ارزیابی همبستگی شاخص های گیاهی با متغیرهای هواشناسی و بیولوژیکی با استفاده از سامانه گوگل ارث انجین

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 109

فایل این مقاله در 26 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JWSC-30-2_001

تاریخ نمایه سازی: 8 آبان 1402

چکیده مقاله:

پوشش گیاهی طبیعی جزء حیاتی مدل های تغییر اکوسیستم و اقدامات حفاظتی است. پژوهش حاضر به بررسی پویایی مکانی-زمانی شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده (NDVI) و شاخص پوشش گیاهی بهبود یافته (EVI) با شاخص های جوی مانند بارش(P) و خشکسالی(MSPI)؛ شاخص بیولوژیکی مانند تبخیر و تعرق(ET) و رطوبت خاک (SM)؛ و شاخص خاک، پارامتر دمای سطح زمین(LST) به کمک تصاویر ماهواره ای در سامانه گوگل ارث انجین طی بازه زمانی ۱۳۷۸- ۱۴۰۰ در استان هرمزگان می پردازد.مواد و روش کار: به منظور ارزیابی شاخص های گیاهی با متغیرهای اقلیمی و بیولوژیکی از تصاویر سامانه گوگل ارث انجین استفاده شد. شاخص های NDVI و EVI، تبخیر و تعرق و دمای سطح زمین از تصاویر ماهواره ای Terra ۱۶ روزه و رطوبت سطح خاک (۰-۱۰سانتی متر) از نقشه های خاک (Open Land Map)، طی بازه زمانی ۱۲/۱۰/۱۳۷۸ الی ۱۲/۱۰/۱۴۰۰ با برنامه نویسی توابع برای منطقه به صورت ماهانه استخراج شد. بارش و شاخص خشکسالی MSPI به کمک آمار ۲۲ ساله ایستگاه ها تهیه شد. با روش زمین آمار کریجینگ نقشه هم بارش در نرم افزارArcGIS تهیه شد. با روش PCA خشکسالی شاخص در نقاط مختلف با نرم افزار SPSS محاسبه گردید. به منظور درک بهتر تغییرات زمانی شاخص های گیاهی آنومالی آنها طی دو دهه استخراج شد. همبستگی و روند تغییرات پارامترها با روش اسپیرمن و من-کندال محاسبه شد. یافته ها: ضریب همبستگی اسپیرمن و روندیابی روش من-کندال بین دو شاخصNDVI وEVI در سطح ۹۹ درصد به ترتیب ۸۴/۰ و ۶۷/۰ معناداراست. پراکنش زمانی شاخص های گیاهی نشان داد تغییرات سالانه و ماهانه آنها با میزان کشت پاییزه مطابقت دارد. طبق اقلیم گرم و خشک استان بیشتر بارش ها مربوط به دی تا اسفندماه است. ازاین رو شاخص ها طی ماه های دی، اسفند و فروردین بیشترین مقادیر را داشته اند. این بازه منطبق با فصل کشت و برداشت محصولات کشاورزی است و گیاهان به عالی-ترین مرحله رشد خود رسیده است. نتایج نشان داد تغییرات مکانی شاخص های گیاهی منطبق برمناطق پربارش و حاشیه روخانه ها و اراضی کشاورزی و باغی است. رابطه معکوس و معنادار بین شاخص های پوشش گیاهی و دمای سطح زمین بیانگر افزایش پوشش گیاهی همراه با کاهش دما و برعکس است. همپوشانی مناسب پهنه های بارش و شاخص خشکسالی MSPI با توزیع مکانی شاخص-های گیاهی و دمای سطح زمین و رطوبت خاک بیانگر نقش تعیین کننده بارش در مناطق خشک و نیمه خشک است. نتایج آنومالی شاخص ها نشان داد طی بازه ۱۳۷۸-۱۳۸۹به دلیل وجود خشکسالی های مکرر و شدید همبستگی مثبت ضعیفی وجود دارد. در دهه ی دوم ۱۳۸۹-۱۴۰۰ به دلیل کاهش شدت خشکسالی، شاخص ها همبستگی قوی معناداری از خود نشان دادند. طبق نمودار شاخص خشکسالی MSPI مناطق غربی، مرکزی و بخش هایی در شرق با بیشترین مقادیر خشکسالی و کمبود بارش، پایین ترین مقدار شاخص-های گیاهی را به خود اختصاص داده اند. نتیجه گیری: گستردگی وسعت منطقه سبب تمرکز بیشتر شاخص های پوشش گیاهی در برخی مناطق شده است. بیشترین مقادیر NDVI و EVI در گستره ی حاشیه رودخانه ها و منابع آبی است. این مناطق منطبق با مراکز کشاورزی در دشت های رودان، میناب، شمیل و تخت و بخش هایی از حاجی آباد که از نظر جغرافیایی مناطق شمال شرقی و بخش هایی از شمال است. افزایش هر یک از شاخص های گیاهی بیانگر افزایش وسعت و فراوانی آنها است. ولی کاهش هریک به دلیل چند وجهی بودن ارتباط گیاه با عوامل جوی، خاکی و کاربری معرف ناهمگن شدن منطقه است. روند پویایی پوشش گیاهی و ارتباط آنها با سایر عوامل باید در دراز مدت مورد مطالعه قرار گیرد تا یک الگو ایجاد شود. این مطالعه تاحد امکان و با توجه دردسترس بودن یک مجموعه داده انجام شده است. مطالعات بلندمدت را می توان با استخراج متغیرهای تجربی در سطح منطقه ای و به منظور تاثیر رشد جمعیت برمنطقه نیز انجام داد. یافته های این مطالعه می تواند به مطالعات آتی مرتبط با پوشش گیاهی و ارتباط آن با سایر عوامل، حفاظت از طبیعت و تخصیص منابع کمک کند.

