MODIS

در پژوهش حاضر روشی برای جایگزین کردن چگالی های شار تصاویر سنجندة MODIS با استفاده از مدل انتقال انرژی مجمع (CRTM) که از مدل های حل معادلة انتقال انرژی است، ارائه شده است. بدین منظور اندازه گیری های رادیوساند مربوط به ایستگاه سینوپتیک بندرعباس به همراه چگالی های شار اندازه گیری شده از تصاویر شب سنجندة MODIS مستقر بر سکوی Aqua برای آب های عمیق خلیج فارس مورد استفاده قرار گرفت. بنابراین با استفاده از پیش بینی کننده های استاندارد نسخة هشتم مدل گذردهی مسیر نوری (OPTRAN) که بخش اصلی مدل CRTM است، اختلاف چگالی های شار محاسبه شده به وسیلة مدل CRTM و اندازه گیری شده به وسیلة سنجندة MODIS مدل سازی شده است. پس از پیاده سازی روش مورد نظر، مقدار میانگین RMSE چگالی های شار محاسبه شده از مدل CRTM با مقدار اندازه گیری شده برای تصاویر سنجندة MODIS منتخب برای آزمون کارایی روش، در تمام باندها W/(m 2 .µm.sr) 47/0 محاسبه شد که با اعمال تصحیحات ارائه شده در پژوهش حاضر به 39/0 تغییر یافت. مقدار میانگین RMSE دمای درخشندگی میانگین معادل این چگالی های شار نیز به ترتیب 45/6 و 27/5 درجة کلوین محاسبه گردید. با استفاده از روش ارائه شده در این پژوهش، مقادیر چگالی های شار حاصل از مدل CRTM به مقادیر چگالی های شار سنجندة MODIS نزدیک تر می شود. بنابراین می توان از این مدل برای ارزیابی چگالی های شار سنجندة MODIS استفاده کرد و در مواردی نظیر وجود نویز بالا یا وجود ابر در تصاویر یا ازکارافتادن سنجنده، داده های آن را با داده های محاسباتی مدل CRTM تصحیح شده جایگزین کرد. کلید واژه ها : پروفایل دما، MODIS، CRTM، ماهواره.

جنگل زدایی و تخریب پوشش گیاهی یکی از محرکان اصلی تغییرات جهانی زمین به شمار می رود و پیامدهای بزرگی بر عملکرد اکوسیستم و حفاظت از تنوع زیستی دارد. یکی از راه های مطالعه تغییرات پوشش گیاهی به عنوان مهمترین شاخص تخریب زمین، سنجش از راه دور است. در این مطالعه هدف اصلی پایش روند تغییرات پوشش گیاهی در راستای تخریب سرزمین در استان ایلام می باشد. بعد از اخذ و آماده سازی داده های مورد نیاز (410 تصویر دانلود شده) در محیط نرم افزار های Arc Gis و Surfer عملیات ضرب، موزائیک و ژئو رفرنس صورت گرفت. تبدیل فرمت تصاویر به فرمت ASCII مرحله بعدی کار را تشکیل داد. با تبدیل این فرمت تعداد مجموع پیکسل هایی که در داخل محدوده مورد مطالعه قرار گرفتند 953552 پیکسل، که بعد از حذف ارزش های گمشده و منفی، تعداد 328042 پیکسل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین با استفاده از روش آماری پارامتریک رگرسیون خطی کلاسیک و به کمک برنامه نویسی در محیط نرم افزار R ، روند شیب تغییرات و معناداری شیب تغییرات پوشش گیاهی برای دوره زمانی 17 ساله (2016-2000) بدست آمد. نتایج این تحقیق نشان داد که کانون بیشترین روند شیب تغییرات کاهشی (روند شیب تغییرات منفی) در شاخص NDVI در سراسر نیمه غربی محدوده مورد مطالعه وکانون بیشترین روند شیب تغییرات افزایشی (روند شیب تغییرات مثبت) در شاخص NDVI درمرکز و شرق محدوده مورد مطالعه مشاهده شده است. معنا داری روند شیب تغییرات نیز این ادعا را تاٌیید می کند. یعنی کانون بیشترین روند شیب تغییرات (منفی) در غرب و جنوب غرب محدوده مورد مطالعه و بیشترین روند شیب تغییرات (مثبت) در مرکز و شرق محدوده مورد مطالعه در سطح احتمالاتی 05/ معنی دار می باشند.

