Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Jafari,Saeed Soltani Kopaei
رضا جعفری (استاد راهنما) سعید سلطانی کوپائی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mojtaba Nourian najafabadi
مجتبی نوریان نجف آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده منابع طبیعی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
As one of the most destructive weather phenomena, drought has a natural but complicated nature that influences all aspects of the human life in all climates in a hidden way. Considering many drought occurred in Isfahan province, this study aimed to detect the effects of drought on vegetation changes in a 905000 ha area in the western part of the province in past four decades using remote sensing and climate data. For this purpose, climate data and Landsat time series satellite images including MSS 1973 and 1976, TM 1985, 1992, 1998 and 2009, ETM+ 2000 and 2006 and a 2013 Landsat 8 image which were a good representatives of dry, normal and wet conditions, were selected. Then with use of standardized precipitation index (SPI) and image differencing of normalized vegetation index (NDVI) reclassifying NDVI values, the amount of vegetation changes were determined in eight periods based on satellite images. Finally, spatial correlation technique was used to investigate relationships between SPI and NDVI indices. The results of SPI in the scales of 3, 6 and 12 months leading up to the month of taking the satellite images, have demonstrated that the year 2000 was the driest and the year 1992 the wettest year among the available stations in the study area. The results of change detection analysis showed that the maximum increase in vegetation has occurred from 1973 to 1998. In this period, vegetation cover increased 117893 ha and the maximum decrease in vegetation of the area has occurred from 1992 to 2013 in which 99976 ha decrease was observed in vegetation cover. An analysis of mostly influenced areas by drought showed that nearly after the year 2000, the vegetation cover of these areas has experienced a great decrease until 2013 and this status has reached its peak from 2009 to 2013 in most of the regions including Isfahan, Tiran-Karvan and Shahinshar. Considering vegetation changes inside and around the urban areas, it seems that population increase and urban development have an important role in vegetation changes in comparison with drought in the study area. The spatial correlation between SPI and NDVI ranged from 0.76 to 0.98 in the entire study area and naturally vegetated areas, respectively, which indicates the high potential of the indices in natural lands. Overall, the results of this study indicated that the integration of remote sensing and climatological techniques is a very suitable methodology for drought mapping and monitoring and it can be used as one of the most applicable techniques in optimal management of vegetation cover and drought phenomenon in broad areas. Key Words: SPI, NDVI, Drought monitoring, Change detection, Image differencing, Spatial correlation
خشکسالی به عنوان یکی از مخرب ترین پدیده های اقلیمی، دارای ماهیتی طبیعی اما پیچیده است که با وقوع پنهانی خود در کلیه اقلیم ها، بر ابعاد مختلف زندگی بشر اثر می hy;گذارد. با توجه به بروز خشکسالی های متعدد در استان اصفهان، هدف مطالعه حاضر آشکارسازی اثر خشکسالی های 4 دهه اخیر بر تغییرات پوشش گیاهی منطقه مطالعاتی با مساحتی حدود 905 هزار هکتار در بخش غربی این استان با استفاده از یک روش تلفیقی مشتمل بر دو شاخص سنجش از دور و اقلیمی بوده است. برای این کار از شاخص اقلیمی بارش استاندارد شده (SPI) به دلیل اعتبار بالا و کاربرد وسیع و همچنین از تصاویر ماهواره ای سری زمانی لندست شامل MSS سال های 1973 و 1976، TM سال های 1985، 1992، 1998 و 2009، ETM+ سال های 2000 و 2006 و یک تصویر از لندست 8 مربوط به سال 2013 که نماینده خوبی از سال های خشک، نرمال و مرطوب بودند استفاده و به کمک تکنیک تفریق تصاویر شاخص گیاهی NDVI و طبقه بندی مجدد، میزان تغییرات پوشش گیاهی منطقه با درنظر گرفتن 8 بازه زمانی بر اساس تاریخ برداشت تصاویر ماهواره ای، آشکارسازی شد. در نهایت ارتباط شاخص های اقلیمی و سنجش از دوری مورد استفاده از طریق همبستگی فضایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج محاسبه شاخص SPI در مقیاس های 3، 6 و 12 ماهه منتهی به ماه اخذ تصاویر ماهواره ای، سال 2000 را به عنوان خشک ترین و سال 1992 را به عنوان مرطوب ترین سال در بین ایستگاه های موجود در منطقه معرفی کرد. همچنین نتایج آشکارسازی تغییرات حاکی از حداکثر افزایش پوشش گیاهی منطقه از سال 1973 تا سال 1998 بوده که در برابر 117893 هکتار افزایش، تنها 27305 هکتار کاهش در پوشش گیاهی منطقه به وجود آمده و حداکثر میزان کاهش پوشش گیاهی منطقه نیز حدفاصل سال های 1992 تا 2013 اتفاق افتاده که در این بازه، 99976 هکتار از پوشش گیاهی اراضی منطقه کاسته شده و در مقابل تنها 34817 هکتار پوشش جدید اضافه شده است. بررسی ها جهت تعیین مناطقی از هر شهرستان که بیش ترین تأثیر را از خشکسالی یک دوره زمانی پذیرفته اند نشان داد که تقریباً از سال 2000 به بعد، پوشش تمام سال ها تا سال 2013 کاهش شدیدی داشته و این وضعیت از سال 2009 تا 2013 به اوج خود رسیده است. این روند برای اکثر شهرستان های منطقه مانند اصفهان، تیران و کرون و شاهین شهر صادق بوده است. همچنین نتایج این قسمت نشان داد در صورتی که بررسی تغییرات پوشش گیاهی در داخل و اطراف مناطق شهری مدنظر باشد، عامل جمعیت و توسعه شهرنشینی می تواند نقش پررنگ تری در تغییرات پوشش گیاهی آن نواحی به نسبت خشکسالی ایفا کند. نتایج همبستگی بین دو شاخص SPI و NDVI نیز نشان داد که حداکثر ضریب همبستگی بین دو شاخص از 76/0 به 98/0 در شرایط حذف اراضی کشاورزی از مجموعه تصاویر رسیده و لذا در اراضی طبیعی نسبت به کل اراضی، نتایج همبستگی ها به مراتب مشخص تر شده و همچنین میزان همبستگی SPI شش ماهه با شاخص NDVI به میزان کمی نسبت به سایر سری های زمانی، بالاتر بوده است. نتایج کلی این تحقیق نشان داد که تلفیق روش های سنجش از دوری و اقلیمی، متدولوژی بسیار مناسبی به منظور پهنه بندی خشکسالی و آشکارسازی تغییرات پوشش گیاهی بوده و می تواند به عنوان یکی از کارآمدترین تکنیک ها در مدیریت بهینه پوشش گیاهی و پدیده خشکسالی در عرصه های وسیع منابع طبیعی به کار گرفته شود. کلمات کلیدی: SPI، NDVI، خشکسالی، پهنه بندی، آشکارسازی تغییرات، تفریق تصاویر، همبستگی فضایی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی