تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحلیل و آشکارسازی واداشت‌های دمایی تغییرات پوشش اراضی استان لرستان با استفاده از محصولات سنجنده MODIS

نویسندگان
حامد حیدری 1
داریوش یاراحمدی 2
حمید میرهاشمی 3
1 دکتری آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
2 دانشیار آب وهواشناسی، گروه جغرافیا، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
3 استادیار آب وهواشناسی گروه جغرافیا، دانشکده ادبیات و علوم انسانی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران
10.61186/jgs.24.75.20
چکیده
مداخلات انسان در عرصه‌های طبیعی به‌صورت تغییر در کاربری اراضی منجر به ایجاد دومینویی از ناهنجاری‌ها و سپس مخاطرات محیطی شده است. این تغییرات گسترده و انباشتی در پوشش و کاربری اراضی، خود را به شکل ناهنجاری‌هایی از قبیل شکل‌گیری رواناب‌های شدید، فرسایش خاک، گسترش بیابان‌زایی و شور شدن خاک نشان داده است. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی واداشت‌های دمایی ساختار پوشش اراضی استان لرستان و تحلیل اثر تغییرات کاربری اراضی بر ساختار دمایی استان است. در این راستا از داده‌های طبقات پوشش اراضی محصول کامپوزیت MCD12Q2 و دمای سطح زمین محصول MOD11A2 سنجنده MODISاستفاده شد همچنین، به منظور آشکارسازی واداشت‌های دمایی هرکدام از پوشش‌های اراضی استان در خلال فصل گرم و سرد از تکنیک ماتریس تحلیل متقاطع (CTM) استفاده شد. نتایج نشان داد به‌طورکلی در سطح استان لرستان 5 طبقه پوشش شامل: اراضی جنگلی، مراتع، اراضی کشاورزی، اراضی ساخته‌شده و اراضی بایر قابل آشکارسازی بودند. نتایج حاصل از تحلیل ماتریس متقاطع نشان داد که در فصل گرم و فصل سرد به ترتیب پوشش جنگلی (کد 5 IGBP) با دمای 48 درجه سانتی‌گراد و پوشش اراضی شهری و مسکونی (کد 13 IGBP) با دمای 16 درجه سانتی‌گراد به عنوان گرم‌ترین کاربری به شمار می‌روند. علاوه بر آن مشاهده گردید که از سویی واداشت‌های حرارتی پوشش اراضی در فصل گرم به حداقل رسیده و تفاوت معنی‌داری بین ساختار دمایی طبقات پوشش اراضی دیده نمی‌شود؛ اما در فصل سرد، واداشت‌های حرارتی پوشش اراضی به‌صورت بارزتری خود را نشان می‌دهد. نتایج حاصل از آزمون تحلیل واریانس بیانگر آن بود که در دوره سرد سال، برخلاف دوره گرم سال، طبقات پوشش اراضی مختلف؛ به صورت معنی داری (Sig=0.026) واداشت های حرارتی متفاوتی را در سطح استان، ایجاد کرده است. تحلیل تعقیبی شفه بیانگر آن بود که این تفاوت بین طبقات پوشش مراتع و پوشش بیلت آپ بوده است.
کلیدواژه‌ها
تغییرات پوشش اراضی
دمای سطح زمین
ماتریس تحلیل اطلاعات متقاطع
استان لرستان

عنوان مقاله English

Analysis and detection of temperature inductions of land cover changes in Lorestan province using MODIS sensor products

نویسندگان English

hamed heidari 1
darush yarahmadi 2
hamid mirhashemi 3
1 Ph.D. Climatology, Department of Geography, Faculty of Literature and Human Sciences, University Lorestan, Khorramabad, Iran.
2 Climatology, Associate Professor, Department of Geography, Faculty of Literature and Human Sciences, Lorestan, Khorramabad, Iran.
3 Climatology, Assistant Professor, Department of Geography, Faculty of Literature and Human Sciences, Lorestan, Khorramabad, Iran.
چکیده English

