استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية في تقدير المساحة وكثافة مشاجر الغابات الاصطناعية في مدينة الموصل

المؤلفون

عاهـد ذنون الحمامي د.علي عبد عباس العـزاوي عمر عبـدالله القصاب
مدرس مساعد أستاذ مساعد م. باحث
[فقط الأعضاء المسجلين والمفعلين يمكنهم رؤية الوصلات . إضغط هنا للتسجيل] [فقط الأعضاء المسجلين والمفعلين يمكنهم رؤية الوصلات . إضغط هنا للتسجيل]
قسم الجغرافية – كلية التربية – جامعة الموصل

الخلاصة:
أستخدمت تقنية الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات بشكل تكاملي في التفسير البصري للصور الجوية المصححة ذات المقياس الكبير لتحديد وحساب مساحة الغابات الاصطناعية في مدينة الموصل بطريقة سريعة ورخيصة وبأدق نتيجة ممكنة لتقييم الوضع الذي أصبحت عليه هذه الغابات لغاية سنة 2003.
تم تصنيف المساحات على أساس الكثافة التاجية للأشجار التي تغطي أرض الغابة بناءا على مقياس كثافة اختير من قبلنا ليتناسب مع موضوع البحث. أظهرت النتائج أنه يمكن استخدام هذه الطرق بشكل دقيق ورخيص لإنتاج خارطة مساحية حسب كثافة هذه المشاجر الاصطناعية للغابات ويمكن تكرار البحث على فترات زمنية متتالية لإعادة تقييم التطورات السلبية والايجابية الحاصلة عليها .

المقدمــة:

تعد مراقبة الأغطية النباتية من الفضاء وتقدير مساحاته أو تصنيفه وإجراء عمليات الجرد عليه من الأمور المهمة لكثير من الفعاليات المتعلقة بتحديد استخدامات الأرض وفي إدارة الموارد الطبيعية وفي إعادة التشجير للغابات بكفاءة وكذلك في دراسات مكافحة التصحر أو زحف المدن على المناطق الخضراء.
فيما سبق كان الاعتماد على الصور الجوية صغيرة المقياس لرسم خرائط استعمالات الأرض وتحديد مساحات الغطاء النباتي أو الغطاء الأرضي بكافة أصنافه يتطلب كلف عالية, لكن التطور الحاصل في مجال الاستشعار عن بعد وتوفر الكم الهائل من المعطيات والمعلومات التي تحتويها تلك الصور الجوية والمرئيات الفضائية وللتقدم الحاصل أيضا في مجال التحليل الرقمي بالحواسب وانتشار البرمجيات المتخصصة بهذه العمليات, كل ذلك جعل كلف الدراسات والبحوث تنخفض انخفاضا كبيرا لا بل أصبحت اقتصادية جدا في ضوء النتائج المتحصل عليها منها وقد ذكر (ثورلي)1 بأنه يمكن استخدام تفسير الصور الجوية للحصول على معلومات مهمة عن الغابات مثل ارتفاع الأشجار وقطر التاج وتحديد الكثافة التاجية أو عدد الأشجار في وحدة المساحة .كذلك أورد (نيكولز)2 بأنه في حالة توفر صور جوية مناسبة لنوع الدراسة وإذا ما أحسن تفسيرها بصريا فإنها ستعطي نتائج دقيقة وتخفض كلفة الدراسة بنسبة لا تقل عن 44% مقارنة بالدراسة التي تعتمد على الجرد الحقلي فقط للغابة.
تعتبر الغابات الاصطناعية في مدينة الموصل الرئة الطبيعية للحفاظ على بيئة خضراء وبيئة نقية للمدينة إضافة إلى كونها المتنفس الترفيهي الرئيسي والوحيد للمدينة ولها تأثير كبير على درجات الحرارة للمدينة صيفا لذلك يهدف هذا البحث إلى إيجاد وسيلة تقييم سريعة واقتصادية باستخدام الصور الجوية المصححة ذات الدقة الصورية العالية في تمييز مناطق الغابات الاصطناعية وتحديد مساحتها وتحديد مساحة المناطق الخالية من الغابات والتي نتجت من قطع تلك الغابات أو احترقت أو لم يتم إعادة تشجيرها بعد قطعها لأسباب عديدة.
أن تقييم مستوى التدهور الحاصل في مساحة هذه الغابات وإطلاع المسئولين عن أدارتها قد يحثهم على التخطيط لزيادة وتحسين إدارة عمليات إعادة التشجير أو توفير البيئة المناسبة لذلك ومعرفة المساحة الفعلية المتبقية للغابة ولحد تاريخ التقاط اخر صورة جوية متوفرة لها في نيسان 2003.

