پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی

پژوهش‌های تغییرات آب و هوایی

ارزیابی تطبیقی کارایی شاخص‌های سنجش از دور در پایش خشکسالی کشاورزی حوضه آبریز جازموریان با رویکرد پاسخ تاخیری به بارش

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2 Department of Geography, Faculty of Humanities, University of Zanjan, Zanjan, Iran
3 استاد گروه جغرافیا، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
4 گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
5 گروه آب و هواشناسی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
10.30488/ccr.2026.582826.1336
چکیده
خشکسالی کشاورزی از چالش‌های بنیادین اکوسیستم‌های خشک و نیمه‌خشک نظیر حوضه آبریز جازموریان است. پژوهش حاضر با هدف ارزیابی تطبیقی کارایی چهار شاخص پیشرفته سنجش از دور (VHI، VDI، VSDI و TVDI) در پایش خشکسالی این منطقه، با تأکید بر پاسخ تأخیری آن‌ها به بارش انجام شد. بدین منظور، از محصولات ماهواره‌ای MODIS و داده‌های شبکه‌بندی‌شده بارش TRMM طی یک دوره ۲۲ ساله (۲۰۰۱ تا ۲۰۲۲) برای ماه بحرانی آوریل استفاده گردید. ارتباط شاخص‌ها با شش سناریوی بارش تجمعی و غیرتجمعی از طریق آزمون همبستگی اسپیرمن ارزیابی شد. نتایج نشان داد که شاخص وضعیت خشکسالی ترکیبی VSDI با ثبت ضریب همبستگی استثنایی (ρ=0.90، P<0.01) نسبت به بارش تجمعی دوماهه (مارس و آوریل)، بالاترین کارایی را در پایش خشکسالی نشان می‌دهد که این امر ناشی از حساسیت هم‌زمان آن به رطوبت خاک و گیاه است. پس از آن، شاخص VDI به دلیل بازتاب حافظه رطوبتی بلندمدت‌تر (ρ=0.81 برای بارش چهارماهه) در جایگاه دوم قرار گرفت. در مقابل، شاخص TVDI به دلیل ماهیت حرارتی و لحظه‌ای، هیچ‌گونه همبستگی معناداری با سناریوهای بارشی نشان نداد و ابزاری ناکارآمد ارزیابی شد. بر اساس یافته‌ها، استفاده از شاخص VSDI به‌عنوان ابزار اصلی و VDI به‌عنوان شاخص مکمل جهت استقرار سامانه‌های هشدار سریع خشکسالی در جنوب شرق ایران قویاً پیشنهاد می‌گردد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

A Comparative Assessment of Remote Sensing Indices for Monitoring Agricultural Drought in the Jazmourian Basin Focusing on Lagged Response to Precipitation

نویسندگان English

Jabbar Rezaie 1
masoud jalali 2
hossein asakereh 3
peyman mahmoudi 4
mohammad darand 5
1 Department of Geography, Faculty of Humanities, University of Zanjan, Zanjan, Iran.
2 Department of Geography, Faculty of Humanities, University of Zanjan, Zanjan, Iran
3 Department of Geography, Faculty of Humanities, University of Zanjan, Zanjan, Iran
4 Department of Physical Geography, Faculty of Geography and Environmental Planning, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
5 Department of Climatology, Faculty of Natural Resources, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده English

Agricultural drought remains a fundamental challenge in arid and semi-arid ecosystems such as the Jazmourian basin. This study was conducted to comparatively evaluate the performance of four advanced remote sensing indices (VHI, VDI, VSDI, and TVDI) for monitoring agricultural drought in this region, with a specific emphasis on their lagged response to precipitation. To this end, MODIS satellite products and TRMM gridded precipitation data were utilized over a 22-year period (2001–2022), focusing on the critical month of April. The relationship between these indices and six cumulative and non-cumulative precipitation scenarios was assessed using Spearman’s rank correlation. The results revealed that the Visible and Shortwave Infrared Drought Index (VSDI) exhibited an exceptional correlation coefficient (ρ=0.90, p<0.01) with the two-month cumulative precipitation (March and April), demonstrating superior monitoring capability due to its simultaneous sensitivity to soil and vegetation moisture. Subsequently, the Vegetation Drought Index (VDI) ranked second by effectively reflecting longer-term moisture memory (ρ=0.81 for four-month precipitation). In contrast, the Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI) showed no significant correlation with any precipitation scenarios due to its instantaneous thermal nature, rendering it an ineffective tool for this specific purpose. Based on the findings, the implementation of VSDI as the primary operational core, supported by VDI as a supplementary index, is strongly recommended for establishing agricultural drought early warning systems in southeastern Iran.

کلیدواژه‌ها English

Agricultural drought
VSDI index
Precipitation time-lag
Jazmourian basin
TRMM satellite

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 01 شهریور 1405