پایش خشکسالی بر اساس شاخص NDVI و تأثیرات آن بر روستاهای شهرستان شیراز (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
خشکسالی های اخیر و تغییرات اقلیمی تأثیرات عمیقی بر منابع طبیعی و کشاورزی شهرستان شیراز در استان فارس گذاشته اند. خشکسالی به عنوان یکی از اصلی ترین چالش های توسعه پایدار روستاهای شهرستان شیراز شناخته می شود. تأثیرات عمیق این پدیده بر کشاورزی، معیشت، مهاجرت، زیست محیطی و بهداشت عمومی، نیاز به مطالعات علمی دقیق و داده محور را دوچندان می کند. بهره گیری از شاخص های سنجش ازدور همچون شاخص پوشش گیاهی نرمال شده و استفاده از داده های ماهواره ای، امکان پایش تغییرات پوشش گیاهی و ارزیابی شدت خشکسالی در مناطق روستایی را فراهم می کند. این پژوهش باهدف ارزیابی این اثرات با استفاده از شاخص پوشش گیاهی نرمال شده و داده های سنجش ازدور در بازه زمانی 2016 تا 2023 صورت گرفت. داده های به دست آمده از تصاویر ماهواره ای و تحلیل شاخص پوشش گیاهی نرمال شده نشان دهنده کاهش چشمگیر پوشش گیاهی و افزایش شدت خشکسالی در این منطقه است. این تغییرات منجر به کاهش منابع آبی، تخریب پوشش گیاهی و از بین رفتن تعادل اکوسیستم های محلی شده اند. کاهش تولیدات کشاورزی، فرسایش خاک و کاهش بهره وری زمین های زراعی از جمله پیامدهای اصلی این وضعیت بحرانی است. این شرایط موجب افزایش مهاجرت از مناطق روستایی به مناطق شهری و افزایش فشار بر زیرساخت های شهری شده است. از حدود سال 2021 به بعد، به طور کلی شاهد کاهش در مقادیر شاخص هستیم که می تواند بیانگر روند افزایش خشکسالی و کاهش بارندگی در منطقه باشد. این کاهش تدریجی به ویژه در سال 2023 به وضوح مشهود است، که نشان می دهد پوشش گیاهی در منطقه شیراز تحت فشار قرار گرفته است. مقایسه نقشه های مربوط به شاخص شهرستان شیراز در سال های 2016 و 2023 نشان دهنده روند کاهش کیفیت پوشش گیاهی در این بازه زمانی است. این کاهش، به ویژه در مناطق روستایی، تهدیدی جدی برای معیشت روستاییان و پایداری زیست محیطی منطقه به حساب می آید. برای مقابله با این چالش ها، استفاده از اقدامات اصلاحی نظیر بازسازی پوشش گیاهی، مدیریت پایدار منابع آبی، اجرای طرح های آبخیزداری و ترویج کشاورزی هوشمندانه پیشنهاد می شود.Drought monitoring based on the NDVI index and its effects on the villages of Shiraz
Recent droughts and climate changes have had profound effects on the natural resources and agriculture of Shiraz County in Fars Province. Drought is recognized as one of the main challenges to sustainable development in the rural areas of Shiraz County. The deep impacts of this phenomenon on agriculture, livelihoods, migration, the environment, and public health highlight the need for precise, data-driven scientific studies. Utilizing remote sensing indices such as NDVI and satellite data enables monitoring of vegetation changes and assessing the intensity of droughts in rural areas. This study aims to evaluate these effects using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and remote sensing data over the period 2016 to 2023. Data obtained from satellite imagery and NDVI analysis indicate a significant reduction in vegetation cover and an increase in drought severity in this region. These changes have led to the depletion of water resources, the degradation of vegetation, and the disruption of local ecosystem balance. Reduced agricultural production, soil erosion, and declining productivity of arable lands are among the major consequences of this critical situation. These conditions have also caused increased migration from rural areas to urban centers, adding pressure to urban infrastructure. From around 2021 onwards, there has been a general decline in NDVI values, suggesting a trend of increasing drought and decreasing rainfall in the region. This gradual decline is especially evident in 2023, highlighting the strain on vegetation in Shiraz County. A comparison of NDVI maps from 2016 and 2023 shows a downward trend in vegetation quality during this period. This decline, particularly in rural areas, poses a serious threat to the livelihoods of rural residents and the environmental sustainability of the region. To address these challenges, corrective measures such as vegetation restoration, sustainable water resource management, watershed projects, and the promotion of smart agriculture are recommended.