ارزيابي تغييرات فضايي پوشش گياهي و دماي سطح زمين با استفاده از تصاوير لندست و ماديس، مطالعه موردي: استان فارس 2017-1986

Evaluation of spatial variations of vegetation and surface temperature using Landsat and midsize images, case study: Fars Province, 1967-2017

آگاهي از خصوصيات كمي و كيفي تغييرات زمين در برنامه‌ريزي‌هاي محيطي، آمايش سرزمين و توسعه پايدار بسيار حائز اهميت‌ است. در حال حاضر، استفاده از نقشه‌هاي پوشش گياهي يكي از اركان مهم در توليد اطلاعات جهت برنامه‌ريزي‌هاي كلان و خرد مي‌باشد. در اين پژوهش، براي نمايش تغييرات زماني و مكاني پوشش گياهي استان فارس از اطلاعات ماهواره لندست سنجنده‌هاي OLI و ETM در طي دوره‌ 30 ساله (2017-1986) استفاده و مقدار شاخص NDVI محاسبه شد. همچنين، به‌منظور بررسي تغييرات كيفي پوشش گياهي، مقادير عددي اين شاخص به سه طبقه غني، ضعيف و فاقد پوشش گياهي طبقه‌بندي شد و تغييرات دمايي سطح زمين در دوره مطالعاتي با استفاده از تصاوير MODIS محاسبه شد. نتايج نشان داد، تغييرات كمي و كيفي پوشش گياهي در طي 30 سال براي منطقه مورد مطالعه گسترده بوده است، به‌طوري كه مناطق فاقد پوشش گياهي به ميزان 107.49 هكتار افزايش و مناطق با پوشش گياهي ضعيف به ميزان 366.56 هكتار كاهش و همچنين، پوشش گياهي غني به ميزان 455.55 كاهش يافته است. بيشترين كاهش مساحت در اراضي با پوشش گياهي غني صورت گرفته است. از بررسي دماي سطح زمين در استان با تصاوير MODIS اين نتيجه حاصل شد كه دماي سطح افزايش يافته است. دامنه اختلاف دمايي بيش از سه درجه (از 2.85- تا 0.96 درجه سانتي‌گراد) متفاوت بوده و بيشترين ميزان كاهش دما در مناطق شرقي و منتهي به مركز استان مشاهده مي‌­شود. در نهايت، براي بررسي ارتباط پوشش گياهي و دماي سطح زمين (LST) خطوط هم­دماي اختلاف دماي سالانه ترسيم و با اختلاف ميزان NDVI در دوره مورد مطالعه تلفيق شد. نتايج نشان داد، در اكثر مناطقي كه دماي كمتري دارند، پوشش گياهي انبوه‌­تر به‌وجود آمده است. ميزان همبستگي پوشش گياهي مقدار 0.77- را نشان مي‌دهد كه بيانگر رابطه مستقيم و معكوس بين پوشش گياهي و دما مي‌باشد.

It is very important to be aware of the quantitative and qualitative characteristics of land changes in environmental planning, land management and sustainable development. At present, the use of vegetation map is one of the important pillars in generating information for macro and micro planning. In this study, temporal and spatial variations of vegetation were used in Fars Province. The data from Landsat satellite were calculated from OLI and ETM sensors during a thirty years period (1986-2016) and the NDVI index was measured. Quantitative changes of vegetation were also classified. The index is classified into three classes, including rich, poor and vegetation-free. The temperature changes of the ground level in the study period were also calculated using MODIS images. Results showed quantitative and qualitative changes of vegetation over 30 years for the studied area, so that the vegetation-free areas increased by 107. 49 ha and the areas with poor vegetation decreased by 366.56 ha and the rich vegetation cover has dropped by 455.55 ha. The largest reduction in the area was made on lands with rich vegetation. The MODIS images revealed that surface temperature has increased in the province. The temperature variation is more than 3 degrees (from -2.8 to 0.96° C) and it was observed that the highest temperature reduction was in the eastern and heading to the province. Finally, in order to investigate the relationship between vegetation and LST, the annual isobars were plotted along with the difference in NDVI in the studied period. The results showed that in most areas the vegetation cover was denser with lower temperatures.