سیل ویرانگرترین فاجعه در جهان کنونی است که در حدود 43 درصد از کل بلایای طبیعی به زندگی زیست محیطی، اجتماعی، اقتصادی و انسانی آسیب وارد می کند. در طول قرن 19 و 20 خطر سیل بسیاری در بنگلادش رخ می دهد. قرن در مناطق مختلف این مخاطرات سیل خسارات فاجعه بارتری را در سطح وسیعی از جان انسان ها و سایر دارایی های ضروری بنگلادش به همراه دارد. اولین گام مدیریت سیل، ارزیابی منطقه ای است که در معرض خطر فاجعه سیل قرار دارد. در این مطالعه در اینجا اهمیت داده های سنجش از دور (RS) و ابزارهای سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای مدیریت مشکلات مربوط به سیل نشان داده شد. داده های سنجش از دور (RS) و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) اطلاعات زیادی را برای مدیریت بلایای سیل فراهم می کند. ابزارهای نرم افزار ArcView GIS برای دیجیتالی کردن نقشه پایه و به استفاده می شود ایجاد یک منطقه خطر سیل در کوریگرام، بنگلادش که در آن تصاویر سنجش از راه دور می تواند برای تعیین مناطق طغیان سیل کمک کند. کاربرد یکپارچه تکنیک های RS و GIS برای پایش و نقشه برداری سیل، اطلاعاتی را برای تصمیم گیرندگان فراهم می کند. این مطالعه همچنین با ایجاد نقشه آسیبپذیر سیل بنگلادش، به نیاز به روششناسی مقرونبهصرفه توجه میکند.
کلید واژه ها
سیل ، سنجش از دور ، GIS ، نقشه سیل
1. مقدمه
امروزه سیل مکرر، گسترده و ویرانگرترین پدیده خطرناک طبیعی در جهان است. همچنین یک خطر طبیعی رایج در بنگلادش است. خطر سیل در منطقه کوریگرام که توسط رودخانه های کوچک و بزرگ زیادی احاطه شده است بسیار جدی است. طبق UNEP (2002) سیل و فرسایش سواحل رودخانه، فاجعه طبیعی اصلی در ناحیه کوریگرام است. این بلایای طبیعی برای منطقه کوریگرام ویرانگرتر است زیرا هیچ فناوری سیستم پیشبینی سیل برای آمادگی قبل از بلایا و بازسازی پس از بلایا وجود ندارد. همچنان که فاجعه سیل مفهوم جدیدی برای منطقه کوریگرام نیست، خسارات فراوانی بر خواص فیزیکی، فرهنگی، اقتصادی، زیست محیطی و جانی وارد کرده است. بنابراین نیاز به شناخت ماهیت، علل و روند کاهش سیل دارد که در آن نقشه برداری سیلاب عناصر حیاتی مدیریت سیل است. نقشه برداری دقیق سیل می تواند خسارات سیل را کاهش دهد. نقشه دقیق سیلاب منطقه کوریگرام که مربوط به داده های سیل تصاویر ماهواره ای باشد وجود ندارد. نقشه دقیق طغیان سیل برای برنامه ریزی و مدیریت صحیح خطرات سیل بسیار مهم است. روشهای پیمایش سنتی برای جمعآوری دادههای سیل و نقشهبرداری بسیار زمانبر هستند که تفسیر تصاویر ماهوارهای و نقشهبرداری سیلاب بسیار ساده، آسان و سریع است. RADARSAT و سایر ماهواره ها داده های تصاویر ماهواره ای را برای نقشه برداری سیلاب ارائه می دهند که می توانند به راحتی به کاهش خسارات سیل کمک کنند. برای استفاده مناسب از زمین و حفاظت از محیط زیست، خواص و جانداران از خسارات سیل در مناطق مستعد سیل به سختی نیاز به نقشه برداری سیلاب است.1 ] . در گذشته بسیاری از مطالعات تکنیک های GIS و داده های سنجش از دور برای تهیه نقشه مناطق طغیان سیل در نظر گرفته می شدند. مطالعات زیادی برای بررسی رفتار هیدرولوژیکی سیل در بنگلادش [ 2 ] – [ 5 ] انجام شد. سنجش از دور نه تنها یک چارچوب سیستماتیک برای دانش علمی دینامیک سیارهها در مقیاسهای مختلف، بلکه مبنایی مؤثر برای تصمیمگیری آگاهانهتر، در رابطه با موضوعاتی از برنامهریزی گرفته تا پیشبینی و پاسخ به مخاطرات طبیعی فراهم کرده است [ 6 ]. وضوح پایین به ویژه برای نقشه برداری مناطق بزرگ برای زمان بازبینی زیاد [ 7 ] – [ 9 ] و حسگرهای جدید با وضوح بالا که برای تجزیه و تحلیل مقیاس محلی مفید هستند، مناسب است [7] – [9]10 ] [ 11 ] . این مطالعه با استفاده از ابزارهای نرم افزاری سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) روشی آسان، ساده و کوتاه برای تهیه نقشه های طغیان سیل از داده های ماهواره ای مختلف ارائه می دهد.
