کمی‌سازی اثر خشکی زاینده رود بر تغییرات دمای سطح زمین و پوشش گیاهی مجاور آن طی 33 سال اخیر با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سنجش‌ازدور، مرکز مطالعات سنجش از دور و GIS، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 کارشناس ارشد سنجش‌ازدور، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 استادیار برنامه‌ریزی روستایی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

4 استادیار اقلیم‌شناسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

10.30488/ccr.2024.425449.1175

چکیده

پایش تغییرات آبی در سکونتگاه‌های انسانی و به ویژه روستایی به دلیل اهمیت و نقش حیاتی آن در پایداری و همچنین اثرگذاری آن بر محیط طبیعی روستا امری حیاتی است. پژوهش حاضر با بهره‌گیری از تصاویر چندطیفی و حرارتی لندست-5 و لندست-8 به بررسی اثر تغییرات حاصل از خشک شدن رودخانه زاینده‌رود بر دمای سطح زمین و پوشش گیاهی را در سال‌های 1990 تا 2023 پرداخته است. بدین منظور از دو شاخص تفاضلی نرمال شده آب (NDWI) و تفاضلی نرمال شده گیاه (NDVI)، دمای سطح زمین (LST) و هات اسپات (Hot Spot) استفاده و تغییرات آنها در سه سطح حریم رودخانه، محدوده یک کیلومتری رودخانه و سکونتگاه‌های روستایی بررسی شد. بر اساس نتایج، دو سال 2000 و 2008 بعنوان سال‌هایی که جریان رودخانه در آنها خشک‌تر از بقیه سال‌ها بوده شناسایی و سال‌های 1990، 2013، 2018، 2022 و 2023 نیز بعنوان سال‌های با جریان آب بیشتر شناسایی شدند. نتایج نشان داد در سال‌های خشک مقادیر NDWI و NDVI میل به مقادیر مثبت کوچک و در سال‌های تر میل به مقادیر منفی کوچکتر داشتند. همچنین سال‌های خشک دارای LST بیشتر بوده و مساحت بیشتری از کلاس‌های گرم دمایی را به خود اختصاص داده بودند. سال‌های خشک همچنین نسبت به سال‌های تر، دارای تعداد بیشتری از نقاط داغ نسبت به نقاط سرد بودند. نتایج حاصل از همبستگی بین پارامترها همچنین بیانگر ارتباط منفی بین LST با NDVI و NDWI در همه سال‌ها و ارتباط مثبت NDVI و NDWI در سال‌های خشک‌تر بود. همچنین همبستگی فاصله از رودخانه صرفا در سال 1990 با LST مثبت و با NDWI منفی و در زیر 100 متر معنادار بود. نتایج مطالعه حاضر به منزله زنگ خطری برای برنامه‌ریزی و مدیریت صحیح منابع آبی و رودخانه‌های کشور مفید است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Quantification of the effect of the drying up of Zayandeh Rood on changes in the Land Surface Temperature (LST) and nearby vegetation during the last 33 years using satellite images

نویسندگان [English]

  • Mohammad Mansourmoghaddam 1
  • Negar Naghipur 2
  • Mehrangiz Rezaei 3
  • Iman Rousta 4
1 Ph.D. student in Remote Sensing, Center for Remote Sensing and GIS research, Shahid Beheshti University, Tehran 1983969411, Iran
2 M.Sc. in Remote Sensing and GIS, Yazd University, Yazd, Iran
3 Assistant Professor of Rural Planning,, Yazd University, Yazd, Iran
4 Assistant Professor of Climatology,, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

Monitoring of water changes in human settlements and especially in rural areas is vital because of its importance and vital role in sustainability as well as its effect on the natural environment of the village. The current research has investigated the effect of the drying of the Zayandehroud River on the Land Surface Temperature (LST) and vegetation in the years 1990 to 2023 using Landsat-5 and Landsat-8 multispectral and thermal images. For this purpose, two indices of the Normalized Difference Water Index (NDWI) and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), together with LST, and Hot Spot were used, and their changes in three levels of the river, one kilometer of the river and rural settlements were investigated. Based on the results, the years 2000 and 2008 were identified as the years in which the river flow was drier than the other years, and the years 1990, 2013, 2018, 2022 and 2023 were identified as the years with more water flow. The results showed that in dry years, NDWI and NDVI values tended to have small positive values and in wet years tended to have smaller negative values. Also, dry years had higher LST and occupied a larger area of warm temperature classes. Dry years also had more hot spots than cold spots compared to wet years. The results of the correlation between parameters also showed a negative relationship between LST and NDVI and NDWI in all years and a positive relationship between NDVI and NDWI in drier years. Also, the correlation of the distance from the river was only significant in 1990 with positive LST and negative with NDWI and below 100 meters. The results of the present study are useful for the planning and proper management of water resources and rivers in the country.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Normalized Difference Water Index (NDWI)
  • Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)
  • Land Surface Temperature (LST)
  • Zayandeh Rud
  • Remote Sensing