کلمات کلیدی:

تپه شنی; خطرات طبیعی؛ سنجش از راه دور؛ GIS; مصر

چکیده

حرکت تپه‌های ماسه‌ای پدیده‌ای خطرناک در مصر است و تهدید بزرگی بر کاربری و پوشش اراضی موجود و همچنین طرح‌های توسعه ایجاد می‌کند. این مقاله مورفولوژی تپه‌های ماسه‌ای را مورد مطالعه قرار داد و میزان حرکت و جهت تپه‌های شنی را در یک پروژه جدید توسعه‌یافته در جنوب غربی مصر تعیین کرد. دو تاریخ از تصاویر ماهواره‌ای برای ردیابی تپه‌های بارکان در مکان‌های مختلف با ویژگی‌های مورفولوژیکی مختلف برای تخمین نرخ حرکت سالانه بر اساس همبستگی‌های جغرافیایی نقطه به نقطه استفاده شد. 149 تپه از تپه‌های ماسه‌ای رایج در منطقه مورد مطالعه شامل تپه‌های بارکان و تپه‌های عرضی برای تعیین دقیق سرعت حرکت آنها مورد مطالعه قرار گرفتند که از 1.3 تا 19.3 من -1 متغیر بود.. جهت حرکت تپه های ماسه ای عمدتاً به سمت جنوب و اندکی جنوب شرقی با دامنه 265 تا 295 درجه بود. کمیت حرکت تپه های شنی و جهت آن، در واقع، امکان تعیین تهدید عمده در کاربری زمین و پوشش زمین و همچنین پروژه های جدید توسعه را فراهم کرده است.

1. مقدمه

جمعیت مصر حدود 90 میلیون نفر است که با این حال، تنها در 6.6 درصد از خاک مصر در امتداد دشت سیلابی دلتای نیل و رودخانه نیل ساکن هستند [ 1 ]]. افزایش بیش از حد جمعیت، هم دولت و هم افراد را برای گسترش جانبی به سمت سرزمین بیابانی ترغیب کرده است. یکی از مناطق هدف اصلی برای گسترش جانبی، بیابان غربی اما در مکان‌های خاص مانند گوشه غربی کویر غربی است. در این منطقه، دولت پروژه های توسعه ای عظیمی از جمله کشاورزی، گردشگری شهری و پزشکی را آغاز کرد. پروژه های برجسته مختلفی در این منطقه از جمله احیای زمین برای مصارف کشاورزی مانند پروژه توشکا توسعه یافته است. با این حال، مسئله اصلی در دسترس بودن آب و مناسب بودن زمین بود [2،3]; مسئله مهم از دست رفته خطر خطرات طبیعی به ویژه حرکات تپه های شنی بود. از این رو،

نهشته‌های بادی حدود 16 درصد از کل قلمرو مصر را پوشش می‌دهند که گسترش توسعه را محدود می‌کند و همواره تهدیدی را برای کاربری و پوشش زمین موجود ایجاد می‌کند [8-10]. این شامل انواع دریاهای شنی، مزارع شنی، دشت های شنی و ورقه های شنی است [11،12]. منطقه مورد مطالعه بخشی از این سیستم بادی پویا است که توسط فرآیندهای مختلف سطح زمین کنترل می شود، که مناطق وسیعی از تپه های شنی را ایجاد می کند که نشان دهنده یک خطر شدید است [13،14]. در شرایط خشک، جایی که نرخ تبخیر بیشتر از نرخ بارندگی است. و پوشش گیاهی کمیاب است، تپه های شنی با سرعت ها و جهت های مختلف حرکت می کنند. تعیین میزان حرکات تپه های ماسه ای و گسترش فضایی آنها برای حفاظت از منابع طبیعی و پروژه های دست ساز است.

بسیاری از تحقیقات قبلی در مورد تشخیص و اندازه‌گیری حرکات تپه‌های شنی در مصر از روش‌های مرسوم تکنیک‌های زمینی پیروی کرده‌اند که شامل تله‌های شنی، میله‌های فولادی و آهنی [15،16] و رنگ فلورسنت [ 17 ] است. در فرورفتگی الخارگا، همان تکنیک‌ها حرکت تپه‌های ماسه‌ای را 10-18 متر در سال تخمین زده‌اند [ 18 ]. اگرچه این تکنیک‌ها سطح بالایی از دقت را نشان می‌دهند، اما اندازه‌گیری‌هایی را روی تپه‌های شنی موضعی خاص در فواصل ماهانه یا فصلی ارائه می‌کنند. از آنجایی که آنها بر اندازه گیری های میدانی هدفمند متکی هستند، این روش ها ذاتاً فاقد قابلیت نظارت بر پوشش گسترده هستند. علاوه بر این، آنها مقرون به صرفه نیستند: زمان، تلاش و پول را مصرف می کنند.

