مودیس

پایش مکانی و زمانی جزیره گرمایی شهری با داده های دورسنجی رو به افزایش است و یکی از مهم ترین دلایل آن ارائه اطلاعات مکانی بیشتر از دمای شهرها نسبت به داده های زمینی است. هدف از این پژوهش واکاوی اثر نوع پوشش زمین در منطقه خارج از شهر بر جزیره گرمایی شهری است. به این منظور ، از دمای رویه زمین مودیس در چهار برداشت روزانه برای برآورد شدت جزیره گرمایی شهرهای تبریز و ارومیه بهره گرفته شده است. به منظور بررسی اثر نوع پوشش حومه شهر بر شدت جزیره گرمایی، گونه های غالب پوشش زمین در اطراف این دو شهر جداگانه کندوکاو شد. همچنین ، بررسی وردش های زمانی گستره دریاچه ارومیه و ارتباط آن با شدت جزیر ه گرمایی از دیگر اهداف این پژوهش است. یافته ها نشان داد نوع پوشش حومه اثر چشم گیری د ر شدت جزیره گرمایی و سرمایی رویه دارد. هر کدام از دو شهر مورد واکاوی با توجه به نوع و تراکم پوشش اطراف آن رفتار متفاوتی را ، به ویژه در وردش های درون سالانه جزیره گرمایی ، نشان می دهند. تغییر نوع پوشش حومه بر جزیره گرمایی ارومیه اثر بیشتری نسبت به تبریز دارد. این شرایط در پیوند با تغییرات گستره دریاچه ارومیه نیز در شهر ارومیه چشم گیرتر است. یافته ها همچنین گویای این است که افت وخیز بیشتر دمای رویه زمین نسبت به دمای هوا جزیره گرمایی شدیدتری را نیز برای شهرها به دست می دهد.

بررسی عوارض زمینی اعم از پوشش گیاهی، منابع آبی، انواع کاربری ها و ازجمله جنس و بافت خاک منطقه ازجمله مواردی است که نیاز به داده هایی با دقت بالا دارد. دقت بالا و کیفیت داده ها می تواند ما را به نتایج دقیق تر بهتر برساند. در این راستا داده های دورسنجی ابزار بسیار مناسبی برای تشخیص و تعیین الگوها محسوب می گردد. الگوریتم توازن انرژی سطح زمین سبال الگوریتم نسبتاً جدیدی است که در اکثر نقاط دنیا برای برآورد تبخیر و تعرق و سایر شارهای گرمایی و همچنین دمای سطح مورد استفاده قرار گرفته و نتایج رضایت بخشی داشته است. به منظور برآورد دمای سطح در منطقه تویسرکان از توابع استان همدان با استفاده از الگوریتم سبال داده های سنجنده مودیس استفاده گردید. هدف اصلی در این تحقیق بررسی دقت روش دورسنجی در برآورد دمای سطح و معرفی مناسب ترین روش می باشد. بالاترین دما در منطقه 315 درجه کلوین و حداقل دما 287 درجه کلوین می باشد. ارتفاعات با توجه به داشتن گرادیان دما حداقل میزان دمایی را برخوردار هست. مناطقی که دارای پوشش گیاهی می باشد دمای متعادل تری در منطقه دارد.

