Assessing the relationship between the occurrence of drought and changes in the water area of Anzali Wetland using Landsat satellite images

Subject Areas : Climatology

Kivan Asadi ¹ (PhD Student in Climatology, Department of Geography, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran)
Parviz Rezaei ² (Associate Professor of Climatology, Department of Geography, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran)
Bahman Ramezani Gorabi ³ (Professor of Climatology, Department of Geography, Rasht Branch, Islamic Azad University, Rasht, Iran)

Received: 2021-04-10 Accepted : 2021-09-13 Published : 2021-06-22

Keywords: Anzali Wetland, Landsat Satellite images, SPI Drought Index, RDI Drought Index,

Abstract :

Climate change is one of the greatest dangers facing human beings now and in future generations. The phenomenon of climate change has caused many changes in spatial patterns of rainfall and has led to an increase in marginal phenomena such as drought. It is also predicted that climate change will affect the frequency, severity and duration of drought. Drought occurs in all climates, even in humid and semi-humid climates, so wetlands, which are one of the most important habitats on Earth, are no exception. In this study, drought events in Anzali wetland and its relationship with changes in wetland area during the statistical period 1975-2016 have been investigated. Two SPI and RDI indices have been used to study drought. Landsat satellite imagery was used to determine the blue zone. The study of drought indices in Anzali wetland shows that the values ​​obtained by RDI index estimate drought with less intensity than the values ​​obtained by SPI index. The results also showed that the water area of ​​Anzali wetland has a decreasing trend during the years under study, which is completely consistent with the increasing trend of drought in terms of frequency and severity. 

References:

1- ایران‌منش، فاضل، چرخابی، امیرحسین، جلالی، نادر، غفاری، علیرضــا (1383). بررســی تغییرات و روند رشد فرســایش خندقی با استفاده از روش‌های پردازش اطلاعــات رقومــی در منطقه دشــتیاری چابهار، گــزارش نهایی طــرح تحقیقاتی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری.

2- جعفربیگلو، منصور، ویسی، عبدالکریم، نورایی صفت، ایثار، نادری، سیروس. 1394. ارزیابی تأثیرات خشک‌سالی بر تالاب هشیلان. اکو بیولوژی تالاب. ۷ (۳) :۸۱-۹۲.

3- خزائی، مرضیه، زارع، محمد، مختاری، محمدحسین، رشتیان، آناهیتا، عربی علی‌آباد، فهیمه (1398). مقایسه دقت انواع روش‌های طبقه‌بندی در تهیه نقشه کاربری اراضی (مطالعه موردی: شهر یزد). کاوش‌های جغرافیایی مناطق بیابانی، 7(1): 165-178.

4- زبردست، لعبت، جعفری، حمیدرضا. (1390). ارزیابی روند تغییرات تالاب انزلی با استفاده از سنجش از دور و ارائه راه حل مدیریتی. محیط‌شناسی, 37(57): 1-8.

5- عیسوی، وحید، رضائی چیانه، اسماعیل 1393. تحلیل تأثیر خشک‌سالی و تغییرات کاربری و پوشش اراضی بر تالاب‌های منطقه سولدوز. اکو بیولوژی تالاب . ۶ (۱) :۹۱-۱۰۱.

6- فنایی، راضیه، عطایی، هوشمند (1393). بررسی خشک‌سالی تالاب بین‌المللی گاوخونی و پیامدهای زیست‌محیطی آن. اولین همایش ملی محیط‌زیست.

7- فیروزی، فاطمه، طاووسی، تقی، محمودی، پیمان (1398). بررسی حساسیت دو شاخص پوشش گیاهی  NDVIو EVI به خشک‌سالی‌ها و ترسالی‌ها در مناطق خشک و نیمه‌خشک مطالعه موردی دشت سیستان. نشریه علمی-پژوهشی اطلاعات جغرافیایی. 28، )11( :179-163.

8- قایناتی، شبنم، فضل اولی، رامین، مسعودیان، محسن، نادی، مهدی (1398). استفاده از دو شاخص SPImod و SDImod به‌منظور بررسی تطبیقی خشک‌سالی هواشناسی و هیدرولوژیکی در حوضه آبریز تجن. نشریه علمی-پژوهشی آبیاری و زهکشی ایران. 13)3:(626-613 .

