پایش تغییرات مورفولوژیکی خط ساحلی رودخانه کارون با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای چندزمانه (مطالعه موردی: محدوده شهر اهواز، 2006-2016)
محمد ساردویی
1
(
گروه جغرافیا، دانشکده علوم‌انسانی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لارستان، فارس، ایران.
)
محمدابراهیم عفیفی
2
(
گروه جغرافیا، دانشکده علوم‌انسانی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لارستان، فارس، ایران.
)
کلید واژه: تغییرات خط ساحلی, سنجش از دور, رودخانه کارون, طبقه‌بندی حداکثر احتمال, سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS),
چکیده مقاله :
رودخانه‌ها سیستم‌هایی بسیار پویا و فعال هستند، تغییر و تحول در آن‌ها به‌‌دلیل برخورد دو محیط دینامیک خشکی و آبی، نسبتاً سریع رخ می‌دهد. داده‌های سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای در دوره‌های مختلف به‌عنوان یکی از منابع معتبر و نسبتاً دقیق برای بررسی و تفسیر تغییرات خطوط کناره رودخانه‌ها محسوب می‌شوند. این پژوهش با هدف بررسی تغییرات مورفولوژیکی خط ساحلی رودخانه کارون در محدوده شهر اهواز طی دوره 2006 تا 2016 انجام شد. با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای IKONOS،GeoEye ، Sentinel-2A و بکارگیری روش‌های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، تغییرات خط ساحلی مورد تحلیل قرار گرفت. پس از انجام تصحیحات رادیومتریک و اتمسفری، تصاویر با روش طبقه‌بندی حداکثر احتمال در دو کلاس پهنه‌های آبی و غیرآبی طبقه‌بندی شدند. دقت طبقه‌بندی با شاخص‌های دقت کلی (97/93% تا 32/96%) و ضریب کاپا (89/0 تا 95/0) مورد ارزیابی قرار گرفت که نشان‌دهنده قابلیت بالای روش مورد استفاده بود. نتایج نشان داد که بیشترین تغییرات خط ساحلی در بخش شمالی رودخانه (تا 8/255 متر) و در ساحل شرقی رخ داده است. روند کلی تغییرات در تمامی دوره‌ها به صورت پسروی خط ساحلی بوده که در دوره ده ساله به حداکثر 232 متر در بخش شمالی و 180 متر در بخش جنوبی رسیده است. این تغییرات که ناشی از ترکیب عوامل طبیعی (اقلیمی و هیدرولوژیکی) و فعالیت‌های انسانی است، تأثیرات قابل توجهی بر ساختارهای زیست‌محیطی و اکولوژیک رودخانه داشته است. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که تلفیق داده‌های سنجش از دور با روش‌های تحلیلی سیستم اطلاعات جغرافیایی می‌تواند ابزاری کارآمد برای پایش تغییرات رودخانه‌ها و برنامه‌ریزی مدیریت پایدار این منابع ارزشمند فراهم آورد. نتایج این تحقیق می‌تواند مبنای علمی برای تصمیم‌گیری‌های مدیریتی در راستای کاهش اثرات منفی تغییرات مورفولوژیکی رودخانه کارون قرار گیرد.
چکیده انگلیسی :
Rivers are highly dynamic and active systems, where changes occur relatively rapidly due to the interaction between two dynamic environments: land and water. Remote sensing data and multi-temporal satellite imagery serve as reliable and relatively precise sources for assessing and interpreting river shoreline changes. This study aimed to investigate the morphological changes of the Karun River shoreline within the Ahvaz city limits from 2006 to 2016. Using satellite imagery from IKONOS, GeoEye, and Sentinel-2A, along with remote sensing and Geographic Information System (GIS) techniques, shoreline changes were analyzed. After applying radiometric and atmospheric corrections, the images were classified into water and non-water classes using the Maximum Likelihood Classification (MLC) method. Classification accuracy was evaluated using overall accuracy (93.97% to 96.32%) and Kappa coefficient (0.89 to 0.95), indicating the high reliability of the applied method. The results revealed that the most significant shoreline changes occurred in the northern section (up to 255.8 meters) and along the eastern bank. The overall trend showed shoreline retreat, reaching a maximum of 232 meters in the northern section and 180 meters in the southern section over the ten-year period. These changes, driven by a combination of natural factors (climatic and hydrological) and human activities, have had considerable impacts on the river’s ecological and environmental structure.
The findings demonstrate that integrating remote sensing data with GIS analytical methods provides an effective tool for monitoring riverine changes and supporting sustainable management planning. The results of this study can serve as a scientific basis for decision-making aimed at mitigating the adverse effects of morphological changes in the Karun River.