Human interventions in natural areas as a change in land use have led to a domino effect of anomalies and then environmental hazards. These extensive and cumulative changes in land cover and land use have manifested themselves in the form of anomalies such as the formation of severe runoff, soil erosion, the spread of desertification, and salinization of the soil. The main purpose of this study is to reveal the temperature inductions of the land cover structure of Lorestan province and to analyze the effect of land use changes on the temperature structure of the province. In this regard, the data of land cover classes of MCD12Q2 composite product and ground temperature of MOD11A2 product of MODIS sensor were used. Also, in order to detect the temperature inductions of each land cover during the hot and cold seasons, cross-analysis matrix (CTM) technique was used. The results showed that in general in Lorestan province 5 cover classes including: forest lands, pastures, agricultural lands, constructed lands and barren lands could be detected. The results of cross-matrix analysis showed that in hot and cold seasons, forest cover (IGBP code 5) with a temperature of 48 ° C and urban and residential land cover (IGBP code 13) with a temperature of 16 ° C as the hottest land use, respectively. They count. In addition, it was observed that the thermal inductions of land cover in the warm season are minimized and there is no significant difference between the temperature structure of land cover classes; But in the cold season, the thermal impulses of land cover are more pronounced. The results of analysis of variance test showed that in the cold period of the year, unlike the warm period of the year, different land cover classes; Significantly (Sig = 0.026) has created different thermal impressions in the province. Scheffe's post hoc analysis indicated that this was the difference between rangeland cover classes and billet up cover.

