ارزيابي روند تغييرات پوشش برف با استفاده از سامانۀ GEE و آزمون TFPW-MK (مطالعۀ موردي: حوضۀ ماربر- اصفهان)

Evaluation of Snow Cover Changes Trend Using GEE and TFPW-MK Test (Case Study: Marber Basin- Isfahan)

مطالعه و ارزيابي تغييرات سطح پوشش برف به عنوان يكي از منابع مهم تأمين آب، بسيار بااهميت است.با توجه به شرايط مناطق صعب‌العبور كوهستاني، امكان اندازه گيري دائم زميني براي تخمين منابع برفابي و تشكيل پايگاه داده ها وجود ندارد. به همين دليل، استفاده از تصاوير ماهوارهاي در شناسايي مناطق برفگير و ارزيابي تغييرات آن بسيار مهم و ضروري است. در مطالعۀ حاضر از تصاوير ماهوارهاي سنجندۀ MODIS حوضۀ ماربر واقع در جنوب استان اصفهان مربوط به دورۀ 20 ساله (2000 تا 2019) استفاده شد. نكتۀ درخور توجه اينكه در اين مطالعه از سامانۀ Google Earth Engine يا به اختصار GEE استفاده شد كه سامانه اي نوپا و بسيار كاربردي در سال هاي اخير است. در مطالعۀ حاضر بيش از 7 هزار تصوير مربوط به پوشش برف روزانه استفاده شده است كه در GEE در كمترين زمان در دسترس قرار ميگيرند. براي ارزيابي روند تغييرات پوشش برف از آزمون TFPW-MK استفاده شد. در اين مطالعه علاوه بر برنامه نويسي و فراخواني تصاوير و استخراج مقادير پوشش برف در سامانۀ انجين و تحليل روند با اجراي آزمون TFPW-MK، نرم افزار ArcGIS10.5 نيز در تهيۀ خروجي ها استفاده شد. نتايج به‌دست‌آمده نشان داد روند تغييرات سطوح پوشش برف طي دورۀ زماني 20 ساله (2000ـ 2019)، كاهشي بوده است، به طوري كه از حدود 120 كيلومترمربع به كمتر از 60 كيلومترمربع در سال 2018 رسيده است. با توجه به درصد اعتماد ستون مربوط به p در روش TFPW ماه هاي ژانويه و آگوست داراي روند منفي معنادار در سطح 5 درصد هستند و ماه ژوئن روند منفي معنادار در سطح 10 درصد دارد. شديدترين روند كاهشي مربوط به ماه ژانويه با آمارۀ (2/518-= Z) است. روند ساليانه نيز با آزمون TFPW بررسي شد كه نشان دهندۀ روند منفي معنادار در سطح 5 درصد بود. آب حاصل از ذوب برف در اين منطقه به عنوان يك منبع مهم تأمين آب بايد مورد توجه، حفاظت و بررسي هاي بيشتر و نيز بررسي علل در مطالعات آينده قرار گيرد.

Studying and evaluating changes in snow cover, as one of the most significant sources of water supply is very important. Due to the conditions of inaccessible mountainous areas, it is not possible to make permanent ground measurements to estimate snowfall resources and form a database. Therefore, the use of satellite imagery in identifying snow-covered areas and evaluating its changes is very important and necessary. In this study, satellite imagery of MODIS sensor in Marber Basin located in the south of Isfahan province for the 20-year period from 2000 to 2019 was used. It is noteworthy that in this study, the Google Earth Engine system, or GEE, was used, which is a new and very useful system. In the present study, more than 7000 images of daily snow cover were used, which are available in GEE in the shortest time. TFPW-MK test was used to evaluate the trend of snow cover changes. In this study, in addition to programming and calling images and extracting snow cover values ​​in the engine system and process analysis by performing TFPW-MK test, ArcGIS10.5 software was also used in preparing the outputs. The results showed that the trend of changes in snow cover levels during the mentioned 20-year period has been decreasing, so that from about 120 square kilometers to less than 60 square kilometers in 2018, according to the percentage of trust (p-column in The TFPW method has a significant negative trend at the level of 5% in January and August and a significant negative trend at the level of 10% in June. The annual trend was also examined by TFPW test and shows a significant negative trend at the level of 5%.