تکنیک‌های سنجش از دور می‌توانند به طور مؤثری برای نظارت بر حرکات تپه‌های شنی از طریق مقایسه تصاویر ماهواره‌ای چند زمانی مورد استفاده قرار گیرند [19-22]. برخلاف اندازه‌گیری‌های میدانی، داده‌های سنجش از دور پوشش منظم و گسترده‌ای را برای تجزیه و تحلیل و اندازه‌گیری نشان می‌دهند [23،24]. علاوه بر این، اگرچه تصاویر ماهواره‌ای پوشش چندزمانی مناطق بزرگ در ساحل کم را فراهم می‌کند، تعریف کلاسیک مرزهای تپه‌های ماسه‌ای به شدت تحت‌تاثیر هندسه و شرایط روشنایی ماهواره قرار می‌گیرد [25،26]. این [ 27 ] تفسیر بصری داده‌های سنجش از دور برای تعیین تپه‌های شنی Wahiba عمان با اندازه‌های مختلف بود و قادر بود انواع تپه‌ها را به رژیم باد غالب در هر دو دوره کوتاه‌مدت مرتبط کند. تجزیه و تحلیل عمیق داده های سنجش از دور می تواند طبقه بندی تپه های شنی را امکان پذیر کند. محققان [ 8] از این رویکرد برای طبقه بندی تپه های شنی به سه دسته اصلی استفاده کرد:

1) تپه های شنی مهاجر که در آن کل بدنه تپه با تغییر شکل و ابعاد کم یا بدون تغییر پیش می رود. مورد معمول این دسته، برچان ها هستند که ریخت شناسی آنها نسبتاً ساده [28،29] و عرضی و هلالی است [ 30 ].

2) تپه های شنی دراز، که در آن طول تپه ها در طول زمان با استفاده از فرآیندهایی که به شدت با آن هایی که بر تپه های شنی مهاجر تأثیر می گذارند متفاوت است، افزایش می یابد. این دسته بیشتر توسط تپه های شنی خطی نشان داده می شود. و 3) تپه های انباشته، که در آنها تپه های شنی پیشروی یا کشیدگی خالص کمی نشان می دهند یا اصلاً وجود ندارد. تپه های شنی مهاجر فعال ترین گروه تپه های شنی هستند و مهاجرت آنها می تواند تهدید بزرگی بر زیرساخت ها و هم کاربری زمین و هم پوشش های زمین مانند جاده ها، زمین های کشاورزی ایجاد کند [31-33].

منطقه مورد مطالعه دارای سطح بالایی از حرکت تپه برچان است. که از 20 تا 100 متر در سال متغیر است و همبستگی قوی با بادهای موثر، اندازه تپه های شنی، طول زمین سمت بادگیر و میانگین زاویه شیب سمت رو به باد را نشان می دهد [14-38]. تجزیه و تحلیل داده‌های باد در ایستگاه خرگا نشان داد که حدود 95 درصد باد مؤثر از جهت شمال با سرعت 20 کیلومتر در ساعت می‌آید که به طور فعال تپه‌های کوچک‌تر را با سرعت بیشتری نسبت به تپه‌های بزرگ‌تر حرکت می‌دهد. این به این دلیل است که توده شن و ماسه منتقل شده کاهش می یابد، زیرا تپه کوچکتر می شود. در واقع، استفاده از زمین و پوشش نقش عمده ای در چنین حرکاتی ایفا می کند که در آن پوشش گیاهی حرکات را به حداقل می رساند و تپه های شنی را تثبیت می کند [ 34 ].

در این تحقیق از داده‌های سنجش از دور به عنوان منبع اطلاعات و تکنیک‌های GIS برای ردیابی مورفولوژی تپه‌ها و تعیین حرکات تپه‌های شنی به صورت یکپارچه استفاده شد تا یک خط مبنا برای سیستم عملیاتی برای خطر تپه‌های ماسه‌ای در منطقه مورد مطالعه ارائه شود.

2. منطقه مطالعه

منطقه فرورفتگی توشکا در صحرای جنوب غربی مصر، در حدود 250 کیلومتری جنوب غربی شهر اسوان، بین عرض جغرافیایی 22˚30′ شمالی – 23˚45′ شمالی و طول جغرافیایی 30˚0’E – 31˚30’E واقع شده است ( شکل 1 ). فرورفتگی توشکا از شمال به فلات Sinn EL-Kaddab محدود می شود که توسط سنگ آهک و گچ پالئوسن و ائوسن پوشیده شده است. این منطقه میزبان دو ویژگی بادی است که به عنوان منبع تپه های شنی در منطقه اهمیت زیادی دارند.