2. منطقه مطالعه
منطقه Kurigram در بخش Rangpur واقع در شمال بنگلادش واقع شده است که در ( شکل 1 ) نشان داده شده است. مساحت کل ولسوالی کوریگرام 2296.10 کیلومتر مربع است که کل زمین 276.45 کیلومتر مربع است. این منطقه توسط ناحیه کوچ بیهار و بنگال غربی هند در بخش شمالی احاطه شده است، و بخش جنوبی توسط ناحیه گایبندها در بنگلادش احاطه شده است، بخش شرقی توسط استان آسام هند، بنگال غربی، منطقه رنگپور و لالمونیرهات در موقعیت غربی احاطه شده است. منطقه کوریگرام در عرض جغرافیایی 25˚23 تا 26˚14 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 89˚28 تا 89˚54 دقیقه شرقی واقع شده است ( شکل 1)). ارتفاع متوسط این منطقه از سطح دریا 13 متر است. رودخانه های بزرگ و کوچک زیادی بر روی این ولسوالی جاری است. رودخانه های بزرگ براهماپوترا، دارلا و تیستا و رودخانه های کوچک دودکومار، فولکومار، گانگادار، جینجیرام و غیره هستند. آب و هوای معتدل در تمام طول سال در منطقه دیده می شود. در اینجا حداکثر دمای سالانه 32.3 درجه سانتیگراد و حداقل 11.2 درجه سانتیگراد است. مجموع بارندگی سالانه 2931 میلی متر است (دایره المعارف ملی بنگلادش، 2007). در اینجا در حدود 162334.28 هکتار زمین قابل کشت است که کل اراضی آیش 19312.22 هکتار است. 30 درصد زمین تک زراعی، 50 درصد زمین دو زراعی و 20 درصد اراضی سه گانه است.
3. مواد و روشها
3.1. مواد
مواد ضروری برای این مطالعه در زیر آمده است
・ تصاویر رنگی نادرست RADARSAT از وضعیت سیل بنگلادش در سال 1998 و 2004 (با تصویر WGS_ 84).
・ نرم افزار کامپیوتری شامل ARCVIEW و ArcGIS 9.3.
・ برای تجزیه و تحلیل داده های سیلاب و رودخانه ها از نرم افزار ArcGis9.3 در مطالعه استفاده شد.
・ برای تجزیه و تحلیل فراوانی سیل از SPSS استفاده شد.
3.2. مواد و روش ها
این مطالعه با استفاده از داده های توپوگرافی، تصاویر سنجش از دور، رویکرد یکپارچه سنجش از دور و تکنیک های GIS در نقشه برداری سیلاب را نشان داد. داده های سنجش از دور به ویژه تصاویر رادارسات از سازمان تحقیقات فضایی و سنجش از دور (SPARRSO) و مرکز خدمات اطلاعات محیطی و جغرافیایی (CEGIS) جمع آوری شده است. زیر مجموعه ای از تصاویر که یک منطقه از منطقه را پوشش می دهد استفاده شد
شکل 1 . نقشه منطقه مطالعه منطقه کوریگرام (چپ) نقشه اداری (راست).
