بررسي كارايي شاخص NDDI در پهنه‌بندي طوفان گرد و غبار (مطالعه موردي: استان خوزستان)

Investigating the performance of NDDI index for dust mapping of arid lands (Khuzestan Province)

تعيين توزيع مكاني طوفان‌هاي گرد و غبار در مناطق رسوب‌گذاري، گامي ضروري براي مديريت اين بحران طبيعي ـ انساني است. هدف مطالعه حاضر ارزيابي كارايي شاخص گرد و غبار NDDI اعمال‌شده بر تصوير 14 تير سال 1388 موديس به‌منظور شناسايي طوفان‌هاي گرد و غبار در استان خوزستان است. نقشه خروجي شدت گرد و غبار براساس ارزش عددي پيكسل‌هاي شاخص NDDI در شش كلاس خيلي شديد، شديد، متوسط، ضعيف، خيلي ضعيف و بدون گرد و غبار كلاس‌بندي و ميزان صحت آن با استفاده از داده‌هاي ميزان قدرت ديد ايستگاه‌هاي هواشناسي و داده‌هاي ميزان PM10 در دو ايستگاه سنجش آلودگي هوا در شهر اهواز ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه 64814 پيكسل از 94579 پيكسل بين آستانه (0/8- تا 0/9-) قرار دارد كه اين مقدار 68/59 درصد استان خوزستان را پوشش مي‌دهد. علي‌رغم كارايي خوب شاخص NDDI در مطالعات قبلي، نتايج نقشه ميزان شدت طوفان در اين مطالعه نشان داد كه در مقايسه با داده‌هاي ايستگاه‌هاي سنجش آلودگي و هواشناسي، ميزان شدت طوفان در منطقه مطالعاتي كمتر از حد واقعي برآورد شده است. به نظر مي‌رسد كه اين كارايي پايين به ويژگي‌هاي سطح زمين از قبيل كاربري، پوشش اراضي، تفاوت‌هاي توپوگرافي و همچنين خصوصيات شيميايي كاني‌هاي گرد و غبار منطقه مربوط مي‌شود.

Detecting the spatial distribution of dust storms in the deposition regions is an essential step for managing this natural and human-induced crisis. This study aimed to investigate the performance of the Normalized Differences Dust Index (NDDI) applied to MODIS data (4/7/2009) for detection of dust storms in the Khuzestan Province. The extracted NDDI map was classified by value pixel in six classes including very severe, severe, medium, low, very low and non-affected and their accuracy were assessed using visibility data recorded at meteorological stations and PM10 data at two air pollution stations in Ahvaz town. According to the results 64814 out of 94579 pixels of the study area were between threshold values between -0.8 – 0.9 which covers 68.59 percent of the region. In spite of the good performance of NDDI in the previous studies, results of mapping dust intensity in this study in comparison with visibility and air pollution data indicated that this index underestimates the concentration of dust in the Khuzestan Province. It seems that this low performance of NDDI relates to land use/cover and topographical differences and also chemical characteristics of dust minerals in the study area.