این منطقه تقریباً مسطح در ضلع شرقی با ارتفاع 90 متر از سطح دریا (ASL) است که الهام بخش دولت مصر برای احیا و توسعه این منطقه است. برنامه ریزی شد تا از آب اضافی دریاچه ناصر (بالاتر از 178 متر شرقی) از طریق سرریز کانال آبیاری اصلی (کانال شیخ زاید) برای توسعه کشاورزی استفاده شود [ 35 ]]. با این حال، وجود تپه های شنی متحرک متعددی که توسط چندین گروه سازماندهی شده اند، تحت سلطه قرار دارد که تهدید بزرگی برای چنین برنامه های توسعه ای دارد. این شامل یک کمربند وسیع از تپه‌های ماسه‌ای از نوع بارچان است که از بخش غربی فرورفتگی توشکا در جهت شمال-جنوب عبور می‌کند. این به همراه کمربند تلماسه ای طولی عظیمی است که از شمال وارد منطقه توشکا می شود. دومین ویژگی منطقه کوچک ماسه ای است که در سطح فلات قرار دارد و از جنوب تا منطقه توشکا امتداد دارد. شرایط اقلیمی منطقه نقش مهمی در شکل گیری چشم انداز و اکولوژی منطقه توشکا دارد. این یک حالت معمولی فوق خشک با بارندگی نادر و دمای بالا در بیشتر مواقع سال با میانگین دمای هوا 33 درجه سانتیگراد در تابستان و 16 درجه سانتیگراد در زمستان است. سرعت و جهت باد نیروی محرکه حرکت تپه های شنی در این منطقه است،-1 .

3. مواد و روشها

در این مطالعه از دو تاریخ از تصاویر ماهواره‌ای استفاده شد که نقشه‌برداری موضوعی Landsat به تاریخ 2000 و Spot Image مورخ 2006 است. از داده‌های تکمیلی نقشه‌های زمین‌شناسی و نقشه‌های توپوگرافی در مقیاس 1:100000 برای تولید لایه‌های موضوعی دیگر استفاده شد. تصاویر ماهواره ای به صورت هندسی بر روی سیستم طرح ریزی جهانی عرضی مرکاتور (UTM) (منطقه 36) تصحیح شدند. آنها همچنین به صورت رادیومتری تصحیح کردند تا اثر ذرات معلق در هوا را از جو برای تجزیه و تحلیل بیشتر حذف کنند. تکنیک‌های تقویت شامل ترکیب نواری و جیره‌بندی نواری برای تفسیر بصری و شناسایی تپه‌های شنی استفاده شد.

تکنیک‌های بهبود یکسان‌سازی هیستوگرام و تشخیص لبه برای تشخیص واضح برآمدگی‌های تپه‌های شنی و خطوط بر اساس تفاوت در روشنایی ویژگی‌های مختلف تپه‌ها را فعال می‌کند. به عنوان مثال، دامنه های لی روشن و دامنه های رو به باد تاریک بودند. برعکس، زمین‌های تپه‌ای باقی‌مانده بین تپه‌ای مواج پراکنده معمولاً به صورت مناطق خاکستری در تصاویر ماهواره‌ای ظاهر می‌شوند. این به این دلیل است که قسمت‌های مختلف تپه‌ها در نتیجه هندسه سیستم حسگر خورشید- تپه-سنسور، زوایای متفاوتی از بازتاب نور ایجاد می‌کنند. نور منعکس شده توسط شیب های برچان و پشته های تپه با نور کمی بازتاب می شود

شکل 1 . حوزه ی مطالعه.

پشت برآمدگی‌های بین تپه‌ها، که تصویری تاریک را ثبت کرد. بنابراین ردیابی این تپه‌های ماسه‌ای به‌ویژه تپه‌های بارکانی انتخاب شده برای همبستگی جغرافیایی و محاسبه سرعت حرکت انجام شد.

شکل 2 رویکرد فنی سیستماتیک مطالعه مورفولوژی تپه ها و تعیین میزان حرکات تپه های ماسه ای را نشان می دهد. این بر اساس این واقعیت است که تپه برچان با حفظ شکل خود حرکت می کند، که تعادل فرسایش و نرخ رسوب ماسه را حفظ می کند. شن و ماسه از تلماسه به سمت تپه لی منتقل می شود و باعث مهاجرت تپه می شود ( شکل 3 ). مکانیسم اصلی شور کردن انتقال شن و ماسه با استفاده از باد است که یک نورد سطحی معمولی است. تاج ناپایدار می شود و بهمن های شنی در پایین صفحه لغزش رخ می دهد. مراحل روش شناختی کلیدی عبارتند از:

1) انتخاب پوشش دو نقطه ای یکسان برای نشان دادن تپه های شنی منفرد در هر تصویر، چه در نقاط خاصی در تپه های شنی یا در نقطه مرکزی، این عمدتا بر اساس تاج به تاج (مقعر به مقعر) است. همبستگی. شکل 3 یک تصویر میدانی از تپه بارکان را با نقاطی که واقعاً برای همبستگی استفاده می شوند نشان می دهد.

2) استخراج مختصات جغرافیایی هر تپه های شنی مورد مطالعه شامل نقاط کراوات X و Y.

3) مسافت کل حرکت را با استفاده از این معادله محاسبه کنید:

4) زاویه جهت حرکت را با استفاده از این معادله محاسبه کنید:

5) سپس با استفاده از این معادله، میانگین سرعت حرکت تپه های شنی در سال را با میانگین کل نقاط محاسبه کنید.

