تخمين رطوبت لايه سطحي خاك اراضي مرتعي مناطق خشك و نيمه خشك با استفاده از شاخص دما و پوشش گياهي (مطالعه موردي: استان خراسان)

رطوبت لايه سطحي خاك و تغييرات زماني و مكاني آن از مهمترين متغيرهاي محيطي است كه به دليل اندازه گيريهاي دشوار،‌ پرهزينه و وقت گير ميداني، تاكنون به طور گسترده در مدلهاي اقليمي استفاده نشده است. امروزه با پيشرفت روزافزون علم،‌ جايگزيني فنآوريهاي جديد براي مديريت صحيح منابع محدود آب و خاك ضروري مي باشد. هدف از اين تحقيق بررسي كاربرد داده هاي سنجنده MODIS براي برآورد رطوبت لايه سطحي خاك اراضي مرتعي مناطق خشك و نيمه خشك، داراي پوشش گياهي افمرال ، با استفاده از شاخص دما و پوشش گياهي (TVX ) مي باشد. براي تخمين رطوبت لايه سطحي خاك در اين تحقيق از داده هاي ميداني رطوبت خاك و داده هاي هواشناسي سه ايستگاه مشهد، نيشابور و گلمكان در استان خراسان، در دوره آماري سالهاي 2005-2003 استفاده شد. شاخص NDVI ، دماي درخشندگي باندهاي 31 و 32 و دماي سطح زمين از تصاوير ماهواره اي MODIS استخراج شده و شيب رابطه TVX بين NDVI، دماي سطح زمين و همچنين مقادير دماي درخشندگي محاسبه گرديد. مدل هاي مختلفي براي بررسي ارتباط بين شيب رابطه TVX و مقادير رطوبت خاك برازش داده شد. به طوري كه نتايج حاصل از اين تحقيق، همبستگي خوبي بين شيب رابطه TVX (NDVI و LST) و مقادير رطوبت لايه سطحي خاك نشان داد.

Soil surface moisture and itʹs spatial and temporal variability is one of the most importantenvironmental variables. Due to the difficult, costly and time consuming measurements of field studies, this parameter has not been used widely in climate models. Nowadays, with the increasing development of science, adoption of new technologies for proper management of limited water and soil resources is necessary. The objective of this research was to analyze the application of MODIS images for estimating the soil surface moisture in arid and semiarid rangelands with ephemeral vegetation cover using TVX. Field data measurments of soil surface moisture and some daily meteorological parameters in three station of Mashhad, Golmakan and Neyshaboor of Khorasan province were used for more accurate estimate of soil surface moisture from 2003 to 2005. NDVI, Brightness Temperature of the bands (BT31, BT32) and Land Surface Temperature (LST) were derived from MODIS images and TVX slope was calculated. Different regression models were fitted to assess the relationship between TVX slope and soil surface moisture. According to the results, soil surface moisture in arid and semiarid climate showed a good correlation with TVX slope.