حوضه آبخیز تکاب، یکی از مهم ترین حوضه های آبخیز دریاچه ارومیه است. این حوضه آبخیز، کاملا مرتفع و کوهستانی بوده و رواناب ناشی از ذوب برف آن، اهمیت بسیار زیادی دارد. تجمع برف در ماه های زمستان یک سال، در ماه های بهار سال بعدی پر اهمیت تلقی می شود و آب حاصل از ذوب برف، برای تاسیسات آبی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به طوری که سیلاب های قابل توجهی را در زمانی که ذوب برف با بارندگی گرم بهاره همراه باشد، به وجود می آورد. بنابراین پیش بینی ذوب برف، لازم و ضروری به نظر می رسد و بدون در نظر گرفتن این عامل مدیریت منابع و مخازن و برنامه ریزی منابع آبی و هیدرولوژی رودخانه ها میسر نخواهد بود. برای شبیه سازی جریان در حوضه آبخیز تکاب از مدل رواناب ذوب برف SRM، از سال های آبی 83-84 و برای اعتبار سنجی آن از سال های آبی 84-85 استفاده شد. با توجه به اینکه تصاویر سنجنده ی MODIS از قدرت تفکیک زمانی مناسب در برف سنجی برخوردار هستند، برای برآورد سطح تحت پوشش برف از این تصاویر استفاده شده است. نتایج حاصل از تحقیق، نشان داد که استفاده از نقشه های پوشش برفی به دست آمده از تصاویر MODIS در پیش بینی رواناب حوضه مفید است. همچنین نتایج نشان می دهد که مدل، قابلیت و توانایی شبیه سازی جریان رواناب حاصل از ذوب برف را دارا است. برای ارزیابی مدل از دو شاخص ضریب تعیین و تفاضل حجمی استفاده شده است که در این مطالعه به ترتیب برابر 75/0و 84/27 درصد هستند. مقادیر بدست آمده، نشان می دهند که مدل در برآورد رواناب حاصل از ذوب برف این حوضه دقت بالایی دارد و نشانگر قابلیت کاربرد مدل برای حوضه های دیگر منطقه است

هدف پژوهش حاضر، ارزیابی داده های ماهواره ای یا سنجش از دور در پایش خشکسالی حوضه آبریز دریاچه ارومیه است. بدین منظور نخست داده های NDVI و LST سنجنده MODIS و داده های بارندگی ماهواره TRMM در مقیاس ماهیانه از سال 2000 تا 2014 دانلود شد. پس از پردازش تصاویر، شاخص های خشکسالی VCI، TCI و PCI و شاخص های ترکیبی VHI، CI1، CI2 و CI3 برای ماه های مارس تا سپتامبر (فصل رشد) محاسبه شدند. برای اعتبارسنجی این شاخص ها، شاخص SPI در مقیاس های زمانی 3، 6 و 9 ماهه به کار رفت. نتایج به طور میانگین نشان داد شاخص ماهواره ای مطلوب برای پایش خشکسالی کشاورزی حوضه آبریز دریاچه ارومیه طی فصل رشد، VCI است. شاخص های SPI3، SPI6 و SPI9 بیشترین همبستگی را در ماه مارس به ترتیب با VCI و VHI، در ماه آوریل با PCI و CI1، در ماه می با TCI، CI3 و CI1، در ماه ژوئن و جولای با VCI و در ماه های آگوست و سپتامبر با TCI و VCI دارند. در ماه های می و آوریل شاخص های ترکیبی نتایج بهتری نسبت به شاخص های VCI و TCI ارائه کردند؛ درنتیجه شاخص های ترکیبی طی ماه های مرطوب (می و آوریل) نتایج بهتری را ارائه می کنند. همچنین نتایج طبقه بندی شدت خشکسالی حوضه آبریز دریاچه ارومیه براساس شاخص VCI طی فصل رشد (مارس تا سپتامبر) نشان داد در سال های 2000، 2008 و 2001 به ترتیب با 85/93، 93/91 و 72 درصد، بیشترین و در سال های 2010، 2007 و 2004 به ترتیب با 21/1، 06/2 و 33/5 درصد، کمترین خشکسالی (ضعیف تا بسیار شدید) در سطح حوضه روی داده است. با استفاده از شاخص های ماهواره ای مطلوب ارائه شده در پژوهش حاضر، امکان پیش بینی و برآورد منطقه ای پدیده خشکسالی حوضه آبریز دریاچه ارومیه در ماه های مختلف فصل رشد یا طی فصل رشد و دستیابی به نتیجه بهتر وجود دارد.

گردوغبار، تحت تاثیر تعامل سیستم اتمسفر – زمین بوده و با تغییر در انرژی تابشی، شیمی و فیزیک اتمسفر، اقلیم یک منطقه را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابر ضرورت نقش گردوغبارها و پراکنش فضایی-دینامیکی گسترده آنها و نیز وجود تکنیک های پیشرفته سنجش از دور و مدلسازی در شبیه سازی گردوغبار، در پژوهش حاضر سعی در مقایسه، کمی سازی و شبیه سازی رفتار گردوغبار با استفاده از عمق نوری آئروسل ( AOD ) MODIS و MACC گردید. میزان همبستگی پیرسون بین داده ها نشان داد که در منطقه مورد مطالعه بین سنجنده و مدل ارتباط معنی داری وجود دارد و کمترین همبستگی در استان همدان مشاهده شد. توزیع سالانه AOD نمایان ساخت که مقدار گردوغبار دارای دو دوره فعال (2000-2010) و غیر فعال (2010-2018) بود. همچنین، توزیع ماهانه AOD نشان داد که منطقه مورد مطالعه در ماههای آوریل تا آگوست دارای بیشترین غلظت گردوغبار است؛ که همخوانی ماهانه AOD بین مدل و سنجنده به تفکیک استان در ماه های مرطوب (دسامبر تا مارس) بیشتر از ماه های خشک (آوریل تا نوامبر) است. توزیع مکانی گردوغبار در هر دو سنجنده و مدل دارای الگوی کلی مورب مکانی جنوبی-شمالی است و با افزایش عرض جغرافیایی از مقدار آن کاسته می شود، اما این تغییرات در MODIS منظمتر از MACC است.