، که در آن n تعداد نقاط محاسبه شده است. 6) میانگین حرکت تپه های شنی در منطقه مورد مطالعه را با میانگین گیری حرکات تپه در 5 منطقه پایلوت محاسبه کنید ( شکل 3 ).

سطح دقت در معرض ردیابی تپه های ماسه ای است که صرفاً با تجربه شناسایی تپه های ماسه ای کنترل می شود. برای به حداقل رساندن خطا ناشی از تعیین تشخیص خطوط تلماسه، متخصص ژئوموفولوژی که خطوط این تپه‌ها را ردیابی کرده و با تأیید صحرایی و نقاط GPS پشتیبانی می‌کند. ثانیاً، خطای دیگری وجود دارد که از تفاوت وضوح فضایی بین تصویر لندست (30 متر) و تصویر SPOT (20 متر) ناشی می شود. ادغام وضوح تصویر چند طیفی TM با پانکروماتیک برای بهبود وضوح فضایی تصویر TM تا 15 متر. این امر تفاوت بین هر دو تصویر را به حداقل رسانده است که در نتیجه خطا را در سطح قابل قبولی برای چنین کاربردهایی به حداقل می رساند.

پنج منطقه آزمایشی منتخب برای مطالعه مورفولوژی تپه‌ها و تعیین حرکات تپه‌های شنی انتخاب شدند که بیشتر محیط منطقه را پوشش می‌دهند و بیشتر منطقه مورد توسعه را پوشش می‌دهند. شکل 4 زیر موقعیت این مناطق پایلوت را نشان می دهد که از 1 تا 5 شماره گذاری شده اند که برای مهاجرت تپه های ماسه ای به شدت مورد مطالعه قرار خواهند گرفت.

شکل 2 . نمودار جریان رویکرد روش شناختی.

شکل 3 . تپه معمولی بارچان در مزرعه با نقاط پیوندی مرجع پیشنهادی (صلیب سرخ) برای همبستگی جغرافیایی.

4. نتایج

4.1. مورفولوژی تپه و الگوی توزیع

کویر جنوب غربی مصر توسط یک سیستم باد بسیار پیچیده اشغال شده است که با چند جهت و شدت مشخص می شود. این سیستم‌های بادی نیروی محرکه اصلی تجمیع پویایی ویژگی‌های ژئومورفیک در منطقه مورد مطالعه و همچنین مونتاژ انواع سیستم‌های تپه‌های ماسه‌ای هستند که از طولی تا برچان و همچنین تپه‌های عرضی متفاوت هستند. را

شکل 4 . پنج منطقه آزمایشی انتخاب شده (در اطراف سرریز دریاچه های توشکا).

شرایط اقلیمی غالب در این منطقه خشک تا فوق خشک با بارش کم و نرخ تبخیر بالا همراه با پوشش گیاهی کمیاب است. این یک محیط معمولی برای حرکت تپه های شنی در نرخ ها و جهت های مختلف ایجاد می کند. مورفولوژی تپه های شنی منطقه مورد مطالعه توسط تپه های برچان و عرضی غالب است. تفسیر تصاویر ماهواره ای هیچ تغییر عمده ای در مورفولوژی تپه ها نشان نداده است. با این حال، تغییرات در رژیم باد (میزان و جهت) منجر به تغییرات جزئی در خطوط تلماسه ای شده است که برای اندازه گیری فاصله مهاجرت بین دو تاریخ استفاده می شود.

کمربندهای تپه ای که راهروهای باد را اشغال می کنند به وضوح در تصاویر ماهواره ای 2000 و 2006 مشخص شدند. چهار شکل هندسی قابل تشخیص از تپه شنی در منطقه مورد مطالعه تعریف شد که عبارتند از:

1) تپه های شنی موج دار که امواج متوالی را روی ورقه های شنی یا سطوح سنگی تشکیل می دهند.

2) بارچان های کوچک فردی؛

3) تپه های ورقه ای; و 4) ورقه ها و سایه ها.

پردازش تصویر دیجیتالی بهبود تصاویر ماهواره‌ای را قادر می‌سازد تا خطوط کلی این کمربندها را تعیین و ردیابی کند که تغییرات عمده در خطوط و رشد تپه‌ها را در 6 سال (یعنی حرکات) نشان می‌دهد. شکل 5 خطوط ردیابی شده روی تپه های ماسه ای را در هر دو تاریخ تصاویر ماهواره ای نشان می دهد که به وضوح پیشرفت تپه های شنی را نشان می دهد. تپه های شنی پیشرفته اغلب در جهت باد غالب هستند (در این شکل به سمت جنوب).

مناطق پایلوت 1، 2 و 5 همان شکل تپه های برچان را با جهت کلی مهاجرت به سمت جنوب در همان جهت باد که بر مهاجرت در این جهت تأثیر می گذارد، اشغال کرده و حفظ کرده اند. با این حال، تپه های شنی در مناطق آزمایشی 3 و 4 از نظر شکل پیچیده تر هستند، از جمله تپه های شنی عرضی، و حرکات. که انعکاسی از جهت های متعدد باد موثر بر این دو منطقه آزمایشی است.

