محیط زیست و توسعه فرابخشی

چکیده پیشینه و هدف: سیل به­ عنوان یکی از اصلی ­ترین مخاطرات طبیعی در ایران خسارات گسترده­ ای را در مناطق مختلف به همراه داشته است. یکی از فن­ آوری هایی که در این زمینه می­ تواند دستاوردهای قابل توجهی را به همراه داشته باشد فن­ آوری سنجش از دور می ­باشد توانایی ارزیابی دقیق و به موقع سیل ابزاری مهم و ایمن جهت کاهش سیل و واکنش به این مخاطره می ­باشد. روش‌های متعددی برای نشان دادن خطرات مرتبط با سیل با استفاده از اندازه‌گیری‌های زمینی ایجاد شده‌اند. داده‌های سنجش از دور ماهواره‌ای برای ارزیابی سیل به دلیل قدرت تفکیک مکانی و ظرفیت آن‌ها برای ارائه اطلاعات برای مناطقی با دسترسی ضعیف یا فاقد اندازه‌گیری‌های زمینی استفاده شده‌اند. داده های ماهواره ای راداری و  با وضوح بالا عمدتاً برای تجزیه و تحلیل فضایی پیکسل ­های آب مفید است. زمانی که داده‌های سیل (قبل و بعد از وقوع سیل) در دسترس باشد، می‌توان تغییرات پوشش زمین را طبقه‌بندی کرد و بنابراین مشخص کرد که کدام مناطق سیل‌زده هستند. از طرفی نیز توسعه ابزاری کاربردی برای تسهیل و تسریع پردازش تصاویر ماهواره نیز می تواند نقش کلیدی در پیشبرد و توسعه تحقیقات در این زمینه باشد.
موارد و روش ­ها: پژوهش حاضر به ­دنبال توسعه روش شناسی می ­باشد که با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل 1 و با به کارگیری محصولات جهانی، خسارات ناشی از رویداد سیل را با رویکردی نوین برآورد کند این خسارات در دو واقعه سیلابی 1398 خوزستان و 1400 کنارک و چابهار مد نظر قرار گرفت. در این پژوهش به ­جز داده‌های ماهواره‌ای سنتینل 1، جهت تعیین حد آستانه‌ها و تدقیق نتایج، از تصاویر ماهواره اپتیک از قبیل لندست 8 نیز استفاده شده است. برای مناطقی که به دلایلی از قبیل مزاحمت ابر و یا عدم گذر ماهواره اپتیک و یا حتی عدم انطباق زمانی تصویر رادار و اپتیک، امکان استخراج و تدقیق حد آستانه بر اساس تصاویر اپتیک میسر نباشد؛ ایده استفاده از ترکیب رنگی حاصل از تصاویر بعد و قبل سیلاب به­ کار گرفته شد. 
نتایج: نتایج این پژوهش به توسعه ابزار کاربردی جهت برآورد خسارت سیل در محیط گوگل ارث انجین منجر گردیده است. نتایج پژوهش بیانگر این موضوع بود که با توجه به محدودیت های استفاده از تصاویر ماهواره نوری که غالباً در شرایط جوی بعد سیلاب و به دلیل مشکلات پوشش ابر، امکان استفاده از آن ایجاد مشکل می­ کند؛ لذا استفاده از ماهواره های راداری با ارائه ایده استفاده از ترکیب رنگی حاصل از تصاویر بعد و قبل سیلاب، می­ تواند به تنهایی نقش مؤثری در شناسایی پهنه سیلابی و متعاقباً برآورد خسارات حاصل از سیلاب داشته باشد. پیاده ­سازی روش ارائه شده در محیط گوگل ارث انجین به ­دلیل سهولت در دسترسی به مجموعه تصاویر ماهواره­ای و محصولات جهانی راهکاری مناسب در زمینه­ استخراج پهنه سیلابی و متعاقباً برآورد خسارات کشاورزی و مسکونی ناشی از سیلاب می­ باشد.
