بخشی از مقاله
چکیده:
استفاده از شاخصهای گیاهی استخراجشده از تصاویر ماهوارهای،برای ارزیابی وضعیت خشکسالی با استفاده از دادههای سنجشازدور، توسعه پیداکرده است.شاخصهای ماهوارهای در مقایسه با شاخصهای اقلیمی مزایای زیادی دارند، بهطور مثال دادههای ماهوارهای دارای دیدی جامع و پیوسته از نواحی مختلف زمین بوده و با فواصل منظم جمعآوری میشوند.با توجه به قابلیت بالای تصاویر ماهوارهای نظیر به هنگام بودن، چند طیفی بودن، تکراری بودن، پوشش وسیع و افزایش روزافزون توان تفکیک طیفی و مکانی آنها، میتوان از آنها جهت مطالعه و بررسی مراحل مختلف فرایند تغییر کاربری اراضی استفاده نمود. لایههای اطلاعاتی دقیق مطمئن را میتوان توسط تکنیکهای سنجشازدور تهیه نمود.حوضه آبخیز مشهد یکی از 31 زیر حوضه قره قوم - کشف رود - میباشد که عرض آن در محدوده جغرافیایی 58/3733 تا 60/1249 و طول آن در محدوده مختصات35/9920 تا 37/0580 قرارداد. حوضه مشهد- چناران یکی از مهمترین حوضههای استان خراسان رضوی است.تحقیق حاضر در سطح 9909/15 کیلومترمربع اراضی حوضه آبخیز مشهد- چناران انجام گردید. دادههای درجه حرارت محیط از آمار 30 ساله هواشناسی - 1987-2016 - حوضه آبخیز مشهد- بدست آمد.مقادیر تجمعی سالانه و همچنین معدل سالانه شاخص اختلاف نرمال شده پوشش گیاهی حوضه آبخیز مورد مطالعه محاسبه شد.با توجه به اهمیت شاخص اختلاف رویشهای گیاهی نرمال شده در حوضه آبخیز مورد مطالعه و نظر به داده های مستخرج شده از فرمول محاسبه این فاکتور، نقشه های این شاخص برای هر دهه به تفکیک ماه تولید شد.
واژه های کلیدی: سنجشازدور، دمای هوا ، رطوبت خاک، NDVI ، کربن آلی خاک
مقدمه
در دهه گذشته استفاده از شاخصهای گیاهی استخراجشده از تصاویر ماهوارهای،برای ارزیابی وضعیت خشکسالی با استفاده از دادههای سنجشازدور، توسعه پیداکرده است.شاخصهای ماهوارهای در مقایسه با شاخصهای اقلیمی مزایای زیادی دارند، بهطور مثال دادههای ماهوارهای دارای دیدی جامع و پیوسته از نواحی مختلف زمین بوده و با فواصل منظم جمعآوری میشوند. فاکتور اقلیمی درجه حرارت یکی از عوامل مهم مؤثر بر فرآیندهای اکوسیستم مانند فتوسنتز، انتقال کربن و تجزیه مواد آلی بوده و ازاینرو بیان میشود که تغییر اقلیم باعث اثرگذاری بر نقش و عمل اکوسیستم میگردد - گریسون وهمکاران، . - 2010 افزایش نگرانیها درزمینه گرمایش جهانی و تغییر اقلیم موجب شده است که به خاک و قابلیت آن در ترسیب کربن در سالهای اخیر توجه ویژهای شود - ورامش وهمکاران، . - 1389 کل مقدار کربن آلی موجود در خاکها، تقریباً دو برابر موجودی کربن اتمسفر است. ازاینرو تغییر در کربن خاک اثرات قابلتوجهی بر تغییر اقلیم برجا میگذارد - موندیانا، کلمن و ویت مور، . - 2012 مدیریت جنگل، مدیریت اراضی زراعی، مدیریت چرا و احیای مجدد پوشش گیاهی ازجمله فعالیتهایی هستند