پایش تغییرات پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر شبیه‌سازی‌شده لندست - مودیس در مقیاس روزانه طی سال‌های کم‌آبی، نرمال و پرآبی در مناطق خشک (مطالعه موردی: شهرستان نیمروز)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مرکز تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی و منابع طبیعی سیستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، زابل، ایران

2 دانشگاه گرگان

چکیده

هدف از اجرای این پژوهش پایش تغییرات پوشش گیاهی منطقه نیمروز سیستان طی سال‌های کم‌آبی، نرمال و پرآبی می‌باشد. ابتدا به تحلیل دوره‌های کم‌آبی و پرآبی با استفاده از بسته Hydrostats در زبان برنامه‌نویسی R پرداخته شد. با استفاده از روش‌های ریزمقیاس نمایی تصاویر با قدرت تفکیک مکانی 30 متر و زمانی 2-1 روز با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست و مودیس تهیه شد. پس از اعمال پیش‌پردازش‌های لازم بر روی تصاویر ماهواره‌ای لندست و مودیس با استفاده از مدل ESTARFM تصاویر با قدرت تفکیک مکانی 30 متر در مقیاس روزانه مربوط به سال‌های کم‌آبی (2001)، نرمال (2008) و پرآبی (2019) شبیه‌سازی شد. با مقایسه شاخص‌های گیاهیNDVI و SAVI شاخص گیاهی با بالاترین همبستگی با داده‌‌های زمینی برداشت‌شده انتخاب و با برآورد مدل رگرسیونی درصد پوشش گیاهی، نقشه درصد پوشش گیاهی برای سه سال کم‌آبی، نرمال و پرآبی تهیه و طبقه‌بندی شد. عملیات آشکارسازی تغییرات پس از طبقه‌بندی انجام شد. یافته‌ها نشان داد که آورد سیلاب در سال‌ کم‌آبی نسبت به سال‌های نرمال و پرآبی به‌ترتیب 31 و 82 درصد کاهش داشته است. همچنین در مقایسه شاخص‌های گیاهی مورد مطالعه، شاخص SAVI بیشترین همبستگی (87 =2R) را با پوشش گیاهی منطقه نشان داد. بررسی تغییرات پوشش گیاهی بیانگر آن است که طی‌ دوره کم‌آبی، 70 درصد (3/138176 هکتار) مساحت منطقه مورد مطالعه دارای پوشش کمتر از 10 داشته است که با افزایش نسبی درصد پوشش گیاهی طی سال‌های نرمال و پرآبی سطح این اراضی کاهشی به‌ترتیب 30 و 48 درصدی (به‌ترتیب معادل با 98/66269 و 7/50559 هکتار) داشته است. نتیجه‌گیری می‌شود که تغییر در شرایط هیدرولوژیکی جریان‌های ورودی به منطقه سیستان نقش بارزی در تغییر پوشش گیاهی و به‌تبع آن پهنه‌های فرسایشی دارد.

واژه‌های کلیدی: پوشش گیاهی، لندست، مودیس، نیمروز، ESTARFM.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Monitoring of vegetation changes using daily Landsat-Modis simulated images at in three years of wet, normal and drought in arid region (Case study: Nimroze city)

نویسندگان [English]

  • Mansour Jahantigh 1
  • Moien Jahantigh 2
1 Department Soil Conservation and Water Management, Sistan Agriculture and edition Natural Resources Research Center, AREEO, Zabol, Iran
2 Gorgan University
چکیده [English]

Aim of this study is monitoring of vegetation changes using daily Landsat simulated images at 30m Spatial Resolution in three years of wet, normal and drought in Nimroze area. At first the hydrological drought status of the Hirmand river was investigated. Using the Hydrostats package in R software, the amount of threshold of flood by run the related codes (by running codes such: daily.cv, ann.cv, high. spell, and low. spell) during the statistical period of studied (29 years) was calculated. To determine wet, normal and drought years calculated the length of periods that flood are higher (high. spell. lengths) and lower than threshold. To investigate vegetation changes, using ESTARFM model, simulated daily Landsat images at 30m Spatial Resolution for wet, normal and drought years. In field operation from different plants community by GPS were sampled. Comparing filed data with NDVI and SAVI, the vegetation index that had highest correlation with field data was selected. To investigation vegetation changes, using vegetation index, the map of vegetation for each years were prepared. After the classify maps of vegetation, by comparison approach, the map of vegetation changes was extraction. The results of analyzing showed that flood volume in dry years compare to normal and wet years has decreased 31 and 82, respectively. According to reduction of flood volume during drought year 70% of study area has poor vegetation and during normal and wet years, providing plants water needs and increasing vegetation, this area had decreased by 30% and 48%, respectively. According to the results of this study, change in hydrological conditions of Hirmand river has significant role on vegetation changes in study area that by using simulated images with high spatial and temporal resolution can improve the accuracy of monitoring vegetation changes to control and management the desertification in sistan area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ESTARFM model
  • Landsat
  • MODIS
  • Nimrozre
  • Vegetation Changes

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 05 مهر 1400
  • تاریخ دریافت: 27 خرداد 1400
  • تاریخ بازنگری: 10 شهریور 1400
  • تاریخ پذیرش: 01 مهر 1400