پايش زماني و مكاني خشكسالي كشاورزي با استفاده از داده هاي سنجش از دور مورد مطالعه: استان مركزي ايران

( Spatio-temporal monitoring of agricultural drought using remotely sensed data (Case study of Markazi province of Iran

با توجه به روند تغييرات اقليم و كاهش بارندگي در دهه اخير، خشكسالي به يك مشكل بزرگ در جهان و بالاخص در مناطق خشك و نيمه خشك از قبيل ايران تبديل شده است. از اين رو پايش و مديريت آن امري مهم مي باشد. در مقابل روش هاي سنتي كه مبتني بر مشاهدات ايستگاه هاي هواشناسي هستند و بيشتر به بررسي خشكسالي هواشناسي مي پردازند، استفاده از تكنيك سنجش از دور و تصاوير ماهواره اي به عنوان يك ابزار مفيد جهت پايش مكاني و زماني خشكسالي كشاورزي مورد توجه محققين واقع شده است. اما استفاده از اين تكنيك و نتايج حاصل از آن همچنان نياز به ارزيابي و واسنجي براي مناطق مختلف دارد. هدف از اين مطالعه بررسي الگوهاي مكاني و زماني خشكسالي با استفاده از داده هاي ماهواره اي سنجنده ماديس بين سال هاي 2013-2000 مي باشد. بدين منظور شاخص هاي خشكسالي بر مبناي داده هاي ماهواره اي شامل: شاخص اختلاف نرمال شده پوشش گياهي (NDVI)، شاخص وضعيت پوشش گياهي (VCI)، شاخص وضعيت دما (TCI)، شاخص خشكي (TDVI) و شاخص رطوبت خاك (SWI) از روي تصاوير ماديس براي دوره زماني مورد نظر و در مقياس هاي زماني فصلي، شش ماهه و سالانه استخراج گرديد و نتايج حاصل از اين شاخص ها با مقادير شاخص بارش استاندارد (SPI) مقايسه گرديد. نتايج نشان مي دهد كه محدوده مطالعاتي به طور كلي از پوشش گياهي متوسط تا كم برخوردار است. برمبناي محاسبه هاي انجام شده شرايط اقليمي محدوده با نتايج حاصل از شاخص گياهي VCI در مقياس فصلي، تطابق بيشتري دارد. در نتيجه شاخص VCI به عنوان بهترين شاخص جهت پايش خشكسالي كشاورزي استان مركزي انتخاب گرديد. همچنين نتايج به دست آمده از به كار گيري شاخص گياهي VCI، نشان دهنده وضعيت خشكسالي در سال هاي 2000 و 2008 و وضعيت ترسالي در سال هاي 2009 و 2010 نسبت به دوره مطالعاتي در منطقه مي باشد.

As a result of climate change and reduction in rainfall during the last decade، drought has become big problem in the world، especially in arid and semi-arid areas such as Iran. Therefore drought monitoring and management is great of important. In contrast with the traditional methods which are based on the ground stations measurements and meteorological drought monitoring، using the remote sensing techniques and satellite imagery have become a useful tool for spatio-temporal monitoring of agricultural drought. But using of this technique and its results still need to be evaluated and calibrated for different areas. The aim of this survey is to study the spatial and temporal patterns of drought using remote sensing and the regional meteorological data in the Markazi province. For this purpose، the MODIS satellite data between the years of 2000-2013 have been used to monitor and derived vegetation indices. Drought indices based on satellite data including the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)، Vegetation Condition Index (VCI)، Temperature Condition Index (TCI)، Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI)، and Soil Water Index (SWI) were obtained from the MODIS satellite data for the period of study for different temporal scales (seasonal، biannual and annul).Then، correlation between obtained results from satellite data and standardized precipitation index (SPI) have been analyzed in all time periods. Results show that study area has a low to medium vegetation cover. According to the results، the climate situation of the study area is more compatible with the seasonal results of the VCI، and VCI was selected as the best indicator for agricultural drought monitoring in the study are. The obtained results from the applying of VCI over the area show the drought condition in 2000 and 2008 and the wetness in 2009 and 2010 during the study period.