طی دهه های گذشته، طوفان های گردوغبار از لحاظ مکانی و زمانی همواره در حال افزیش بوده اند. طوفان های گردوغبار خاورمیانه سبب رسیدن آسیب های بی شماری در حوزه سلامت اجتماعی، اقتصادی، زیست محیطی و دیگر موارد به ساکنان مناطق جنوب و جنوب غرب ایران شده است. در این مقاله، به منظور بررسی طوفان های گردوغبار، از داده های سنجنده MODIS استفاده شد. از محاسن داده های سنجنده MODIS، توان تفکیک طیفی و زمانی بالای آن است. در این پژوهش، از دو مجموعه داده MODIS استفاده شد؛ بخش اول، داده های توسعه مدل (رخداد 21-18 ژانویه 2018) و بخش دوم، داده های تست و ارزیابی مدل. داده های هواشناسی نیز، با توجه به بازه زمانی مورد مطالعه، جمع آوری شد. پس از پیش پردازش داده ها و آماده کردن مشاهدات میدانی، ویژگی (ورودی شبکه عصبی مصنوعی) از داده های سنجنده MODIS، به روش پیشنهادی، تولید می شود. ازطریق شبکه عصبی مصنوعی، مدلی مناسب توسعه یافت که، بدین ترتیب، می توان گردوغبار استخراج و پارامتر دید افقی را، هم زمان، برآورد کرد. خروجی مدل با خروجی شاخص NDDI مقایسه بصری شد. سپس، برای بررسی کارآیی روش پیشنهادی، مدل توسعه یافته با داده های مربوط به زمان دیگر تست و خروجی مدل با خروجی شاخص NDDI مقایسه بصری شد. در نهایت، به منظور نشان دادن نقاط قوت و ضعف روش پیشنهادی، ارزیابی دقت ازطریق مقایسه نتایج روش پیشنهادی و پارامتر دید افقی در ایستگاه های سینوپتیک انجام شد. میزان خطای کلی، به ترتیب، 10%، 10%، 15% و 10% درمورد پردازش تصاویر هجدهم ژانویه، نوزدهم ژانویه، بیستم ژانویه و 21اُم ژانویه 2018 و 20% و 25% درمورد پردازش تصاویر 26اُم ژانویه 2019 و 28اُم اکتبر 2018 به دست آمد. با اتصال به پایگاه داده سازمان هواشناسی کشوری، روش پیشنهادی دارای قابلیت به کارگیری در سیستم خودکار استخراج گردوغبار است.

در سال های اخیر، افت تراز سطح آب دریاچه ارومیه، بررسی میزان تغییرات آستانه های دمایی، رطوبتی، و تنش خشکی پوشش گیاهی را در منطقه ضرورتی اجتناب ناپذیر کرده است. در این تحقیق، که از نظر روش توصیفی- تحلیلی و از نظر هدف کاربردی است، از داده های سنجنده MODIS به منظور بررسی رابطه فضایی NDVI-TS و NDVI-ΔTS برای استخراج زمان وقوع خشک سالی کشاورزی از ژوئن تا اکتبر سال های 2005 تا 2008 استفاده شده است تا شاخص های VTCI و WDI که قادر به شناسایی تنش خشکی در مقیاس منطقه ای اند استخراج شوند. نتیجه این تحقیق نشان داد که در هر دو شاخص وضعیت تنش خشکی در سال های 2007 و 2008 بیشتر بوده است. همچنین، براساس رابطه فضای NDVI-TS در همه سال های 2005 تا 2008 شیب بالایی فضای مثلثی برای لبه گرم منفی است؛ یعنی با افزایش NDVI میزان LST کاهش یافته است؛ درحالی که برای لبه سرد شیب مثبت است. همچنین، شیب به دست آمده از رابطه فضای NDVI-ΔTS برای خط خشک منفی است؛ یعنی خط خشک یا خط حداقل  ETRیک همبستگی منفی با  NDVIرا نشان می دهد. درحالی که برای خط مرطوب بالاخص در سال 2008 شیب مثبت بوده و در بقیه سال ها تغییر محسوسی دیده نمی شود. پژوهش حاضر نشان داد مقدار آستانه VTCI برای تنش خشکی در سال 2007 و 2008 شدید بوده است.

در سال های اخیر کشور ایران با خشکسالی های متعددی مواجه بوده است، لذا برآورد دقیق میزان خشکسالی به منظور پیش بینی و مدیریت بهینه منابع طبیعی امری اجتناب ناپذیر است. بدین منظور روش های مرسوم برآورد خشکسالی که مبتنی بر مشاهدات ایستگاه های هواشناسی هستند، به کار گرفته می شوند. یکی از مشکلات اصلی این روش ها در نظر نگرفتن تغییر شرایط اقلیمی و آب و هوایی در مناطق بزرگ است و معمولاً این روش ها در مناطق محلی جواب مناسبی به دست می دهند. به منظور بهبود دقت برآورد میزان خشکسالی در سطوح وسیع، استفاده تلفیقی از داده های حاصل از تصاویر ماهواره ای و ایستگاه های زمینی ضرورت خواهد داشت. در سال های اخیر استفاده از روش های ثقل سنجی ماهواره ای و تصاویر ماهواره ای به عنوان ابزاری مفید برای پایش مکانی و زمانی خشکسالی در مناطق وسیع، مورد توجه محققین قرار گرفته است. هدف از این مطالعه استفاده از داده های ماهواره بازیابی گرانش و آب و هوا (GRACE) و محصول شاخص پوشش گیاهی سنجنده MODIS و مشاهدات زمینی ایستگاه های سینوپتیک برای ارزیابی خشکسالی در بازه زمانی ۲۰۰۳ تا ۲۰۱۶ در کل کشور ایران است. بدین منظور در مقاله حاضر شاخصی کارا با عنوان شاخص خشکسالی داده های ادغام شده (MDI) مبتنی بر تصاویر شاخص پوشش گیاهی یکنواخت شده (NDVI) حاصل از سنجنده مادیس، داده های محتوی آب زمین (TWS) استخراج شده از ماهواره GRACE و داده های بارندگی استخراج شده از ایستگاه های سینوپتیک ارائه شده است. نتایج به دست آمده همبستگی ۷۵٪  با شاخص استاندارد جهانی شدت میزان خشکسالی پالمر  (PDSI) را نشان می دهد. نتایج شاخص MDI و PDSI  روند خشکسالی در سال های ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۵ در ایران را به خوبی نشان می دهند.

