تحلیل روند سری زمانی تصاویر پوشش گیاهی (MODIS-NDVI) و ارتباط آن با تغییرات کاربری اراضی در استان گلستان(مقاله علمی وزارت علوم)
حوزههای تخصصی:
مقدمه: تغییرات اقلیمی و فعالیت های انسانی تأثیر مستقیم در پوشش سطح زمین دارند. تغییرات کاربری اراضی در شمال کشور از مهم ترین علل تخریب پوشش گیاهی در جنگل های هیرکانی بوده که در دهه های اخیر، به دلیل فعالیت های انسانی، به وقوع پیوسته است. تغییرات پوشش گیاهی در استان گلستان، با تنوع اقلیم و پوشش سطحی، نشان دهنده تأثیرات این فعالیت هاست. بر این اساس نظارت بر پویایی پوشش گیاهی نیازی اساسی، برای درک بهتر درباره چگونگی واکنش پوشش گیاهی به فشارهای انسانی، درجهت حفظ جنگل های هیرکانی است. مواد و روش ها: بررسی و پایش پوشش گیاهی با بررسی نمایه نرمال شده تفاضل پوشش گیاهی (NDVI) انجام شد. برای تحلیل روند پوشش گیاهی در استان گلستان، از داده های سری زمانی ترکیبی شانزده روزه MODIS-NDVI به نام MOD13Q1، با قدرت تفکیک مکانی 250 متر در دوره بیست ساله استفاده شد. در این پژوهش، پیش از بررسی روند تغییرات پوشش گیاهی در منطقه، ابتدا تصاویر خام NDVI با فرمت HDF محصول از سایت ناسا دانلود و ازلحاظ آماری، بررسی و تحلیل شدند. بدین ترتیب 920 تصویر سری زمانی شانزده روزه پوشش گیاهی نمایه NDVI در نرم افزار GIS، پس از موزاییک سازی، به 460 تصویر تبدیل و با استفاده از ضرب فاکتور مقیاس تصاویر، به حالت استاندارد بین 1- تا 1+ درآمدند. برای ارزیابی روند سری در نرم افزار IDRISI TerrSet، ابتدا تصاویر با استفاده از بی هنجاری مؤلفه فصلی حذف شد. فرایند تحلیل روند تغییرات فعالیت پوشش گیاهی و معنی داری آن به روش غیرپارامتری من کندال انجام شد . نتایج: نتایج نشان داد که 20% از مساحت منطقه مورد مطالعه دارای روند کاهشی در پوشش گیاهی است؛ درحالی که 80% روند افزایشی داشته است. از این میان، 5% دارای کاهش معنادار و 50% دارای افزایش معنی دار پوشش گیاهی و مابقی بدون روند هستند. طی بیست سال گذشته، 4088 کیلومترمربع از پوشش گیاهی از دست رفته است. تحلیل تأثیر فعالیت های انسانی در این تغییرات با استفاده از نقشه های موقعیتی شهرستان ها و مسیرهای اصلی انجام شد. نتایج نشان داد که در دشت های شمالی گلستان، به دلیل دسترسی آسان تر به زمین ها برای فعالیت های انسانی، تغییر کاربری اراضی و توسعه شهرنشینی، کاهش پوشش گیاهی بیشتری رخ داده است. بیشترین افزایش معنی دار پوشش گیاهی در شهرستان هایی مانند کردکوی، بندر گز، آق قلا، گرگان، آزادشهر، رامیان و بیشترین کاهش معنی دار در شهرستان های بندر ترکمن، گنبد کاووس، مینودشت و کلاله مشاهده شده است. مسیرهای اصلی منتهی به استان گلستان شامل گرگان بجنورد، گرگان ساری، آزادشهر سمنان، جاده غربی اینچه برون و جاده شرقی اینچه برون است که همگی شاهد روند کاهشی در پوشش گیاهی در اطراف خود بوده اند. ازآنجاکه استان گلستان از تنوع اقلیمی چشمگیری برخوردار است، تغییرات پوشش سطحی در نقاط منتخب با کاهش معنی دار پوشش گیاهی نیز بررسی شد. بحث و نتیجه گیری: براساس نتایج این تحقیق از سال 2001 تا 2020، مناطق مرتفع استان گلستان، به ویژه ارتفاعات غربی شاهد افزایش پوشش گیاهی بوده اند که احتمالاً با افزایش دما براَثر گرمایش جهانی و بهبود شرایط دمایی برای گیاهان در این ارتفاعات مرتبط است. در مقابل، پوشش گیاهی مناطق کم ارتفاع واقع در دشت ها، نوار ساحلی، ارتفاعات پایین تر و به خصوص حاشیه شهرها و جاده ها درحال از دست رفتن است. فعالیت های انسانی، مانند تغییر کاربری اراضی و توسعه شهرنشینی در دشت های شمالی گلستان به کاهش پوشش گیاهی دامن زده اند. این تغییرات نشان دهنده کاهش پوشش گیاهی انبوه و افزایش تأثیرات منفی انسانی و طبیعی اند. در ارتفاعات، به رغم روند آرام تر کاهش پوشش گیاهی درقیاس با مناطق پایین دست، نگرانی هایی بابت تخریب پوشش گیاهی در مناطق بکر جنگلی وجود دارد. تحولات یادشده نیازمند توجه و اقدامات فوری، برای مدیریت پایدار منابع طبیعی و سازگاری با تغییرات اقلیمی است.