بحث: اگرچه تلفیق اطلاعات ماهواره های راداری و نوری می_­تواند نقش مهمی در تدقیق حد آستانه­ ها و استخراج پهنه سیلابی ایفا کند. لیکن محدودیت ­های مربوط به تصاویر نوری از قبیل مزاحمت ­های پوشش ابری منجر به این شد که در این تحقیق روش‌شناسی مبتنی بر تصاویر راداری (بدون استفاده از تصاویر نوری) به ­کار گرفته و ارزیابی شود. از طرفی نیز مطابق با روش­ شناسی تحقیق، نیازی به تهیه و جمع­ آوری اطلاعات زمینی نبوده و محصولات جهانی در خصوص جمعیت و توزیع مکانی آن، پوشش زمین، پهنه ­های آبی دایمی و مدل رقومی ارتفاعی زمین، با دقت مکانی مناسب (کلیه اطلاعات با دقت مکانی کمتر از 100متر) به ­کار گرفته شده است. سهولت دسترسی سریع به تصاویر ماهواره­ ای پردازش شده و هم­چنین کدنویسی کلی و پردازش تصاویر و اجرای روش‌شناسی مدنظر در محیط ارث انجین از ویژگی‌های منحصر به فرد این مطالعه می‌باشد.

چکیده همواره طغیان آب و سرازیر شدن آن به اماکن مسکونی، از جمله حوادث طبیعی شایع در ایران پس از زلزله است که حیات بشر را به مخاطره می­ اندازد. بین سال­ های 2000 تا 2008 تقریباً 99 میلیون انسان در سال توسط سیلاب در جهان تحت تأثیر قرار گرفته ­اند. حوضه آبریز رودخانه کشکان با 8 زیر حوضه به وسعت 66/9275 کیلومتر مربع، در مجموع 4/22 درصد از کل حوضه کرخه را شامل می­ شود، این رودخانه با طول 290 کیلومتر و شیب 26 درصدی پرشیب­ترین و سیلخیز­ترین زیر حوضه کرخه است. نتایج تحلیل­ های آماری بر داده­ های دبی لحظه­ ای حوضه کشکان نشان داد که از سال 1342 تا 1398 تعداد 58 سیلاب با میانگین دبی لحظه ­ای 78/1062 متر مکعب حادث شده است از نظر پراکنش زمانی تعداد 65 درصد سیلاب­ ها در ماه ­های اسفند، فروردین و اردیبهشت و ازلحاظ میزان دبی 36 درصد سیلاب­ ها دبی آن ­ها بیش از 1000 متر مکعب می­باشد. از نظر فراوانی وقوع سیلاب دهه 1398- 1390 با 19 درصد سیلاب بیشترین فراوانی را دارا و از نظر دامنه بزرگی سیلاب حدود 14 درصد سیلاب­ها شدید، 22 درصد متوسط و 64 درصد در رنج سیلاب کوچک قرار داشته ­­اند.
بر­اساس توزیع گمبل در 200 سال یک­بار با احتمال وقوع 995/0 درصد سیلابی با دبی لحظه ­ای 77/4489 متر مکعب با تلرانس 06/535 متر مکعب در حوضه کشکان حادث می­ گردد. بر اثر سیل 12 فروردین ماه تعداد 14 نفر جان خود را از دست دادند و میزان خسارت در حدود 4/10301 میلیارد تومان برآورد گردید. عمده دلایل وقوع سیلابی با دبی لحظه­ ای 6000 متر مکعب در ثانیه در حوضه کشکان را می­ توان به وقوع بارش با میانگین 3/112 میلی­متر در روز 12 فروردین و 5/321 میلی­متری به مدت 9 روز از 4 تا 12 فروردین در سطح حوضه کشکان، حادث شدن سیلی با دبی لحظه ­ای 3350 متر مکعب در مورخه 5 فروردین 1398، نبود سد مخزنی ذخیره­ای قابل ملاحظه برای مهار سیلاب، تأثیر پل بابازید به عنوان سد و جمع شدن رواناب در پشت پل تا شعاع 5 کیلومتری و رسیدن رمپ پل به نقطه شکست و در­نتیجه افزایش مقدار و سرعت جریان دبی سیلابی به سمت شهر پلدختر، کاهش بستر رودخانه بین 1 تا 13 متر در بازسازی دیواره ساحلی بعد از سیل 15 بهمن 1384 در نتیجه کاهش ظرفیت آبگذری رودخانه کشکان در شهر پلدختر هنگام سیل را می­ توان اشاره کرد.