به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « remote sensing » در نشریات گروه « جغرافیا »

تکرار جستجوی کلیدواژه « remote sensing » در نشریات گروه « علوم انسانی »
  • اکبر رحیمی*، فیروز آقازاده، هاشم رستم زاده

    مناطق شهری در طول زمان دستخوش دگرگونی های قابل توجهی شده اند که منجر به پدیده «تغییر اقلیم شهری» شده است.ادر این مطالعه از تصاویر ماهواره ای Landsat 8/9 برای محاسبه دمای سطح زمین (LST) و شدت جزیره گرمایی شهری (UHII) و داده های تحلیل مجدد ERA5_Land برای پارامترهای هواشناسی برای فصول بهار و تابستان 2023 استفاده شد. از الگوریتم Split Window برای محاسبه LST و از الگوریتم UHII برای بررسی شدت جزایر حرارتی شهری استفاده شد. نتایج نشان می دهد که مناطق برهنه و عاری از پوشش گیاهی، به عنوان همچنین مناطق نزدیک به صنایع و فرودگاه، بالاترین دمای سطح و UHII را دارند. در مقابل، مناطق با تراکم ساختمانی بالا و فضای سبز فراوان، دمای سطح و کمتری دارند. تجزیه و تحلیل پارامترهای هواشناسی نشان می دهد که با حرکت از غرب به شرق در محدوده مورد مطالعه، دمای هوا و فشار سطح کاهش می یابد، در حالی که بارش افزایش می یابد. علاوه بر این، سرعت باد از غرب به شرق در بهار افزایش می یابد و در تابستان کاهش می یابد، در حالی که تابش خورشید سطح در هر دو فصل از حث مکانی ثابت بوده است. نتایج تحلیل رگرسیون خطی نشان دهنده یک رابطه مثبت ضعیف بین بارش و UHII است، در حالی که دمای هوا، تابش خورشیدی سطحی و فشار سطح رابطه منفی ضعیفی با UHII دارند. رابطه بین توپوگرافی و UHII نیز ضعیف مثبت است.

    کلید واژگان: جزیره حرارتی شهری (UHII), سنجش از دور, پارامترهای هواشناسی, کلانشهر تبریز}
    Akbar Rahimi *, Firouz Aghazadeh, Hashem Rostamzadeh

    Urban areas have undergone significant changes over time, which has led to the phenomenon of "urban climate change". This study aimed to investigate the role of climatic parameters in the formation of UHII using remote sensing techniques, with a case study of Tabriz metropolis, Iran. In this study, Landsat 8/9 satellite images were used to calculate land surface temperature (LST) and urban heat island intensity (UHII) and ERA5_Land reanalysis data for meteorological parameters for the spring and summer seasons of 2023. Split Window algorithm was used to calculate LST and UHII algorithm was used to check the intensity of urban heat islands. Also, statistical analyzes of linear regression and multi-criteria or multi-variable regression and Pearson's correlation were used for the relationship between UHII and climatic parameters. The results show that bare areas without vegetation, as well as areas close to industries and airports, have the highest surface temperature and UHII. On the other hand, areas with high building density and abundant green spaces have lower surface temperatures. Analysis of meteorological parameters shows that moving from west to east in the study area, air temperature and surface pressure decrease, while precipitation increases. In addition, the wind speed increases from west to east in spring and decreases in summer, while the surface solar radiation has been constant in both seasons of spatial induction.