در این مرحله از تحقیق [ 12 ] . خطاهای غیر سیستماتیک در داده های سنجش از راه دور تجاری موجود باقی می مانند. تصحیح هندسی برای کاهش خطا انجام شد [ 13 ]. تمام داده های دامنه رادار ابتدا در سیستم مختصات جغرافیایی WGS_1984 با استفاده از بسته نرم افزاری منبع باز ArcGIS9.3 [ 14 ] ارائه شده توسط موسسه تحقیقات سیستم های زیست محیطی (ESRI) تصحیح شد. دقت طبقه بندی بر اساس مجموعه ارزیابی داده های حقیقت پایه [ 15 ] ارزیابی شد. پس از آن تصاویر ارجاع جغرافیایی با لایه های GIS استفاده شدند. سپس مناطق سیل زده از داده های دامنه رادار [ 16 ] استخراج شد. داده ها با استفاده از سنجش از دور (RS) و سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) [17 ] . در حین دستکاری GIS داده های سیل به داده های ویژگی تبدیل شد و فرآیند همپوشانی برای تعیین تعامل با سایر ویژگی ها مانند زهکشی و امداد برای تهیه نقشه های سیلابی مناطق مستعد سیل انجام شد. سپس با استفاده از فاصله زمانی مساوی از تفکیک بر اساس مناطق سیل زده و غیرسیل زده، به پنج منطقه خطرپذیر مناطق سیل زده بسیار زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم طبقه بندی شد [ 18 ].] . سپس، پنج منطقه خطر بر روی نقشه قرار می گیرند تا نقشه آسیب پذیری مناطق آسیب دیده سیل تهیه شود. پس از آن نقشه آسیبپذیری به فرمت دیجیتال تبدیل شد تا تصمیمگیرندگان بتوانند دادههای لازم را جمعآوری کنند. بدون دادههای مکانی در اینجا شامل برخی دادههای مکانی در اینجا شامل برخی از مرزهای اداری، شبکههای جادهای و واحدهای ارتفاعی در لایههای GIS برای تهیه نقشه میشود. دامنه خطای نرم افزار GIS تا 10% در نتیجه دیجیتالی شدن و در نهایت همپوشانی های انجام شده بر روی نقشه های معمولی است [ 18 ].
4. نتیجه و بحث
4.1. نقشه برداری سیل منطقه کوریگرام
کوریگرام ناحیه شمالی بنگلادش است که جمعیت آن 2,069,273 نفر است. سیلاب های فصلی مختلف همه ساله مردم را تحت تأثیر قرار می دهد که وضعیت سیل بسته به رودخانه های اطراف و میزان بارندگی کل است. رشد بی رویه شهری شهر، سدهای بی برنامه و پر شدن بی رویه آب، وضعیت سیلاب را در منطقه کوریگرام بدتر کرده است. سیل فاجعه بار 1998 و 2004 کل منطقه را تحت تأثیر قرار داده و به طور گسترده بر بخش های اجتماعی، زیست محیطی و اقتصادی تأثیر گذاشته است. بر اساس ارزیابی هیدرولوژیکی و هواشناسی این رویدادها به دلیل عدم حفاظت مناسب در برابر سیلاب و مدیریت سیلاب شدیدتر هستند و این کمبودها حجم عظیمی از خواص و جان خود را از دست می دهند. برای تهیه نقشه منطقه برای مدیریت سیلاب از داده های سنجش از دور و ابزار GIS استفاده شده است. حوادث سیل 1998 و 2004 نشان می دهد که چگونه نقشه سیلاب منطقه کوریگرام توسعه یافته است. درست است که استفاده از داده های سنجش از دور و ابزارهای GIS برای نقشه برداری سیل در بنگلادش ما کاملاً جدید است. بنابراین نقشهبرداری سیلاب منطقه کوریگرام در سالهای 1998 و 2004 در دسترس و گسترده نیست. برای ارائه ایده اولیه فرآیند نقشه برداری سیلاب، رویداد 1998 و 2004 گنجانده شده است. در اینجا وقایع 1998 و 2004 در این مطالعه به تفصیل شرح داده شده است.