9- لرستانی، قاسم، اسماعیلی، رضا (۱۳۹۹). امکان‌سنجی استفاده از پارامترهای طیفی چهارگانه در استخراج پهنه‌های آبی با استفاده از تصاویر ماهواره لندست (مطالعه موردی دریاچه سد لار). هیدرو فیزیک. ۵ )۱:( ۸۷-۹۶

10- مرتضایی فریز هندی، قاسم، لطفی مغانجوقی، جعفر، خلیقی سیگارودی، شهرام، محسنی ساروی، محسن، نظری سامانی، علی‌اکبر (1399). تحلیل و بررسی شاخص‌های خشک‌سالی هیدرولوژیکی استان کردستان. نشریه علمی-پژوهشی مهندسی و مدیریت آبخیز، 12(2): 441-453.

11- معدنچی، پیمان، شاهدی، کاکا، حبیب نژاد، محمود، سلیمانی، کریم، فاتحی مرج، احمد (1398). پهنه‌بندی خشک‌سالی‌های اقلیمی و بزرگی خشک‌سالی با استفاده از شاخص SPI و روش زمین‌آمار کریجینگ (مطالعه موردی: استان کرمان). نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران, 10(2)، 205-228.

 

12- Hosseinizadeh, A., Seyedkaboli, H., Zareie, H., Akhondali, A., & Farjad, B. (2015): Impact Of Climate Change On The Severity, Duration, And Frequency Of Drought In A Semi-Arid Agricultural Basin. Geoenvironmental Disasters, 2(1), 1-9.

13- IPCC (Intergovernmental Panel Of Climate Change). (2013): Working Group I Contribution To The IPCC Fifth Assessment Report Climate Change 2013: The Physical Science Basis-Summary For Policymakers. Intergovernmental Panel Of Climate Change, Stockholm.

14- Jehanzaib, M., Kim, T-W. (2020): Exploring The Influence Of Climate Change-Induced Drought Propagation On Wetlands. Ecological Engineering. 149:105799.

15- Knorn, J., A. Rabe, C.V. Radeloff, T. Kuemmerle, J. Kozak And P. Hostert. (2009): Land Cover Mapping Of Large Areas Using Chain Classification Of Neighboring Landsat Satellite Images. Remote Sens. Environ. 113: 957-964.

16- Lei, Y., Duan, A. (2011): Prolonged Dry Episodes And Drought Over China, International Journal Of Climatology. 31(12): 1831-1840.

17- Mckee, T.B., Doesken, N.J., Kleist, J., (1993): The Relationship Of Drought Frequency And Duration To Time Scales.In Proceedings Of The 8th Conference On Applied Climatology, 17: 184-179.

18- Ozesmi, S. L., E.M., Bauer. (2002): Satellite Remote Sensing Of Wetlands. Wetlands Ecology And Management. (10): 381-402.

19- Ranjan, P., Kazama, S. Sawamoto, M. (2006): Effects Of Climate Change On Coastal Fresh Groundwater Resources. Global Environmental Change, 16(4): 388–399.

20- Rossi, G. (2000): Drought Mitigation Measures: A Comprehensive Framework. In Drought And Drought Mitigation In Europe. J. Voght And F. Somma (Eds) Kluwer Academic Publisher, Dordrecht.

21- Safavi, M. Asareh, A. And Zeynivand, N. (2015): Evaluating Estimation Methods Of Potential Evaporation- Transpiration In Deylam City. Walia Journal 31(S4). 80-84.

22- Schott, J.R., Salvaggio, C. And Volchok, W.J. (1988): Radiometric Scene Normalization Using Pseudo-Invariant Features, Remote Sensing Of Environment 26 (1), 1–16.

23- Sharma, A., Kumar Goyal, M. (2020): Assessment Of The Changes In Precipitation And Temperature In Teesta River. Atmospheric Research 231: 104670.

24- Tsakiris, G. & Vangelis, H. (2004): Towards A Drought Watch System Based On Spatial SPI. Water Resources Management, 18, 1–12.

25- Yoshikawa, S., Pokhrel, Y., Kanae, S. (2018): A Global Hydrological Simulation To Specifythe Sources Of Water Used By Humans. Hydrology And Earth System Sciences, 22(1): 789-817.

26- Yu, H., Li, L., Zhu, W., Piao, D., Cui, G., Kim, M., Jeon, S, W., Lee, W-K. (2018): Drought Monitoring Of The Wetland In The Tumen River Basin Between 1991 And 2016 Using Landsat TM/ETM+. International Journal Of Remote Sensing. 40(4): 1445-1459.