برآورد غلظت کلروفیل A با استفاده از سنجش از دور و اندازه گیری میدانی در تالاب چغاخور

نوع مقاله : محیط زیست جانوری

نویسندگان

1 گروه محیط زیست، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران

2 مرکز تحقیقات پسماند و پساب، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

چکیده

بهره ­برداری از منابع آب مستلزم شناخت کیفیت آب می ‌باشد، زیرا منابع آب دریافت ­کنندگان نهایی آلودگی به ­دست آمده از فعالیت‌ های انسانی هستند. هدف از این مطالعه، بررسی خصوصیات کیفی آب تالاب چغاخور واقع در استان چهارمحال و بختیاری با استفاده از بررسی‌ های میدانی و نیز اندازه ‌گیری کلروفیل A با استفاده از تصاویر ماهواره ­ای و بررسی همبستگی بین مقادیر کلروفیل حاصل از تصویر ماهواره ‌ای و اندازه‌ گیری میدانی می ‌باشد. بدین منظور کیفیت آب تالاب چغاخور با استفاده از روش آزمایشگاهی و میزان کلروفیل A با استفاده از شاخص NDCI  و آزمایش مورد ارزیابی قرار گرفت. پارامترهای مورد بررسی در نمونه‌ برداری آزمایشگاهی شامل DO، EC، pH، TDS، TSS، کلروفیل A، نیترات، عمق آب، دمای محیط و دمای آب بود. نمونه ‌برداری از 4 ایستگاه در تالاب چغاخور انجام شد و کلیه‌ آزمایش‌ها 24 ساعت بعد از نمونه ‌برداری در آزمایشگاه‌ صورت گرفت. تجزیه و تحلیل داده‌ ها و مقایسه میانگین ­ها با استفاده از آنالیز واریانس دوطرفه و آزمون چند دامنه ­ای دانکن در سطح معنی ­دار 5 درصد انجام شد. میزان همبستگی مقادیر کلروفیل A با مقادیر حاصل از نمونه ‌برداری آب بررسی شد. به ­طورکلی، نتایج همبستگی معنی ­داری را بین مقادیر حاصل از نمونه ‌برداری و مقادیر تخمین زده شده توسط NDCI، برای غلظت کلروفیل A نشان می‌دهد (0/92=R2) و این بدین معناست که می‌ توان از تصاویر ماهواره ‌ای برای تخمین میزان غلظت کلروفیل A استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of Chlorophyll-A Concentration in Choghakhor wetland using remote sensing and in-situ measurements

نویسندگان [English]

  • Mahsa Kenarkoohi 1
  • Mozhgan Ahmadi Nadoushan 1 2
  • Mohammad Hadi Abolhasani 1
1 Department of environmental science, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
2
چکیده [English]

 The usage of water resources requires an understanding of water quality, since water resources are the ultimate recipients of pollution from human activities. The main objectives of this study were to investigate the water quality in Choghakhor wetland located in Chaharmahal and Bakhtiari Province using field surveys and to measure the chlorophyll A, using satellite images and to calculate the correlation between the amount of chlorophyll A derived from satellite images and field measurements. For this purpose, water quality of wetland was evaluated using laboratory methods and chlorophyll A was measures using NDCI index and laboratory method. Parameters measured using laboratory methods were DO, EC, PH, TDS, TSS, chlorophyll A, nitrates, water depth, water temperature and the ambient temperature. Sampling was done in 4 stations in the wetland and all tests were carried out within 24 hours after sampling in the laboratory. Statistical analysis of data was done by two-way ANOVA and mean comparison was performed based on Duncan's multiple range test at significance level of 5 percent. Chlorophyll A concentration was measured using NDCI index in ArcGIS 10.3 software. The amount of chlorophyll A derived from satellite images were correlated against the amount of chlorophyll A derived from water sampling and results showed a good correlation (R2 =0.92) between the data obtained from remote sensing and data driven from field survey. This showed that satellite imagery could be used as a useful tool to estimate the amount of chlorophyll A.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Remote sensing
  • Chlorophyll A
  • Water quality
  • Wetland