مصادر ومواد البحث:

• صورة جوية مصححة وذات إسناد جغرافي ملتقطة بتاريخ 6 آذار 2003
حجم الوحدة الصورية (البكسل) للصورة ( 0.6 x 0.6 ) متر.

• خارطة لمدينة الموصل معدة في نيسان 2003 ومنتجة من ( US National Imagery and mapping Agency )
وبمقياس رسم 1:40000 .

• برنامج Global Mapper بإصداره الأخير7.3 version .
• برنامج نظم المعلومات الجغرافية Arcgis 8.3


طريقة العمل:

اشتملت طريقة العمل على إجراء عملية التطابق التراكبي overlaying مابين الصورة الجوية والخارطة وتغيير نوع التضليل والشفافية في عملية التراكب لكي تظهر مناطق الغابات بأوضح شكل يتيح لنا تحديدها بسهولة وقد استخدمنا في هذه العملية برنامج Global mapper أما الإعداد النهائي للخارطة فتم بواسطة برنامج نظم المعلومات الجغرافية Arcgis 8.3. أاعتمدت دقة التفسير البصري للصورة على الدقة العالية للوحدات الصورية فيها والتي بلغت 60 سم بشكل اتاح تمييز حتى الأشجار الصغيرة والمنفردة كما في الشكلين (1 و 2 ) اللذين يظهران الصورة الأصلية المستخدمة في البحث ونفس الصورة مكبرة عدة مرات تظهر التفاصيل بدقة عالية.



شكل -1- يبين الصورة الجوية الأصلية المستخدمة في البحث شكل -2- يظهر كثافات غابة مختلفة مقربة عدة مرات

أمكن تمييز المناطق السكنية والمبنية التي ظهرت بشكل اسود وكذلك المناطق الخالية وميزنا بسهولة امتداد شبكات الطرق والجسور عن بقية مشاجر الغابات التي ظهرت بلون اخضر تعتمد شدته على كثافة ونوع الأشجار وخصوصا بعد إجراء عملية التحسين اللوني على الصورة وكما في الشكل (3).

شكل- 3 – يبين الصورة الجوية بعد إجراء التحسين اللوني عليها

اعتمدنا النسب التالية (والتي افترضناها كمقياس للتصنيف) لكثافة تيجان مشاجر الغابات المغطية لسطح الأرض كما تظهر بشكل عمودي في الصورة الجوية لغرض تحديد مساحات هذه المشاجر بناءا على هذه الكثافات:

مشاجر قليلة الكثافة ( أقل من 25 % )
مشاجر متوسطة الكثافة ( من 25 – 75 % )
مشاجر كثيفة ( أكثر من 75 % )
قمنا بتحديد مساحات مشاجر الغابات طبقا إلى التقسيم المفترض أعلاه وحسبت مساحة كل فئة بشكل منفصل وكذلك قمنا بتحديد
المساحة الكلية التي تمثل حدود الغابات الاصطناعية للمدينة القابلة للتشجير لغرض إيجاد الفرق ومعرفة مساحة الأرض الخالية
من الأشجار.
يظهر الشكل ( رقم 4 ) مساحات مشاجر الغابات حسب كثافتها أما الشكل ( رقم 5 ) فيظهر الحدود الخارجية لمساحة الغابات القابلة للتشجير.



شكل رقم 4 شكل رقم 5
مساحة الغابات مصنفة حسب كثافاتها الحدود الخارجية لمساحة الغابات الاصطناعية القابلة للتشجير

في الشكل ( رقم 4 ) قسمت مساحات الغابات حسب التضليل اللوني كالآتي:

• الغابات المحددة باللون الأخضر الصلد هي غابات عالية الكثافة وبلغت مساحتها المحسوبة 0.30 كيلومتر مربع
• الغابات المحددة باللون الأخضر الشبكي هي غابات متوسطة الكثافة وبلغت مساحتها المحسوبة 0.63 كيلو متر مربع
• الغابات المحددة باللون الأبيض هي غابات قليلة الكثافة بلغت مساحتها المحسوبة 0.42 كيلو متر مربع
• بلغت حدود مساحة الغابات الاصطناعية الخارجية الكلية القابلة للتشجير ( شكل 5) 3.25 كيلومتر مربع
• بلغ مجموع المساحات المشجرة من الأرض ولكافة الكثافات 1.35 كيلومتر مربع
• بلغ مجموع المساحات الفعلية الخالية من الأشجار داخل حدود الغابة 1.9 كيلومتر مربع
• النسبة المئوية للمساحات المشجرة بكافة كثافاتها من المساحة الكلية لأرض الغابة بلغت 41.5 %