در این پژوهش به تحلیل آماری رخداد طوفان های گرد و غبار با استفاده از داده های ایستگاه هواشناسی همدیدی خراسان رضوی پرداخته شد. بر اساس دستورالعمل سازمان جهانی هواشناسی، هرگاه در ایستگاهی سرعت باد از 30 نات بیشتر شود و دید افقی به علت پدیده گرد و غبار به کمتر از یک کیلومتر برسد، طوفان گرد و غبار گزارش می شود. کدهای 30 تا 35 مربوط به طوفان گرد و غبار یا شن معرفی می شود. در این تحقیق، نخست فراوانی رخداد طوفان های گرد و غبار در ایستگاه های همدیدی خراسان رضوی طی سال های 1331-1398 بررسی شد. سپس، به صورت موردی به بررسی رخداد طوفان گرد و غبار در مشهد به علت ایجاد وضعیت بحرانی در این کلان شهر در تاریخ 25/7/1396 برای بررسی مسیر ورودی این طوفان ها پرداخته شد. بررسی تصاویر ماهواره مودیس و تحلیلی الگوی گرد و غبار و همچنین ردیابی بسته های هوا حامل ذرات گرد و غبار با استفاده از مدل HYSPLIT با روش پسگرد و پیشگرد در ایستگاه مشهد به عنوان یکی از مهم ترین ایستگاه های هواشناسی شمال شرق کشور انجام شد. نتایج نشان داد بیشترین فراوانی طوفان های گرد و غبار در سطح استان مرتبط با سبزوار با 136 طوفان ملایم و 79 طوفان شدید و شهرهای سرخس و گناباد در رتبه های بعدی بوده اند. با ردیابی و آشکارسازی پدیده طوفان گرد و غبار به صورت موردی مشاهده شد که این پدیده نخست بر روی ترکمنستان شکل می گ ی ر د و با نفوذ به مرزهای شرقی کشور شهر مشهد را تحت تأثیر قرار می دهد.

خشکسالی دوره کم آبی است که طی آن یک منطقه با کمبود در ذخیره و منابع آبی مواجه است . یکی از روش های مطالعه خشکسالی و اثرات مخرب آن، پایش و پهنه بندی خشکسالی با استفاده از شاخص های هواشناسی و تکنیک های سنجش از راه دور می باشد. خشکسالی جزئی از ویژگی های سیستم آب و هواست که بدون هیچ اخطار و بدون توجه به مرزهای جغرافیایی و با تفاوت های اقتصادی و سیاسی هرسال رخ می دهد. هدف این تحقیق، پایش تغییرات پوشش گیاهی در اثر خشکسالی در حوضه آبریز درودزن است. روش: شدت های خشکسالی با استفاده از شاخص های خشکسالی SPI سالانه توسط داده های بارندگی ایستگاه های هواشناسی تعیین شد. در این تحقیق شاخص خشکسالی SPI در دوره های کوتاه مدت یک و سه ماهه و دوره سالانه برای سه ایستگاه شیراز، اقلید و درودزن بررسی شد. پایش تغییرات پوشش گیاهی در اثر خشکسالی بین بازه زمانی 1990 تا 2015 با استفاده از تصاویر MODIS مطالعه شد. این تصاویر ماهواره ای در فریم h22v6 کشور ایران قرار دارد و در مرحله بعد بر اساس تصاویر گرفته شده از MODIS در ماه های اکتبر، اگوست و سپتامبر شاخص نرمال شده اختلاف پوشش گیاهی ( NDVI ) محاسبه شد و سپس همبستگی بین شاخص های هواشناسی و پوشش گیاهی در طی دوره آماری برای سال های خشک و تر گرفته شد. نتیجه اینکه شاخص ( NDVI ) به تغییرات خشکسالی و اقلیمی بیشترین همبستگی را با ایستگاه درودزن داشته است.

