پايش تغييرات پوشش گياهي با استفاده از تصاوير شبيه‌سازي‌شده لندست - موديس در مقياس روزانه طي سال‌هاي كم‌آبي، نرمال و پرآبي در مناطق خشك (مطالعه موردي: شهرستان نيمروز)

پيشينه و هدف تخريب سرزمين و بيابان زايي در مناطق خشك از جمله چالش هاي مهم زيست محيطي در سراسر كرة زمين بشمار مي رود. اين فرآيند با توجه به كمبود نزولات جوي و وقوع خشك سالي هاي متوالي ضمن بهره برداري نامعقول از عرصه هاي طبيعي و كشاورزي با افزايش تقاضا براي تأمين نياز غذايي بشر، ابعاد مختلف زيست محيطي و اقتصادي-اجتماعي را تحت تأثير قرار مي دهد. به طوري كه تداوم چنين شرايطي طي سال هاي اخير با تخريب پوشش گياهي و خاك، فرسايش آبي و بادي، شوري خاك، فشردگي سطح خاك و پايين رفتن سطح سفره هاي آب زيرزميني پيامدهاي قابل توجهي براي توليد محصولات كشاورزي، تنوع زيستي و در نتيجه تخريب اكوسيستم در اين مناطق را به همراه داشته است. از آنجا كه الگو و ابعاد تغييرات پوشش گياهي مهم ترين مشخصه فيزيكي تخريب زمين در مناطق خشك بشمار مي رود. لذا پايش تغييرات پوشش گياهي بستري مناسب براي شناخت عوامل و فرآيندهاي مؤثر در وقوع پديده بيابان زايي و تخريب زمين در اين مناطق را فراهم مي آورد. با توجه به قابليت هاي داده هاي سنجش از دور ﺑﻪ دﻟﻴﻞ ﭘﻮﺷﺶ وﺳﻴﻊ و چند زﻣﺎﻧﻪ ﺑﻮدن و از طرفي محدوديت هاي ناشي از ﺗﻐﻴﻴﺮﭘﺬﻳﺮي ﻣﻜﺎﻧﻲ و زﻣﺎﻧﻲ و همچنين هزينه بر ﺑﻮدن مطالعات ﻣﻴﺪاﻧﻲ، استفاده از تصاوير ماهواره اي راه كاري مناسب براي پايش تغييرات پوشش گياهي با استفاده از شاخص هاي پوشش گياهي است. با توجه به اينكه استفاده از تصاوير با وضوح مكاني و زماني بالا پاييش تغييرات پوشش گياهي را تحت تأثير قرار مي دهد، لذا تركيب تصاوير مختلف با قدرت تفكيك مكاني (به عنوان مثال Landsat) و زماني (به عنوان مثالMODIS ) بالا امكان تهيه داده هايي با تفكيك مكاني و زماني بالا را فراهم مي كند. هدف از مطالعه، پايش تغييرات پوشش گياهي با استفاده از تصاوير شبيه سازي شده لندست در مقياس روزانه طي دوره هاي كم آبي، نرمال و پرآبي در شهرستان نيمروز صورت گرفته است.مواد و روش ها منطقه مورد مطالعه در شمال استان سيستان و بلوچستان واقع شده است. بارش كم (50 ميلي متر)، درجه حرارت بالا (48 درجه سانتي گراد)، تبخير زياد (5000 ميلي متر) و وزش بادهاي 120 روزه از جمله شرايط خاص آب و هوايي اين منطقه است. در اين مطالعه در ابتدا به تعيين سال هاي مرطوب، نرمال و خشك سالي با بررسي وضعيت خشك سالي هيدرولوژيكي در رودخانه هيرمند پرداخته شد. با استفاده از پكيج Hydrostats در نرم افزار R با اجراي كدهاي مربوطه تغييرات جريان روزانه (daily.cv)، سالانه (ann.cv)، طول دوره هاي بيشتر و كمتر از آستانه (high. spell and low. spell) و همچنين بيش ترين و كم ترين دوره هاي زماني كه يك سيل مشخص تا آستانه طول مي كشد (high. spell. lengths and low. spell. lengths) براي يك دوره آماري 29 ساله محاسبه شد. در ادامه به بررسي وضعيت پوشش گياهي طي سال هاي مورد مطالعه پرداخته شد. بدين منظور در ابتدا اقدام به تهيه سري زماني داده هاي سنجش از دور با قدرت تفكيك مكاني و زماني بالا با ادغام تصاوير با تفكيك مكاني (تصاوير Landsat) و زماني (تصاوير MODIS) بالا با استفاده از مدل ESTARFMضمن اعتبارسنجي تصاوير شبيه سازي شده با داده هاي تصاوير ماهواره لندست (تصاوير سنجنده هاي TM، +ETM و OLI) گرديد. طي عمليات ميداني از گونه هاي گياهان مختلف نمونه برداري و موقعيت آن ها توسط GPS ثبت شد. با مقايسه داده هاي ميداني با شاخص پوشش گياهي اختلاف نرمال (NDVI) و شاخص پوشش گياهي تنظيم شده خاك (SAVI)، شاخص پوشش گياهي با بيشترين همبستگي با داده هاي برداشتي انتخاب شد. با استفاده از شاخص پوشش گياهي و برآورد مدل رگرسيوني، نقشه درصد پوشش گياهي براي سال هاي مورد بررسي تهيه شد. پس از طبقه بندي نقشه هاي پوشش گياهي، با استفاده از روش مقايسه (Cross Tab) در نرم افزارENVI نقشه تغييرات پوشش گياهي استخراج شد.نتايج و بحث نتايج تجزيه و تحليل دوره هاي كم آبي و پرآبي نشان داد كه حجم سيلاب در سال هاي خشك سالي نسبت به سال هاي نرمال و مرطوب به ترتيب 31 و 82 كاهش يافته است. با تلفيق تصاوير موديس و لندست (TM، +ETM و OLI) با استفاده از مدل ESTARFM يافته ها نشان مي دهد كه اين مدل در برآورد بازتابندگي سطحي و حفظ جزئيات مكاني دقت قابل قبولي دارد. به طوري كه ميانگين ضريب تعيين (R2) برآورد شده براي باندهاي آبي، سبز، قرمز و نزديك به مادون قرمز با داده هاي تصاوير دريافتي از ماهواره لندست به ترتيب 0.91، 0.89، 0.92 و 0.91 است.