به منظور تبیین اندرکنش بنیادین هواسپهر و محیط سطحی و کشف الگوهای گردشی موجد بارش سنگین استان خراسان رضوی بارش 29/03/2007 میلادی به عنوان یک روز شاخص انتخاب گردید. مبتنی بر برونداد پایگاه یاخته ایی داده بارش آفرودیت کانون اصلی ریزش های این روز شرق درگز با 43/66 میلی متر برآورد گردید. به منظور تعیین الگوهای همدید تابع های جبهه زایی، شار رطوبت، چرخندگی، نقشه های فشار سطح زمین و سطوح 500، 700 و 850 ه.پ به صورت 6 ساعته از پایگاه NCEP/NCAR اخذ و با رویکرد محیط به گردش تحلیل شدند. نتایج نشان داد که الگوی هواسپهر در هنگام رخداد بارش سنگین ناوه ژرف مدیترانه است که محور فرود آن در شرق دریای مدیترانه قرار گرفته و دریای سرخ به عنوان منبع اصلی این بارش ها ایفای نقش می نماید. در زمان در زمان حدوث چنین شرایطی یک سیستم مانع بر روی شمال ایران مستقر و باعث خواهد شد تا شاخه جنوبی سامانه غربی از روی دریای عرب و خلیج فارس به نواحی غربی کشور کشیده شود. در چنین شرایطی میزان رطوبت در نواحی سودان و دریای سرخ بالاست و نحوه وزش باد نیز به گونه ای است که رطوبت را از دریای سرخ و عرب مکیده و به نواحی غربی ایران هدایت می کند. مسیر کلی سامانه یاد شده در بدو تشکیل غربی - شرقی بوده اما پس از ورود به ایران مسیر آن به سمت شمال شرق تغییر جهت خواهد داد. تصاویر ماهواره ای نیز بخوبی تاییدی بر سازوکار نامبرده می باشند.

در این پژوهش ، از داده های نم ویژه، مؤلفه مداری و نصف النهاری جریان باد در تراز 850 هکتوپاسکال، همچنین از داده های روزانه آب بارش پذیر سنجنده مودیس آکوا در بازه زمانی 15 ساله (2017-2002) استفاده شد؛ سپس در طول این دوره روزهایی که متوسط آب بارش پذیر آن ها دو انحراف معیار از میانگین ِدوره فاصله داشت انتخاب و برای این روزها و دو روز قبل از آن شار رطوبت بدست آمد. یافته ها نشان می دهد در روزهایی که متوسط آب بارش پذیر بالا است (تیر و مرداد)، کرانه های دریای خزر بویژه در بخش های جنوب غربی آن و شمال غرب کشور شار رطوبت نیز بیشینه است. جریانات شمال شرقی و شرقی که در نتیجه استقرار یک کم فشار در شمال شرقِ دریای خزر از روی دریای خزر می گذرند، با ترابرد رطوبت به کرانه های خزر و شمال غرب وقوع بیشینه ی آب بارش پذیر را باعث می شوند. استقرار پرفشار جنب حاره بر روی دریای عرب از یک سو و یک کم فشار حرارتی بر جنوب شرق عربستان، شار رطوبت را از دریای عرب، خلیج عدن، دریای عمان و خلیج فارس به سوی کرانه های جنوبی و جنوب غربِ کشور افزایش داده و در نتیجه مقدار آب بارش پذیر نیز افزایش می یابد. در پاره ای از موارد مشاهده شد، جریاناتی که از شمال شرق و جنوب وارد کشور می شوند در دشت لوت و کویر مرکزی همگرا شده و رطوبت جو این نواحی را نیز افزایش می دهند. بر اساس نتایج بدست آمده، حضور کم فشار در غرب قزاقستان و استقرار پرفشار در دریای عرب و کم فشار در شرق عربستان نقش کلیدی در فرارفت رطوبت به ایران و افزایش رطوبت جو آن دارند.

