Study the effects of landuse changes on the groundwater resources by using satellite images (case study: Miandoab city)

Kazemi, MohammadHossein (2020) Study the effects of landuse changes on the groundwater resources by using satellite images (case study: Miandoab city). Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
62.pdf

Download (1MB)

Abstract

With incrasing population from day to day ،impropey exploitation from groundwater resources has become more and more and these natural resources are facing with a serious threat. On this basis، awareness of water level changes to identify groumdwater aquifers and theire optimal management is necessary. Study of these resource and theire special relationship with features of ground level will be the least effort in protecting these valuable resources. By assessing fluctuations in the groundwater levels we can use it for managing water resources. Also، gathering information about land use changes in order to identify the factors and theire causes over a specified period of time can be considered by planners. On this basis، studing the relation between changesing land use and groundwaters level seen as a necessary matter. This survey investigates the impact of changes in land uses and groundwaters level in Miandoab city by using landsat satellite images and quantitative informations of 120 piezometric wells during years 1383 to 1398 (according to persion calenday).At firs step، landsat satellite images in the years 1383،1388،1393 and 1398 were extracted and classified by using artificial neural network method in the six class including water، watery agricalture، dry farming، pastureland، residental areas and salt-marsh. Overall accuracy and kapa coefficient for each one of the extracted land use maps on average estimanted respectively equal to 90% and 87% that is an acceptable amount. Also، for evaluating levels of groundwater resources in Miandoab city differen models of kriging interpolation were tested which circulay kriging in the yeaers 1383 and 1388 and gaussian kriging interpolation method in the years 1393 and 1398 have had the least error and most accracy. On this basis، circular and gaussian kriging methods were used interpolation the data of 120 piezometric wells that were available in the area under study. According to performed calculation the methods used in the present survey by using height auxiliary parameter show better results in terms of correlation coefficient and error rate for zoning the groundwater level. The results show that during the years 1383 until 1393 water and pasture uses have had a decreasing trend and watery agriculture، dry farming، residental areas and salt-marsh uses have had an increasing trend. But during the study period of 1393 until 1398 due to ample rainfalls in the mentioned years، watery lands had an increasing trend and saline lands had a decreasing trend. As well as in this period of time rangeland use pursuant to pervious periods have had a decreasing trend and watery agricultures، dry farming، residental areas have followed an increasing ternd. The maps obtaind from statistical data related to the wells of the areas under study show an increase in groundwaters depth height from the year 1383 to 1393. Changes in the depth of water in some wells are high and in some of them are low but the process of depth increase in every well is sready and demonstrate decrease in groundwater level during these years that this resul totally is consistent with the land use maps prepared in the years 1383،1388 and 1393. The causes of groundwater level depletion in Miandoab city during the years 1383-1393 are factors such as improper exploitation and drilling unauthorized wells، decreased rainfall and the impacts resulted from lack of proper management in water transfer plans. Increase in the number of drilled wells in the area is an evidence of increased exploitation from groundwater aquifers. This increase in improper exploitation have done for usages like drinkable water، agriculture and industry that is justifiable due to the growth of population and increase in industries. By reviewing zoning map of the groundwater during the years 1393 until 1398 we are witnessing an increase in the groundwaters level which ites reason is ample rainfall in the aforementioned years. This result is consistent with land use map that is prepared in the 1398 and proves the obtained result accuracy.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: بررسی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر منابع آب¬های زیرزمینی با استفاده از تصاویر ماهواره¬ای (مطالعه موردی: شهرستان میاندوآب)
