong. Urban Science, 1(1), 10.
  • Valizadeh Kamran, K., Gholamnia, K., Eynali, G., and Moosavi, M. (2017). Estimation land surface temperature and extract heat islands using split window algorithm and multivariate regression analysis (Case Study of Zanjan). Scientific Journal Management System, 8(30), 35-50.
  • Webb, N. P., McGowan, H. A., Phinn, S. R., and McTainsh, G. H. (2006). AUSLEM (AUStralian Land Erodibility Model): A tool for identifying wind erosion hazard in Australia. Geomorphology, 78(3), 179-200.
  • Zhao, Y., Wu, J., He, C., and Ding, G. (2017). Linking wind erosion to ecosystem services in drylands: a landscape ecological approach. Landscape Ecology, 32(12), 2399-2417.
دوره 74، شماره 1
خرداد 1400
صفحه 121-135
  • تاریخ دریافت: 04 مهر 1399
  • تاریخ بازنگری: 11 اردیبهشت 1400
  • تاریخ پذیرش: 16 اردیبهشت 1400
  • تاریخ اولین انتشار: 01 خرداد 1400