گسترش شهر نشینی و افزایش جمعیت در کلان شهرها و رشد فعالیت های صنعتی در شهر ها باعث ایجاد تغییراتی در خرد اقلیم مناطق شهری شده است. یکی از نتایج این تغییرات، جزایر گرمایی شهر است. شهر مشهد نیز، طی سال های اخیر، رشد شتابناکی داشته است. در این پژوهش، جزیره گرمایی/ سرمایی رویه پایه کلان شهر مشهد براساس آب وهوای پس زمینه بررسی شده که هدف آن شناخت رفتار زمانی و مکانی این جزیره گرمایی بوده است. بدین منظور، داده های دمای رویه زمین سنجنده های مودیس تررا و مودیس آکوا دریافت و جزیره گرمایی، براساس آن، بررسی شد. برای سنجش جزیره گرمایی، از روش نوینی استفاده شد. در این روش، نقشه های کاربری اراضی مودیس برای تعیین محدوده شهر و غیرشهر و همچنین، تعیین نوع کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه به کار رفت. آب وهوای پس زمینه برپایه دمای دورسو مشخص شد، نماینده دمای غیرشهر طبق بیشترین تکرار دما انتخاب شد و جزیره گرمایی براساس آن محاسبه شد. بررسی جزیره گرمایی/ سرمایی در بازه روزانه نشان داد که در کلان شهر مشهد، طی روز، میانگین دما کمتر و در شب، دمای شهر بیشتر از دمای بیرون شهر است. همچنین، بررسی فصلی جزیره گرمایی/ سرمایی این کلان شهر نشان می دهد که جزیره سرمایی، روز هنگام، طی فصل های گرم سال بیشترین مقدار و در فصل های سرد کمترین مقدار را دارد و تغییرات فصلی جزیره گرمایی شبانه کمتر از جزیره سرمایی روز هنگام است. هسته جزیره سرمایی روز هنگام مشهد در محدوده حرم مطهر تا میدان شهید فهمیده به سمت حاشیه غربی شهر قرار دارد. این منطقه منطبق بر پارک ها و باغ های بزرگ شهری است. هسته جزیره گرمایی شبانه در بافت قدیمی، پرتراکم و پررفت وآمد شهر و در محدوده حرم مطهر به سمت شمال غرب قرار دارد. شدت جزیره گرمایی/ سرمایی نیز ارتباط مستقیمی با سرعت وزش باد دارد. نقش کاربری اراضی در تشدید و یا کاهش شدت جزیره گرمایی شهر مشهد به خوبی مشخص است. در توسعه شهر، می توان توجه بیشتری به کاربری اراضی شهری داشت تا دمای شهر را با استفاده درست از آن، تعدیل کرد.

خشکسالی به عنوان پدیده ای طبیعی واجتناب ناپذیر، در مناطق مختلف اقلیمی، به ویژه  مناطق خشک به فراوانی رخ می دهد.برای تعیین شدت و وسعت خشکسالی از شاخص های خشکسالی استفاده می شود که به طور مستقیم از داده های هواشناسی از جمله بارندگی محاسبه می شوند. در نبود داده های مذکور، فنآوری سنجش از دور، ابزاری مفید در پایش خشکسالی به شمار می رود. استان یزد با قرار گرفتن در فلات مرکزی ایران و محاصره شدن به وسیله کویرها و بیابان های مرکزی، تاثیر زیادیبر تشدید و وقوع خشکسالی دراین منطقه دارد. در این تحقیق بر اساس داده های 25 ایستگاه سینوپتیک استان یزد طی دوره آماری20 ساله (1990-2010) به محاسبه شاخص های هواشناسیSPI و RDI در سری زمانی 3، 6 و 18 ماهه و با کمک تصاویر ماهواره ای سنجنده مودیس که از سال 2000 تا 2010 دریافت شد. به محاسبه شاخص های سنجش از دوری VCIو LST پرداخته شد و پس از درون یابی شاخص های هواشناسی به بررسی همبستگی بین آن ها پرداخته شد. نتایج نشان دهنده همبستگی نسبتا پایین شاخص ها بود به تکرار محاسبه همبستگی با کمک داده های نقطه ای ایستگاه ها پرداخته شد که نتایج نهایی حاکی از همبستگی مناسب بین شاخص هاست، به طوری که SPI وVCIدر حدود 5/0 تا 3/61 درصد و LST وRDI بین 7/25 تا 1/82 به دست آمد. بر اساس نتایج به دست آمده شاخص های سنجش از دوری جایگزین مناسبی برای شاخص های هواشناسی در مطالعات مربوط به خشکسالی هستند.