تفسیر بصری عمیق تصویر ماهواره ای [ 1 ] امکان درک منبع تپه های شنی در منطقه مورد مطالعه را فراهم کرده است. تقریباً از شمال که میدان تپه ای بزرگ ابومحریک وجود دارد ایجاد می شود. منبع تپه های شنی دیگر از کمربندهای باریک تپه ای است که به موازات سمت غربی دره نیل بین دو استان محله بنی سوف و اسوان قرار دارد. تفسیر بصری منطقه مورد مطالعه نیز وجود فرورفتگی های بین دونه ای را تایید کرده است که عموماً نواحی توپوگرافی کم بین کمربندهای تپه های ماسه ای را موج می زند.

شکل 5 . تغییرات در خطوط تلماسه و موقعیت خط الراس از سال 2000 تا 2006.

تعیین میزان حرکات و جهت تپه های شنی بر اساس ردیابی مرز چند زمانی تپه های شنی برای همبستگی و تعیین فضایی بود. گسترش فضایی تپه های شنی جهت اصلی حرکات و بزرگی حرکات را فراهم می کند.

4.2. نرخ مهاجرت تپه های شنی

برای تعیین حرکات واقعی تپه های شنی، همبستگی جغرافیایی بین تپه های شنی فردی با استفاده از نقاط همبسته روی خطوط تپه های شنی بر روی تاج یا تاج تپه اندازه گیری شد.

منطقه آزمایشی 1 در شمال دریاچه توشکا قرار دارد که توسط تپه های شنی معمولی بارکانی اشغال شده است. 12 نقطه روی چهار تپه شنی معمولی بارکان برای اندازه‌گیری تفاوت مکان به عنوان تابعی از مهاجرت تپه‌ها انتخاب شد. دو تاریخ تصاویر ماهواره ای شکل و مورفولوژی تپه های برچان را با حرکت به سمت جنوب حفظ کردند ( شکل 6 ). همبستگی جغرافیایی یک به یک نقطه بین دو تصویر، حداقل حرکات تپه های شنی 1.3 my -1 و حداکثر 3.7 my -1 را با میانگین سالانه حرکات در طول 6 سال 2.3 my -1 برآورد کرد . جهت کلی حرکت اندکی به سمت جنوب شرقی و با میانگین زاویه حرکت 290 درجه است.

مناطق پایلوت 2 و 4 در داخل دریاچه های توشکا قرار دارند که توسط برچان ها، تپه های شنی کشیده و نامنظم اشغال شده است. برای تعیین جابجایی این خطوط به عنوان تابعی از مهاجرت تپه‌ها در این منطقه خاص، 10 نقطه بر روی 7 خطوط تپه‌های مختلف انتخاب شد که اکثریت تپه‌های ماسه‌ای در منطقه آزمایشی 2 را نشان می‌دهند. دو تاریخ تصاویر ماهواره ای نشان داد که مورفولوژی تپه با حرکات مداوم به سمت جنوب حفظ می شود ( شکل 7 ). همبستگی جغرافیایی یک به یک نقطه ای بین دو تصویر حداقل حرکات 1.45 my -1 و حداکثر 11.95 my -1 را با میانگین سالانه حرکات 6 ساله 7.1 my -1 برآورد کرد.. جهت کلی حرکت اندکی به سمت جنوب شرقی است، با حرکت متوسط

شکل 6 . حرکت تپه های شنی برچان در منطقه خلبانی 1.

شکل 7 . حرکت تپه در منطقه خلبان 2.

زاویه مان 275 درجه

با این حال، در منطقه پایلوت 4: 13 نقطه بر روی 6 تپه شنی منطقه پایلوت 4 توزیع شد ( شکل 8 ). جابجایی بین این نقاط حداقل حرکات 2.1 من -1 و حداکثر 16.9 -1 من را با میانگین سالانه حرکات در 6 سال 6.85 -1 من تخمین زده است. جهت کلی حرکت اندکی به سمت جنوب شرقی و با میانگین زاویه حرکت 295 درجه است.

این 2 منطقه پایلوت (2و4) با انتقال شن و ماسه به دریاچه ها بر روی دریاچه های توشکا تأثیر گذاشته و باعث ایجاد تهدیدی برای لجن زایی دریاچه ها می شود.

دو منطقه پایلوت آخر 3 و 5 در جنوب سرریز دریاچه‌های توشکا قرار دارند که توسط برچان‌ها و چند تپه شنی کوچک نامنظم اشغال شده است. برای تعیین جابجایی این خطوط به عنوان تابعی از مهاجرت تپه‌ها، 15 نقطه بر روی 5 طرح کلی تپه‌های شنی مختلف انتخاب شد که اکثر تپه‌ها را در منطقه آزمایشی 3 نشان می‌دهند. دو تاریخ تصاویر ماهواره ای شکل و مورفولوژی حفظ شده تپه های شنی برچان را با مهاجرت به جنوب نشان می دهد ( شکل 9 ). همبستگی نقطه به نقطه بین دو تصویر ماهواره ای حداقل حرکات 1.8 my -1 و حداکثر 6.7 my -1 را با میانگین حرکات سالانه 6 سال از 3.9 my -1 تخمین زده است.. جهت کلی حرکت اندکی به سمت جنوب شرقی و با میانگین زاویه حرکت 270 درجه است.