أخذنا عشرة نقاط أرضية عشوائية واعتبرت كنقاط تحقق أرضية (Ground Truth ) للتأكد من دقة نتيجة عملية التفسير وقد شملت نقاط التحقق عدة مناطق داخل مساحة الغابة وأتضح من نتيجة المقارنة بأن التفسير كان مطابقا تماما لنقاط التحقق الأرضية بنسبة 100% ويعود ذلك إلى دقة الوحدات الصورية (البكسل) العالية التي تميزت بها الصورة الجوية والتي كانت اقل من واحد متر.أعدت من عملية التفسير خارطة نهائية ملونة توضح كثافة مشاجر الغابات الاصطناعية في مدينة الموصل لعام 2003 كما في الخارطة ( 1 ).
























































































الخارطة ( 1 ) تبين كثافة مشاجر الغابات الاصطناعية في مدينة الموصل لعام 2003





الخاتمة:

يتضح من الأرقام الناتجة بان % 58.5 من مساحة أرض الغابة أصبحت جرداء الان وهي نسبة عالية جدا وتدل على مؤشر خطير يهدد هذه الغابات الاصطناعية إذا ما استمر إهمالها بهذا الشكل.
نوصي المسئولين عن إدارة هذه الغابات بضرورة وقف التدهور الحاصل فيها والمستمر والذي يكاد أن يقضي على نصفها المتبقي من خلال تطوير وتحسين عمليات الإدارة فيها وضرورة البدء بأعمال إعادة التشجير فورا ضمن جدول زمني يتيح تجديد
هذا المصدر الطبيعي الأخضر للمحافظة على بيئة المدينة وتلطيف درجة حرارة الجو صيفا وباعتبارها موردا سياحيا وترفيهيا للمدينة لا يمكن الاستغناء عنه لعدم وجود بديل اخضر في هذا الزحف الأسمنتي الجائر المتمثل في بناء مرافق سياحية لكن على حساب قطع الأشجار وحتى لم وضع خطة ملزمة لهذه المرافق السياحية لإعادة تشجير تلك المساحات مما يزيد من جعل ذلك تعديا واضحا على مصادرنا الخضراء وسيجعل ذلك الإهمال والقطع الجائر أمرا مستمرا وسيزداد سوءا إن لم يصار إلى وقفه بتشريعات محلية مناسبة.
كما تدل النتائج حول دقة العمل المنجز بأن استخدام تقنية الاستشعار عن بعد له أهمية اقتصادية كبيرة في دراسة الغطاء النباتي وتحديد مناطق انتشاره ونسبة كثافة توزيعه إذا ما توفرت الأدوات المناسبة للعمل من صور وبرمجيات والخبرة في التفسير.
وأتضح بان دمج معطيات الاستشعار عن بعد مع نظم المعلومات الجغرافية في دراسات تكاملية توفر مرونة كبيرة للباحث للوصول إلى النتائج بدقة وسهولة وزمن قياسي يتيح للقائمين على إدارة هذه الغابات من إعادة تقييم حالة الغابات على فترات زمنية متتالية لمراقبة تطور حالة الغابات سلبا أو إيجابا من اجل اتخاذ قرارات إدارة وتنمية صحيحة حيث يؤكد هذه النتيجة ما ذكره (ويليامز)3 عن نفس الموضوع .







المصادر:

1. Thorley , G.A, ed." Forest lands: Inventory and assessment" manual of remote sensing.
Robert g. Reeves, ed. Vol.2 (falls church: American society of photogrammetry).1975.
pp.1353-1426.

2. Nichols , J.D., et al ." Erts-1 data as an aid to wild land resources management in
northern California. "final report to NASA by remote sensing research program", university
of California , Berkeley., Calif. 1974.

3. Williams ,D.L ."A canopy-related stratification of southern pine forest using digital
data"., Goddard space flight center. ,Maryland 1976.



















Integration of Remote sensing and GIS for stand's density area estimation in Mosul artificial forest


Ahed Danon Alhamamy Dr. Ali Abd Abbas Alazawy Omar Alqasab
M.Sc.(r.s. specialist) Assistant prof. Researcher
Geography Dept. - College of Education - Mosul University



Abstract:

This paper utilized integrated technique of Aerial photo interpretation with GIS in
the estimation of artificial forest density areas in Mosul .

An economic, quick and accurate approach was achieved in using an integrated approach of remote sensing and GIS for estimating Mosul's artificial forest stands area density until the year 2003.

The come out results showed that using this method was accurate ,economic and perfect in
Producing the final map , and it is possible to repeat the research on multi-temporal basis for
achieving the best evaluation about forest condition progress in this area .