کلیدواژه‌ها English

: Land cover changes
land surface temperature
Cross-information analysis matrix
Lorestan province
درخشی جعفر؛ سبحانی بهروز؛ اصغری صیاد. (1399). ارزیابی روند تغییرات کاربری اراضی و تأثیر آن بر آلبیدوی سطحی و دمای سطح زمین در حوضه آبخیز اهر چای، فصلنامه جغرافیا و آمایش شهری منطقه‌ای. 10(37): 123-142.
درخشی جعفر؛ سبحانی بهروز؛ اصغری صیاد. (1399). ارزیابی روند تغییرات کاربری اراضی و تأثیر آن بر آلبیدوی سطحی و دمای سطح زمین در حوضه آبخیز اهر چای، فصلنامه جغرافیا و آمایش شهری منطقه‌ای. 10(37): 123-142.
درویشی شادمان؛ رشید پور مصطفی؛ سلیمانی کریم. (1398). بررسی ارتباط تغییرات کاربری اراضی با دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای مطالعه موردی شهرستان مریوان، جغرافیا و توسعه.17(54): 143-162.
درویشی شادمان؛ رشید پور مصطفی؛ سلیمانی کریم. (1398). بررسی ارتباط تغییرات کاربری اراضی با دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای مطالعه موردی شهرستان مریوان، جغرافیا و توسعه.17(54): 143-162.
رحیمی جابر؛ بزرافشان جواد؛ رحیمی علی. (1390). بررسی تغییرات روزهای بارشی تحت تأثیر خرد اقلیم شهری در کلان‌شهر تهران، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. 1(77): 93-108.
رحیمی جابر؛ بزرافشان جواد؛ رحیمی علی. (1390). بررسی تغییرات روزهای بارشی تحت تأثیر خرد اقلیم شهری در کلان‌شهر تهران، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. 1(77): 93-108.
رنجبر سعادت‌آبادی عباس؛ علی‌اکبری بیدختی عباسعلی؛ صادقی حسینی علیرضا. (1384). آثار جزیره گرمایی و شهرنشین روی وضع هوا و اقلیم محلی در کلان‌شهرها تهران بر اساس داده‌های مهرآباد و ورامین، محیط‌شناسی.2(39): 59-68.
رنجبر سعادت‌آبادی عباس؛ علی‌اکبری بیدختی عباسعلی؛ صادقی حسینی علیرضا. (1384). آثار جزیره گرمایی و شهرنشین روی وضع هوا و اقلیم محلی در کلان‌شهرها تهران بر اساس داده‌های مهرآباد و ورامین، محیط‌شناسی.2(39): 59-68.
روشنی احمد؛ قایمی هوشنگ، حجازی زاده زهرا. (1393). تغییرات زمانی و مکانی درازمدت تابش خالص در گستره ایران، جغرافیا و مخاطرات محیطی. 5(10): 55-72.
روشنی احمد؛ قایمی هوشنگ، حجازی زاده زهرا. (1393). تغییرات زمانی و مکانی درازمدت تابش خالص در گستره ایران، جغرافیا و مخاطرات محیطی. 5(10): 55-72.
ساسان پور فرزانه؛ ضیائیان پرویز، بهادری، مریم. (1392). بررسی رابطه کاربری و پوشش اراضی و جزایر حرارتی شهر تهران، جغرافیا. 2(32): 256-270.
ساسان پور فرزانه؛ ضیائیان پرویز، بهادری، مریم. (1392). بررسی رابطه کاربری و پوشش اراضی و جزایر حرارتی شهر تهران، جغرافیا. 2(32): 256-270.
شعبانی مرتضی؛ درویشی شادمان؛ سلیمانی کریم. (1398). بررسی آثار تغییرات کاربری اراضی بر الگوهای زمانی - مکانی دمای سطح زمین و جزایر حرارتی؛ مطالعه موردی: شهرستان سقز، جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. 30(73): 35-53.
شعبانی مرتضی؛ درویشی شادمان؛ سلیمانی کریم. (1398). بررسی آثار تغییرات کاربری اراضی بر الگوهای زمانی - مکانی دمای سطح زمین و جزایر حرارتی؛ مطالعه موردی: شهرستان سقز، جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی. 30(73): 35-53.
شمسی‌پور علی‌اکبر؛ عزیزی قاسم؛ کریمی احمدآباد مصطفی؛ مقبل معصومه. (1393). مطالعه الگوی دمای سطوح فیزیکی در شرایط جوی متفاوت، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. 1(2): 59-76.
شمسی‌پور علی‌اکبر؛ عزیزی قاسم؛ کریمی احمدآباد مصطفی؛ مقبل معصومه. (1393). مطالعه الگوی دمای سطوح فیزیکی در شرایط جوی متفاوت، پژوهش‌های جغرافیای طبیعی. 1(2): 59-76.
صفر راد طاهر؛ منصوری نیا مهران؛ انتظامی هیرش. (1398). بیلان تابش و کاربری اراضی شهری نمونه موردی: شهر کرمانشاه، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. 19 (53): 217-231.
صفر راد طاهر؛ منصوری نیا مهران؛ انتظامی هیرش. (1398). بیلان تابش و کاربری اراضی شهری نمونه موردی: شهر کرمانشاه، نشریه تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی. 19 (53): 217-231.
کاویانی، محمدرضا. (1380). میکروکلیماتولوژی. انتشارات سمت.1380.
کاویانی، محمدرضا. (1380). میکروکلیماتولوژی. انتشارات سمت.1380.
مزیدی احمد؛ نارنگی فرد، مهدی.(1395). تأثیر توسعه شهری و تغییرات کاربری بر عناصر آب و هوایی شهر شیراز و فسا، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی.16(40): 154-131.
مزیدی احمد؛ نارنگی فرد، مهدی.(1395). تأثیر توسعه شهری و تغییرات کاربری بر عناصر آب و هوایی شهر شیراز و فسا، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی.16(40): 154-131.
ملک پور پیمان؛ طالعی محمد. (1390). مدل‌سازی ارتباط کاربری-پوشش اراضی و حرارت سطح زمین، با استفاده از داده‌های سنجنده ASTER، محیط‌شناسی.2(58): 29-42.
ملک پور پیمان؛ طالعی محمد. (1390). مدل‌سازی ارتباط کاربری-پوشش اراضی و حرارت سطح زمین، با استفاده از داده‌های سنجنده ASTER، محیط‌شناسی.2(58): 29-42.