آلودگی هوا در شهرها یکی از مشکلات جدی زیست محیطی است. در کشور ایران چند سالی است که این پدیده دامن گیر مناطق وسیعی شده است و شهرستان زابل به دلیل شرایط خاص ژئومورفولوژی و اقلیمی از کانون های اصلی این پدیده است. در تحقیق حاضر، شهرستان زابل به دلیل وجود پدیده گردوغبار فراوان در آن به عنوان منطقه مطالعاتی انتخاب گردیده است. با توجه به این که این منطقه در ماه های تابستان خصوصاً تیر و مرداد دارای حداکثر میزان گردوغبار است، روزهای 21 مردادماه 1396 و 14 تیرماه، 4 و 21 مردادماه سال 1397 به عنوان چهار رویداد پر گردوغبار موردبررسی قرار گرفتند. در این خصوص از تصاویر ماهواره ای سنجنده مودیس استفاده شد و پس از اعمال دو شاخص گردوغبار آکرمن و TDI روی این تصاویر، مقایسه ای بین نتایج آن ها با یکدیگر و همچنین با نتایج شاخص پوشش گیاهی (NDVI) انجام گرفت. یافته های تحقیق نشان داد که در هر چهار رویداد موردبررسی، بهترین کارایی مربوط به شاخص TDI بوده و این شاخص نتایج بهتر و قابل قبول تری را در منطقه موردمطالعه با توجه به میزان واقعی گردوغبار ارائه داده است. همچنین نتایج ارزیابی صحت تصاویر نشان داد که شاخص TDI با دقت قابل قبولی به شناسایی گردوغبار در منطقه پرداخته است. به گونه ای  که در هر چهار رویداد موردبررسی ریزگردهای با شدت بالا بیشتر در قسمت های شرقی و جنوب شرقی منطقه مطالعاتی وجود داشته است و نقشه NDVI نیز، نشان از رابطه مستقیم پوشش گیاهی منطقه با پدیده گردوغبار و ضعف پوشش گیاهی در نواحی دارای شدت بالای گردوغبار دارد.

در دهه های اخیر، سطح غلظت ذرات معلق در کلان شهر تهران افزایش یافته است که این امر، مخاطرات فراوانی را برای محیط زیست و سلامت شهروندان به همراه داشته است. یکی از خطرناک ترین نوع آلودگی ها، آلودگی ذرات معلق کمتر از 2.5 میکرون ( PM2.5 ) هست که مدل سازی، پایش و پیش بینی آن را بسیار حیاتی می نماید. برآورد غلظت این ذرات در سطح شهر تهران به دلیل وجود منابع گوناگون آلودگی و کمبود ایستگاه های هواشناسی و عدم توزیع مناسب ا یستگاه ها موضوعی چالش برانگیز است. یکی از منابع جایگزین، استفاده از داده های به دست آمده از طریق تصاویر ماهواره ای شامل داده های ایروسل با توان تفکیک مکانی بالاست. بااین حال تخمین مقادیر آلودگی سطحی از روی داده های ایروسل ماهواره ای به سادگی امکان پذیر نیست و نیازمند توسعه مدل های مناسب نظیر مدل های داده مبنا و استفاده از تکنیک های یادگیری ماشینی می باشد. در این راستا هدف این مقاله ایجاد یک مدل به منظور تخمین میزان غلظت ذرات معلق در سطح شهر تهران با استفاده از داده های حاصل از مدل های هواشناسی و داده های ایروسل به دست آمده از تصاویر ماهواره ای مودیس به کمک الگوریتم های یادگیری عمیق مولد هست. برای این منظور سه نوع شبکه یادگیری عمیق بر مبنای مدل های مولد یعنی شبکه خود رمزنگار عمیق، شبکه باور عمیق بولتزمن و شبکه مولد تخاصمی شرطی برای تخمین غلظت PM2.5 با استفاده از داده های زمینی و ماهواره ای جمع آوری شده، توسعه داده شد. سپس ارزیابی دقت مدل های ایجادشده توسط شبکه های مذکور بر روی داده های تست انجام شد و عملکرد آن ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. ارزیابی دقت نشان داد که شبکه خود رمزنگار ترکیب شده با مدل بردار پشتیبان مبنا با همبستگی0.69 و دقت ( RMSE ) 10.34 میکروگرم بر مترمکعب بالاترین کارایی را در مقایسه با سایر مدل ها به دست می دهد که می تواند به منظور مدل سازی میزان غلظت ذرات در سطح شهر تهران مورد استفاده قرار گیرد.