با این حال، 39 نقطه بر روی 15 تپه شنی منطقه آزمایشی 3 توزیع شد ( شکل 1 0 ). جابجایی اندازه‌گیری شده بین این نقاط حداقل حرکات 2.9 من -1 و حداکثر 19.3 -1 من را با میانگین حرکات سالانه 6 سال 6.8 -1 من می‌دهد . جهت کلی حرکت به سمت جنوب با زاویه حرکت متوسط ​​265 درجه است.

5. بحث

تپه های شنی پدیده های بسیار رایج در مصر هستند که نزدیک به 17 درصد از خاک مصر را اشغال می کنند. این تپه های ماسه ای به طور فعال در حال مهاجرت هستند و تهدیدی بزرگ برای فعالیت های انسانی و کاربری های موجود و پوشش زمین ایجاد می کنند. تشخیص بزرگی حرکات تپه های شنی و همچنین جهت می تواند به طور قابل توجهی به کاهش تهدید نامطلوب آنها به ویژه در پروژه های جدید توسعه یافته مانند منطقه مورد مطالعه کمک کند.

منطقه مورد مطالعه، بخش جنوبی کویر غربی، در معرض محیطی فوق‌خشک با سیستم باد چند جهته است که حرکت تپه‌های ماسه‌ای را تسریع می‌کند و بارندگی کم را برای تثبیت این گونه حرکات تپه‌ها تسریع می‌کند. شکل 1 1 شبیه سازی جهت باد غالب در منطقه منطقه مورد مطالعه است که جهت های متغیر با جهت غالب اصلی شمال به جنوب را نشان می دهد که همیشه از سرریز دریاچه ناصر عبور می کند.

شکل 8 . حرکات تپه در منطقه خلبان 4.

شکل 9 . حرکات تپه در منطقه خلبان 5.

شکل 1 0. حرکت تپه های شنی در منطقه خلبان 3.

شکل 11. شبیه سازی جهت باد غالب در منطقه.

برای کمک به تصمیم گیرندگان و برنامه ریزان برای پروژه های جدید توسعه برای کاهش خطرات طبیعی حرکت تپه های شنی، نیاز به مطالعه چنین تهدیدی با استفاده از ابزاری برای ایجاد پوشش گسترده وجود دارد. به همین دلیل است که داده های سنجش از دور ابزاری موثر برای دستیابی به این هدف است. استفاده از تصاویر ماهواره ای امکان درک سیستم تپه های ماسه ای منطقه فرورفتگی توشکا را در یک پوشش گسترده و تعیین میزان حرکت تپه های شنی را فراهم می کند. در 5 منطقه آزمایشی منتخب، حدود 149 تپه (تپه های عرضی، بارکان و تپه هیبریدی) برای تخمین نرخ واقعی حرکات تپه های شنی مورد مطالعه قرار گرفتند، که از حداقل 1.3 من -1 تا حداکثر 19.3 من -1 متغیر بود.. همچنین به خوبی مشاهده شده است که برخی از مناطق آزمایشی مانند منطقه آزمایشی 1 نشان دهنده مهاجرت معمولی تپه های شنی با سرعت و جهت تعیین شده است. با این حال مناطق دیگر، مانند منطقه آزمایشی 4، منعکس کننده تغییرات دینامیکی در مورفولوژی تپه های شنی هستند. حرکات تخمینی تپه های شنی در این تحقیق با برخی از اندازه گیری های مربوطه در محل توسط برخی از محققان قبلی مقایسه شد. شکل 1 2 همبستگی بین هر دو نتیجه را با r 2 0.86 نشان می دهد، که به این معنی است که 86٪ از حرکات تخمینی تپه با اندازه گیری های مشاهده شده واقعی مطابقت دارد. چنین سطحی از دقت در سطحی از کاهش خطر قابل قبول است.

6. نتیجه گیری

با این حال، جهت حرکت غالب تقریباً در جهت جنوبی در زوایای 270 تا 290 درجه تخمین زده شد. در واقع، چنین سرعت بالایی از جابجایی ها تأثیر مستقیمی بر کانال سرریز دریاچه توشکا، کانال شیخ زاید دارد که مناطق برنامه ریزی شده کشاورزی، فعالیت های کشاورزی موجود، زیرساخت هایی مانند جاده ها و مناطق شهری را تغذیه می کند. در واقع، نتایج این تحقیق می‌تواند به مقامات محلی، تصمیم‌گیرندگان و برنامه‌ریزان کمک کند تا تأثیر حرکت تپه‌های شنی را بر پروژه جدید برنامه‌ریزی‌شده یا خروجی کاهش دهند یا به حداقل برسانند.