که جهت عملیاتی نمودن ترسیب کربن باید موردتوجه قرار گیرند - اسمیت،. - 2004 تغییرات کربن آلی خاک بهعنوان یکی از ذخایر کربن از عواملی مانند تغییرات اقلیمی و یا تغییر مدیریت و کاربری اراضی اثرمی پذیرد - برانچیکوا و همکاران، . - 2010 با وجود همه این مسائل باید به این نکته نیز توجه داشت که ترسیب کربن در خاک نیز از پتانسیل محدودی برخوردار بوده و دائمی نیست و میزان تأثیر آن در جهت تخفیف اثرات تغییر اقلیم در مقایسه با راهکار کاهش انتشار، کمتر میباشد - اسمیت، . - 2004 با توجه به قابلیت بالای تصاویر ماهوارهای نظیر به هنگام بودن، چند طیفی بودن، تکراری بودن، پوشش وسیع و افزایش روزافزون توان تفکیک طیفی و مکانی آنها، میتوان از آنها جهت مطالعه و بررسی مراحل مختلف فرایند تغییر کاربری اراضی استفاده نمود. لایههای اطلاعاتی دقیق مطمئن را میتوان توسط تکنیکهای سنجشازدور تهیه نمود. سیستمهای اطلاعات جغرافیایی بهعنوان یک تکنیک رایانهای با استفاده از لایههای اطلاعاتی موجود مدیریت این لایهها و تلفیق آنها با یکدیگر برای نیل به اهداف مذکور و توسعه احیاء منابع طبیعی را به عهدهدارند - میرآخور لو و اخوان ، - 1383 که با انواع مختلفی از شاخصهای پوشش گیاهی بهمنظور پایش و نظارت پیوسته پوشش گیاهی توسعهیافتهاند. بیشتر این شاخصها بر اساس وجود تفاوت در بازتاب طیف الکترومغناطیسی پوشش گیاهی در طولموجهای قرمز مادون قرمز نزدیک طراحی گردیدهاند. شاخص اختلاف رویشهای گیاهی نرمالشده دارای اهمیت فراوانی در این خصوص میباشد. این شاخص در تحلیلها و اندازهگیریهای سنجشازدور و در ارزیابی وجود یا عدم وجود پوشش گیاهی یک منطقه و میزان ترسیب کربن در خاک کاربرد دارد. هدف از مطالعه حاضر بررسی روند تغییرات درجه حرارت هوا بر شاخص اختلاف رویشهای گیاهی نرمال شده وغلظت کربن آلی در سطح خاک با استفاده از داده های سنجش از دور در دشت مشهد- چناران می باشد.
مواد و روشها
حوضه آبخیز مشهد یکی از 31 زیر حوضه قره قوم - کشف رود - میباشد که عرض آن در محدوده جغرافیایی 58/3733 تا 60/1249 و طول آن در محدوده مختصات35/9920 تا 37/0580 قرارداد. حوضه مشهد- چناران یکی از مهمترین حوضههای استان خراسان رضوی است - شکل . - 1
شکل -1 حوضه آبخیز مشهد-چناران
تحقیق حاضر در سطح 9909/15 کیلومترمربع اراضی حوضه آبخیز مشهد- چناران انجام گردید. با استفاده تصاویر سنجشازدور ماهوارهای محدوده موردمطالعه مشخص و سطح منطقه با استفاده از نرمافزار ArcGIS 10.5 بررسی شده است. دادههای درجه حرارت محیط از آمار 30 ساله هواشناسی - 1987-2016 - حوضه آبخیز مشهد- چناران ازسامانه اینترنتی NOAA بدست آمد. با استفاده از باندهای قرمز - باند1 - 4 و مادون قرمز نزدیک - باند2 - 5 از ماهواره لندست 8 وبا استفاده از فرمول زیر مقادیر شاخص اختلاف رویشهای گیاهی نرمال شده به دست آمد.