آگاهی از پوشش گیاهی و سلامت آن نماینده وضعیت آب و هوای هر محل است. برای پایش پوشش گیاهی در مقیاس جهانی و ناحیه ای دسترسی بهنگام به داده های میدانی معمولاً دشوار و محدود می باشد. هم چنین برآورد پوشش گیاهی به روش معمولی که شامل برآورد کلی از پوشش گیاهی است هم زمان بر است و هم اطلاعات چندان دقیقی به دست نمی دهد. از این رو دورسنجی با فراهم ساختن یک دید وسیع از منطقه، روش بسیار سودمندی است که بر سایر روش ها برتری دارد. هدف از پژوهش پیش رو، بررسی میانگین سالانه پوشش گیاهی ایران به کمک شاخص NDVI  با استفاده از داده های سنجنده مودیس-آکوا می باشد. در این پژوهش نخست داده های 16 روزه شاخص تفاضل بهنجار شده پوشش گیاهی (NDVI) مودیس-آکوا ایران در فاصله 1/1/1382 تا 29/12/1397 از وبگاه ناسا دانلود شد. سپس بر مبنای نزدیک به 15 میلیارد یاخته، میانگین بلندمدت و سالانه NDVI ایران محاسبه شد. با توجه به این که مقادیر NDVI بیش از 2/0 نشان دهنده پوشش گیاهی است، میانگین سالانه پوشش گیاهی ایران محاسبه شد. در پایان نیز پیوند میان پوشش گیاهی و بارندگی در ایران زمین بررسی گردید. نتایج نشان داد که در سال 1387 به دلیل کم آبی و وجود شرایط خشکسالی هواشناسی، پوشش گیاهی ایران به کمترین مقدار رسیده در حالی که در سال 1397 به دلیل بارندگی فراوان و شرایط ترسالی، پوشش گیاهی ایران زمین به بیشترین مقدار طی دوره مورد مطالعه رسیده است. همچنین نتایج نشان داد که در دو دهه اخیر بدلیل افزایش بارندگی، گستره پوشش گیاهی ایران افزوده شده است.

به منظور بررسی تغییرات پوشش زمین بر دمای رویه سطحی زمین، تصاویر مودیس مربوط به پوشش سطح زمین (MCD12Q1) در فاصله زمانی سال های  2001 تا 2019 میلادی دریافت شد. محصول پوشش سطح زمین بر اساس  برنامه بین المللی ژئوسفر- زیست کره استخراج و با کمک الگوریتم درخت خوشه بندی تغییرات پوشش سطخ زمین مشخص شد. برای تهیه  انواع مؤلفه های دمای سطحی، محصول دمای سطح زمین(MOD11) نیز در مقیاس روزانه در محیط سامانه گوگل ارث انجین تهیه شد. در مرحله آخر برای آشکارسازی تأثیر پوشش های زمین، بر مؤلفه های دمای سطحی از ابزار تحلیل خود همبستگی موران جهانی، شاخص انسلین موران محلی، همچنین ضریب همبستگی پیرسون ، رابطه رگرسیونی و مقدار معناداری بین متغیرها در محیط برنامه نویسی R  اقدام شد. بر اساس نقشه های پوشش سطح زمین، پوشش بوته زارها، علفزارها، زمین های زراعی، پوشش گیاهان پراکنده و مناطق سکونتگاهی، پوشش های غالب منطقه را تشکیل می دهند. در طی 19 سال افزایش وسعت طبقه پوشش گیاهی پراکنده و بوته زارهای بی ثمر نشان دهنده تغییرات منفی در اکوسیستم منطقه است. به گونه ای که از مساحت طبقات دیگر همچون زمین های زراعی، و علف زارها  کاسته و بر وسعت این طبقات  افزوده شده است. دمای سطح زمین این منطقه، دارای ساختار فضایی بوده و به شکل خوشه ای در 3 خوشه توزیع شده است. خوشه های داغ، مناطق کم ارتفاع، خوشه های سرد، مناطق پر ارتفاع و ناخوشه ها کوهپایه ها را دربر گرفتند. در بررسی اثرات پوشش های سطح زمین بر دمای رویه سطحی زمین، در طی 19 سال، دمای شبانه روزی لایه سکونتگاه ها حدود1.12 درجه و لایه زمین های زراعی0.41 درجه سانتی گراد افزایش یافته است. در مقیاس دمای روزانه، لایه سکونتگاه ها ازافزایش دمای حدود 1 درجه برخوردار است. در مقیاس دمای سطحی شبانه، پوشش های زمین های زراعی، پوشش های گیاهی پراکنده و لایه سکونتگاه ها به ترتیب 6.2، 0.8 و 0.6 درجه سانتی گراد، افزایش دما را بخود ثبت کردند.