نویسندگان

مریم حیدرزاده

نویسنده مسئول، استادیار گروه علوم و مهندسی آب، مجتمع آموزش عالی میناب، دانشگاه هرمزگان، ایران.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Zhou, X. Y., Shi, H. D., & Wang, X. R. ...
  • Gordo, O., & Sanz, J. J. (۲۰۰۹). Long-Term Temporal Changes ...
  • Jin, X., Zhang, Y., Schaepman, M., Clevers, J., & Su, ...
  • Suding, K. N., Farrer, E. C., King, A. J., Kueppers, ...
  • Taloor, A. K., Singh Manhas, S. D., & Kothyari, C. ...
  • ۹, ۱۰۰۰۵۱. doi:۱۰.۱۰۱۶/j.acags.۲۰۲۰. ۱۰۰۰۵۱ ...
  • Sharma, S., Zhang, M., Anshika, Gao,J. G., Zhang, H., & ...
  • Alam, A., Bhat, S., Kotlia, B. S. Ahmad, B., Ahmad, ...
  • Kannaujiya, S., Gautam, P. K., Chauhan, P., Roy, P. N. ...
  • Kothyari, G. C., Joshi, N., Taloor, A. K., Kandregula, R. ...
  • Sarkar,T., Kannaujiya, S., Taloor, A. K., Champati Ray, P. K., ...
  • Couteron, P., Hunke, P., Bellot, J., Estrany, J., Martínez-Carreras, N., ...
  • Wu, C., Peng, D., Soudani, K., Siebicke, L., Gough, C. ...
  • Alademomi, A. S., Okolie, C. J., Daramola, O. E., Agboola, ...
  • Matsushita, B., Yang, W., Chen, J., Onda, Y., & Qiu, ...
  • Hinojo-Hinojo, C., & Goulden, M. L. (۲۰۲۰). Plant Traits Help ...
  • Restrepo-Coupe, N., Huete, A., Davies, K., Cleverly, J., Beringer, J., ...
  • Cavalaris, C., Megoudi, S., Maxouri, M., Anatolitis, K., Sifakis, M., ...
  • Lanfredi, M., Coppola, R., Simoniello, T., Coluzzi, R., Imbrenda, V., ...
  • Shewangzaw, M. (۲۰۱۴). Vegetation dynamics analysis using normalized differences vegetation ...
  • Kyparissis, A., & Levizou, E. (۲۰۲۲) Climatic Drivers of the ...
  • NASA. MODIS-specifications. Weitere Details. https://modis.gsfc.nasa.gov/ data/dataprod /mod۱۳.۱۲p ...
  • Lu, D., Mausel, P., Brondızio, E., & Moran, E. (۲۰۰۴). ...
  • Singh, A. (۱۹۸۹). Review article digital change detection techniques using ...
  • Wessels, K. J., Van Den Bergh, F., & Scholes, R. ...
  • Gholampoor, M., Khosroshahi, M., & Barkhordari, J. (۲۰۰۹). Determination of ...
  • Zhe, M., & Zhang, X. (۲۰۲۱). Time-lag effects of NDVI ...
  • Chen, X. L., Zhao, H. M., Li, P. X., & ...
  • Gan, R., Zhang, Y. Q., Shi, H., Yang, Y. T., ...
  • Zhang, Y., Kong, D., Gan, R., Chiew, F. H. S., ...
  • McNally, A., Arsenault, K., Kumar, S., Shukla, S., Peterson, P., ...
  • Ranjbar, A., Valia, A., Mokarramb, M., & Taripanahc, F. (۲۰۲۰). ...
  • Mirabbasi, R., Anagnostou, E. N., Fakheri-Fard, A., Dinpashoh, Y., & ...
  • Raziei, T., Bordi, I., & Pereira, L. S. (۲۰۱۱). An ...
  • Wilks, D. S. (۲۰۱۱). Statistical methods in the atmospheric sciences, ...
  • Eskandari Damaneh, H., Sayadi, Z., & Khoorani, A. (۲۰۲۱). Evaluation ...
  • Mirahsani, M. S., Salman Mahiny, A., Soffianian, A., Mohamadi, J., ...
  • Nohegar, A., Heydarzadeh, M., Eydoon, M., & Pannahi, M. (۲۰۱۶). ...
  • Stoddard, L. A., Smith, S. D., & Box, T. W. ...
  • Eghdami, H., Azhdari, G., Lebailly, P., & Azadi, H. (۲۰۱۹). ...
  • Hormozgan province land development strategic document. (۲۰۱۸). Management and Planning ...
  • Abadeh, M., & Khosroshahi, M. (۲۰۲۱). Assessment and drought monitoring ...
  • Yang, G. H., Bao, A. M., Chen, X., Liu, H. ...
  • Naderi, M., Sheikh, V., Komaki, C. B., Bahrehmand, A., Ghanghermeh, ...
  • Ferreira, S. L., & Duarte, D. H. S. (۲۰۱۹). Exploring ...
  • Fathizad, H., Tazeh, M., Kalantari, S., & Shojaei, S. (۲۰۱۷). ...
  • Zhijia, G., Xingwu, D., Yandong, S., Ya, L., & Xi, ...
  • Faramarzi, M., Heidarizadi, Z., Mohamadi, A., & Heydari, M. (۲۰۱۸). ...
  • Mukherjee, S., Joshi, P. K., & Garg, R. D. (۲۰۱۵). ...
  • نمایش کامل مراجع