تحلیل برخی خصوصیات هیدروژئومورفیک و طبیعی حوضه آبخیز فیروزآباد با استفاده از سامانه‌های GIS و GEE

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

2 استاد گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

چکیده
زمینه و هدف: هدف از این پژوهش تحلیل و توصیف عوامل هیدروژئومورفولوژیکی و طبیعی حوضه آبخیز فیروزآباد در استان اردبیل با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین GIS و پردازش ابری گوگل ارث انجین است.
روش‌شناسی: در راستای اهداف پژوهش عوامل ژئومورفیک و طبیعی به کار رفته شامل داده‌های پوشش گیاهی و کاربری اراضی از تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-2 و پایگاه داده GLC-FCS30D در محیط پردازش ابری GEEاستخراج شدند که امکان پردازش سریع و دقیق داده‌های بزرگ را فراهم ساخت. همچنین، داده‌های ارتفاعی با وضوح مکانی 5/12 متر از مدل رقومی ارتفاعی ALOS PALSAR و داده‌های زمین‌شناسی و نوع خاک از سازمان زمین‌شناسی کشور تأمین شدند. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از نرم‌افزارهای GIS و Google Earth Engine صورت گرفت و نقشه‌های متعددی جهت شناسایی الگوهای مکانی و ارتباط عوامل تهیه گردید.
نتایج و یافته‌ها: یافته‌ها نشان داد که پوشش گیاهی با مقادیر NDVI بین 26/0- تا 67/0 متغیر است. به‌طوری که بیشترین تراکم پوشش گیاهی در نواحی شمال‌شرق و شرق حوضه مشاهده می‌شود، در حالی که بخش‌های غربی، جنوب‌غربی و برخی مناطق مرکزی کاهش قابل توجهی دارند. میانگین شیب حوضه حدود ۲۰ درصد با انحراف معیار 63/13 درصد است و بخش‌هایی از حوضه با شیب بیش از ۴۰ درصد، فرسایش شدید و رواناب سریع را تجربه می‌کنند. بارش سالانه بین ۵۳۱ تا ۸۳۷ میلی‌متر نوسان دارد که توزیع ناهمگون آن بر پراکنش پوشش گیاهی و فرآیندهای هیدرولوژیکی تأثیرگذار است. ساختار زمین‌شناسی منطقه با وجود سازندهای حساس به فرسایش مانند مارن‌ها و شیل‌ها، همراه با سازندهای آبرفتی نفوذپذیر، بر فرایندهای هیدرولوژیکی و مورفولوژیکی منطقه تأثیر چشمگیری دارد. ارتفاع متوسط حوضه ۱۸۹۵ متر است و دامنه ارتفاعی از ۱۱۱۸ تا ۳۲۲۵ متر متغیر است. کاربری اراضی عمدتاً شامل مراتع (۵۴ درصد) و اراضی زراعی (۴۴ درصد) است که مدیریت نامناسب آن‌ها می‌تواند تهدیدی برای منابع طبیعی به‌شمار آید. این نتایج می‌تواند به عنوان مبنایی علمی و کاربردی برای برنامه‌ریزی‌های مدیریتی در زمینه حفاظت منابع آب و خاک و کاهش مخاطرات فرسایش، سیل و زمین‌لغزش مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Analysis of Hydro-Geomorphic and Natural Characteristics of the Firoozabad Watershed Using GIS and GEE Systems

نویسندگان English

Aylar Khayati noshahr 1
Mousa Abedini 2
1 university of mohaghegh M.Sc. Student, Department of Physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2 Professor, Department of Physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده English

Background and Objective: The purpose of this study is to analyze and describe the hydro-geomorphological and natural factors of the Firoozabad watershed, located in Ardabil Province, using modern GIS technologies and cloud-based processing via Google Earth Engine (GEE).
Methodology: To achieve the study objectives, geomorphic and environmental factors—such as vegetation cover and land use—were extracted from Sentinel-2 satellite imagery and the GLC-FCS30D database within the GEE environment, which enabled fast and accurate processing of large-scale datasets. Elevation data with a spatial resolution of 12.5 meters were obtained from the ALOS PALSAR Digital Elevation Model, and geological and soil type data were provided by the Geological Survey of Iran. Data analysis was carried out using GIS software and GEE, leading to the creation of various maps to identify spatial patterns and interrelations between factors.
Results and Findings: The NDVI values ranged from -0.26 to 0.67, indicating that the densest vegetation cover is found in the northeastern and eastern parts of the watershed, while the western, southwestern, and certain central areas show a noticeable reduction. The average slope of the basin is approximately 20%, with a standard deviation of 13.63%. Areas with slopes exceeding 40% are prone to severe erosion and rapid surface runoff. Annual precipitation varies between 531 and 837 mm, and its uneven distribution influences both vegetation patterns and hydrological processes. The geological structure, featuring erosion-prone formations like marls and shales alongside permeable alluvial layers, significantly affects the watershed's hydrological and morphological dynamics. The mean elevation is 1,895 meters, with an elevation range from 1,118 to 3,225 meters. Land use is predominantly composed of rangelands (54%) and agricultural lands (44%), where poor management could threaten natural resources. These findings can provide a scientific and practical foundation for watershed management planning focused on conserving soil and water resources and reducing the risks of erosion, floods, and landslides.

کلیدواژه‌ها English

Hydro-geomorphology
Digital Elevation Model
Google Earth Engine
GIS
Firoozabad Watershed

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 مهر 1404

  • تاریخ دریافت 07 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 04 تیر 1404
  • تاریخ پذیرش 03 مهر 1404
  • تاریخ اولین انتشار 05 مهر 1404
  • تاریخ انتشار 05 مهر 1404