دما مهم ترین پارامتر اقلیمی در مطالعه تغییرات مکانی و زمانی فنولوژی گیاهان است؛ ازاین رو مطالعه حاضر با هدف بررسی پتانسیل داده های دمایی سنجنده مودیس در تهیه نقشه های درجه روزرشد (GDD) و مراحل گوناگون فنولوژی، درمورد گونه های مرتعی Astragalus effusus و Bromus tomentllus، در استان چهارمحال و بختیاری انجام شد. نقشه های دمایی (حداکثر، حداقل و میانگین)، GDD و مراحل متفاوت فنولوژی گونه های یادشده از داده های مودیس متعلق به فصل رویش در سال های 1396 و 1397 استخراج و با استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی و همچنین داده های فنولوژی میدانی در سه سایت مرتعی در منطقه با ارتفاع های متفاوت، ازطریق آزمون پیرسون مقایسه و صحت سنجی شد. نتایج حاکی از آن بود که تولیدات دمایی و GDD حاصل از تصاویر مودیس، به ترتیب، با داده های دمایی ایستگاه های هواشناسی و نیز GDD محاسبه شده در سایت ها بیش از 91 و 99% همبستگی دارد (p<0.001). نقشه ها مقدار GDD را، در اوایل فصل رویش، کمتر از 16 و در اواخر این دوره، بیش از 5200 نشان دادند که به ترتیب، بیانگر یک مرحله و تمامی مراحل فنولوژی گونه های مطالعاتی در منطقه بود. یافته های تحقیق نشان داد که مراحل فنولوژی گونه های مورد بررسی را می توان با استفاده از داده های مودیس، ازلحاظ مکانی و زمانی، از هم تفکیک کرد. با توجه به اینکه حفظ بقای گونه ها و بهره برداری پایدار از مراتع مستلزم آگاهی از مراحل گوناگون فنولوژی است، نقشه فنولوژی گونه ها می تواند ابزار کارآمدی، در مدیریت مراتع در سازمان های مرتبط، محسوب شود.

پژوهش حاضر با هدف آنالیز زمانی و مکانی طوفان های گردوغبار طی بازه ی زمانی 2016 تا 2018 در شهر کرمانشاه با بهره گیری از مدل مسیریابی HYSPLIT و پروداکت MCD19A2 سنجنده ی مودیس در سامانه ی تحت وب گوگل ارث انجین انجام گرفت. جهت مسیریابی منشأ ذرات گردوغبار از روش لاگرانژی مدل HYSPLIT در 48 ساعت قبل از وقوع پدیده گردوغبار در کرمانشاه در سه سطح ارتفاعی 200، 1000 و 1500 متری مورد استفاده قرار گرفت. یافته های حاصل از نقشه های ردیابی مدل HYSPLIT حاکی از آن است که مسیر کلی برای انتقال گردوغبار به منطقه مورد مطالعه مسیر شمال غرب- جنوب شرق با منشأ بیابان های عراق و سوریه در سه ارتفاع 200، 1000 و 1500 متری در روز های 17 ژوئن 2016 و 27 اکتبر 2018 و همچنین مسیر جنوب غرب به غرب با منشأ کویت، شمال عربستان و بخشی از عراق در 2 نوامبر 2017 می باشد. نتایج نقشه های حاصل از پروداکت MCD19A2 سنجنده ی مودیس علی الخصوص نقشه های تناوب رخداد، غلظت تجمعی، تغییرات مکانی و نقشه بیشترین میزان AOD نشان از همبستگی بالا با نقشه های مسیریابی شده مستخرج از مدل HYSPLIT دارد. به طورکلی بر اساس یافته های حاصل از نقشه های مستخرج از پروداکت MCD19A2 سنجنده مودیس طی بازه ی زمانی 2016 تا 2018 شهر کرمانشاه، مناطق مرکزی و شرقی همواره بیشتر از دیگر مناطق شهر درگیر طوفان گردوغبار گردیده و در این راستا مناطق فوق به صورت متوسط، نسبت به دیگر مناطق شهر بیشتر با آلودگی ناشی از گردوغبار مواجه بوده اند. در این راستا نتایج نهایی نشان دهنده ی همبستگی بالا بین داده های PM10 واقعی و مقادیر AOD مشتق شده از سنجنده مودیس می باشد.