4.1.1. نقشه برداری سیل منطقه کوریگرام، 1998
بر اساس طبقه بندی پوشش اراضی و منطقه طغیان سیل، این مطالعه سعی در تعیین مناطق آسیب پذیر سیل دارد. منطقه مورد مطالعه در ( شکل 1 ) نشان داده شده است. برای نقشهبرداری از منطقه سیلزده سالهای 1998 و 2004 در ناحیه کوریگرام از دو تصویر RADARSAT به عنوان دادههای سیل استفاده شد. تصویر اول آگوست 1998 است که در هنگام سیل جمع آوری شده است و تصویر دوم ژوئیه 2004 است که در فصل بارانی نیز جمع آوری شده است. برای جلوگیری از اعوجاج، تصحیح هندسی برای برقراری ارتباط بین سیستم مختصات و سیستم مختصات تصویر انجام شد. میز 1اینجا نشان داد که در سال 1998 حدود 720 کیلومتر مربع مساحت غیر سیل زده بود که کل مساحت آن 2296.1 کیلومتر مربع بود. منطقه غیر سیلزده 31 درصد مساحت کل منطقه را شامل میشود که کل مساحت سیلزده 1575 کیلومتر مربع است و 69 درصد مساحت کل منطقه را پوشش میدهد. در شکل 2 ، رنگ خاکستری نقشه، ناحیه غیر سیلزده را نشان میدهد که پیکسل 347304 را میشمارد.
بر اساس نقشه سیل ( شکل 3 )، مساحت کل منطقه کوریگرام به پنج منطقه آسیب پذیر تقسیم می شود.
شکل 2 . نقشه طغیان سیل منطقه کوریگرام 1998.
شکل 3 . نقشه خطر سیل منطقه کوریگرام، 1998.
که در اینجا طبقه اول در معرض خطر بسیار زیاد است و 622.75 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 27.12٪ از کل مساحت را تشکیل می دهد. طبقه دوم منطقه پرخطر است و 278.75 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 12.14 درصد از کل مساحت را شامل می شود. طبقه سوم منطقه با خطر متوسط است و 379.57 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 16.33 درصد از کل مساحت را تشکیل می دهد. طبقه چهارم منطقه کم خطر است و 793.94 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 34.58 درصد از کل مساحت را تشکیل می دهد. طبقه پنجم منطقه بسیار کم خطر است و 222.35 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 9.68٪ از کل مساحت نشان داده شده در ( شکل 4 ) را تشکیل می دهد.
4.1.2. نقشه برداری سیل منطقه کوریگرام، 2004
در سال 2004 مطابق شکل 5 ، حدود 1040 کیلومتر مربع منطقه غیرسیل زده بود که مساحت کل آن 2296.1 کیلومتر مربع بود. منطقه غیرسیل زده 46 درصد کل مساحت را در بر می گیرد. در شکل 5 ، رنگ بنفش نقشه، منطقه غیر سیل زده را نشان می دهد که در آن پیکسل 347304 محاسبه می شود. در غیر این صورت، منطقه 1255 کیلومتر مربعی در سال 2004 زیر آب رفته است. منطقه سیل زده 54 درصد از منطقه کوریگرام را پوشش می دهد.