    Keywords: Urban Thermal Island (UHII), Remote Sensing, Meteorological Parameterscv, Tabriz Metropolis}
  • ابوالفضل قنبری*، سهراب امیریان، یوسف امیریان
    این پژوهش با هدف تهیه نقشه پهنه بندی خطر سیلاب شهرستان کرمانشاه انجام شده است. با توجه به اینکه در خطر سیلاب پارامتر های زیادی موثر هستند، بنابراین در این پژوهش هفت پارامتر ارتفاع، شیب و جهت شیب، پوشش گیاهی، کاربری اراضی، تراکم شبکه آبراهه یا زهکشی، بارش و فاصله از آبراهه انتخاب و نقشه مربوط به هر یک تهیه گردید. در مرحله بعد نقشه های تهیه شده با استفاده از مدل تحلیل سلسله مراتبی AHP فازی وزن دهی شده و در نهایت همپوشانی لایه ها با استفاده از عملگر فازی گاما در نرم افزار ArcMap انجام شد و نقشه های مربوط به پهنه بندی خطر سیلاب در شهرستان کرمانشاه بدست آمد. نواحی خطر وقوع سیلاب در شهرستان کرمانشاه با درجه های خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم به ترتیب بر حسب درصد برابر 3/6، 1/9، 4/10، 7/16 و 6/28 محاسبه گردید و پهنه بندی آن بدست آمد. مساحت نواحی دارای خطر سیلاب در شهر کرمانشاه با درجه های خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم به ترتیب بر حسب درصد برابر 3/19، 4/26، 5/2، 3/17 و 5/34 می باشد. با این پهنه بندی برنامه ریزی جهت پیشگیری سیلاب مناطق با خطر بالا در شهرستان کرمانشاه میسر و نیز انجام زیرساخت های عمرانی در بافت شهری هم با توجه به این اطلاعات جهت کنترل سیلاب بهتر انجام می پذیرد
    کلید واژگان: پهنه بندی سیل, تراکم شبکه آبراهه, تحلیل سلسه مراتبی, عملگر فازی, سنجش از دور}
    Abolfazl Ghanbari *, Sohrab Amirian, Yousef Amirian
    Iran is one of the flood-prone countries in the world, and due to climate changes in recent years, we will see more destructive floods in the future. The more prevention and measures are considered, the less human losses and economic costs will be involved. Identifying flood-prone areas is one of the primary measures to deal with them. The Kermanshah township was not separated from this and this research was conducted with the aim of preparing a flood potential map of Kermanshah township. Considering that there are many parameters that are effective in flooding, so in this research, seven parameters of height, slope and direction of slope, vegetation, land use, density of watercourse or drainage network, precipitation and distance from the watercourse are selected and the corresponding map for each one was prepared. In the next step, the maps prepared using the fuzzy AHP hierarchical analysis model were weighted and finally the layers were overlapped using the gamma fuzzy operator in ArcMap software, and the maps related to flood risk zoning in the Kermanshah township. Was obtained. The area and areas of flood risk in Kermanshah township with very high, high, medium, low and very low degrees was calculated as percentage 6.3, 9.1, 10.4, 16.7 and 28.6 respectively and the area of the regions with flood risk in Kermanshah city with very high, high, medium, low and very low degrees equal to 19.3, 26.4, 2.5, 17.3 and 34.5 respectively.
    Keywords: Flood Zoning, Density Of Drain, Fuzzy Hierarchical Analysis Process, Fuzzy Operator, Remote Sensing}
  • صدیقه لطفی*، توحید علی زاده

    تغییر کاربری و پوشش زمین شامل تبدیل پوشش طبیعی زمین (گیاهی و شنی) به سطوح غیرقابل نفوذ (بتنی و آسفالت)، محصول رشد سریع شهرها و سکونتگاه های انسانی است. یکی از موضوعاتی که در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است، تاثیر این تغییرات بر دمای سطح زمین به عنوان یک پارامتر حیاتی برای محیط زیست و زندگی انسان است. در این مطالعه، ارتباط بین روند تغییرات کاربری و پوشش زمین و دمای سطح زمین، با استفاده از فنون سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای سنجنده ی مادیس با تمرکز بر استان مازندران مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تحلیل داده ها، شاخص آماره ی موران و تحلیل نقاط داغ از سال 2012 تا 2022 میلادی مورد استفاده قرار گرفته است. یافته ها نشان می دهد که به دنبال تغییرات پوشش زمین در منطقه ی موردمطالعه، 46/1 درجه سانتی گراد دمای سطح زمین استان در طول یک دهه ی مورد بررسی افزایش یافته است. دمای شبانه ی استان در طول این دوره به میزان 02/1 درجه سانتی گراد و دمای روزانه ی آن به میزان 89/1 درجه سانتی گراد افزایش یافته است. همچنین بیش از 98 درصد از زمین های شهری که به عنوان گرم ترین نقاط استان به شمار می آیند، در خوشه های داغ قرار گرفته است. نتایج این مطالعه می تواند در برنامه ریزی بهتر توسعه ی منطقه ای استان مازندران و ایجاد محیط های سکونتی سالم تر نقشی مهم ایفا کند و اطلاعات بسیار مفیدی را برای کمک به مدیریت و برنامه ریزی توسعه ی زمین های مسکونی جهت دستیابی به پایداری محیط زیستی و توسعه پایدار فراهم کند.نتایج این مطالعه می تواند در برنامه ریزی بهتر توسعه ی منطقه ای استان مازندران و ایجاد محیط های سکونتی سالم تر نقشی مهم ایفا کند و اطلاعات بسیار مفیدی را برای کمک به مدیریت و برنامه ریزی توسعه ی زمین های مسکونی جهت دستیابی به پایداری محیط زیستی و توسعه پایدار فراهم کند.