مراجع

  1. جعفری، م.؛ زهتابیان، غ. و احسانی، ا.، 1392. بررسی تغییرات اراضی بیابانی با استفاده از داده ­های سنجش از دور مطالعه موردی: کاشان. فصلنامة تحقیقات مرتع و بیابان ایران. دوره 20، شماره 3، صفحات 644 تا 652.
  2. حاجی ­زاده ذاکر، ن.، 1386. خصوصیات کلروفیل a و تغییرات فصلی آن در فلات قاره‌ جنوبی دریای خزر. مجله‌‌ محیط ‌شناسی. شماره 45، صفحات 45 تا 52.
  3. رحیمی ­بلوچی، ل.؛ زرع­کار، آ. و ملک ­محمدی، ب.، 1391. بررسی تغییرات زیست ­محیطی با استفاده از سنجش از دور و شاخص کیفیت آب (مطالعۀ موردی: تالاب بین­ المللی شادگان). مجله کاربرد سنجش از دور و GIS در علوم منابع طبیعی. شماره 4، صفحات 43 تا 55.
  4. شاپوری، م. و جوانشیر، آ.، 1388. بررسی میزان توده زنده کلروفیل a در دهانه‌ رودخانه تجن. مجله‌ بیولوژی دریا. دوره 1، شماره 3، صفحات 78 تا 88.
  5. شکوهی، ر.؛ حسین­ زاده، ا.؛ روشنایی، ق.؛ علی پور، م. و حسین زاده، س.، 1390. بررسی کیفیت آب دریاچه سد آیدغموش با استفاده از شاخص کیفیت آب (NSFWQI) و بیلان مواد مغذی. مجله سلامت و محیط. شماره 40، صفحات 439 تا 450.
  6. عبادتی، ن. و هوشمندزاده، م.، 1393. بررسی کیفیت آب رودخانۀ دز در ایستگاه آب­سنجی دزفول. اکوهیدرولوژی. شماره 2، صفحات 69 تا 81.
  7. عباسی ­کسبی، ع.؛ داداللهی، س.؛ محمدعسگری، ح.؛ نبوی، م.ب. و علمی ­زاده، ه.، 1396. مدل سازی  پراکنش گونه های ماکروبنتیک منطقه جزر و مدی رودخانه بهمنشیر با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور. فصلنامه محیط زیست جانوری. سال 9، شماره 2، صفحات 243 تا 250.
  8. فاطمی، س.ب. و رضایی، ی.، 1385. مبانی سنجش از دور. انتشارات آزاده. تهران. 350 صفحه.
  9. فتحی، پ.؛ ابراهیمی، ع.؛ میرغفاری، ن. ا. و اسماعیلی، ع‌. ر.، 1392. ارزیابی کیفی آب تالاب چغاخور با استفاده از شاخص‌های BMWP و ASPT. مجله‌ منابع طبیعی. دوره 66، شماره 1، صفحات 81 تا 93. 
  10. فتحی، پ.؛ ابراهیمی، ع. و میرغفاری، ن.، 1395. ارزیابی زیستی تالاب چغاخور با استفاده از درشت بی‌مهرگان. بوم شناسی کاربردی. شماره  15، صفحات 77 تا 89.
  11. موسوی ­ده ­موردی، ل. و بنایی، م.، 1397. تخمین و مدل­ سازی کلروفیل آ با استفاده از ماهواره لندست 8 در آب های ساحلی دیلم. مجله زیست شناسی دریا. سال 10، شماره 38، صفحات 21 تا 29.
  12. Ayeni, A.O. and Adesalu, T.A., 2018. Validating chlorophyll-a concentrations in the Lagos Lagoon using remote sensing extraction and laboratory fluorometric methods. MethodsX. Vol. 5, pp: 1204-1212.
  13. Abdelmalik, K.W., 2018. Role of statistical remote sensing for Inland water quality parameters prediction. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Sciences. Vol. 21, No. 2, pp: 193-200.
  14. Chawira, M.; Dube, T. and Gumindoga, W., 2013. Remote sensing based water quality monitoring in Chivero and Manyame lakes of Zimbabwe. Physics and Chemistry of the Earth. Vol. 66, pp: 38-44.
  15. Haji Gholizadeh, M.;Melesse, A.M. and Reddi, L., 2016. A Comprehensive Review on Water Quality Parameters Estimation Using Remote Sensing Techniques. Sensors. Vol. 16, No. 8, pp: 1-43.
  16. Howarth, R.W., 1988. Nutrient limitation of net primary production in marine ecosystems. Annual Review of Ecology and Systematics. Vol. 19, pp: 89-110.
  17. Li, X.; Manman, C. and Anderson, B.C., 2009. Design and performance of a water quality treatment wetland in a public park in Shanghai, China. Ecological Engineering. Vol. 35, pp: 18-24.
  18. Mohamed, M.F., 2015. Satellite data and real time stations to improve water quality of Lake Manzalah. Water Science. Vol. 29, pp: 68-76.
  19. Masocha, M.; Murwira, A.; Magadza, C.H.D.; Hirji, R. and Dube, T., 2017. Remote sensing of surface water quality in relation to catchment condition in Zimbabwe. Physics and Chemistry of the Earth. Vol. 100, pp: 13-18.
  20. Mishra, S. and Mishra, R., 2012. Normalized difference chlorophyll index: A novel model for remote estimation of chlorophyll-a concentration in turbid productive waters. Remote Sensing of Environment. Vol. 117, pp: 394-406.
  21. Mushtaq, F. and Nee Lala, M.G., 2016. Remote Estimation of Water Quality Parameters of Himalayan Lake (Kashmir) using Landsat 8 OLI Imagery. Geocarto International. Vol. 32, pp: 274-285.
  22. Nemati varnosfaderany, M.; Mirghaffary, N.; Ebrahimi, E. and Saffianian, A., 2008. Water quality assessment in an arid region using a water quality index. Water Science and Technology. Vol. 60, No. 9, pp: 2319-2327.
  23. Subiyanto, S.; Ramadhanis, Z. and Hafidh Baktiar, A., 2018. Integration of remote sensing technology using Sentinel-2A Satellite images for fertilization and water pollution analysis in Estuaries Inlet of Semarang Eastern Flood Canal. E3S Web of Conferences. Vol. 31, pp: 1-6.
  24. Watanabe, F.; Alcântara, E.; Rodrigues, T.; Rotta, L.; Bernardo, N. and Imai N., 2017. Remote sensing of the chlorophyll-a based on OLI/Landsat-8 and MSI/Sentinel-2A (Barra Bonita reservoir, Brazil). Annals of the Brazilian Academy of Sciences. Vol. 31, pp: 1-14.
فصلنامه محیط زیست جانوری
دوره 12، شماره 3
مهر 1399
صفحه 475-486

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار