استخدام نظم المعلومات الجغرافية في دراسة جيومورفولوجية الأودية شرق سوهاج بين وادي أبو شيح ووادي قصب

 

الملخص العربي

  تقع منطقة الدراسة شرقي محافظة سوهاج بين وادي أبو شيح شمالاً ووادي قصب جنوباً، وتتمشى حدودها الغربية مع الهوامش الشرقية للسهل الفيضي لنهر النيل، والمنطقة جزء من هضبة المعازة الجيرية بالصحراء الشرقية، وتبلغ مساحتها ١٤٥١,٣كم٢. ويتراوح ارتفا ع المنطقة بين ٦٠ و ٥١٣ م. ويوجد بها ٣٥ حوض تصريف تتراوح رتب مجاريها الرئيسية من الثالثة إلى الثامنة ويبلغ عدد المجاري بها ٨٣٣٥٤ مجرى تتراوح رتبتها بين الأول والثامنة (تصنيف استريلر).

 رر  تتألف الدراسة من بابين يتكون الباب الأول من فصلين، ويتكون الباب الثاني من خمسة فصول. وبدأ كل فصل بتمهيد وانتهي بخلاصة تعرض لأهم نتائجه، بالإضافة إلى مقدمة الدراسة. وقد اشتملت المقدمة على موقع المنطقة، وبعض خصائصها الجغرافية الطبيعية، وقد عرضت مشكلة الدراسة وأهميتها وأسباب اختيار الموضوع، وأهداف الدراسة وتساؤلاتها، والمناهج والأساليب التي استخدمت بها، ومصادر الدراسة ومحتوياتها. كما تحتوي الرسالة على خاتمة وملخص باللغة العربية وآخر باللغة الإنجليزية. 

     تناول الفصل الأول نماذج الارتفاع الرقمية نظرياً وعملياً. وبدأ بتعريف نماذج الارتفاع الرقمية والنماذج الأرضية الرقمية، تلا ذلك ذكر مصادر إنتاج نماذج الارتفاع الرقمية، وأهمية استخدامها في الدراسات الجيومورفولوجية. ثم التعرف على أنواعها ومميزات كل نوع وعيوبه، واستخدمت الدراسة نماذج الارتفاع الرقمية الشبكية، وقد تم التعرف على أخطائها، وطرق تقييم جودتها، وطبق كل ما سبق على نماذج الارتفاع الرقمية التي ستستخدم في دراسة جيومورفولوجية منطقة الدراسة. وقد تم إنتاج نموذج ارتفاع رقمي Topo_DEM من الخرائط الطبوغرافية ١: ٥٠,٠٠٠ ، وعرضت الدراسة خطوات إنتاجه، وطرق تقييمه،وكيف تحدد دقته التفريقية. وتلا ذلك عرض للنماذج المنشورة على الانترنت SRTM- و ٣ ASTER GDEM)  ودرس كل نموذج من حيث مصدر بياناته، ودقته ، وكيفية تقييم النموذج، ومميزاته وعيوبه ومشكلاته، وكيفية حل هذه المشكلات، وبالانتهاء من هذا الفصل توفر لمنطقة الدراسة ثلاثة نماذج صالحة للاستخلاص الآلي لأحواض وشبكات التصريف. 

   درس الفصل الثاني أحواض وشبكات التصريف "طرق البحث ومصادره وتقييم نتائجه". وبدأ الفصل بدراسة طرق رسم واستخلاص أحواض وشبكات التصريف، وقسمت إلى الطرق: التقليدية، وشبه الآلية، وشبه الآلية المتطورة، والآلية. وتم التعرف على خطوات رسم واستخلاص أحواض وشبكات التصريف باستخدام نظم المعلومات الجغرافية. وتم استخدام خمسة مصادره هي: الترقيم من صور Ikonos والترقيم من الخرائط الطبوغرافية، والاستخلاص الآلي من نموذج Topo_DEM ومن نموذج SRTM، ،  ومن نموذج ASTER GDEM، وتم تقييم نتائج أحواض وشبكات تصريف المنطقة ، المنتجة من المصادر السابقة. واعتمد التقييم على المقارنة بالفحص النظري والمقارنة الكمية، واتضح أن الطريقة شبه الآلية أفضل الطرق، وإن كانت تستهلك وقتاً طويلاً وجهداً كبيراً. وأتضح أيضا أن صور Ikonos هي تعد أفضل مصدر لترقيم شبكات وأحواض التصريف، وذلك بتطبيق الطريقة شبه الآلية.