بر اساس نقشه سیل، کل منطقه کوریگرام به پنج منطقه آسیب پذیر نشان داده شده در جدول 2 تقسیم می شود که طبقه اول در اینجا در معرض خطر بسیار زیاد است و 823 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 35 درصد از کل مساحت را تشکیل می دهد. طبقه دوم منطقه پرخطر است و 286.56 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 12 درصد از کل مساحت را تشکیل می دهد. طبقه سوم منطقه با خطر متوسط است و 429 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 18 درصد از کل مساحت را تشکیل می دهد. طبقه چهارم منطقه کم خطر است و 600 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 26 درصد از کل مساحت را تشکیل می دهد. طبقه پنجم منطقه بسیار کم خطر است و 156.77 کیلومتر مربع را پوشش می دهد که 9 درصد از کل مساحت را تشکیل می دهد ( شکل 6 و شکل 7 ).
4.2. مقایسه خطر سیل کوریگرام بین سالهای 1998 و 2004
سیل 1998 و 2004 فاجعه بارتر است که باعث بدترین فاجعه زیست محیطی در منطقه کوریگرام و همچنین تاریخ به یاد ماندنی شد. این سیلابها بیش از هر رویداد شناختهشدهای طولانیتر بود که عواقب آن خسارات شدید اقتصادی و رنجهای ناگفته را برای ساکنان ولسوالی کوریگرام به همراه داشت. مناطق خطر سیل این دو سیل فاجعه بار 1998 و 2004 در شکل 2 و شکل 5 نشان داده شده است. در اینجا دو RADA به دست آورد
شکل 4 . درصد خطر سیل منطقه کوریگرام، 1998.
شکل 5 . نقشه طغیان سیل منطقه کوریگرام، 2004.
شکل 6 . درصد خطر سیل در ناحیه کوریگرام 2004.
شکل 7 . نقشه خطر سیل منطقه کوریگرام 2004.
تصاویر RSAT کل فصل سیل 1998 و 2004 ماهانه جولای و آگوست را پوشش می دهد.
در سال 1998 که منطقه بسیار پرخطر تحت پوشش 622.75 کیلومتر مربع است، در سال 2004، منطقه پرخطر 823 کیلومتر مربع و 35 درصد از مساحت کل ناحیه کوریگرام را شامل می شود. پس از آن منطقه پرخطر در هر دو رویداد تقریباً در همان منطقه و درصد پوشش داده شد. به طوری که منطقه با خطر متوسط هر دو منطقه 18 درصد در سال 2004 و 16.66 درصد در سال 1998 بود. بنابراین منطقه کم خطر و بسیار کم خطر در منطقه وسیعی از سال 1998 تا 2004 تحت پوشش قرار گرفت که در آن درصد منطقه کم خطر در سال 2004 26 درصد و در سال 1998 بود. 34.58 درصد بود. در سال 2004 منطقه بسیار کم خطر 156.77 کیلومتر مربع مساحت و 9 درصد از مساحت کل را پوشش می داد. شکل 8 مساحت و درصد خطر سیل را در سال های 1998 و 2004 نشان می دهد.
شکل 8 . مقایسه منطقه خطر سیل بین سال های 1998 و 2004 ناحیه کوریگرام.
نقشه سیلاب منطقه کوریگرام در سال 1377 نشان داد که غلظت بالای خسارات هر طرف رودخانه اعم از اراضی مزرعه و کشاورزی. این مناطق زمین های بسیار حاصلخیز هستند که می توانند انواع میوه ها و محصولات زراعی را تولید کنند. به دلیل عدم حفاظت دقیق در برابر سیل و مدیریت صحیح سیل، محصولات زراعی آسیب دیدند. جاده های زیادی وجود دارد، راه های موتوری، جاده های بزرگراه و بسیاری از جاده های کوچک آسیب دیده اند. در این مطالعه تنها منطقه آبگرفته نقشه برداری شده است. اطلاعات دشت سیلابی از منطقه مورد مطالعه در دسترس نبود. در آنجا این نقشهبرداری سیلاب یکی از رویدادهای تاریخی گستردگی سیل خواهد بود که میتوان به طور بسیار مؤثری برای مدلسازی سیلهای خاص و ایجاد مرزهای عمومی دشت سیلابی استفاده کرد.
