پايش خشكسالي با استفاده از تصاوير سنجنده موديس (MODIS) در مناطق خشك(مطالعه موردي: مراتع استان يزد)

Drought monitoring by using of MODIS Satellite Images in Dry land(Case study: YAZD Rangelands)

خشكسالي پديده اي طبيعي و اقليمي است كه موجب اختلال در اكوسيستم مي شود. اكوسيستم هاي مرتعي مناطق خشك كه بخش چشمگيري از سرزمين ما نيز در قلمرو آن قرار دارد، در مجموع نظام هاي شكننده اي هستند كه در برابر تغييرات اقليمي به سادگي در معرض انهدام قرار مي گيرند. بنابراين شناخت و پايش خشكسالي با شاخص هاي معتبر، اولين قدم در جهت مديريت اين پديده محسوب مي شود. پايش خشكسالي با استفاده از سيستم هاي سنتي مرسوم دشوار است. فناوري سنجش از دور علي رغم عمر كوتاه خود، به همراه سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي، توانايي خود را در ارائۀ اطلاعات سودمند و بموقع دربارۀ پديدۀ خشكسالي نشان داده است. تحقيق حاضر در مراتع استان يزد و به منظور پايش خشكسالي انجام شده است. نظر به مقايسۀ رابطۀ بين شاخص هاي ماهواره اي و شاخص خشكسالي اقليمي و تعيين كارايي شاخص هاي ماهواره اي، به منظور برآورد شاخص اقليمي SPI آمار بارندگي ماهانه، نزديك ترين ايستگاه هاي هواشناسي به تيپ هاي مرتعي مورد مطالعه در دورۀ زماني 2000-200۸ به كار گرفته شد. براي استخراج شاخص هاي ماهواره اي (NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI) تصاوير سنجندۀ موديس با قدرت تفكيك 500 متر، فاصلۀ زماني برداشت هشت روز براي بازه زماني 2000 تا 2007 و در ماه هاي فوريه تا سپتامبر يعني ماه هاي رشد، قبل و بعد از آن تهيه شد. نتايج شاخص خشكسالي SPI در سايت هاي مرتعي استان يزد نشان داد كه طي سال 2000 خشكسالي شديد و در 2007 ترسالي رخ داده است. بررسي شاخص در بازه هاي زماني 3، 6, 9، 12، 18 و 24 ماهه نشان داد كه نوسانات خشكسالي در بازه هاي زماني كوتاه مدت در مقايسه با بازه هاي زماني بلندمدت بيشتر است، اما تداوم كمي دارند. با توجه به ارتباط خشكسالي و بارندگي، بررسي نتايج شاخص خشكسالي هواشناسي و مقادير بارندگي نشان داد كه شاخص خشكسالي در بازه زماني سه و نه ماهه با مقادير بارندگي در سطح يك درصد همبستگي معني دار دارند. به عبارت ديگر، تغييرات مقادير بارش ماهانه بر روند تغييرات شاخص SPI در بازه زماني كوتاه مدت مؤثر است. مقايسۀ آماري بين نتايج به دست آمده از محاسبۀ شاخص هاي ماهواره اي با شاخص خشكسالي هواشناسي نشان داد كه شاخص SPI در بازه كوتاه مدت با شاخص هاي حرارتي و شاخص NMDI در سطح يك درصد، بيشترين همبستگي را نشان مي دهد.

Drought is a natural and climatic phenomenon that occurs in world wide areas every year and occurrence becomes an inevitable issue. This phenomenon is impaired in ecosystem. Arid rangeland ecosystems are a significant part of our land that is brittle systems that climatic changes are useful to simply unfounded destruction. Therefore, drought identifying and monitoring valid descriptive statistics indicators is the first step toward managing this phenomenon. Drought monitoring by using traditional systems is difficult. Remote sensing technology, coupled with geographic information systems, their ability in data performance has shown that in time of drought. This study was conducted at rangelands of Yazd Province to monitor of drought. In this study has been trying to research this index NDVI, EVI, NMDI, LST and TCI bands of MODIS images extracted from the data and precipitation data from climatology stations to use the range . Regarding the comparison between drought indices and indicators for climate satellite and satellite set performance indicators , to evaluate the climatic index SPI closest climatology stations to the monthly precipitation statistics for the period 20002008 types of rangeland in the study was used . To extract the parameters of satellite imagery resolution bands of MODIS images of 500 meters, the eight day harvest interval for the period 2000 to 2012 and during the months of February through September, before and after it was prepared. Due to the different periods of precipitation data and satellite imagery, Joint Range Index Comparison between 2000 2007 was considered. Data from other years was used to verify the accuracy of the results. Indices at intervals of three, six, nine, 12, 18 and 24 months showed that the volatility of shortterm drought intervals greater than longterm intervals. But enjoying a bit of persistence. So in short periods of drought month intervals is greater than the other. Regarding the relationship between drought and precipitation, precipitation and meteorological drought index results showed that drought index ranged from three to nine months with precipitation amounts of one percentage correlations are significant. In other words, changes in the amount of monthly precipitation index SPI is effective in shortterm timeframe. Statistical comparison between results of calculation of satellite indicators and meteorological drought index showed that SPI index in short term with heat index and NMDI index has the highest correlation in one percent level.