پایش زمانی مکانی خشکسالی با استفاده از تکنیک سنجش از دور (مطالعه موردی استان خوزستان) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
خشکسالی های فراگیر و پرتکرار طی دهه های اخیر در استان خوزستان تبدیل به یکی از مهم ترین چالش های این استان شده است. هدف اساسی این تحقیق ارائه شاخص سنجش ازدوری برای پایش زمانی مکانی خشکسالی در سطح استان خوزستان و اعتبارسنجی آن با استفاده از شاخص های خشکسالی هواشناسی ایستگاهی است. ابتدا با استفاده از محصولات پوشش گیاهی (MOD13C2) و دمای سطح زمین (MOD11C3) سنجنده MODIS، اقدام به تولید شاخص خشکسالی مبتنی بر پوشش گیاهی به نام شاخص سلامت گیاهی VHI گردید. برای ارزیابی و اعتبارسنجی این شاخص از شاخص خشکسالی هواشناسی SPI که مبتنی بر داده های بارش ایستگاهی طی دوره آماری 2000-2020، بود استفاده شد. مقایسه شاخص خشکسالی VHI، با مقادیر شاخص خشکسالی هواشناسی SPI سه ماهه بیانگر وجود همبستگی معنی داری بین 0.68 تا 0.75 بود. با شناسایی 4 سال با حاکمیت خشکسالی فراگیر و نسبتاً شدید در سطح استان خوزستان (براساس هر دو شاخص VHI و SPI)، که شامل سال های 2000، 2005، 2012، 2015، بود، الگوی توزیع فضایی خشکسالی هواشناسی و خشکسالی گیاهی VHI به طورکلی بیانگر آن بود که عموماً بخش های شمالی استان درگیر خشکسالی های خفیف تا متوسط و بخش های جنوبی عموماً درگیر خشکسالی های متوسط تا شدید بوده اند. ماتریس همبستگی فضایی مبتنی بر تعداد 2500 پیکسل با ابعاد 5*5 کیلومتری که شامل مقادیر VHI و SPI سال های منتخب خشکسالی بودند، بیانگر وجود همبستگی فضایی معنی داری بین دو شاخص مذکور بودند. در خشکسالی فراگیر سال 2000، در سطح استان خوزستان، دو شاخص خشکسالی VHI و SPI، همبستگی برابر 0.47، و در سال 2005، برابر 0.35 و در سال 2012، برابر 0.42 و در سال 2015، برابر 0.40 نشان دادند این مقادیر همبستگی در سطح اطمینان 0.95 (P_value=0.05)، معنی دار بوده است. براین اساس شاخص خشکسالی مبتنی بر محصولات پوشش گیاهی و دمای سطح زمین سنجنده MODIS می تواند به صورت قابل قبولی هم از لحاظ سری زمانی و هم از لحاظ توزیع فضایی شدت و الگوی توزیع خشکسالی را آشکار کند.Temporal and spatial monitoring of drought using remote sensing technique (case study of Khuzestan province)
Widespread and frequent droughts in recent decades in Khuzestan province have become one of the most important challenges of this province. The use of remote sensing products in temporal and spatial monitoring of drought can play a key role in managing this risk and reducing and adjusting its destructive effects. The main goal of this research is to provide a remote sensing index for temporal and spatial monitoring of drought in Khuzestan province and its validation using station meteorological drought indices. In this research, by using the products of vegetation (MOD13C2) and land surface temperature (MOD11C3) of MODIS sensor, a drought index based on vegetation called VHI plant health index was produced. SPI Meteorological Drought Index, which was based on station rainfall data during the statistical period of 2000-2012, was used to evaluate and quantify this index. The comparison of VHI drought index with three-month SPI meteorological drought index values showed a significant correlation between 0.68 and 0.75. By identifying 4 years with widespread and relatively severe drought in Khuzestan province (based on both VHI and SPI indices), which included the years 2000, 2005, 2012, 2015, the spatial distribution pattern of meteorological drought and VHI plant drought to In general, it indicated that the northern parts of the province were generally involved in mild to moderate droughts and the southern parts were generally involved in moderate to severe droughts. The spatial correlation matrix based on the number of 2500 pixels with dimensions of 5x5 km, which included VHI and SPI values of selected drought years, indicated the existence of a significant spatial correlation between the two mentioned indicators. In the widespread drought of 2000, at the level of Khuzestan province, two drought indices VHI and SPI, the correlation was equal to 0.47, and in 2005, equal to 0.35, and
تبلیغات
