Evaluation of the ecological capability of Aqujan watershed for rangeland and agriculture using GIS

Subject Areas : Geospatial systems development

Jamal Mosaffaie ¹ , Amin Saleh pourjam ² , Mehdi Kamali ³

1 - Assis. Prof. Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Tehran
2 - Assis. Prof. Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Tehran
3 - MSc. of Watershed Management, Qazvin Province Forests, Range & Watershed Management Organization

Received: 2017-08-29 Accepted : 2018-05-19 Published : 2018-05-22

Keywords: Aqujan watershed, Site Selection, Multi-criteria evaluation, Ecological model, Land suitability,

Abstract :

Evaluation of the ecological capability of the land is an intermediate stage of the land planning process, which the most appropriate land uses are determined for an area. So these studies which require investigation in locations from different perspectives are necessary for sustainable development. The purpose of this study was to determine the capability and suitability of lands for agricultural and rangeland uses and also to determine the area of unauthorized land uses of the Aqujan watershed of Qazvin province. The maps of the ecological resources of the watershed (including precipitation, elevation, slope, land units (soil depth and texture), vegetation, and erosion) were prepared and crossing in a GIS environment, the homogeneous environmental map units (work units’ map) were obtained. The ecological potential of watershed lands was determined by comparing the characteristics of ecological homogeneous units with the ecological model of agricultural and rangelands. Finally, the area of unauthorized land uses was determined using overlaying the current land use map and the land use map derived from ecological capability. The results showed that 3188 ha (44%) of the area is occupied by unauthorized land uses. The contributions of unauthorized livestock and range management, irrigated orchards and cultivations, and dry farming land uses were 2569 ha (34.9%), 211 ha (2.8%) and 408 ha (5.5%), respectively. The results of this study showed that there is a big difference between the proper and current land uses in the Aqujan watershed, which indicates the degree of deviation from the principles of sustainable development.

References:

1. احمدی، ه.، ج. مرشدی و ف. عظیمی. 1395. مکان یابی نیروگاه های خورشیدی با استفاده از داده های اقلیمی و سامانه اطلاعات مکانی (مطالعه موردی: استان ایلام). سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 7(1): 41-57.


2. ادهمی مجرد، م. ح. 1368. مقایسة سه روش ارزیابی منابع طبیعی. پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه محیط‌زیست، دانشگاه تهران. 138 صفحه.


3. اسدی، م. و س. جهانبخش اصل. 1394. شناسایی مکان های مناسب احداث نیروگاه بادی در استان آذربایجان شرقی با روش فازی- سلسله مراتبی (FAHP). سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(4): 95-109.


4. پور احمد، ا.، ک. حبیبی، س. محمدزهرایی و س. نظری عدلی. 1386. استفاده از الگوریتم های فازی و GIS برای مکان‌یابی تجهیزات شهری (مطالعة موردی: محل دفن زبالة شهر بابلسر). مجله محیط‌شناسی، 33(42): 31-42.


5. پورجعفر، م. ر.، م. منتظرالحجه، ا. رنجبر و ر. کبیری. 1391. ارزیابی توان اکولوژیکی به‌منظور تعیین عرصه های مناسب توسعه در محدوده شهر جدید سهند. مجله جغرافیا و توسعه، 10(پیاپی 28): 11-22.


6. رضاپور اندبیلی، ن. و م. علیخواه اصل. 1396. ارزیابی توان اکولوژیکی منطقه حفاظت‌شده آق داغ برای کاربری جنگلداری. فصلنامه مطالعات جغرافیایی، 26(102): 205-216.


7. رضانیا، ش. و ا. عرب. ۱۳۹۱. کاربرد GIS در برنامه ریزی پایدار توریسم. دومین کنفرانس برنامه ریزی و مدیریت محیط‌زیست، دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران، 26 تا 27 اردیبهشت. 10 صفحه.


8. سازمان جنگل‌ها،‌ مراتع و آبخیزداری کشور، دفتر مهندسی و ارزیابی طرح‌ها، ارزیابی اثرات اقدامات آبخیزداری در آبخیز آکوجان. جلد2. 53 صفحه.


9. شمسی پور، ع. ا.، و. فیضی و ر. ساعد موچشی. 1392. ارزیابی توان اکولوژیکی زمین در تعیین قابلیت زمین در حوزه شهری یاسوج با مدل اکولوژیک. مجله مطالعات شهری، 5(5): 61-72.


10. طباطبایی، ط. و ف. امیری. 1394. مکان یابی نیروگاه های بادی بر اساس ارزیابی چندمعیاره مکانی و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (مطالعه موردی: استان بوشهر). سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 6(1): 1-16.


11. قراگوزلو، ع.ر. 1383. GIS و ارزیابی و برنامه ریزی محیط‌زیست. چاپ اول. سازمان نقشه برداری کشور. 159 صفحه.


12. قربان نیا خیبری، و.، م. میرسنجری و م. آرمین. 1396. پیش بینی تغییرات کاربری جنگل در آبخیز چالوس رود. سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی. 8(2): 79-91.