آیروسل ها به عنوان هستک های تراکمی در بسیاری از پدیده های اقلیمی نقش مهمی دارند. در  اینتحقیق با استفاده از داده های اتمسفری روزانه ماهواره (MYD08-LEV3-COL5.1Aqua,) در دوره آماری 2002 تا 2014 شاخص AOD در طول موج 550 نانومتر بر روی ایران استخراج و به صورت فصلی مورد بررسی قرار گرفت. ابرهای با دمای کمتر از 273 درجه کلوین و پایین تر از تراز 300 هکتوپاسکال نیز به عنوان ابرهای سرد انتخاب و خصوصیات آن شامل CER, CF, WV, CTT از این داده ها استخراج و همبستگی فضایی آن با میزان AOD محاسبه گردید. نتایج نشان داد که توزیع فضایی و زمانی هواویزه ها به شدت تحت تاثیر سامانه های بارش زا و طوفان های گرد و غبار فرامنطقه ای است به گونه ای که حداقل آن در فصول سرد و حداکثر آن در فصول گرم سال است که به بیش از 0.45~ می رسد. ارتباط هواویزه ها با خصوصیات ابر نیز بررسی گردید. همبستگی میان AOD و بخار آب برای فصول سرد سال در اکثر مناطق مثبت و قوی بود و در فصول گرم بر روی مناطق بیابانی و کوهستانی و سواحل ارتباط مثبت بود و سایر مناطق همبستگی منفی را نشان دادند. ارتباط AOD با دمای سطح ابر مشابه بخار آب بود و در فصول سرد بیشترین همبستگی منفی را به ویژه بر روی نواحی کوهستانی و ساحلی نشان داد. برای CER نیز در فصول سرد ارتباط معنی داری دیده نشد و در فصل بهار نواحی کوهستانی غربی ارتباط منفی و در فصل تابستان نواحی بیابانی مرکزی و شرقی ارتباط مثبت را نشان دادند. 

خشکسالی یک رویداد پیچیده است که در اثر به هم خوردن تعادل آب ایجاد شده و همواره بر بخش های کشاورزی، اکولوژیکی و اجتماعی-اقتصادی تأثیر گذار می باشد. اگرچه تا کنون، شاخص های خشکسالی به دست آمده از داده های سنجش از دور برای پایش خشکسالی کشاورزی یا هواشناسی مورد استفاده قرار گرفته اند، ولی شاخصی که بتواند به طور مناسبی بازتاب کننده اطلاعات جامع از خشکسالی از جنبه هواشناسی تا کشاورزی باشد، کمتر مورد استفاده قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، به منظور پایش جامع خشکسالی حوضه آبریز دریاچه ارومیه از شاخص خشکسالی تلفیقی (SDI) به عنوان شاخص سنتز شده از شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI)، شاخص وضعیت دمایی (TCI) و شاخص وضعیت بارش (PCI) بر اساس روش آنالیز مؤلفه اصلی (PCA) استفاده شده است. بدین منظور، ابتدا سری داده های ماهواره ای MOD13A3، MOD11A2 و TRMM3B43 طی دوره ی آماری 2001 تا 2012 دانلود شد. پس از پردازش اولیه، شاخص های خشکسالی با استفاده از داده های LST، NDVI و TRMM محاسبه و نقشه های شدت خشکسالی ماهانه تهیه شدند. به منظور اعتبارسنجی شاخص SDI، رابطه همبستگی این شاخص با شاخص SPI در بازه زمانی 3 ماهه طی فصل رشد بدست آمد. همچنین روابط همبستگی SDI با میزان عملکرد دیم دو گیاه گندم و جو بررسی شد. نتایج حاکی از وقوع خشکسالی در سال های 2008 و 2001 در حوضه آبریز دریاچه ارومیه می باشد. نتایج بررسی اعتبارسنجی بیانگر وجود همبستگی 80% میان دو شاخص SDI و SPI می باشد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که شاخص SDI، به عنوان شاخص جامع پایش خشکسالی، بازتاب کننده اثرات خشکسالی بر کشاورزی می باشد.

