تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

پهنه بندی اثر خشکسالی بر تغییرات پوشش گیاهی همدان در سه دهه اخیر با استفاده از مدل TCI

نویسندگان
زهرا حجازی زاده 1
سید محمد حسینی 2
علیرضا کربلائی درئی 3
شکوفه لایقی 4
1 استاد آب و هواشناسی، گروه آب و هواشناسی، دانشکده علوم جغرافیایی دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
2 دانشیار اقلیم‌شناسی، گروه جغرافیا، دانشکده علوم‌انسانی، دانشگاه سید جمال‌الدین اسدآبادی، اسدآباد، ایران
3 استادیار آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
4 دانشجوی کارشناسی ارشد آب و هواشناسی، گروه جغرافیا، دانشکده علوم جغرافیایی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
10.61186/jgs.25.77.23
چکیده
خشکسالی، مخاطره ای طبیعی است که سالانه در مناطق وسیعی از کره زمین خسارات زیاد اقتصادی، اجتماعی، زیست‌محیطی و جانی بوجود می آورد. خسارات ناشی از این پدیده، غیرملموس ولی بسیار وسیع و پرهزینه است که در صورت لزوم، تکنیک سنجش از دور به سبب دقت زمانی بالا، پوشش طیفی گسترده، سهولت دسترسی، عدم نیاز به تصحیح اتمسفری و زمین مرجع نمودن می تواند ابزار مفیدی در پایش خشکسالی به شمار آید. استان همدان در سال های اخیر به دلیل بروز خشکسالی های مکرر، با مشکلات زیادی مواجه شده است. لذا در پژوهش حاضر به بررسی و پایش خشکسالی استان همدان با شاخص TCI و اثر آن بر پوشش گیاهی استان با استفاده از داده های دورسنجی AVHRR و NOAA پرداخته شد. ابتدا داده های مربوطه از پایگاه داده نوا استار استخراج و در نهایت، رفتار زمانی- مکانی شاخص خشکسالیِ پوشش گیاهی بر روی 1528 یاخته در استان همدان مورد بررسی قرار گرفت. تفکیک مکانی داده های مورد استفاده در این پژوهش 4 کیلومتر است . نتایچ به دست آمده گویای این واقعیت است که خشکسالی پوشش گیاهی استان همدان بر اساس داده‌های دورسنجی افزایش چشمگیری داشته است. ضرایب من-کندال بیانگر وجود روندهای کاهشی پوشش گیاهی در سطح اطمینان معناداری 95 ام است. تنها در ماه های می، ژوئن و دسامبر تا حدودی از گستره خشکسالی پوشش گیاهی استان کاسته شده است. واکاوی رفتار مکانی شاخص خشکسالی پوشش گیاهی نشان داد که ماه‌های فوریه، مارس و نیز آوریل در گستره استان همدان خشکسالی های شدیدتری تجربه شده است.
کلیدواژه‌ها
drought
Zoning
Vegetation Changes
TCI Model
Hamadan

عنوان مقاله English

Assessment of Drought Impact on Vegetation Changes in Hamadan over the Past Three Decades Using the TCI Model

نویسندگان English

Zahra Hedjazizadeh 1
Sayyed Mohammad Hosseini 2
Ali reza karbalaee 3
shokofe layeghi 4
1 Professor Department of Climatology Faculty of Geographical Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran
2 Associate Professor Professor (Assistant) at Sayyed Jamaleddin Asadabadi University
3 Assistant Professor Department of Climatology Faculty of Geographical Sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran
4 Master's degree student in meteorology, geography department, faculty of geographical sciences, Kharazmi University, Tehran, Iran.
چکیده English

Drought is a natural hazard that annually causes significant economic, social, environmental, and life-threatening damage in vast areas of the Earth. The damages caused by this phenomenon are intangible but very extensive and costly. In many circomstancs, modern remote sensing techniques can be a useful tool in monitoring drought due to high temporal accuracy, wide spectral coverage, ease of access, no need for atmospheric correction and ground referencing. In recent years, the province of Hamedan has faced many problems due to frequent droughts. Therefore, the present study focused on investigating and monitoring drought in Hamedan province using the Temperature Condition index and its impact on the vegetation cover of the province using Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) and National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) remote sensing data. First, the relevant data was extracted from the Nova star database, and finally, the spatiotemporal behavior of the vegetation cover drought index was examined on 1528 pixels in Hamedan province. The spatial resolution of the data used in this study is 4 kilometers. First, the relevant data were extracted from the Navstar database and ultimately, the spatiotemporal behavior of the drought index and vegetation cover was examined. The results indicate that drought has significantly increased the vegetation cover of Hamedan province based on remote sensing data. Kendall's coefficients indicate the presence of decreasing trends in vegetation cover at a 95 Percent confidence level. Only in May, June, and December has there been a slight decrease in vegetation cover within the extent of drought in the province. The spatial behavior analysis of the drought index on vegetation cover showed that February, March, as well as April have experienced more severe droughts within Hamedan province.

