ارزيابي دماي سطح زمين در ارتباط با روند تغييرات كاربري اراضي با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي (مطالعه موردي: حوضه آبخيز طالقان)

Evaluating Land Surface Temperature related to the Land use Change Detection by Satellite Image (Case study: Taleghan Basin)

دماي سطح زمين همواره به دليل عوامل انساني و طبيعي در حال تغيير است كه مي تواند منجر به تغييرات قابل توجهي در ميزان محصولات كشاورزي و فرايندهاي خاكسازي در سطح زمين شود. در اين راستا استفاده از سنجش از دور به عنوان يك تكنولوژي كارآمد در مطالعات تغييرات كاربري اراضي و نيز بررسي دماي سطح زمين همواره مورد نظر كارشناسان بوده است. در اين مطالعه از روش سبال (SEBAL) (الگوريتم تعديل يافته انرژي سطح براي زمين) در حوضه آبخيز طالقان به منظور مدل نمودن دماي سطح زمين (LST) و تعيين ارتباط آن با كاربري/پوشش اراضي (LULC) استفاده شده است. براي اين منظور از تصاوير TM (1987) و ETM+ (2010) استفاده شده و پس از انجام مراحل مختلف پردازش تصاوير نسبت به استخراج نقشه هاي كاربري اراضي بر اساس روش ماشين بردار پشتيبان (SVM) در دوره زماني23 ساله اقدام گرديد. دقت طبقه بندي به روش SVM با بررسي از طريق داده هاي حقايق زميني، در تصوير TM و ETM+ برحسب ضريب آماري كاپا به ترتيب 0.83 و 0.89 و براساس دقت كلي 88.37 و 92.86 درصد بدست آمده است. بيشترين تغييرات كاربري اراضي در اراضي مرتعي به چشم مي خورد كه به اراضي مرتعي با اهميت پايين تر يا اراضي باير تبديل شده اند. علاوه بر اين، افزايش بيابان زايي و كاهش پوشش گياهي، روند افزايش دماي سطح زمين (LST) را تحت تأثير قرار مي دهد. بيشترين LST در مناطق مسكوني و اراضي باير با رخنمون سنگي مشهود است كه با گذشت ساليان متمادي نيز روند افزايش دما قابل تأمل است. نتايج اين پژوهش در مطالعات حفاظت منابع طبيعي بسيار كاربردي بوده و مي تواند راهگشاي برنامه ريزي هاي حفاظت منابع طبيعي قرار گيرد

Abstract The land surface is always changing because of natural disasters especially human factors. This event is resulted from lack of attention to the time scale at the time of exploiting the environmental base resources. The land surface temperature (LST) is a very important factor in the global studies especially the temperature change and balance. In this research, the timebased spatial dynamics of LST was analyzed for Taleqhan Basin in Alborz province by means of the Landsat satellite data in relation to land cover/ land use in the region. The temperature degree obtained from LST is very Similar to the data obtained from meteorology. The SEBAL method used to obtain LST from the ETM+ data has shown that the difference between the real temperature degree in Taleghan meteorology or Climate forecast station and the estimated temperature is less than two degrees. Using the LST data obtained from the satellite images is advantageous from this point of view that it covers the area or the region completely. Furthermore, we can consider each pixel in the timebased map of LST as a Virtual meteorological station to analyze the data obtained about temperature. The research results show that LST is very sensitive to the plant coverage and the soil humidity. Hence the land uses with a high plant coverage distribution have a lower LST. Then this method can be used to detect the changes in LULC in a particular period of time. However, LST is related to human actions, too. It can be predicted that the LST will be increased in Taleghan in future regarding the effects of land use changes especially urbanization, deforestation and soil erosion in this region. The land uses with a low temperature has decreased while the land uses with a high temperature has increased. The research results can be important for the decisionmakers especially the government organizations such as Agriculture Ministry, Water organization, Natural Resources Managements and etc. And finally the managers cooperation and a help by all groups of people are essential to stop worse changes and dissertation and also to prevent global warming.