پايش خشكسالي با استفاده از تصاوير سنجنده موديس در مناطق خشك (مطالعه موردي: مراتع استان يزد)

Drought monitoring by Using of MODIS Satellite Images in Dry land (Case study: YAZD Rangelands)

خشكسالي پديده‌اي طبيعي و اقليمي است كه موجب اختلال در اكوسيستم مي‌شود. اكوسيستم‌هاي مرتعي مناطق خشك كه بخش چشمگيري از سرزمين ما نيز در قلمرو آن قرار دارد، در مجموع نظام‌هاي شكننده‌اي هستند كه در برابر تغييرات اقليمي به سادگي در معرض انهدام قرار مي‌گيرند. بنابراين شناخت و پايش خشكسالي با شاخص‌هاي معتبر، اولين قدم در جهت مديريت اين پديده محسوب مي‌شود. پايش خشكسالي با استفاده از سيستم‌هاي سنتي مرسوم دشوار است. فناوري سنجش از دور علي‌رغم عمر كوتاه خود، به همراه سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي، توانايي‌ خود را در ارايه اطلاعات سودمند و بموقع درباره پديده خشكسالي نشان داده است. تحقيق حاضر در مراتع استان يزد و به‌منظور پايش خشكسالي انجام شده است. نظر به مقايسه رابطه بين شاخص‌هاي ماهواره‌اي و شاخص خشكسالي اقليمي و تعيين كارايي شاخص‌هاي ماهواره‌‌اي، به‌منظور برآورد شاخص اقليمي SPI آمار بارندگي ماهانه، نزديك‌ترين ايستگاه‌هاي هواشناسي به تيپ‌هاي مرتعي مورد مطالعه در دوره زماني 200?-200? به‌كار گرفته شد. براي استخراج شاخص‌هاي ماهواره‌اي (NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI) تصاوير سنجنده موديس با قدرت تفكيك 500 متر، فاصله زماني برداشت هشت روز براي بازه زماني 2000 تا 2007 و در ماه‌هاي فوريه تا سپتامبر يعني ماه‌هاي رشد، قبل و بعد از آن تهيه شد. نتايج شاخص خشكسالي SPI در سايت‌هاي مرتعي استان يزد نشان داد كه طي سال 2000 خشكسالي شديد و در 2007 ترسالي رخ داده است. بررسي شاخص در بازه‌هاي زماني 3، 6, 9، 12، 18 و 24 ماهه نشان داد كه نوسانات خشكسالي در بازه‌هاي زماني كوتاه‌مدت در مقايسه با بازه‌هاي زماني بلندمدت بيشتر است، اما تداوم كمي دارند. با توجه به ارتباط خشكسالي و بارندگي، بررسي نتايج شاخص خشكسالي هواشناسي و مقادير بارندگي نشان داد كه شاخص خشكسالي در بازه زماني سه و نه‌ماهه با مقادير بارندگي در سطح يك درصد همبستگي معني‌دار دارند. به عبارت ديگر، تغييرات مقادير بارش ماهانه بر روند تغييرات شاخص SPI در بازه زماني كوتاه‌مدت موثر است. مقايسه آماري بين نتايج به‌دست‌آمده از محاسبه شاخص‌هاي ماهواره‌اي با شاخص خشكسالي هواشناسي نشان داد كه شاخص SPI در بازه كوتاه‌مدت با شاخص‌هاي حرارتي و شاخص NMDI در سطح يك درصد، بيشترين همبستگي را نشان مي‌دهد.

Drought is a natural and climatic phenomenon that occurs in world wide areas every year and occurrence becomes an inevitable issue. This phenomenon is impaired in ecosystem. Arid rangeland ecosystems are a significant part of our land that is brittle systems that climatic changes are useful to simply unfounded destruction. Therefore, drought identifying and monitoring valid descriptive statistics indicators is the first step toward managing this phenomenon. Drought monitoring by using traditional systems is difficult. Remote sensing technology, coupled with geographic information systems, their ability in data performance has shown that in time of drought. This study was conducted at rangelands of Yazd Province to monitor of drought. In this study has been trying to research this index NDVI, EVI, NMDI, LST and TCI bands of MODIS images extracted from the data and precipitation data from climatology stations to use the range . Regarding the comparison between drought indices and indicators for climate satellite and satellite set performance indicators , to evaluate the climatic index SPI closest climatology stations to the monthly precipitation statistics for the period 2000-2008 types of rangeland in the study was used . To extract the parameters of satellite imagery resolution bands of MODIS images of 500 meters, the eight -day harvest interval for the period 2000 to 2012 and during the months of February through September, before and after it was prepared. Due to the different periods of precipitation data and satellite imagery, Joint Range Index Comparison between 2000 -2007 was considered. Data from other years was used to verify the accuracy of the results. Indices at intervals of three, six, nine, 12, 18 and 24 months showed that the volatility of short-term drought intervals greater than long-term intervals. But enjoying a bit of persistence. So in short periods of drought month intervals is greater than the other. Regarding the relationship between drought and precipitation, precipitation and meteorological drought index results showed that drought index ranged from three to nine months; with precipitation amounts of one percentage correlations are significant. In other words, changes in the amount of monthly precipitation index SPI is effective in short-term timeframe. Statistical comparison between results of calculation of satellite indicators and meteorological drought index showed that SPI index in short term with heat index and NMDI index has the highest correlation in one percent level.