تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

واکاوی نمایه‌ی گستره‌ی برگ در ایران با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای سنجنده‌ی مادیس

نویسندگان
فخری سادات فاطمی نیا 1
بهروز سبحانی 1
سید ابوالفضل مسعودیان 2
1 دانشگاه محقق اردبیلی
2 دانشگاه اصفهان
10.29252/jgs.18.48.41
چکیده
در این پژوهش، وضعیت گستره­ی برگ در ایران از سال 1395-1381 با دورسنجی بررسی شد. برای این منظور به گردآوری و استخراج داده­ های نمایه ­ی گستره­ی برگ برای چارچوب قلمرو ایران از تارنمای مودیس اقدام شد. سپس، با استفاده از برنامه­ نویسی در محیط نرم ­افزار مت­لب به منظور انجام مجاسبات آماری- ریاضی پایگاه داده­ ا­ی تشکیل گردید. پس از واکاوی داده­ ها، امکان تهیه ­ی نقشه­ ی میانگین بلندمدت ماهانه برای هر یک از ماه­های سال فراهم گردید. این نقشه­ ها، نشان­ دهنده­ ی این امر هستند که نواحی مرکز، شرق و جنوب­ شرق تقریباً فاقد گستره ­ی برگ هستند و یا گستره­ ی برگ بسیار تنک در برخی مناطق دیده می­ شود. در مقابل نیمه­ ی شمالی و غربی کشور دارای گستره ­ی برگ مناسبی هستند که به استثنا جنگل­های هیرکانی و ارسباران عموماً شامل کشتزارها می­شود. دو عامل اصلی برای رشد و نمو گیاهان، بارش و دمای مناسب می­باشد که این دو شرط در غرب کشور به دلیل قرارگیری در مسیر بادهای غربی مهیاست. از نظر زمانی نیز اردیبهشت­ و خرداد بالاترین میانگین گستره­ی برگ و آذر و دی کمترین میانگین را دارا هستند. در مرحله­ ی بعد، بررسی 15 سال داده ­های نمایه­ گستره­ ی برگ به روش تحلیل خوشه­ ای بر پایه­ی محاسبه­ ی فواصل اقلیدسی و روش ادغام وارد نشان داد که تمام 12 ماه سال در دو گروه اصلی جای می ­گیرند و در واقع در دو دوره با پوشش گیاهی قوی­ و ضعیف­، تقسیم ­بندی می­ شود. در این تحلیل، فروردین در دوره­ ی سرد سال و مهرماه در دوره­ ی گرم سال به عنوان ماه ­های گذار می­ باشند و در طبقه­ ای جداگانه قرار گرفته­ اند.
کلیدواژه‌ها
واکاوی
رفتار زمانی
نمایه‌ی گستره‌ی برگ یا
ایران

عنوان مقاله English

Analysis of LAI in Iran based on MODIS satellite data

نویسندگان English

Fakhri Sadat fateminia 1
behrouz sobhani 1
Seyed Abolfazl Masoodian 2
1 PhD student of climatology, Mohaghegh Ardebili University, Ardebil, iran
2 Full Professor of Climatology, Esfahan University, Esfahan, iran
چکیده English

This study was performed to evaluate the extent of leaf area in Iran from (2002) to (2016) using Remote sensing. For this purpose, we extracted data collection and leaf area index for the Iranian territory from MODIS website. The database was established with programming in MATLAB software to perform mathematical and Statistical calculations repeated. After the analysis of the data in this software a monthly average long-term map was developed. The maps show that the central, East and South-East are almost empty of leaf area or seen very sparse in some areas. In contrast areas of leaves in the northern and western parts of Iran, are good, which generally includes fields, except forest Arasbaran and Hirkany. Precipitation and the temperature, is the main factors for the growth and development of plants, that these two conditions are enumerated in the west due to being on the way of westerly winds. Lowest leaf area index is for January and February and the highest average of leaf area is for May and June. Next, study of 15 years of leaf area index data by cluster analysis based on the calculation of Euclidean distance and Ward method, showed that all 12 months fit in the two main groups and, in fact, divided for two periods of strong and weak vegetation. In this analysis, , April during the cold period and October in the warm period of the year as the transition months and they are located on a separate cluster