    کلید واژگان: تغییرات کاربری زمین, دمای سطح زمین, شاخص آماره ی موران, تحلیل نقاط داغ, سنجش ازدور (RS)}
    Sedigheh Lotfi *, Tohid Alizadeh

    Land use and land cover change includes the conversion of natural land cover into impermeable surfaces as a product of the rapid growth of urban and rural areas. One of the topics that has attracted the attention of researchers in recent years is the impacts of these changes on the temperature of the earth's surface as a vital parameter for the environment and human life. In this study, the relationship between the changes in land cover and the temperature of the earth's surface has been investigated using Madis sensor satellite images, focusing on Mazandaran province. In order to analyze the data, Moran's index and hot spot analysis have been used from 2012 to 2022. The findings showed that following the changes of the land cover in the studied area, the surface temperature of the province has increased by 1.46 degrees during the studied decade. Also, during the same period, the night temperature of the province has increased by 1.02 degrees Celsius and its daily temperature has increased by 1.89 degrees Celsius. Also, more than 98% of the urban lands, which are considered as the hottest parts of the province, are located in hot clusters. The results of this study can play an important role in better planning the regional development of Mazandaran province and create healthier residential environments and provide very useful information to help manage and plan the development of residential land in order to achieve environmental sustainability.The results of this study can play an important role in better planning the regional development of Mazandaran province and create healthier residential environments and provide very useful information to help manage and plan the development of residential land in order to achieve environmental sustainability.

    Keywords: Land Use, Land Cover Changes, Land Surface Temperature, Moran I Index, Hot Spots Analysis, Remote Sensing}
  • مریم بیاتی خطیبی*، مریم صادقی، وحید کاکاپور

    آب های سطحی به لحاظ ماهیت پویای خود و همچنین گذر از مسیرهای مختلف،  به راحتی آلوده شده و در مدت کوتاهی، آلودگی را به محیط های دیگر منتقل می کنند. از دیدگاه های مختلف، پایش مداوم تغییر در کیفیت آب های سطحی مخصوصا زمانی که به پشت سدها منتهی می شوند، از نظر سلامت محیطی و انسانی، بسیار مهم است.  با توجه به اهمیت پایش مداوم کیفیت آب های سطحی منتهی  به آب های جمع شده در پشت سدها، در این مطالعه سعی شده است تا با استفاده از روش های مناسب، کیفیت آب های سطحی در حوضه رودخانه یامچی مورد مطالعه قرارگیرد. به منظور بررسی تغییرات در کیفیت آب های سطحی در محدوده فضایی (در مسیر رودخانه بالخلی چای تا سد یامچی) -زمانی(در بازه زمانی مطالعاتی 1390-1400)، از داده ها و اطلاعات سازمان ها،  نمونه های میدانی و همچنین از شاخص های مختلف، استفاده شد. برای بررسی کیفیت آب، از شاخص کیفی آب، شاخص برآورد ذرات معلق یعنی؛ SPM  (بر اساس داده های Landsat-8) و همچنین از شاخص تفاوت نرمال و اصلاح شده آب، یعنی  MNDWI (مشتق شده از تصاویر در محیط موتور گوگل ارث انجنین) برای دوره زمانی مورد مطالعه، استفاده گردید. در این مطالعه، برای بررسی تغییرات زمانی- فضایی کیفیت آب در دوره مطالعاتی از داده های کیفی (شامل : pH، EC، TDS، کدورت، Ca2+، DO، Mg2، Na+، Cl، HCO3، SO4،  نیترات، فسفات، BOD، COD، کلیفرم کل و کلیفرم مدفوعی) استفاده گردید. برای رسیدن به هدف مطالعه، از 18 پارامتر کیفی آب مانند : pH، EC، TDS، کدورت، Ca2+، DO، Mg2، Na+، Cl، HCO3، SO4، نیترات، فسفات، BOD، COD، کلیفرم کل و کلیفرم مدفوعی) استفاده شد. در پایان نیز نتایج با استفاده از امکانات سیستم اطلاعات جغرافیایی به صورت نقشه های پهنه بندی ارائه گردید. نتایج بررسی ها در محدوده سد یامچی اردبیل، نشان داد که پارامتر EC و TDS،  سختی، کلیفرم کل و DO از حد استاندارد تعیین شده سازمان بهداشت جهانی بالاتر است. بررسی شاخص کیفی آب (WQI) و استفاده از آنتروپی شانون نیز نشان داد که کیفیت آب محدوده مورد بررسی براساس طبقه بندی استاندارد جهانی در فصل مرطوب، مطلوب بوده ولی در فصل خشک نامطلوب است. همچنین بررسی نتایج ارائه شده در نقشه های تهیه شده با  استفاده از محاسبه شاخص SPM برای حوضه یامچی، بیانگر وجود مقدار بالای ذرات جامد معلق برای دوره مرطوب نسبت به دوره خشک در رودخانه یامچی می باشد. مقایسه بازه های زمانی نشان می دهد که مقدار تغییرات SPM در سال 1393 برای دوره مرطوب و در سال 1397 برای دوره خشک شدید تر است که دلیل آن می تواند متاثر از عوامل طبیعی و انسانی در محدوده حوضه باشد. بررسی میزان کدورت نیز، بیانگر تغییرات شدید در دوره های مشابه است. بررسی ها همچنین نشان داد که پارامترهای مورد بررسی با شاخص SPM یا مقدار ذرات معلق، هم بستگی بالایی با یکدیگر دارند. بررسی روند تغییرات مقدار حاصل از به کارگیری شاخص MNDWI  نیز نشان داد که روند صعودی مقادیر منتج، منطبق بر دوره مرطوب و روند نزولی نیز منطبق بر دوره فصل خشک است و میزان این تغییرات در سطح حوضه در حدود 4 کیلومتر می باشد.