13. قرخلو، م.، ح. ر. پورخباز، م. ج. امیری و ح. ع. فرجی سبکبار. 1388. ارزیابی توان اکولوژیک منطقة قزوین جهت تعیین نقاط بالقوه توسعة شهری با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی. مجله مطالعات و پژوهش های شهری و منطقه ای، 1(2): 51-68.


14. گرجی، م.، س. خشنود، ح. عمرانی و م. هاشمی. 1396. مکان‌یابی مناطق مستعد نیروگاه خورشیدی تحت تأثیر پارامترهای اقلیمی با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی فازی (مطالعۀ موردی: استان فارس). سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 8(1): 66-85.


15.  مخدوم فرخنده، م.، ع. ا. درویش صفت، ه. جعفرزاده و ع. ر. مخدوم. 1392. ارزیابی و برنامه ریزی محیط‌زیست با سامانه های اطلاعات جغرافیایی (GIS). چاپ هفتم. انتشارات دانشگاه تهران. 304 صفحه.


16.  مخدوم فرخنده، م. 1393. شالوده آمایش سرزمین. چاپ پانزدهم. انتشارات دانشگاه تهران. 300 صفحه.


17. مرادزاده، ف.، س. بابایی کفکافی و ا. متاجی. 1390. ارزیابی توان اکولوژیکی توسعه سطحی جنگل با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) (مطالعه موردی: منطقه دادآباد در استان لرستان). مجله تحقیقات منابع طبیعی تجدیدشونده، 2(4): 11-23.


18. مصفایی، ج. و م. اونق. 1388. GIS ابزاری کارآمد در تعیین سیاست ها و برنامه های خطر زمین لغزش. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، 16(2): 27-36.


19. مصفایی، ج.، م. اونق، م. مصداقی و م. شریعت جعفری. 1388. مقایسه کارایی مدل های تجربی و آماری پهنه بندی خطر زمین لغزش(مطالعه موردی: آبخیز الموت رود). مجله پژوهش های حفاظت آب‌وخاک، 16(4): 43-61.


20. مصفایی، ج.، م.ر. اختصاصی و ا. صالح پورجم. 1396. مقایسه نقشه های موجود زمین شناسی با نقشه حاصل از مطالعات دورسنجی. مجله مرتع و آبخیزداری، 70(4): 1005-1013.


21. مطیعی لنگرودی، س.ح.، ح. نصیری، ع. عزیزی و ا. مصطفایی. 1391. مدل‌سازی توان اکولوژیک سرزمین از منظر کاربری‌های کشاورزی و مرتع‌داری با استفاده از روش Fuzzy AHP  در محیط  GIS (مطالعه موردی شهرستان مرودشت). مجله آمایش سرزمین، 4(6): 125-148.


22. نوری، س.ه.، س. ا. صیدایی، ص. کیانی، ز. سلطانی و ا. نوروزی آورگانی. 1389. ارزیابی توان اکولوژیک محیط برای تعیین مناطق مستعد کشاورزی با استفاده از GIS (بخش مرکزی شهرستان کیار). مجله جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 21(1): 33-46.


23. Auger P, Charles S, Viala M, Poggiale J-C. 2000. Aggregation and emergence in ecological modelling: integration of ecological levels. Ecological Modelling, 127(1): 11-20.


24. Burrough P. l986. Principles of Geographical Information Systems for land resources assessment. Monographs on Soil and Resources Survey (12). Oxford. 193 pp.


25. Capon N, Farley JU, Hoenig S. 1990. Determinants of financial performance: a meta-analysis. Management Science, 36(10): 1143-1159.


26. Malczewski J. 2006. GIS‐based multicriteria decision analysis: a survey of the literature. International Journal of Geographical Information Science, 20(7): 703-726.


27. Makhdoum M. 1992. Environmental unit: an arbitrary ecosystem for land evaluation. Agriculture, Ecosystems & Environment, 41(2): 209-214.


28. Mosaffaie J. 2016. Application of artificial neural network, multiple-regression and index-flood techniques in regional flood frequency estimation. International Journal of Water, 10(4): 328-342.


29. Mosaffaie J, Ekhtesasi MR, Dastorani MT, Azimzadeh HR, Chahuki MAZ. 2015. Temporal and spatial variations of the water erosion rate. Arabian Journal of Geosciences, 8(8): 5971-5979.


30. Mosaffaie J. 2015. Comparison of two methods of regional flood frequency analysis by using L-moments. Water Resources, 42(3): 313-321.


31. Salehpour Jam A, Karimpour Reihan M. 2016. Investigation of pedological criterion affecting on desertification in alluvial fans using AHP-TOPSIS technique (Case study: South East of Roudeh-shoor watershed). Desert, 21(2): 181-192.


32. Salehpour Jam A, Tabatabaei M, Sarreshtehdari A. 2017. Pedological criterion affecting desertification in alluvial fans using AHP-ELECTRE I technique (Case study: Southeast of Rude-Shoor watershed area). Ecopersia, 5(1): 1711-1729.