مقدمه: ارزیابی اثر تغییر اقلیم بر تغییر پوشش و ذوب برف در مدیریت منابع آب رودخانه هایی که با ذوب برف تغذیه می شوند، بسیار با اهمیت است. چنین تغییراتی تأثیر مستقیم بر رژیم هیدرولوژیکی و مدیریت منابع آب دارد. پیش بینی سطح پوشش برف ناشی از تغییرات دما در آینده و در نتیجه الگوی جریان روان آب ناشی از ذوب برف، در عرصه های گوناگونی از جمله مدیریت خطر سیل، خشکسالی و... کاربرد دارد. از طرفی مزیت های استفاده از فنّاوری های نوین و سنجش از دور در مطالعات اقلیمی و ارزیابی های اثر تغییر اقلیم بر سطح پوشش برف تا حد زیادی مغفول مانده است. هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات سطح پوشش برف در سال های آتی با تلفیق علم سنجش از دور، فنّاوری های نوین و مدل های اقلیمی به منظور مدیریت ریسک سیل می باشد. روش: در این مطالعه، تصاویر 8 روزه ماهواره MODIS مربوط به سال های 2006 تا 2012 با توجه به دقت مناسب و کاهش خطای پوشش ابر در آنها، استخراج شد، پس از دریافت و ذخیره تصاویر ماهواره ای پوشش برف، برای مشاهده و کاربرد تصاویر از نرم افزار ERDAS استفاده شد. سپس محدوده مورد مطالعه برش داده شد و درنهایت با استفاده از تعداد پیکسل برفی و سایز پیکسل ها، سطح پوشش برف محاسبه و در نرم افزار ArcGIS خروجی مورد نظر استخراج و مساحت سطح برفی با فواصل زمانی 8 روز در طی سال های 2010 تا 2015 کنترل شد. در مرحله بعد با استفاده از آخرین مدل های اقلیمی CMIP5 تحت چهار سناریوی RCP2.6، RCP4.5، RCP6.0 و RCP8.5 تغییرات دما و بارش در فواصل زمانی 2020 تا2060 استخراج و با استفاده از ارتباط بین پوشش برف، دما و بارش، سطح پوشش برف برای سال های 2020 تا 2060 با فاصله زمانی ده ساله تخمین زده شد. یافته ها: تراکم پوشش برف در منطقه مورد مطالعه، مطابق داده های مشاهداتی و تصاویر ماهواره ای، از ماه نوامبر شروع و در ژانویه به بیشترین مساحت خود می رسید. همچنین از ماه فوریه به بعد گستره پوشش برف کاهش یافته و در نهایت در ماه ژوئن پوشش برف منطقه، کمترین مساحت را داشت. بررسی تغییرات دما و بارش آینده با استفاده از سناریوهای اقلیمی نشان داد که میانگین دمای حوضه بالادست سد امیرکبیر به نسبت دوره پایه (1985 تا 2015) افزایش و بارش سالانه نست به دوره پایه مذکور، روند کاهشی خواهد داشت. درنتیجه با استفاده از ارتباط بین پوشش برف، دما و بارش، سطح پوشش برف آینده با روند کاهشی مواجه شد. نتیجه گیری: مطالعه و اندازه گیری سطح برف به عنوان یکی از منابع مهم تأمین آب، بسیار حائز اهمیت است. با توجه به شرایط سخت فیزیکی محیط های کوهستانی، امکان اندازه گیری دائم میدانی، برای تخمین منابع برفابی و تشکیل پایگاه داده ها وجود ندارد. به همین دلیل استفاده از تصاویر ماهواره ای در شناسایی مناطق برف گیر و ارزیابی تغییرات آن بسیار مهم است. همچنین با توجه به روند افزایش دما و کاهش بارش، سطح برف در منطقه نیز کاهش یافته و درنتیجه میزان آب ذخیره شده در برف که در فصول گرم منبع تأمین آب منطقه است با نقصان مواجه می گردد. بنابراین برآورد سطح پوشش برف در آینده می تواند گام اساسی در زمینه مدیریت منابع آب و مدیریت ریسک مخاطرات مرتبط با آب از جمله سیل و خشکسالی به شمار آید.

پیشرفت های فنّاوری سنجش ازدور آن را به جایگزین مناسبی برای روش های سنتی در پایش، شناسایی و تحلیل لکه های نفتی تبدیل کرده است. سنسورهای SAR معمولاً برای تشخیص لکه های نفتی استفاده می شوند، اما استفاده از تصاویر آن ها به دلیل هزینه های بالا، عرض برداشت کم و تفکیک زمانی ضعیف محدود است. سنجنده MODIS قرارگرفته بر روی سکوهای ترا و اکوا در هرروز دو بار از هر نقطه از سطح کره زمین تصویر برداشت می کنند و تصاویر آن در قدرت تفکیک 250، 500 و 1000 متری هستند که منبع رایگان و ارزشمندی جهت آشکارسازی لکه های نفتی هستند. در این پژوهش به منظور آشکارسازی لکه های نفتی طی سه رخداد نشت نفت در سال های 2007، 2015 و 2016 اقدام به آشکارسازی لکه های نفتی با استفاده از تصاویر سطح یک MODIS شد. در مرحله پیش پردازش تصاویر MODIS به بازتاب بالای اتمسفر تبدیل شدند، به منظور آشکارسازی لکه های نفتی، از شاخص آشکارسازی لکه های نفتی استفاده شد و به برای بررسی اثر لکه های نفتی بر غلظت کلروفیل آب و فیتوپلانکتون ها، جلبک های شناور، رنگ آب، کدورت آبی و دمای سطح آب به ترتیب از شاخص ها و الگوریتم های OC3، CMI، FAI و SABI، NDVI، TWI و SST4 استفاده شد. نتایج نشان می دهد که لکه های نفتی در خروجی شاخص OSI منطبق بر پیکسل های با بالاترین DN ها در تصویر مربوط به هرسال است، همچنین لکه های نفتی باعث کاهش غلظت کلروفیل، جلبک های شناور، رنگ آب و دمای سطح آب و افزایش کدورت آبی می شوند که در تصاویر خروجی مربوط به همه شاخص ها و الگوریتم ها لکه های نفتی منطبق بر پیکسل های با حداقل ارزش DN ها است. در بین تمامی روش های مورداستفاده تنها شاخص CMI مربوط به فیتوپلانکتون ها تغییرات محسوسی در محدوده لکه های نفتی نشان نمی دهد؛ بنابراین پیشنهاد می شود جهت آشکارسازی لکه های نفتی از روش ها و شاخص های مورداستفاده در این پژوهش استفاده گردد.