شکل 1 2. مشاهده شده در مقابل حرکت تپه های شنی تخمینی.

 

منابع

  1. اطلاعات سرشماری جمهوری مصر (CAPMASS)، “مصر در ارقام – گزارش رسمی”، 2006.  [زمان(های استناد): 2]
  2. EM El Shazly و MA Abd El Hady، “زمین شناسی و شرایط آب زیرزمینی منطقه حوضه توشکا، مصر”، یازدهمین سمپوزیوم بین المللی سنجش از دور محیط زیست، آب های زیرزمینی در مناطق خشک در مصر، 1977، ص 25-29.
  3. NS Embabi، “ژئومورفولوژی مصر. اشکال زمین و تکامل. بخش 1. صحرای غربی و دره نیل، انجمن جغرافیایی مصر، 2004.
  4. I. Abou El-Magd و EA Hermas، “تأثیر انسانی بر لندفرم های ساحلی در ناحیه بین زهکشی گاماسا و کیچنر، دلتای نیل شمالی، مصر” مجله تحقیقات ساحلی، جلد. 26، شماره 3، 1389، صص 541-548. https://dx.doi.org/10.2112/08-1172.1
  5. SP گی جونیور، “مشاهدات در مورد حرکت تپه های شنی بارچان در نازکا به منطقه تاناکا در جنوب پرو”، ژئومورفولوژی، جلد. 27، شماره 3-4، 1378، صص 279-293. https://dx.doi.org/10.1016/S0169-555X(98)00084-1
  6. AW Gifford، DM Warner و F. El-Baz، “مشاهدات مداری توزیع شن و ماسه در صحرای غربی مصر”، در: F. El-Baz and DM Warner, Eds., Apollo-Soyuz Test Project, Summary Science Report, جلد 2، مشاهدات زمین و عکاسی، NASA Sp-412، واشنگتن دی سی، 1979، صفحات 219-236.
  7. EA Hermas، S. Leprince و I. Abou El-Magd، “بازیابی حرکات تپه شنی با استفاده از همبستگی زیر پیکسلی تصاویر سنجش از دور نوری چند زمانی، شمال غربی شبه جزیره سینا، مصر”، سنجش از دور محیط، جلد. 121، 2012، صص 51-60. https://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2012.01.002
  8. NS Embabi، “انواع و الگوهای تپه های شنی در مصر”، Bulletin de la Societe de. Geographie D’Egypte, Vol. 68، 1995، صص 57-90.  [زمان(های استناد): 1]
  9. موسسه تحقیقات محیط زیست و اقلیم، “ویژگی های زیست محیطی دریاچه های توشکا”، گزارش نهایی، مرکز ملی تحقیقات آب، قاهره، 2007.
  10. FI Khalaf and D. Al-Ajmi, “Processes Aeolian and Sand Encroachment Problems in Kowait” Geomorphology, Vol. 6، شماره 2، 1372، صص 111-134. https://dx.doi.org/10.1016/0169-555X(93)90042-Z
  11. NS Embabi, “Sand Seas of the Western Desert of Egypt,” In: AS Alsharhan, KW Glennie, GL Whittle and CG St. Kendall, Eds., Quaternary Deserts and Climatic Change, AA Balkema, Rottordam, 1998, pp. 495- 509.
  12. K. Pye and H. Tsoar, “Aeolian Sand and Sand Dunes,” Unwin Hyman Lts., London, 1990. https://dx.doi.org/10.1007/978-94-011-5986-9
  13. H. Tsoar، “فرآیندهای دینامیکی که بر روی تپه های شنی سیف طولی عمل می کنند”، رسوب شناسی، جلد. 30، شماره 4، 1983، صص 567-578. https://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3091.1983.tb00694.x
  14. MM Hosny و MS Abdelmoaty، “ارزیابی خطر حرکت تپه های شنی در کانال های آبیاری، پروژه توشکا”، سیزدهمین کنفرانس بین المللی فناوری آب، Hurghada، 2009، صفحات 311-321.
  15. RF Misak و M. ElShazly, “Studies on Blown Sand at Some Localities in Sinai and Northern Desert, Egypt,” Journal of Geology, Vol. 1، 1982، صص 115-131.
  16. M. Khidr، “اشکال بادی و خطرات آنها در غرب وادی العریش: یک مطالعه ژئومورفولوژیکی”، پایان نامه دکتری، گروه جغرافیا، دانشگاه عین شمس، مصر، 2006.
  17. H. Tsoar، DG Blumberg و Y. Stoler، “طولانی شدن و مهاجرت تپه های شنی”، ژئومورفولوژی، جلد. 57، شماره 3-4، 1383، صص 293-302. https://dx.doi.org/10.1016/S0169-555X(03)00161-2   [زمان(های) استناد: 1]
  18. ق عشری، «حرکت تپه های شنی در واحه خرگا. ارائه شده در هشتمین نشست سالانه، انجمن زمین شناسی مصر، 1997، ص 21-24.   [زمان(های استناد): 1]