خشک سالی از جمله بلایای طبیعی است که سبب وارد شدن خسارات اقتصادی فراوانی خصوصاً در بخش جغرافیای کشاورزی و منابع طبیعی مناطق خشک می گردد. ارزیابی و پایش خشک سالی به دلیل ماهیت آرام و خزنده اش با مسائل و مشکلات فراوانی همراه است. رویکرد استفاده از شاخص های مبتنی بر فناوری سنجش ازدور به دلیل قابلیت های مکانی و زمانی مناسب و نیز عدم وجود مشکلات روش های نقطه ای، درحال توسعه و پیشرفت است. از جمله این شاخص ها، شاخص شرایط درجه حرارت پوشش گیاهی (VTCI) است که بر اساس استفاده هم زمان از NDVI و LST ایجادشده است؛ بنابراین در این تحقیق قابلیت شاخص VTCI در پایش مکانی خشک سالی مدنظر قرارگرفته است. برای این منظور، محصولات NDVI و LST سنجنده مودیس ماهواره ترا برای مردادماه سال های 1379 تا 1393 دریافت شده و پس از انجام اصلاحات مکانی و زمانی لازم، برای ایجاد شاخص VTCI، مورد پردازش قرار گرفتند. بر اساس نتایج، سال 1385 دارای ضرایب رگرسیون بالاتری نسبت به سایر سال ها بوده است (73/0=R2 برای لبه ی گرم و 86/0=R2 برای لبه ی سرد). در ادامه، شاخص VTCI مربوط به مردادماه هرسال بر اساس ضرایب رگرسیون همان سال استخراج و نقشه ی VTCI منطقه به 5 کلاس تنش خشک سالی: شدید، متوسط، ملایم، نرمال و مرطوب طبقه بندی شده و درنهایت طبقات خشک سالی در طی این 15 سال با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج حاصل نشان دادند که بیش ترین درصد مساحت خشک سالی مربوط به طبقه ی متوسط و کم ترین درصد مربوط به طبقه ی مرطوب بوده است. هم چنین سال های 1392 و 1390 دارای بیش ترین درصد طبقه ی شدید و مرطوب بوده اند.