یکی از چالش های و مسائل مهم جوی در دهه های اخیر در مناطق کلان شهرها، آلودگی هوا است که عوامل طبیعی و انسانی مختلفی در ایجاد آن نقش اساسی دارند و اثرات زیان باری را روی انسان ها و محیط زیست می گذارد. با توجه به این موضوع تحقیق و بررسی آلودگی هوا مهم و ضروری است. بر این اساس در پژوهش حاضر در برآورد میزان کربن منوکسید و دی اکسید نیتروژن و نیز مقدار بخار آب موجود در جو در مقیاس استان های جنوبی و جنوب غربی مشرف بر خلیج فارس در سال های 2019- 2018، از داده های تصاویر ماهواره ای Sentinel-5 و در برآورد میزان آئروسل ها و مقدار دمای سطح زمین (LST) در گستره مکانی و زمانی مذکور از داده های تصاویر سنجنده MODIS استفاده شد. طبق یافته های به دست آمده، بیشینه غلظت Co با مقدار 037/0 mol/m^2 در آوریل 2019، بیشینه غلظت H2O، با مقدار 3703، mol/m^2 در آگوست 2019 و بیشینه غلظت NO2 با مقدار 000188/0 mol/m^2 در نوامبر 2018 قرار دارد. بیشینه مقدار روزانه LST با مقدار 5/324 درجه کلوین در ژوئن 2019 و بیش ترین مقدار شبانه LST با مقدار 5/302 درجه کلوین در ژوئن 2019 به دست آمد. بیشینه مقدار ضخامت عمق اپتیکی آئروسل ها با مقدار 79/13 μg/m^3 در طول موج (47/0 μm) در جولای 2019 و کم ترین مقدار آن با مقدار 57/1 μg/m^3 در نوامبر 2018 در طول موج (55/0 μm) قرار دارد. نتایج حاصل از پایش زمانی و مکانی مقادیر Co، NO2، H2O، LST و AOD، امکان درک ملموس تری از تغییرات مکانی و زمانی مؤلفه های موردبررسی را در مقیاس کلان منطقه ای فراهم می کند.

گرد و غبارها، تحت عنوان عمده ترین نوع از آئروسلها نقشی بنیادی مستقیم و غیرمستقیمی بر روی هوا و اقلیم دارند. بدین منظور در پژوهش حاضر به بررسی قابلیت و توانمندی مدل MACC با استفاده از صحت سنجی MODIS برای بارزسازی پدیده های حدی گرد و غبار در استان کردستان طی دوره 2003-2012 پرداخته شد. جهت تحلیل داده های ماهواره ای و مدل شده از آزمون های آماری و روند یابی من-کندال استفاده شده است. یافته های حاصل از توزیع سالانه نشان داد که میانگین بیشترین عمق نوری آئروسل (AOD) مربوط به سال 2008 با 36/0 و کمترین مقدار با 294/0 مربوط به سال 2004 می باشد. همچنین، میانگین بیشترین AOD این سال مربوط به شهرستانهای سنندج، سقز، قروه، کامیاران و مریوان به ترتیب با 356/0، 353/0، 358/0، 371/0 و 368/0 می باشد. توزیع مکانی میانگین AOD در فصول مختلف نیز نشان داد، زمستان و پاییز دارای کمترین مقدار و فصل بهار و تابستان دارای بیشترین مقدار AOD بوده است. توزیع زمانی-مکانی ماهانه AOD نشان داد که گردو غبار در طی آوریل تا آگوست سرتاسر پهنه منطقه مورد بررسی را می پوشاند. نتایج آزمون روند من-کندال نشان داد که فصل بهار در سرتاسر استان و فصل تابستان در شرق استان دارای روند مثبت معنی دار است؛ بر همین اساس، فصل بهار در منطقه مورد مطالعه به غنوان فصل فرین گردوغبار شناخته شد؛ و در بین پنج روز حدی گرد و غبار در فصل مربوطه، روز 19 ژوئن 2009 با میانگین مقدار AOD روزانه 16/1 و دید افقی کمتر از 2000 متر دارای بیشترین و گسترده ترین گردوغبار تحت عنوان روز فرینِ حدی است. در مجموع، نتایج حاصل از رویکرد چند بعدی MACC در بارزسازی گرد و غبار نشان داد، عمق نوری (AOD،DOD ) معیاری مناسبتر از دید افقی در تعیین روزهای فرین گردوغبار می باشد.

غرب ایران هرساله به طور مکرر تحت تأثیر پدیده گرد و غبار قرار می گیرد. این پدیده در سال های اخیر جنبه های مختلفی از زندگی مردم را در این منطقه متأثر ساخته است. هدف این تحقیق شناسایی منشأ گرد و غبارهای وارد شده به نیمه غربی ایران و ردیابی مسیر حرکت آن ها می باشد. روش تحقیق ترکیبی از بررسی های مدلی و سنجش از دوری می باشد. داده های مورد استفاده دوره زمانی 30 ساله از 1979-2008 را پوشش می دهد و شامل: داده های ساعتی گرد و غبار ایستگاه های سینوپتیک (8 نوبت در شبانه روز)، دمای درخشایی طول موج های 11 و 12 میکرومتر برای بارزسازی گرد و غبار در تصاویر MODIS، و داده های GDAS (امانه یکپارچه سازی داده های جهانی)، برای ردیابی مسیر ذرات در محیط مدل HYSPLIT می باشند. نتایج تحقیق نشان می دهد که ایستگاه های دزفول و بوشهر به عنوان دو مرکز بحرانی گرد و غبار در نیمه غربی ایران هستند. فصل بهار بیش ترین رخداد گرد و غبار را دارد. ماه های ژوئیه، مه و ژوئن بیش ترین و ماه دسامبر کم ترین رخداد را دارند. در طول شبانه روز نیز بیش ترین رخداد گرد و غبار بین ساعت های 9 صبح تا 6 بعدازظهر ثبت شده است. منطقه مرزی بین سوریه و عراق، غرب و جنوب غرب عراق به ترتیب دو کانون اصلی گرد و غبار برای منطقه مورد مطالعه هستند. هم چنین در موارد محدودی منطقه ی شرق و شمال شرق عربستان نیز یکی دیگر از کانون های گردوغبار شناسایی شد. نتایج حاصل از ردیابی نشان می دهد که دو مسیر اصلی برای انتقال گرد و غبار به منطقه مورد مطالعه قابل تشخیص است، 1- مسیر شمال غربی – جنوب شرقی 2- مسیر غربی- شرقی و در موارد محدودی مسیر شمالی – جنوبی است. بر اساس نتایج به دست آمده از پردازش تصاویر و خروجی های مدل منطقه ی مرزی بین سوریه و عراق و مسیر شمال غرب – جنوب شرق به ترتیب منشأ و مسیر اصلی ورود گرد و غبار برای نیمه غربی ایران محسوب می شوند.