نادری زاده شورابه؛ سامان حمزه؛ کیاوز سعید؛ افشاری پور مجید؛ سید کاظم. (1397). بررسی تغییرات زمانی - مکانی کاربری اراضی گسترش شهری و تأثیر آن بر دمای سطح زمین، مطالعه موردی شهر گرگان، نشریه پژوهش‌های جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری. 3(6): 545-568.
نادری زاده شورابه؛ سامان حمزه؛ کیاوز سعید؛ افشاری پور مجید؛ سید کاظم. (1397). بررسی تغییرات زمانی - مکانی کاربری اراضی گسترش شهری و تأثیر آن بر دمای سطح زمین، مطالعه موردی شهر گرگان، نشریه پژوهش‌های جغرافیا و برنامه‌ریزی شهری. 3(6): 545-568.
Jacobs, J. M., Myers, D. A., Anderson, M. C., Diak, G. R. (2000). GOES surface insolation to estimate wetlands evapotranspiration. Journal of Hydrology, 266: 853-65.
Jacobs, J. M., Myers, D. A., Anderson, M. C., Diak, G. R. (2000). GOES surface insolation to estimate wetlands evapotranspiration. Journal of Hydrology, 266: 853-65.
Mallick, J., Kant, Y., & Bharath, B. D. (2008). Estimation of land surface temperature over Delhi using Landsat-7 ETM+, J. Ind. Geophys. :union:, 12(3): 131-140.
Mallick, J., Kant, Y., & Bharath, B. D. (2008). Estimation of land surface temperature over Delhi using Landsat-7 ETM+, J. Ind. Geophys. :union:, 12(3): 131-140.
Perez, R., Seals, R., & Zelenka, A.. (1997). Comparing satellite remote sensing and ground network measurements for the production of site/time specific irradiance data. Solar Energy, 60(2): 89-96. [DOI:10.1016/S0038-092X(96)00162-4]
Perez, R., Seals, R., & Zelenka, A.. (1997). Comparing satellite remote sensing and ground network measurements for the production of site/time specific irradiance data. Solar Energy, 60(2): 89-96. [DOI:10.1016/S0038-092X(96)00162-4]
S. Zhao, C., Peng, H. Jiang., D. Tian, X. Lei., and X. Zhou. (2006). Land use change in Asia and the ecological consequences. Ecological Research, 21(6): 890-896. [DOI:10.1007/s11284-006-0048-2]
S. Zhao, C., Peng, H. Jiang., D. Tian, X. Lei., and X. Zhou. (2006). Land use change in Asia and the ecological consequences. Ecological Research, 21(6): 890-896. [DOI:10.1007/s11284-006-0048-2]
Wang, R., Cai, M, Ren, Ch., Bechtel, B., Xu, Y., Ng, E. (2019). Detecting multitemporal land cover change and land surface temperature in Pearl River Delta by adopting local climate zone. Urban Climate, 28(2): 1-16. [DOI:10.1016/j.uclim.2019.100455]
Wang, R., Cai, M, Ren, Ch., Bechtel, B., Xu, Y., Ng, E. (2019). Detecting multitemporal land cover change and land surface temperature in Pearl River Delta by adopting local climate zone. Urban Climate, 28(2): 1-16. [DOI:10.1016/j.uclim.2019.100455]
Wang, xueqian., Guo, weidong., Qiu, bo, Liu, ye., Sun, jiannig and Ding, aijun. (2017). Quantifying the contribution of land use change to surface temperature in the lower reaches of the Yangtze River. Jurnal of Atmospheic chemistry and physics, 17(2): 4989-4996. [DOI:10.5194/acp-17-4989-2017]
Wang, xueqian., Guo, weidong., Qiu, bo, Liu, ye., Sun, jiannig and Ding, aijun. (2017). Quantifying the contribution of land use change to surface temperature in the lower reaches of the Yangtze River. Jurnal of Atmospheic chemistry and physics, 17(2): 4989-4996. [DOI:10.5194/acp-17-4989-2017]
Wang, Y., Ch, B, Hu., S.W., Myint., Ch., Feng., Ch., Chow, W.T.L., Passy, P.F. (2018). Patterns of land change and their potential impacts on land surface temperature change in Yangon, Myanmar. Science of The Total Environment, 643(1):738-750. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.06.209] [PMID]
Wang, Y., Ch, B, Hu., S.W., Myint., Ch., Feng., Ch., Chow, W.T.L., Passy, P.F. (2018). Patterns of land change and their potential impacts on land surface temperature change in Yangon, Myanmar. Science of The Total Environment, 643(1):738-750. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2018.06.209] [PMID]
Ying-ying, Li., Hao, Zhang., Wolfgang, Kainz. (2014). Monitoring patterns of urban heat islands of the fast-growing Shanghai metropolis, China: Using time-series of Landsat TM/ETM+ data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 19(2): 127-138. [DOI:10.1016/j.jag.2012.05.001]
Ying-ying, Li., Hao, Zhang., Wolfgang, Kainz. (2014). Monitoring patterns of urban heat islands of the fast-growing Shanghai metropolis, China: Using time-series of Landsat TM/ETM+ data. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 19(2): 127-138. [DOI:10.1016/j.jag.2012.05.001]