Afifi, M. I., & Kolte, M. (2023). Evaluation of the impact of morphological risks of Caspian Sea water retreat on coastal tourism (case study of the coastal city of Komish Tepe). Journal of Geographical Sciences, 19(43), 144-160. (In Persian)
Ahmadzadeh, M., Alizadeh, E., & Dadolahi, A. (2021). Prediction of geometric changes in the meanders of the Zohreh River. Journal of Geographical Spatial Planning, 10(36), 53-63. (In Persian)
Akter, R., & Mezbah-ul-Islam, M. (2016). Television as a medium of information for rural development in Bangladesh: A case study of Dinajpur District. In Proceedings of the NEFLIBNET Conference (pp. 9-11). INFLIBNET Centre.
Arkhi, S., Atta, B., & Shahkoei, E. (2022). Evaluation of techniques for vegetation/land use changes using satellite images and GIS, case study: Gorganrood basin. Physical Development Planning, 9(2), 41-60. (In Persian)
Azkia, M., & Eimani, A. (2015). Rural sustainable development, information (2nd ed.). Tehran. (In Persian)
Bahadori Amjez, F., Anabestani, A., & Tavakolinia, J. (2022). The role of key components in forming the smart growth approach for sustainable development of rural settlements (Case study: Jiroft County). Spatial Planning, 12(2), 91-118. https://doi.org/10.22108/sppl.2022.132321.1639. (In Persian)
Bahat, S. (2003). Rural industrialization through small enterprises. Paper presented at the WASME 14th International Conference.
Daniali, T. (2018). Challenges of sustainable development using information and communication technology (ICT) (Case study: Villages in Saveh County). Geography (Scientific Quarterly of the Iranian Geographical Association), 16(58), 201-213. (In Persian)
Drastikal, P. (2003). Participatory evaluation of rural communications: A new approach to research and design of communications for development programs and strategies (E. Mardani Beladachi, Trans.). Ministry of Jihad-e-Sazandegi. (In Persian)
Gouvea, R., Kapelianis, D., & Kassicieh, S. (2018). Assessing the nexus of sustainability and information & communications technology. Technological Forecasting and Social Change, 131(3), 39-44. https://doi.org/10.1016/j.techfore.2018.01.001
Khabazi, M., & Abdollahi, A. A. (2015). Tracing the effects of the change in the course of the Karun River in the Quaternary. Geography of the Land, 12(45), 97-110. (In Persian)
Liu, Y., Zuo, R., & Dong, Y. (2021). Analysis of temporal and spatial characteristics of urban expansion in Xiaonan District from 1990 to 2020 using time series Landsat imagery. Remote Sensing, 13(21), 4299.
Mansouri, R. (2021). The impact of sea level fluctuations on shoreline displacement along the southern coasts of the Caspian Sea from 1975 to 2017. Journal of Water and Soil Science and Technology, 1(1), 46-69. https://doi.org/10.22034/jamst.2022.247205. (In Persian)
Morshedi, J., Alavi Panah, K., & Moghimi, A. (2010). Investigation of the longitudinal changes of the Karun River using the linear average method in the study area from Shushtar to Arvand. Quarterly Journal of Environment, 19(4). (In Persian)
Rostami Saghez, E., Sharifi, M. A., & Hassanlou, M. (2021). Monitoring shoreline changes from Chalous to Tonekabon using Sentinel-1 satellite imagery. Nivar, 45 (114-115), 108–116. (In Persian)
Saffari A, ghanavati E, Alipour Dezdouli Asl H. (2023). Investigation of morphology changes in Karun River and its hazards (Case Study: Bandagir to Khorramshahr). JGS. 23(68), 12. https://doi.org/10.52547/jgs.23.68.199. (In Persian)
Seif al-Dini, Frank, Panahandeh Khah, Musa, (2018). Evolution of theories and perspectives in land use planning with emphasis on sustainable development, Sepehr Quarterly, pp. 24-19. (In Persian)
Shamkhi, T., Azizi, Z., & Ghaderi, B. (2022). Detection and analysis of river shoreline changes using remote sensing data. Journal of Water and Soil Science and Technology, 3(1), 84-96. https://doi.org/10.22034/jamst.2022.543610.1064. (In Persian)
Shojaei Nouri, A., Janbaz Ghobadi, G., & Motavalli Sadruddin, S. (2022). The impact of Caspian Sea water level fluctuations on spatial changes of shorelines in the urban areas of Nowshahr and Royan. Quarterly Journal of Earth Science Research, 13(2), 1–20. https://doi.org/10.48308/esrj.2022.101295. (In Persian)
Sirat, Mohammad Karim, Gomarki, Masoumeh. (2023). Investigating land use changes in Herat city using satellite images between 2015 and 2022. Iranian Journal of Remote Sensing and GIS. 192. (In Persian)
Taheri, F., Rahnama, M., Kharazmi, O. A., & Khakpour, B. A. (2018). Investigating and predicting land use changes using multi-temporal satellite data of Shandiz city (during 2010-2015). Journal of Geography and Development, 16(50), 127-142. (In Persian)
Woldesemayat, E. M., & Genovese, P. V. (2021). Monitoring urban expansion and urban green spaces change in Addis Ababa: Directional and zonal analysis integrated with landscape expansion index. Forests, 12(4), 389. https://doi.org/10.3390/f12040389