کلیدواژه‌ها English

drought
Zoning
Vegetation Changes
TCI Model
Hamadan
اسدی میآبادی، احمد(1394). بررسی اثرات خشکسالی بر تغییرات پوشش گیاهی و شور شدگی خاک (مطالعه موردی: جنوب شرق استان همدان)، پایان نامه کارشناسی ارشد مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه ملایر.
اسدی میآبادی، احمد(1394). بررسی اثرات خشکسالی بر تغییرات پوشش گیاهی و شور شدگی خاک (مطالعه موردی: جنوب شرق استان همدان)، پایان نامه کارشناسی ارشد مرتعداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه ملایر.
پورخسروانی، محسن؛ مهرابی، علی؛ موسوی، سیدحجت(1397). تحلیل فضایی خشکسالی حوضه سیرجان با استفاده از سنجش از دور، مجله مهندسی اکوسیستم بیابان، 20 :13-22.
پورخسروانی، محسن؛ مهرابی، علی؛ موسوی، سیدحجت(1397). تحلیل فضایی خشکسالی حوضه سیرجان با استفاده از سنجش از دور، مجله مهندسی اکوسیستم بیابان، 20 :13-22.
چایچی، مریم؛ شهابیفر، مهدی(1387). پایش خشکسالی با استفاده از شاخصهای ماهواره‌ای در استان تهران، کنفرانس بین المللی بحران آب، دانشگاه زابل.
چایچی، مریم؛ شهابیفر، مهدی(1387). پایش خشکسالی با استفاده از شاخصهای ماهواره‌ای در استان تهران، کنفرانس بین المللی بحران آب، دانشگاه زابل.
زارع‌ابیانه، حمید؛ بیات ورکشی، مریم؛ یزدانی، وحید(1389). تحلیل روند تغییرات سالانه و فصلی دما، بارش و خشکسالی‌های استان همدان، فصلنامه مهندسی آبیاری و آب، 3: 58-47.
زارع‌ابیانه، حمید؛ بیات ورکشی، مریم؛ یزدانی، وحید(1389). تحلیل روند تغییرات سالانه و فصلی دما، بارش و خشکسالی‌های استان همدان، فصلنامه مهندسی آبیاری و آب، 3: 58-47.
سبزی‌پرور، علی‌اکبر؛ مریانجی، زهره؛ کرمی، عباس(1384). بررسی توزیع مکانی و زمانی خشکسالی های رخ داده در استان همدان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)، نشریه علمی سپهر، 53: 52-48.
سبزی‌پرور، علی‌اکبر؛ مریانجی، زهره؛ کرمی، عباس(1384). بررسی توزیع مکانی و زمانی خشکسالی های رخ داده در استان همدان با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)، نشریه علمی سپهر، 53: 52-48.
شریفی، ویدا(1401). تحلیل اثر خشکسالی بر پارامترهای فنولوژی شاخص های گیاهی از سری زمانی تصاویر سنجنده MODIS(مورد مطالعاتی: استان همدان)، پایان نامه کارشناسی ارشد، رشته نقشه برداری، گرایش سنجش ازدور، دانشکده مهندسی گروه عمران، دانشگاه کردستان.
شریفی، ویدا(1401). تحلیل اثر خشکسالی بر پارامترهای فنولوژی شاخص های گیاهی از سری زمانی تصاویر سنجنده MODIS(مورد مطالعاتی: استان همدان)، پایان نامه کارشناسی ارشد، رشته نقشه برداری، گرایش سنجش ازدور، دانشکده مهندسی گروه عمران، دانشگاه کردستان.
غیائی، سمیرا(1394). اثر خشکسالی هواشناسی بر تغییر کاربری اراضی(مطالعه موردی: حوزه آبخیز سد اکباتان)، پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد، رشته آبخیزداری، دانشکده آب و خاک گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه زابل.
غیائی، سمیرا(1394). اثر خشکسالی هواشناسی بر تغییر کاربری اراضی(مطالعه موردی: حوزه آبخیز سد اکباتان)، پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد، رشته آبخیزداری، دانشکده آب و خاک گروه مرتع و آبخیزداری، دانشگاه زابل.
فاضل دهکردی، لیلا؛ سهرابی، طیبه؛ محمودی کهن، فرهاد(1394). پایش خشکسالی با استفاده از تصاویر سنجنده مودیس در مناطق خشک(مطالعه موردی: استان یزد)، مجله مهندسی اکوسیستم بیابان، 9 :81-94
فاضل دهکردی، لیلا؛ سهرابی، طیبه؛ محمودی کهن، فرهاد(1394). پایش خشکسالی با استفاده از تصاویر سنجنده مودیس در مناطق خشک(مطالعه موردی: استان یزد)، مجله مهندسی اکوسیستم بیابان، 9 :81-94
کاظمی، آزاده(1386). ارزیابی شاخص های خشکی و خشکسالی در شرایط اقلیمی استان همدان، پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد، رشته آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا.
کاظمی، آزاده(1386). ارزیابی شاخص های خشکی و خشکسالی در شرایط اقلیمی استان همدان، پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد، رشته آبیاری و زهکشی، دانشکده کشاورزی، گروه مهندسی آب، دانشگاه بوعلی سینا.