سابقه و هدف: فنولوژی گیاهان نقش مهمی در اکوسیستم های گیاهی ایفا می کند و شاخصی مهم در تغییرات بوم شناختی به شمار می رود. با توجه به گسترش شهرنشینی، فضای سبز شهری گاهی نقشی حیاتی در این مناطق مسکونی دارد. ازطرف دیگر، استفاده از گیاهان در سطح شهرها و خدمات فضای سبزی که آنها ارائه می دهند، توجه زیادی را هم در سطح عمومی و هم در مطالعات جدید به خود جلب کرده است. ارزش فضای سبز شهری به دلیل مزایای متعدد آن برای سلامتی انسان و محیط بوم شناختی شهرها حائز اهمیت است. ازاین رو، با توجه به اهمیت نقش گیاهان در اکوسیستم شهری و نقش آن در سلامت جامعه، مطالعه و پایش چرخه فنولوژیکی گیاهان در فصل های مختلف سال در مناطق شهری در مقیاس های مکانی– زمانی مختلف ضروری است.مواد و روش ها: در این پژوهش، با استفاده از دو شاخص پرکاربرد NDVI و EVI محاسبه شده از تصاویر سنجنده OLI ماهواره لندست-8 و تصاویر محصول MOD13Q1 سنجنده مودیس ماهواره ترا، چرخه فنولوژی گیاهان در سطح کلان شهر اهواز در دوره زمانی 2015 تا دسامبر 2019 تحلیل شد. تصاویر ماهواره ای از طریق پلتفرم گوگل ارت انجین فراخوانی و تهیه شد. سپس، با توجه به نوع پوشش گیاهی، چرخه فنولوژیکی گیاهان براساس شاخص های پوشش گیاهی به دست آمد و با چرخه فنولوژیکی به دست آمده از بررسی های زمینی مقایسه شد. با توجه به احتمال وجود نویز و پیکسل هایی با اختلاط طیفی، برای هموارسازی چرخه فنولوژیکی گیاهان از فیلتر Savitzky–Golay استفاده شد.نتایج: نتایج به دست آمده حاکی از روند افزایش مقادیر هر دو شاخص NDVI و EVI به ترتیب با 03/0 و 04/0 در سنجنده OLI و 01/0 (در سال) در محصول سنجنده مودیس است. این تغییرات در ماه های ژانویه، مارس، اکتبر، نوامبر و دسامبر در هر دو سنجنده افزایشی بوده است که به معنای شرایط بهتر زیستی گیاه است. زمان دوره های فنولوژی گیاهان در هر دو سنجنده متفاوت بود. بیشترین اختلاف در هر دو سنجنده در سال های 2018 و 2019 مشاهده شد. با توجه به مناسب تر بودن شرایط محیطی در این دو سال در مقایسه با سایر سال ها، می توان نتیجه گرفت که با افزایش میزان کلروفیل گیاه، میزان اختلاف بین نتایج این دو سنجنده بیشتر می شود. دوره های انتقال فصل رشد به دست آمده از سنجنده OLI جزئیات بیشتری را در مقایسه با مجموعه داده های با وضوح متوسط مودیس نشان داد. در سنجنده مودیس در مقایسه با سنجنده OLI زمان شروع دوره های فصل رشد، زودتر بود. این تفاوت ها گویای تغییرات بیشتر پوشش گیاهی است که استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک بالا قابلیت تشخیص بهتری نسبت به سنجنده های با قدرت تفکیک مکانی متوسط و پایین دارند. به طور کلی، نتایج قابل قبولی از تغییرات چرخه فنولوژیکی گیاهان در سطح یک منطقه شهری با انواع مختلف پدیده های زمینی که سبب ناهمگنی بیشتر در پیکسل های تصاویر سنجنده های ماهواره ای می شود، مشاهده شد.نتیجه گیری: نتایج مقایسه دوره های فصل رشد در سنجنده OLI و مودیس (به ترتیب) با واقعیت زمینی نشان می دهد کمترین اختلاف در شروع فصل رشد با 7 و 10 روز بوده است. بیشترین اختلاف بین نتایج به دست آمده از سنجنده های OLI و مودیس (به ترتیب) با واقعیت زمینی در اوج فصل رشد با 20 و 35 روز و پایان فصل رشد 20 روز دیرتر و 20 زودتر بوده است. طول فصل رشد در سنجنده مودیس حدود چهار ماه و در سنجنده OLI حدود پنج ماه مشاهده شد که نتایج لندست به واقعیت زمینی نزدیک تر است. این تفاوت را می توان به افزایش تعداد پیکسل های مخلوط با توجه به قدرت تفکیک مکانی تصاویر سنجنده مودیس نسبت داد. نتایج این پژوهش، می تواند راهگشای بررسی تغییرات چرخه های فنولوژیکی در پاسخ به تغییرات محیطی با استفاده از تصاویر سنجش از دور در مناطق شهری باشد.