     تناول الفصل الثالث الخصائص الجيولوجية للمنطقة. واتضح أ ن معظمها يتكون من صخور رسوبية جيرية ترجع إلى عصر الإيوس ين (٨٦,١ %)، بالإضافة إلى صخور رسوبية أخرى ترجع إلى البليوسين الأعلى والبليستوسين والهولوسين (١٣,٩%). ويوجد بالمنطقة ١٣٨ صدعاً و ١٦٢ طية سحب، كما توجد قبة بنيوية، وخمس نطاقات قص. وعامة ظهرت المنطقة على السطح منذ عصر الإيوسين الأسفل، كما تعرض الفصل للتطور الجيولوجي للمنطقة خلال العصور الجيولوجية التالية. وقد أثرت الخصائص الجيولوجية تأثيراًص واضحاً في جيومورفولوجية المنطقة.

   درس الفصل الرابع أحواض التصريف. فيوجد بمنطقة الدراسة ٣٥ حوض تصريف تراوحت مجاري رتبها الرئيسية من الثالثة والثامنة، وتم دراسة الأحواض من حيث المساحة، والأبعاد (الطول والعرض والمحيط)، والأشكال (الاستدارة والاستطالة ومعامل الشكل ومعامل الاندماج)، والتضرس (التضاريس القصوى ونسبة التضرس والتضاريس النسبية وقيمة الوعورة)، وانحدار سطح الأحواض (فئات الانحدار ومتوسط درجات الانحدار). وتلا ذل ك دراسة المنحنى الهبسومتري والمرحلة الجيومورفولوجية التي تمر بها الأحواض. وأخيراً دراسة العلاقات بين المتغيرات المورفومترية لأحواض المنطقة، بدراسة مصفوفة الارتباط، وبتطبيق التحليل العاملي. 

   واختص الفصل الخامس بشبكات التصريف؛ حيث يبلغ أعداد المجاري بأحواض الدراسة ٨٣٣٥٤ مجرى، و تتراوح رتبة هذه المجاري بين الأولى والثامنة (تصنيف استريلر). وبدأ الفصل بالتحليل المورفومتري لشبكات التصريف من حيث: رتب المجاري وأعدادها، ونسبة التشعب، و أطوال المجاري، و اتجاهاتها وانحداراتها وتكراراتها، وكثافة التصريف، ومعدل بقاء المجرى، والمسافات بين المجاري. وتلا ذلك دراسة للعلاقات بين المتغيرات المورفومترية لشبكات التصريف، وتم ذلك باستخدام مصفوفة الارتباط والتحليل العاملي. كما تم دراسة التحليل العاملي والتحليل العنقودي. وسجلت الدراسة سبعة أنماط تصريف رئيسية. وتعد أنماط التصريف الشجري والشجري الريشي وشبه المتشعع والمتوازي والمتعامد من أكثر أنماط التصريف انتشاراً، وتتأثر هذه الأنماط بالبنية الجيولوجية والخصائص الصخرية والخصائص التضاريسية للمنطقة. 

   وتناول الفصل السادس منحدرات جوانب الأودية. وتم فيه التطبيق على ٢٢ قطاعاً عرضياً، تم قياسها ميدانياً لأودية المنطقة، وتتوزع هذه القطاعات بالأجزاء العليا والوسطى والدنيا للأودية. وقد لوحظ أن معظم الأودية في القطاعات الوسطى والدنيا أودية خانقيه تمر بمرحلة الشباب، بينما القطاعات العليا فهي أكثر تطوراً، وتختلف أشكال المقاطع العرضية بين حرف المفتوح. وترتفع درجات انحدار جوانب الأودية في القطاعات العليا والوسطى، بينما تنخفض في U وحرف U وحرف V القطاعات العليا. وتتخذ منحدرات جوانب الأودية أشكالاً متعددة، وتعد منحدرات الجروف المقعرة، والمنحدرات شبه السلمية، والمنحدرات المحدبة المقعرة، ومنحدرات الواجهات الحرة أو الجروف أكثر أشكال المنحدرات بجوانب الأودية. وتمثل الخصائص الصخرية والبنيوية والانهيارات الأرضية والمرحلة الجيومورفولوجية والخصائص المناخية الحالية والقديمة أهم عوامل وعمليات تشكيل منحدرات جوانب الأودية. 

  ودرس الفصل السابع الأشكال الأرضية بالمنطقة. ولوحظ انتشار أشكال التعرية المائية خاصة أشكال النحت المائي. كما تنتشر بعض أشكال التجوية، وتكثر الأشكال البنيوية. وقد سجلت العديد من الأشكال الكارستية، وتنتشر أشكال حركة المواد من سقوط صخري وانزلاقات أرضية. وتقل الأشكال الهوائية، وأتضح أن معظم سطح الهضبة عبارة عن سطح تعرية كبير، مقطع بالعديد من الأودية، وتختلف هذه أسطح التعرية في المرحلة الجيومورفولوجية. وتنتشر التلال والهضيبات فوق سطح الهضبة.

  وتناولت الخاتمة عرضاً لأهم نتائج الدراسة، وأهم التوصيات التي خلصت إليها.