مخاطره آتش سوزی در ایران به طور فزاینده ای به یک ریسک جدی در طول سال تبدیل شده و محدود به چند ماه از سال نیست؛ بر این اساس پایش جنگل ها برای شناسایی و تعیین نواحی مستعد رخداد آتش سوزی ها گامی مؤثر برای توسعه سامانه های هشدار سریع است. این پژوهش با هدف ارتباط شاخص های پوشش گیاهی با رخداد آتش سوزی در نواحی رویشی ایران انجام شده است. در این پژوهش از داده های سنجنده MODIS ماهواره Terra شامل محصول آتش سوزی فعال (MOD14A2) و شاخص های پوشش گیاهی NDVI و EVI (MOD13A3) در بازه زمانی 2020-2001 استفاده شده است. نتایج نشان داد بیشینه رخداد آتش سوزی در نواحی رویشی ایران از اواخر فصل بهار تا اوایل فصل پاییز رخ می دهد. روند افزایشی رخداد آتش سوزی در دوره گرم سال با افزایش دما، کاهش رطوبت و ذوب زودهنگام برف در فصل بهار و در فصل پاییز هم زمان با خزان پوشش گیاهی و شروع دیرهنگام بارش های پاییزی مرتبط است. بیشینه متوسط ارتفاعی رخدادهای آتش سوزی در ناحیه رویشی ارسباران با 1791 متر در ماه اکتبر و بیشینه ارتفاعی رخدادهای آتش سوزی در ناحیه ایرانی-تورانی با 1565 متر در ماه اوت مشاهده شده است. توزیع فضایی شاخص های NDVI و EVI حاکی از آن است که تراکم پوشش گیاهی در شدت و گسترش آتش سوزی تأثیرگذار بوده و شرایط را برای گسترش آتش سوزی ها فراهم می سازد به گونه ای که مناطق بایر با پوشش گیاهی کم در مرکز، شرق و جنوب شرق ایران تقریباً بدون رخداد آتش سوزی و بیشینه رخداد آتش سوزی های فعال در شمال، غرب و شمال غرب ایران مشاهده شده است.

وصول مقاله: 05/06/1397تأیید نهایی مقاله: 26/12/1397تغییرات پوشش گیاهی و کاربری اراضی در اثر فعالیت های انسانی یکی از موضوعات مهم در برنامه ریزی های منطقه ای و توسعه ای می باشد. با توجه به مزیت ها و قابلیت هایی که داده های ماهواره ای دارند، این تکنولوژی می تواند کمک شایانی به شناسایی و کشف این تغییرات نماید. در این تحقیق جهت بررسی تغییرات مساحت پوشش زمین حوضه ی آبخیز دریاچه ی ارومیه از محصولات پوشش زمین سالانه مودیس (MCD12Q1) با فرمت HDF  و قدرت تفکیک مکانی 500 متر استفاده گردید. این تصاویر بر اساس طبقه بندی نوع یک دارای 17 کلاس پوشش زمین می باشند. سپس تصویر هر سال (2005 تا 2016) توسط مرز منطقه ی ماسک و با تبدیل به سیستم UTM مورد تصحیح هندسی قرار گرفت. با واردکردن جداول اطلاعات توصیفی هر سال به نرم افزار اکسل روند تغییرات مساحت پوشش های زمین در فاصله ی سال های 2005 تا 2016 تخمین زده شد. نتایج نشان داد که در فاصله سال های 2005 تا 2016 یشترین افزایش مساحت کاربری به ترتیب مربوط به زمین های کشاورزی و زمین ها ی بایر و یا پوشیده از پوشش تنک به ترتیب با افزایش 1648و 837 و بیشترین کاهش مساحت کاربری به ترتیب مربوط به پهنه های آبی و پوشش بیابانی با کاهش 1383 و 1159 کیلومتر مربع است. نسبت مساحت زمین های کشاورزی و پهنه های آبی در سال 2016 نسبت به سال 2005 به ترتیب برابر39/1و 69/0 می باشد. مساحت اراضی زراعی آبی و باغی در نقشه ی استخراجی از محصول مودیس 5860 کیلومترمربع می باشد.