  19. M. Hereher، “مطالعه ای در زمینه تپه های شنی در شمال سینا و ارزیابی خطر زیست محیطی فرآیندهای بادی”، پایان نامه کارشناسی ارشد، نقص علم (دومیت)، دانشگاه منصوره، مصر، 2000.
  20. MS ElBanna، “مطالعات زمین شناسی با تاکید بر مورفولوژی و دینامیک تپه های شنی و اثرات زیست محیطی آنها بر مناطق احیا و توسعه در شمال غربی سینا، مصر”، پایان نامه دکترا، دانشگاه قاهره، مصر، 2004.
  21. CY Wang، JJ Pu، TJ Hua و YW Liu، “تجزیه و تحلیل و استفاده از تصاویر سنجش از دور فضا”، انتشارات صنعت دفاع ملی، پکن، 1985، صفحات 14-18.
  22. SB Yin و YH Sarina، “تحقیق در مورد بیابان زایی شنی در مغولستان داخلی با سنجش از دور و GIS”، مجله منابع و محیط زیست خشک زمین، جلد. 18، 2004، صص 58-62.
  23. S. Leprince, S. Barbot, F. Ayoub and JP Avouac, “Automatic and Precise Ortho-rectification, Coregistration, and Subpixel Correlation of Satellite Satelite, Application to Ground Deformation Measures” IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, جلد. 45، شماره 8، 2007، صص 1529-1558. https://dx.doi.org/10.1109/TGRS.2006.888937
  24. S. Leprince، E. Berthier، F. Ayoub، C. Delacourt و JP Avouac، “مانیتورینگ دینامیک سطح زمین با تصاویر نوری”، Eos، Transactions American Geophysical Union, Vol. 89، شماره 1، 2008، ص. 89. https://dx.doi.org/10.1029/2008EO010001
  25. جی جی لیو، آر. کیپس، ام. هاینز و جی ام مور، “تصویر انسجام چند زمانی ERS SAR به عنوان ابزاری برای مطالعه بیابان شنی (حرکت شن، تجاوز و فرسایش ماسه”، دوازدهمین کنفرانس و کارگاه بین المللی سنجش از دور زمین شناسی کاربردی ، دنور، 1997، صص 1-478.
  26. JG Liu، PG Mason و J. Ma، “اندازه گیری جابجایی جانبی چپ Ms 8.1 Kunlun زلزله در 14 نوامبر 2001 با استفاده از Landsat ETM+ Imagery,” International Journal of Remote Sensing, Vol. 27، شماره 10، 2006، pp.1875-1891.
  27. A. Warren و D. Allison، “اهمیت زیست محیطی Palaeo از سلسله مراتب اندازه تپه”، Palaeogeography، Palaeoclimatology، Palaeoecology، جلد. 137، شماره 3-4، 1377، صص 289-303. https://dx.doi.org/10.1016/S0031-0182(97)00110-7   [Citation Time(s):1]
  28. CS Bristow and N. Lancaster “Movement of a Small Slip Faceless Dome Dune in the Namib Sand Sea, Namibia,” Geomorphology, Vol. 59، شماره 1-4، 2004، صفحات 189- 196. https://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2003.09.015
  29. ZB Dong، XM Wang و GT Chen، “نظارت بر پیشروی تپه های شنی در صحرای تاکلیماکان”، ژئومورفولوژی، جلد. 35، شماره 3-4، 2000، صص 219-231.
  30. TA Maxwell و CV Haynes Jr., “Sand Sheet Dynamics and Quaternary Landscape Evolution of the Selima Sand sheet, South Egypt, Quaternary Science Review, Vol. 20، شماره 15، 2001، صص 1623-1647. https://dx.doi.org/10.1016/S0277-3791(01)00009-9   [Citation Time(s):1]
  31. ZB Dong، GT Chen، ZW Han، CZ Yan و ZS Li، “فاجعه شن و ماسه دمیده در امتداد بزرگراه حمل و نقل نفت صحرای تاریم”، مجله چینی علوم محیطی، جلد. 18، شماره 1، 1376، صص 4-9.
  32. ZD Zhu، S. Liu و XM Di، “بیابان زدایی و توانبخشی در چین”، انتشارات علمی، پکن، 1989.
  33. ZD Zhu، XL Zhao، YQ Lin، YD Hu و T. Wang، “مهندسی بازسازی زمین شنی”، انتشارات علوم محیطی چین، پکن، 1998.
  34. OA Hassan و MB El-Leithy، “نظارت بر مهاجرت تپه های شنی برای توسعه اقدامات کاهشی در افسردگی الخارگا، صحرای غربی”، مجله مصری سنجش از دور و علوم فضایی، جلد. 7، 2004.   [زمان(های) نقل قول: 1]

مقالات داخلی و بین المللی

مطالب مرتبط ...

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید