شناسایی مناطق زمین گرمایی با بررسی تغییرات پوشش گیاهی تحت تنش و استرس با استفاده از سنجنده های ETM+ و ASTER (مطالعه موردی: شهرستان خوی)

محورهای موضوعی : کاربرد GIS&RS در برنامه ریزی شهری

تاج الدین کرمی ¹ (استادیار گروه جغرافیا، دانشگاه تبریز)
کمال رسولی ² (دانشچوی دکتری جغرافیا وبرنامه ریزی شهری، دانشگاه خوارزمی)
وحید عیسی زاده ³ (دانشجوی دکتری برنامه ریزی شهری، دانشکده جغرافیا، دانشگاه خوارزمی، تهران - ایران)
اسماعیل عیسی زاده ⁴ (دانجشوی کارشناسی ارشد جغرافیا و برنامه ریزی شهریور دانشگاه خوارزمی تهران)

تاریخ دریافت : 1402/02/07 تاریخ پذیرش : 1402/03/31 تاریخ انتشار : 1402/03/31

کلید واژه: دمای سطح زمین, شهرستان خوی, سنجش‌ازدور, سنجنده های ETM+ و ASTER,

چکیده مقاله :

سنجش از دور حرارتی، به‌عنوان شاخه‌ای از علم سنجش‌ازدور نقش مهمی در مطالعات محیط‌زیست ایفا می‌کند. سنجش‌ازدور حرارتی یکی از روش‌های نوین و کم‌هزینه در مقابل پیمایش‌های زمینی، آن‌هم در مناطق دورافتاده است که در کوتاه‌ترین زمان اطلاعات ارزشمندی از منطقه موردمطالعه در اختیار محققان و پژوهشگران قرار می‌دهد. تهیه نقشه دمای سطح زمین برای شناسایی مناطق مستعد زمین‌گرمایی و تنش و استرس گیاهی با به‌کارگیری باند مادون‌قرمز حرارتی امکان‌پذیر است. که زمینه را برای مطالعات اکتشافی بیش‌تر فراهم می‌آورد. در این تحقیق با استفاده از سنجنده های ETM+ و ASTER به نقشه‌برداری ناهنجاری‌های پوشش گیاهی با استفاده از شاخص NDVI شهرستان خوی پرداخته شد و تغییرات فصلی گیاه موردبررسی قرار گرفت. دو مجموعه داده که یکی در اوایل تابستان 2002 و دیگری در اواخر تابستان و در پاییز 2002، از داده‌های لندست 7 تهیه شد. با محاسبه LST برای سنجنده ETM+ در این بررسی تغییرات فراتر از تغییرات عادی فصلی را به‌عنوان ناهنجاری گرمایی در نظر گرفته شد. همچنین با محاسبه دمای سطح زمین توسط داده ASTER به تظاهرات سطحی این ناهنجاری‌ها در زیرپوشش گیاهی متراکم پی پرده شد. برای اعتبارسنجی LST محاسبه‌شده توسط سنجنده ASTER از تصاویر سنجنده MODIS استفاده شد و با استفاده از آن میزان NDVI و ALI مورد محاسبه قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان داد شناسایی مناطق زمین‌گرمایی همبستگی مکانی مناسبی با تنش و استرس گیاهی در شهرستان خوی دارد. سنجنده های ETM+ و ASTER به دلیل قدرت تفکیک بالایی که در باند مادون‌قرمز حرارتی دارند، به ترتیب 60 متر و 90 متری که سنجنده های مناسبی برای محاسبه دمای سطح زمین و تشخیص آنومالی حرارتی هستند. بنابراین روش تفاضل تصاویر در این پژوهش روش مناسبی نبوده و نتایج خوبی به نمایش نگذاشت.

چکیده انگلیسی:

Thermal remote sensing, as a branch of remote sensing science plays an important role in environmental studies. Thermal sensing is one of the new and low cost methods against ground surveys in remote areas, which provides valuable information from the study area to researchers in the shortest time. It is possible to prepare a surface temperature map to identify areas prone to geothermal and plant stress by using an infrared thermal band. Which provides the basis for further exploratory studies. In this research, we used the ETM + and ASTER sensors to map the vegetation anomalies using the NDVI index of Khoy city. And plant seasonal variations were examined. Two datasets, one in early summer 2002 and the other in late summer and fall 2002, were derived from Landsat 7 data. By calculating the LST for the ETM + sensor, in this study, changes beyond the normal seasonal changes were considered as thermal anomalies. Also, by calculating the surface temperature by ASTER data, the surface manifestations of these anomalies under dense vegetation were revealed. MODIS sensor images were used to validate LST calculated by ASTER sensor and NDVI and ALI were calculated using it. The results of the present study showed that the identification of geothermal regions has a good spatial correlation with plant stress in Khoy city. ETM + and ASTER sensors, due to their high resolution in the infrared thermal band, 60 meters and 90 meters, respectively, are suitable sensors for calculating the surface temperature and detecting thermal anomalies. Therefore, the image difference method in this study was not a suitable method and did not show good results.