Persian Abstract: با افزایش روزافزون جمعیت برداشت بی¬رویه از منابع آب زیرزمینی بیشتر شده و این ذخایر طبیعی با تهدید جدی مواجه هستند. برهمین مبنا، آگاهی از تغییرات تراز آب به منظور شناخت سفره¬های آب زیرزمینی و مدیریت بهینه آن ضرورت دارد. مطالعه این منابع و رابطه خاص آن با ویژگی¬های سطح زمین، کم¬ترین و حداقل تلاش در مورد حفاظت از این منابع ارزشمند خواهد بود. با ارزیابی نوسانات سطح آب زیرزمینی می¬توان از آن در مدیریت منابع آب استفاده نمود. همچنین، اطلاعات از تغییرات کاربری اراضی جهت شناخت عوامل و علل آن¬ها در طی یک دوره زمانی مشخص می¬تواند مورد توجه برنامه¬ریزان باشد. برهمین مبنا، مطالعه رابطه بین تغییرات کاربری اراضی و آب¬های زیرزمینی امری ضروری به¬نظر می¬رسد. این پژوهش به بررسی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر منابع آب زیرزمینی شهرستان میاندوآب با استفاده از تصاویر ماهواره¬ای لندست و اطلاعات کمی 120 حلقه چاه پیزومتری بین سال¬های 1383 تا 1398 پرداخته است. ابتدا تصاویر ماهواره¬ای لندست برای چهار سال 1383، 1388، 1393 و 1398 از طریق روش شبکه عصبی مصنوعی در شش طبقه آب، زراعت آبی، دیم، مرتع، مناطق مسکونی و شوره¬زار طبقه¬بندی شده و نقشه کاربری اراضی استخراج گردید. دقت کلی و ضریب کاپا هریک از نقشه¬های کاربری اراضی استخراج¬شده به¬طور میانگین به¬ترتیب 90 درصد و 87/0 برآورد شد که قابل قبول می¬باشد. همچنین، جهت بررسی سطح آب زیرزمینی شهرستان میاندوآب مدل¬های مختلف درون¬یابی کریجینگ آزمایش شد که روش¬های درون¬یابی کریجینگ دایره¬ای برای سال¬های 1383 و 1388 و روش درون¬یابی کریجینگ گوسی برای سال¬های 1393 و 1398 با کمترین خطا و بیشترین دقت را داشت. بر همین مبنا، روش¬های کریجینگ دایره¬ای و گوسی جهت درون¬یابی داده¬های پیزومتری 120 حلقه چاه¬های موجود در منطقه مورد مطالعه استفاده شد. طبق محاسبات انجام شده روش¬های مورداستفاده در پژوهش حاضر با بهره¬گیری از پارامتر کمکی ارتفاع نتایج بهتری را از نظر ضریب همبستگی و میزان خطا جهت پهنه¬بندی سطح آب زیرزمینی نشان داد. نتایج نشان داد طی سال-های 1383 تا 1393 کاربری¬های آب و مرتع روند کاهشی داشته و کاربری¬های زراعت آبی، دیم، مناطق مسکونی و شوره¬زار روند افزایشی داشته¬اند. اما طی دوره مطالعاتی 1393 تا 1398 به دلیل بارندگی زیاد در سال¬های ذکرشده، اراضی آب روند افزایشی و اراضی شوره¬زا روند کاهشی داشته است. همچنین در این دوره کاربری مرتع طبق دوره¬¬های قبل روند کاهشی داشته و کاربری¬های زراعت آبی، دیم و مناطق مسکونی روند افزایشی را دنیال کرده¬اند. نقشه¬های بدست آمده از داده¬های آماری چاه¬های منطقه مورد مطالعه نشان¬دهنده¬ی افزایش عمق آب زیرزمینی از سال 1383 تا 1393 می-باشد. تغییرات عمق آب در برخی از چاه¬ها زیاد و در برخی از آن¬ها کم می¬باشد، ولی روند افزایش عمق در همه چاه¬ها ثابت بوده و نشان¬دهنده کاهش سطح آب زیرزمینی طی این سال¬ها می¬باشد که این نتیجه با نقشه¬های کاربری اراضی تهیه¬شده برای سال¬های 1383، 1388 و 1393 کاملا منطیق می¬باشد. علل کاهش سطح آب زیرزمینی شهرستان میاندوآب طی سال¬های 1393-1383 عواملی از قبیل برداشت بی¬رویه و حفر چاه¬های غیرمجاز، کاهش بارندگی و تأثیرات ناشی از عدم مدیریت صحیح در طرح¬های انتقال آب می¬باشد. افزایش تعداد چاه¬های حفر شده در منطقه گواه افزایش بهره¬برداری از سفره آب زیرزمینی است. این افزایش برداشت جهت آب شرب، کشاورزی و صنعت بوده¬است که با توجه به افزایش جمعیت و افزایش صنایع قابل توجیه می باشد. با بررسی نقشه پهنه¬بندی آب زیرزمینی بین سال¬های 1393 تا 1398 شاهد افزایش سطح آب زیرزمینی هستیم که علت آن بارندگی زیاد در سال¬های موردذکر می¬باشد. این نتیجه نیز با نقشه کاربری اراضی تهیه¬شده برای سال 1398 منطبق بوده و نتیجه به¬دست¬آمده را به اثبات می¬رساند.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Asghari Saraskanrood, SayyadUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Madadi, AghilUNSPECIFIED
Khavarian, hasanUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Basic Sciences > Department of Geology
Divisions > Faculty of Basic Sciences > Department of Geology
Divisions: Subjects > Faculty of Basic Sciences > Department of Geology
Faculty of Basic Sciences > Department of Geology
Date Deposited: 26 Feb 2022 09:33
Last Modified: 26 Feb 2022 09:33
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/13377

Actions (login required)

View Item View Item