در شکل 3 و شکل 7 ، مناطق رنگ آبی منطقه خطر سیل بسیار زیاد را نشان می دهد که در آن مناطق رنگ سبز، سبز روشن و خاکستری منطقه خطر سیل زیاد، متوسط، کم و بسیار کم را نشان می دهد. در آنجا رنگ سبز نسبت به نواحی رنگ سبز روشن خطر بیشتری دارد. در شکل 3 و شکل 7رنگ قرمز، نواحی ساختمانی را نشان میدهد که محلهای مسکونی مختلف در آن واقع شدهاند. این اراضی مسکونی و زراعی در منطقه سیل خیز رودخانه های مختلف قرار می گیرند. در تجزیه و تحلیل این پهنه ها فاصله از رودخانه ها محاسبه نمی شود زیرا ارتفاع عامل اصلی نسبت به فاصله برای وقوع سیلاب است. به عنوان مثال، منطقه ای که در کرانه سمت راست رودخانه واقع شده است، ممکن است به دلیل ارتفاع زیادش تحت تاثیر سیل قرار نگیرد، جایی که کرانه سمت چپ از رودخانه دور است اما به دلیل شیب ملایم کم از رودخانه تحت تاثیر سیل قرار گرفته است. نقشه آسیب پذیری سال 1998 و 2004 نشان داد ( شکل 3 و شکل 7) وسعت احتمالی فاجعه سیل. از تصویر یا طبقه بندی خطر نقشه، ساختمان های مسکونی، صنایع و زمین های کشاورزی را می توان در مناطق مختلف خطر رودخانه مشاهده کرد. این تجزیه و تحلیل پیشنهاد می کند که مناطق بسیار پرخطر باید با دقت زیادی در اهداف مختلف با حفاظت سیلاب و مدیریت صحیح سیل برای کاهش تلفات اموال و جانی استفاده کنند. همچنین باید مناطق سبز روشن را برای استفاده از زمین توسط دولت کنترل کند.
5. نتیجه گیری
استفاده از تصاویر سنجش از دور و ابزار GIS برای نقشه برداری سیل در حوادث سیل اخیر بسیار موثر است. این مطالعه نشان می دهد که چگونه نقشه سیل یک سیستم رودخانه بزرگ می تواند در مدت زمان بسیار کوتاهی با کمک داده های سنجش از دور و ابزارهای GIS تولید کند. نقشه ها می توانند به تصمیم گیرندگان در شناسایی مناطق خطر سیل کمک کنند. همچنین به تصمیم گیرندگان برای برنامه ریزی سیستم کاربری مسکونی، شهری و اراضی یک حوضه کمک می کند. همچنین اطلاعات مفیدی را در اختیار برنامه ریزان شهری قرار می دهد تا از جابجایی، کاهش، نوسازی، حفاظت در برابر سیل و سیستم مدیریت سیل برای کاهش املاک و تلفات جانی استفاده کنند. این مطالعه همچنین استفاده بیشتر از داده های سنجش از دور و ابزارهای GIS را برای نقشه برداری مناطق خطر سیل پیشنهاد می کند. اینجا، این اطمینان حاصل می شود که نقشه برداری سیلاب منطقه کوریگرام برای مدیریت خطر سیل و حفاظت از سیل کاملاً مؤثر است. از نقشهبرداری سیلاب منطقه کوریگرام در سالهای 1998 و 2004، کل منطقه به پنج دسته فراوانی سیلاب تقسیم میشود که عبارتند از: مناطق بسیار پرخطر، مناطق پرخطر، مناطق با خطر متوسط، کم خطر و مناطق بسیار کم خطر. این مطالعه نشان می دهد که منطقه کوریگرام به دلیل شیب کم و شیب حوضه آبخیز و احاطه شدن توسط رودخانه های کوچک و بزرگ متعدد در معرض خطر بالایی قرار دارد و در اینجا نیاز به مدیریت صحیح سیل با نقشه برداری دقیق سیل دارد.
بدون دیدگاه