قابلیت شاخص های VCADI، TSDI و TVDI در برآورد خشکسالی اراضی زراعی روستای حصار شهرستان ماهنشان
محورهای موضوعی : کاربرد کامپیوتر در مسائل آب و خاک
مهدی فیض اله پور
1
(گروه جغرافیا، دانشگاه زنجان)
کلید واژه: شاخص خشکی, TVDI, TSDI, VCADI, حصار ماهنشان,
چکیده مقاله :
چکیده: زمینه و هدف: امروزه شاخص های خشکی زیادی بر اساس روابط رگرسیونی شاخص های پوشش گیاهی و دمای سطح زمین ارائه شده است. هدف از این تحقیق، ارزیابی قابلیت هر یک از شاخص های شاخص خشکی دمای پوشش گیاهی (TVDI)، شاخص خشکی شرایط آلبدوی پوشش گیاهی (VCADI) و شاخص خشکی اصلاح شده خاک پوشش گیاهی (TSDI) در برآورد وضعیت خشکی در محدوده حصار ماهنشان در ساحل رودخانه قزل اوزن می باشد. روش پژوهش: در این تحقیق تفاوت ها و قابلیت های 3 شاخص خشکی در ساحل رودخانه قزل اوزن در بخش حصار ماهنشان مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور از تصاویر لندست 5 و 8 در سال های 1990 و 2023 استفاده شد. این شاخص ها بر اساس روابط رگرسیونی بین پوشش گیاهی، دمای سطح زمین و آلبدو بنا نهاده شده و بین شاخص های NDVI، LST، albedo و MSAVI رابطه رگرسیونی برقرار گردیده و شاخص های TVDI، TSDI و VCADI ایجاد شد. هر یک از این شاخص ها از باندهای معینی استفاده کرده و برای برآورد دمای سطح زمین از باند 6 ماهواره لندست 5 و باند 10 ماهواره لندست 8 استفاده شد. برای ترسیم نمودار پراکنش نیز از نرم افزار origin 8 استفاده شده و معادله رگرسیونی مربوطه براورد شد. از مقادیر a و b برای ترسیم نقشه شاخص ها بهره گرفته شد. صحت هر یک از این شاخص ها با استفاده از ضریب کاپا مورد بررسی قرار گرفت. یافته‌ها به منظور بررسی شرایط خشکی نیز منطقه مورد مطالعه به پنج بخش با خشکی خیلی کم، کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد تقسیم شده و مشاهده شد که منطقه با خشکی زیاد در شاخص VCADI از 65/0 کیلومتر مربع در سال 1990 به 53/1 کیلومتر مربع در سال 2023 افزایش یافته و از 10 درصد مساحت منطقه به 6/23 درصد رسیده است. این میزان در پهنه خیلی زیاد برای شاخص های TSDI و TVDI به ترتیب از 47/0 و 65/0 کیلومتر مربع به 7/18 و 64/23 درصد افزایش یافته است. نتایج نتایج نشان داد که بیشترین رابطه ضریب همبستگی پیرسون به میزان 55/0- بین شاخص LST و NDVI برقرار بوده و در سال 2023 رخ داده است. بر اساس شاخص های خشکی مشاهده شد که در شاخص VCADI مناطق برخوردار از خشکی خیلی زیاد از 65/0 کیلومتر مربع به 53/1 کیلومتر مربع افزایش یافته و از 10 درصد به 6/23 درصد رسیده است. در شاخص های TSDI و TVDI نیز نتایج مشابهی حاصل شده و به ترتیب از 10 و 26/7 درصد در سال 1990 به 64/23 و 7/18 درصد در سال 2023 رسیده است. بر اساس روابط همبستگی پیرسون و ضریب کاپا مشاهده شد که شاخص TVDI نسبت به سایر شاخص ها از قابلیت بهتری در بررسی خشکی برخوردار بوده و شاخص TSDI با ضریب همبستگی 54/0- درصد در سال 2023 در جایگاه دوم قرار دارد.
Abstract Background and Aim: Today, many drought indices have been presented based on the regression relationships of vegetation indices and surface temperature. The purpose of this research is to evaluate the capability of each of the vegetation temperature aridity index (TVDI), vegetation albedo aridity index (VCADI) and modified vegetation soil aridity index (TSDI) in estimating the aridity condition in the Hesar of Mahneshan in The shore of the river Qezel is Ozen. Method: In this research, the differences and capabilities of 3 aridity indicators on the shore of Qezal Ozen River in Hesar Mahneshan section were investigated. For this purpose, Landsat 5 and 8 images were used in 1990 and 2023. These indices are based on the regression relations between vegetation, surface temperature and albedo, and a regression relation was established between NDVI, LST, albedo and MSAVI indices, and TVDI, TSDI and VCADI indices were created. Each of these indicators used certain bands and band 6 of Landsat 5 satellite and band 10 of Landsat 8 satellite were used to estimate the earth's surface temperature. Origin 8 software was used to draw the scatter diagram and the corresponding regression equation was calculated. The values of a and b were used to draw the index map. The accuracy of each of these indicators was checked using the Kappa coefficient. Results: In order to check the drought condition, the studied area is divided into five sections with very low, low, medium, high and very high dryness and it was observed that the area with high dryness in the VCADI index increased from 0.65 square kilometers in 1990 to 53. 1 square kilometer has increased in 2023 and has reached 23.6% from 10% of the area of the region. This amount has increased from 0.47 and 0.65 square kilometers to 18.7 and 23.64 percent in the very large area for TSDI and TVDI indicators, respectively. Conclusion: (maximum 150 words) The results showed that the highest Pearson correlation coefficient of -0.55 was established between LST index and NDVI and occurred in 2023. Based on the drought indices, it was observed that in the VCADI index, the areas with very dry areas increased from 0.65 square kilometers to 1.53 square kilometers and reached 23.6% from 10%. In TSDI and TVDI indices, similar results have been obtained and have reached 23.64 and 18.7 percent in 2023 from 10 and 7.26 percent in 1990, respectively. Based on Pearson's correlation and Kappa coefficient, it was observed that the TVDI index has a better ability to assess drought compared to other indices, and the TSDI index with a correlation coefficient of -0.54% is in the second place in 2023.