تحليل و پايش زماني و مكاني خشكسالي با استفاده از محصولات سنجنده MODIS (مطالعه موردي استان اصفهان)

Analysis and monitoring of drought temporally and spatially using MODIS sensor products (Case study of Isfahan province)

خشكسالي يك خطر طبيعي است كه تأثير قابل‌توجهي بر جنبه‌هاي اقتصادي، كشاورزي، زيست‌محيطي و اجتماعي دارد. از اين‌رو پايش و بررسي اين پديده امري مهم و حياتي مي‌باشد. تحقيقات زيادي نيز در اين خصوص و بر اساس شاخص هاي استخراج شده از داده هاي ماهواره اي صورت گرفته است. در تحقيق حاضر به پايش خشكسالي بر اساس شاخص VHI استخراج شده از داده هاي ماهواره اي انجام گرفته است. اين شاخص تركيبي از دو شاخص وضعيت پوشش گياهي (VCI) و شاخص وضعيت دما (TCI) مي‌باشد، كه جهت محاسبه اين دو شاخص از محصولات MOD13 و MOD11 سنجنده MODIS كه به ترتيب مربوط به شاخص گياهي تفاضلي نرمال شده (NDVI) و دماي سطح زمين (LST) مي‌باشد, در بازه زماني سال‌هاي 2010 تا 2018 ميلادي استفاده گرديد. ارزيابي شاخص دورسنجي (VHI) با استفاده از شاخص بارش استانداردشده (SPI) صورت گرفت، به اين صورت كه ضريب همبستگي مقادير سالانه شاخص SPI،14 ايستگاه سينوپتيك منطقه مطالعاتي با مقادير شاخص VHI در همان ايستگاه‌ها در بازه زماني سال‌هاي 2010 تا 2017 ميلادي محاسبه شد. نتايج، ضريب همبستگي بين 64/0 تا 81/0 در سال‌هاي مدنظررا نشان دادكه بيشترين آن مربوط به ايستگاه نجف آباد و كمترين آن مربوط به ايستگاه مباركه مي‌باشد. به‌طور ميانگين ضريب همبستگي 71/0 بين دو شاخص SPI و VHI وجود دارد، كه نشان‌دهنده همبستگي بالا و قابل‌قبول بودن شاخص VHI در پايش تغييرات زماني و مكاني خشكسالي در نواحي مختلف استان مي‌باشد. درنهايت نقشه‌هاي درجه شدت خشكسالي (بين سال‌هاي 2010 تا 2018 ميلادي) بر اساس شاخص VHI كه در 5 طبقه خشكسالي بسيار شديد، خشكسالي شديد، خشكسالي متوسط, خشكسالي خفيف و غير خشكسالي، تهيه شده بود، موردبررسي قرار گرفت. نتايج اين پژوهش نشان داد كه علم سنجش‌ازدور و استفاده از شاخص VHI مي‌توانند به‌عنوان يك جايگزين مناسب براي شاخص‌هاي هواشناسي باشند، كه به‌طور قابل‌اطمينان جهت پايش خشكسالي در محدوده‌هاي وسيع مورداستفاده قرار گيرند.

Drought is a natural hazard that has a significant impact on the economic, agricultural, environmental and social aspects. Therefore, monitoring and studying this phenomenon is important and vital. Much research has been done in this regard and based on indicators extracted from satellite data. In the present study, drought monitoring was performed based on the VHI index extracted from satellite data. This index is a combination of two indicators of vegetation status (VCI) and temperature index (TCI), which is used to calculate these two indicators of MOD13 and MOD11 products of MODIS sensor, which are related to normalized differential vegetation index (NDVI) and surface temperature, respectively. Land (LST), used in the period from 2010 to 2018. Evaluation of telemetry index (VHI) was done using standardized precipitation index (SPI), so that the correlation coefficient of annual values of SPI index, 14 synoptic stations of the study area with VHI index values in the same stations in the period 2010-2017 شد . The results showed a correlation coefficient between 0.64 and 0.81 in the years under review.