پايش خشكسالي با استفاده از شاخص‌ پوشش گياهي NDVI (مطالعه موردي: مراتع استان ايلام)

Drought Monitoring Using Vegetation Index (NDVI) (Case study: Rangelands of Ilam Province

به‌منظور شناسايي شاخص مناسب براي ارزيابي و پايش خشكسالي، اطلاعات بارندگي ايستگاه‌هاي هواشناسي استان ايلام از سال 2000 تا 2011 و تصاوير ماهواره MODIS با فاصله زماني 16 روزه، تهيه و پردازش شد. محاسبه SPI بر اساس ميزان بارش انجام گرديد، بنابراين اطلاعات بارش براي محاسبه اين شاخص و تصاوير ماهواره‌اي براي محاسبه NDVI بكار گرفته شد. همچنين اطلاعات درصد تاج پوشش در تيپ‌هاي مرتعي انتخاب شده از بين سايت‌هاي مورد مطالعه در "طرح ملي ارزيابي مراتع در مناطق مختلف آب و هوايي" استخراج گرديد. سپس به بررسي همبستگي بين SPI با NDVI و همچنين تاج پوشش گياهي و شاخص ماهواره­اي پرداخته شد. روابط بين دو شاخص پوشش گياهي و خشكسالي هواشناسي از طريق رابطه رگرسيوني مشخص شد. نتايج حاصل از محاسبه سالانه شاخص بارش استاندارد شده خشكسالي شديد در سال 2000 و ترسالي متوسط در سال 2006 را در مراتع مورد مطالعه استان ايلام نشان داد. نوسانهاي مقادير شاخص NDVI نيز اين مطلب را تأييد كرد. نتايج نشان داد كه بيشترين همبستگي بين شاخص پوشش گياهي و فرم رويشي پهن­برگان و گندميان يكساله است. نتايج حاصل از بررسي همبستگي بين SPI و NDVI در بازه زماني مختلف، مبين آن است كه SPI در دوره زماني سه و شش ماهه، با شاخص NDVI در سطح يك درصد همبستگي دارد. بررسي ميزان كارايي مدل­هاي رگرسيوني، مدل در بازه زماني سه و شش ماهه را براي پايش خشكسالي مناسب نشان داد. نتايج حاصل از رگرسيون بين شاخص ­ها بيانگر اين مطلب است كه NDVI معيار مناسبي براي ارزيابي و پايش خشكسالي است.

To identify an appropriate index for monitoring and evaluation of drought, rainfall data obtainedfrom meteorological stations of Ilam Province from 2000 to 2011 and MODIS satellite images with16-day intervals were collected and processed. The Standardized Precipitation Index (SPI) wascalculated based on rainfall data; therefore, the rainfall data were used for measuring SPI andsatellite images were used for calculating NDVI. Also, the percentages of canopy cover in rangetypes were selected from the information of the National Evaluation of rangelands in differentclimatic zones. The correlation between SPI and NDVI and also canopy cover and NDVI wasexamined. The relationship between vegetation index (NDVI) and SPI was determined byregression. The results of SPI showed that in 2000 a severe drought and in 2006 a medium wetoccurred in rangelands of Ilam Province. NDVI value variations have as well confirmed it. Theresults showed that NDVI and life form (annual forb and annual grass) has the highest percentage ofcorrelation. Also examining of result showed that most correlation of SPI and NDVI was in 3 and 6-months intervals. Evaluation of regression models performance in range types described thatmodels in 3 and 6- months intervals was suitable for monitoring drought. The result of regressionconfirmed that NDVI was an appropriate index for monitoring and assessment of drought.