مجیدی، علی اکبر( 1394). پایش و پهنه بندی خشکسالی های هواشناسی رزن- قهاوند( استان همدان) بر اساس شاخص بارش استاندارد اصلاح شده و کاربرد زنجیره مارکوف، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، رشته مهندسی آب، گرایش مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد.
مجیدی، علی اکبر( 1394). پایش و پهنه بندی خشکسالی های هواشناسی رزن- قهاوند( استان همدان) بر اساس شاخص بارش استاندارد اصلاح شده و کاربرد زنجیره مارکوف، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، رشته مهندسی آب، گرایش مهندسی منابع آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد.
مردانی، رامین؛ منتصری، حسین(1402). تغییرات زمانی و مکانی خشکسالی هواشناسی و ارتباط آن با شاخصهای دمایی و وضعیت پوشش گیاهی با استفاده از سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای در شهرستان مرودشت، مدیریت آب و خاک، 3: 72 -89 .
مردانی، رامین؛ منتصری، حسین(1402). تغییرات زمانی و مکانی خشکسالی هواشناسی و ارتباط آن با شاخصهای دمایی و وضعیت پوشش گیاهی با استفاده از سنجش از دور و تصاویر ماهواره‌ای در شهرستان مرودشت، مدیریت آب و خاک، 3: 72 -89 .
واثق‌نژاد، حمیده(1394). بررسی تاثیر خشکسالی بر منابع آب دشت ملایر، همدان، پایان نامه کارشناسی ارشد، رشته مهندسی منابع طبیعی، گرایش آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر.
واثق‌نژاد، حمیده(1394). بررسی تاثیر خشکسالی بر منابع آب دشت ملایر، همدان، پایان نامه کارشناسی ارشد، رشته مهندسی منابع طبیعی، گرایش آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه ملایر.
Aswathy, C., Srikanth, G., Haridas, N., (2014), Drought Monitoring and Assessment for Karur District in Tamil Nadu Using Remote Sensing and GIS Techniques, 15 th Esri India User Conferenceg,National Remote Sensing Centre.
Aswathy, C., Srikanth, G., Haridas, N., (2014), Drought Monitoring and Assessment for Karur District in Tamil Nadu Using Remote Sensing and GIS Techniques, 15 th Esri India User Conferenceg,National Remote Sensing Centre.
Beaudin, I., (2006), Potentiel de la télédétection pour le suivi et la caractérisation des conditions de sécheresse en milieu méditerranéen, University LAVAL.
Beaudin, I., (2006), Potentiel de la télédétection pour le suivi et la caractérisation des conditions de sécheresse en milieu méditerranéen, University LAVAL.
Das, S., Roy, C., Malini, S., (2013), Geospatial Assessment of Agricultural Drought(case study of Bankura, weast Bengal), International Journal of Agricultural Science and Research, 1:1-28.
Das, S., Roy, C., Malini, S., (2013), Geospatial Assessment of Agricultural Drought(case study of Bankura, weast Bengal), International Journal of Agricultural Science and Research, 1:1-28.
Dhawale, R., Paul, S. K., (2018), A Comparative Analysis of Drought Indices on Vegetation Through Remote Sensing for Latur Region of India, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 5: 20-23. [DOI:10.5194/isprs-archives-XLII-5-403-2018]
Dhawale, R., Paul, S. K., (2018), A Comparative Analysis of Drought Indices on Vegetation Through Remote Sensing for Latur Region of India, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 5: 20-23. [DOI:10.5194/isprs-archives-XLII-5-403-2018]
Feng, G., (2014), Monitoring drought intensity in Illinois with a combined index, AM Degree of Geography and Environmental Resources, In the Graduate School Southern Illinois University.
Feng, G., (2014), Monitoring drought intensity in Illinois with a combined index, AM Degree of Geography and Environmental Resources, In the Graduate School Southern Illinois University.
