ارزيابي کارايي شاخص‌هاي مبتني بر سنجش از دور(VCI، TCI، VHI) به منظور پايش سطح خشکسالي در جنوب استان کرمان

نویسندگان

1 استاديار، گروه علوم و مهندسي آب، دانشکده علوم کشاورزي و صنايع غذايي، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات. تهران، ايران.

2 دانشجوي دکتري، گروه مهندسي طبيعت، دانشکده منابع طبيعي و محيط زيست، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات، تهران، ايران.

3 دانشيار، گروه مهندسي طبيعت، دانشکده منابع طبيعي و محيط زيست، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات، تهران، ايران.

4 دانشيار، گروه علوم محيط زيست و جنگل،دانشکده منابع طبيعي و محيط زيست، دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات، ايران.

doi
چکیده

زمينه و هدف: خشکسالي يکي از پديده‌هاي طبيعي است که در اثر کاهش بارش به وجود آمده و باعث کاهش پوشش گياهي و افزايش گرد و غبار مي‌شود. روش رايج پايش خشکسالي مبتني بر داده‌هاي مشاهداتي از ايستگاه‌هاي هواشناسي است و يک شاخص خشکسالي را محاسبه مي‌کند . اطلاع از ميزان و شدت خشکسالي در يک منطقه و برنامه‌ريزي جهت کاهش اثرات آن يکي از مهمترين اصول مديريت در برنامه‌ريزي منطقه‌اي، مبارزه با خشکسالي است. پايش و مديريت خشکسالي در يک منطقه با استفاده از داده‌هاي سنجش از دور و تصاوير ماهواره‌اي به عنوان يک ابزار مناسب در پايش زماني و مکاني خشکسالي کشاورزي همواره مورد توجه مديران منطقه‌اي بوده است. روش پژوهش: در اين پژوهش بررسي کارآيي داده‌هاي سنجش از دور و تصاوير ماهواره‌اي در پهنه‌بندي خشکسالي کشاورزي در سال‌هاي 2001 تا 202 2 در حوزه آبخيز جنوب استان کرمان مورد بررسي قرار مي‌گيرد. براي اين منظور سه شاخص وضعيت پوشش گياهي (VCI) ، شاخص وضعيت دمايي (TCI) و شاخص سلامت پوشش گياهي ( VHI )از روي تصاوير ماهواره‌اي موديس و TerraClimate براي ماه­‌هاي دوره رشد از سنجش از دور بر اساس وضعيت پوشش گياهي از اول مارس تا آخر آگوست (2022-2001 ) استخراج و نتايج حاصل از اين شاخص‌ها با مقادير شاخص بارش استاندارد (SPI) ، در سري‌هاي زماني يک،سه،شش، نه، دوازده، بيست و چهار و چهل و هشت ماهه مقايسه گرديد. در اين تحقيق از روش همبستگي بين ايستگاه‌ها براي بازسازي آمار ايستگاه‌هاي ناقص استفاده گرديد وايستگاه‌هايي که بيشترين همبستگي را با ايستگاه ناقص داشت براي بازسازي مورد استفاده قرار گرفت. سپس بعد از مرتب نمودن داده‌ها ، اطلاعات بازسازي شده بعنوان ورودي به نرم‌افزار SPIGenerator وارد و مقاير SPI سري‌هاي زماني 1، 3، 6، 9، 12، 24 و 48 ماه براي ايستگاه‌هاي منتخب حاصل گرديد. يافته­ها: در اين مقاله نتايج حاصل ازمحاسبه شاخص SPI در سري‌هاي زماني مختلف بر اساس متوسط داده‌هاي ايستگاه‌هاي موجود وداده‌هاي سنجش ازدور مورد بررسي و تجزيه و تحليل قرارگرفت. بدين منظور مقاديرحاصل ازتمامي شاخص‌هاي مبتني برتصاوير ماهواره‌اي شامل ( VCI ، VHI ، TCI ) استخراج واقدام به مقايسه وبررسي ضريب همبستگي آنها باشاخص زميني SPI در سري‌هاي زماني‌هاي زماني 1، 3، 6، 9، 12، 24 و 48 گرديد به عبارت ديگر پاسخ شرايط پوشش گياهي منطقه به بارندگي با زمان‌هاي تاخير يک، سه، شش، نه، دوازده، بيست و چهار و چهل و هشت ماهه مورد بررسي قرارگرفت. نتايج اين تحقيق نشان داده که شاخص VCI همبستگي معني­داري در سطح يک درصد با شاخص SPI درهمه سري‌هاي زماني مختلف بجز يک ماهه دارد. شاخص TCI همبستگي معني­دار با هيچ يک از سري‌هاي زماني بجز يک ماهه ندارد. شاخص VHI بجز با يک ماهه و سه ماهه و بيست و چهار ماهه همبستگي معني­دار در سطح يک درصد با ساير سري­هاي زماني دارد . همچنين شاخص‌هاي خشکسالي TCI و VHI و VCI با بارش و رطوبت خاک همبستگي مثبت معني‌داري در سطح يک درصد دارد. نتايج: نتايج کلي از تجزيه‌ و تحليل داده‌هاي موجود نشان داد که از بين شاخص­هاي مورد مطالعه، شاخص VCI در طي فصل رشد بيشترين همبستگي با مقادير SPI در سري‌هاي زماني مختلف را داراست و همبستگي آن در سطح 01/0 معني­دار است، لذا به عنوان شاخص ماهواره­اي مطلوب جهت پايش خشکسالي کشاورزي در جنوب استان کرمان انتخاب مي­گردد. نتايج اين مقاله مبنايي براي درک کامل و بهتر و همچنين ارزيابي شرايط خشکسالي در جنوب استان کرمان را فراهم مي‌کند و مي‌تواند به بهتر مديريت کردن و تأمين منابع آب شرب وکشاورزي و در نتيجه توليدات کشاورزي بيشتر و بهينه‌تر و حفاظت درست از محيط زيست را به سمت کامل‌تر و بهتري هدايت کند.