کلیدواژه‌ها English

Iran
Analysis
Leaf Area Index(LAI)
temporal Analysis
Afas, N., Pellis, A., Niinemets, U., (2005), Growth and Production of a Short Rotation Coppice Culture of Poplar II: Clonal and Year-to-Year Differences in Leaf and Petiole Characteristic and Stand Leaf Area Index, Journal of Biomass and Bioenergy, 28: 536- 547.
Arias, D., (2007), Calibration of LAI-2000 to Estimate Leaf Area Index and Assessment of its Relationship with Stand Productivity in Six Native and Introduced Tree Species in Costa Rica, Forest Ecology and Management, 247: 185-193.
Burgan, R. E., Hartford, R. A., & Eidenshink , J. C., (1996) ,Using NDVI to assess departure from average greenness & its relation to the fire business (pp.8)., Intermountain Research Station: USDA Forest Service.
Elwell, H. A., & Stocking, M. A., (1976), Vegetal cover to estimate soil erosion, hazard in Rhodesia. Geoderma,15, 61-70.
ftp://ladsweb.nascom.nasa.gov
Ghulam, A., (2006), Remote monitoring of farms & drought based n-dimensional spectral feature space. PhD Dissertation, Peking University, Beijing (in Chinese).
http://old.isa.ir.
Huaan, J., Ainong, L., Jinhu, B., Xi, N., Wei, Z., Zhengjian , Z., Gao, f., (2017),Intercomparison and validation of MODIS and GLASS leaf area index (LAI) products over mountain areas: A case study in southwestern China, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation.,55: 52–67.
Jonkheere, I., Fleck, S., Nackaerts, K., Coppin, P., (2004), Review of Methods for in Situ Leaf Area Index Determination: Part I, Theories, Sensors and Hemispherical Photography, Agricultural and Forest Meteorology, 121: 19-35.
Le Maire, G., Marsden, C., Verhoef, W., Ponzoni, F. J., Lo Seen, D., Begue, A., Stape, Z., and Nouvellon,Y., (2011), Leaf area index estimation with MODIS reflectance time series and model inversion during full rotations of Eucalyptus plantations. Remote Sensing of Environment. 115(2), 586-599.
Luca, P., Sarah, A., Mariapina, C., Lorenzo, B., Georg, W., Marc, Z., Claudia, N., (2015), Retrieval of Leaf Area Index in mountain grasslands in the Alps from MODIS satellite imagery, Remote Sensing of Environment, 165: 159_174.
Maire, G., Marsden, C., Verhoef, W., Ponzoni, F. J., Lo Seen, D., Bégué, A., Stape, Z., Nouvellon, Y., (2011). Leaf Area Index Estimation with MODIS Reflectance Time Series and Model Inversion During Full Rotations of Eucalyptus Plantations, Remote Sensing of Environment, 115: 586-599.
MCST. (2006), MODIS Level 1B Product User’s Guide. NASA/Goddard Space Flight Center Greenbelt,MD20771,62 pp.
Taifeng, D., Jiangui, L., Budong, Q., Ting, Z., Qi, J., Xiaoyuan, G., Jinfei, W., Ted, H., Jiali ,Sh., (2016), Estimating winter wheat biomass by assimilating leaf area index derived from fusion of Ladsat_8 and MODIS data, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 49: 63-74.
Wang, Q., Tenhunen, J., Dinh, N. Q., Reichstein, M., Otieno, D., Granier, A., and Pilegarrd, K., (2005), Evaluation of seasonal variation of MODIS derived leaf area index at two European deciduous broadleaf forest sites. Remote Sensing of Environment. 96(3), 475–484.
Yang, P., Zhou, B., Chen, Z., Zha, Y., Wu, W., and Shibasaki, R., (2006), Estimation of regional crop yield by assimilating multitemporal TM images into crop growth model. Proceedings of IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 10, 2259-2262.
Yang, W., Shabanov, N. V., Huang, D., Wang, W., Dickinson, R. E., Nemani, R. R., Knyazikhin, Y., (2006), Analysis of Leaf Area Index Products from Combination of MODIS Terra and Aqua Data, Remote Sensing of Environment,104: 297-312.