Hasanalibeyk, M., RomanKhan, M., Shahzada, A., (2020), Assessing Meteorological and Agricultural Drought in Chitral Kabul River Basin Using Multiple Drought Indices. Journals Remote Sensing. 9: 1417-1422. [DOI:10.3390/rs12091417]
Hasanalibeyk, M., RomanKhan, M., Shahzada, A., (2020), Assessing Meteorological and Agricultural Drought in Chitral Kabul River Basin Using Multiple Drought Indices. Journals Remote Sensing. 9: 1417-1422. [DOI:10.3390/rs12091417]
Kogan, F. N., (1997), Global Drought Watch from Space, National Oceanic and Atmospheric Administration/National Environmental Satellite Data and Information Service, Camp Springs, Maryland, 4:621-636.
https://doi.org/10.1175/1520-0477(1997)0782.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0477(1997)0782.0.CO;2]
Kogan, F. N., (1997), Global Drought Watch from Space, National Oceanic and Atmospheric Administration/National Environmental Satellite Data and Information Service, Camp Springs, Maryland, 4:621-636.
https://doi.org/10.1175/1520-0477(1997)0782.0.CO;2 [DOI:10.1175/1520-0477(1997)0782.0.CO;2]
Salakpi, F., (2021), Forecasting Vegetation Condition in Pastoral Communities for Disaster Prevention, Ph.D degree of Philosophy, University of Sussex.
Salakpi, F., (2021), Forecasting Vegetation Condition in Pastoral Communities for Disaster Prevention, Ph.D degree of Philosophy, University of Sussex.
Seiler, R. A., kogan, F., Sullivan, J., (1998), AVHRR-based vegetation and temperature condition indices for drought detection in Argentina, Advances in Space Research, 3: 481-484. [DOI:10.1016/S0273-1177(97)00884-3]
Seiler, R. A., kogan, F., Sullivan, J., (1998), AVHRR-based vegetation and temperature condition indices for drought detection in Argentina, Advances in Space Research, 3: 481-484. [DOI:10.1016/S0273-1177(97)00884-3]
Tsiros, E., Spiliotopoulos, M., Dalezios, N.R., (1998), Use of NOAA/AVHRR-based vegetation condition index(VCI) and temperature condition index(TCI) for drought monitoring in Thessaly, Greece, Symposium on water resources management: risks and challenges for the 21st century.
Tsiros, E., Spiliotopoulos, M., Dalezios, N.R., (1998), Use of NOAA/AVHRR-based vegetation condition index(VCI) and temperature condition index(TCI) for drought monitoring in Thessaly, Greece, Symposium on water resources management: risks and challenges for the 21st century.
Wang, F., Yang, H., Zhao,Y., Li, Z., Wu, J., (2018), Capability of Remotely Sensed Drought Indices for Representing the Spatio-Temporal Variations of the Meteorological Droughts in the Yellow River Basin, Journals Remote Sensing, 11: 1834-1844. [DOI:10.3390/rs10111834]
Wang, F., Yang, H., Zhao,Y., Li, Z., Wu, J., (2018), Capability of Remotely Sensed Drought Indices for Representing the Spatio-Temporal Variations of the Meteorological Droughts in the Yellow River Basin, Journals Remote Sensing, 11: 1834-1844. [DOI:10.3390/rs10111834]
Yan, N., Wu, B., K, Vijendra., Chang, S., Yang, L., (2016), A drought monitoring operational system for China using satellite data: design and evaluation, Natural Hazards and Risk, 7: 264-277. [DOI:10.1080/19475705.2014.895964]
Yan, N., Wu, B., K, Vijendra., Chang, S., Yang, L., (2016), A drought monitoring operational system for China using satellite data: design and evaluation, Natural Hazards and Risk, 7: 264-277. [DOI:10.1080/19475705.2014.895964]