    کلید واژگان: شاخص کیفیت آب, سنجش از دور, SPM, MNDWI, سد یامچی}
    Maryam Bayati Khatibi *, Maryam Sadegi, Vahid Kakapour

    One of the suitable methods for evaluating water quality is the use of water quality indicators. Qualitative indicators are a powerful management tool for different levels of decision-making. With the availability of satellite images, besides the use of field data, it is possible to study the quality of surface water with greater power and increase the dimensions and scope of the work and reduce the cost of the study. Therefore, in this research, considering Taking the mentioned cases and with the aim of investigating the spatial-temporal changes in the water quality of Yamchi Dam under the Balkhali Chai river basin and using the WQI water quality index and remote sensing, a quantitative study has been done in the area of the informed case. The area investigated in this research is under the river basin leading to Yamchi dam located in Ardabil province. Yamchi dam is closed on the path of Balkhali Chai river from the main branches of Qara-Su river. The main branches of Yamchi Dam are one of the important dams due to passing through important residential areas such as Nair and villages in the region, as well as the location of some industrial and recreational centers near the boundaries of these rivers and because of the provision of drinking water and agriculture in the region. The region is Azerbaijan. Due to the prevailing conditions and serious threats caused by industrial effluents and domestic sewage, it is always under the threat of pollution.

    Keywords: Water Quality Index, Remote Sensing, SPM, MNDWI, Yamchi Dam}
  • عقیل مددی*، صیاد اصغری سراسکانرود، حسین حاجت پورقلعه رودخانی

    هدف این تحقیق آشکارسازی تغییرات کاربری و تخریب پوشش جنگلی و اثرات آن بر فرسایش خاک، در حوضه آبریز قلعه رودخان می باشد. بدین منظور ابتدا تغییر کاربری های صورت گرفته بین سال های 1371 تا 1402 با استفاده از تصاویر لندست و تکنیک طبقه بندی شی گرا استخراج شد و به کلاس های (کشاورزی، جنگل، مرتع، عوارض آبی و مسکونی) طبقه بندی شدند. در مرحله بعد، با شناسایی عوامل موثر در فرسایش منطقه و تهیه لایه های اطلاعاتی هر معیار در GIS، استانداردسازی لایه ها با استفاده از تابع عضویت فازی، وزن دهی معیارها با استفاده از روش کرتیک و مدل سازی نهایی با استفاده از روش تحلیل چند معیاره مارکوس انجام شد. بررسی تغییرات کاربری حوضه نشان می دهد که پوشش جنگلی در سال 1371، با وسعت 17/222 کیلومترمربع ، بیشترین مساحت را در بین کاربری ها داشته که در سال 1402 وسعت آن به 03/205 کیلومترمربع کاهش یافته است. همچنین با نظر به نتایج حاصله؛ کاربری مسکونی با افزایش 17/27 کیلومترمربعی، بیشترین تغییر را در طول بازه زمانی 30 ساله مورد مطالعه داشته است. با توجه به نقشه پهنه بندی فرسایش نیز به ترتیب؛ مساحت طبقه با پتانسیل فرسایش بسیار زیاد و زیاد از 04/18 و 05/31 درصد در سال 1371 به 52/22 و 34/32 درصد در سال 1402، افزایش پیدا کرده است. با توجه به نتایج به دست آمده می توان، کاهش پوشش جنگلی و تبدیل آن به مناطق مسکونی، اراضی کشاورزی و مراتع، همچنین؛ تبدیل اراضی کشاورزی به مناطق مسکونی و افزایش کاربری مسکونی و زراعی در حریم و بستر رودخانه ها، را مهم ترین عوامل دخیل در افزایش پتانسیل فرسایش خاک حوضه، دانست.

    کلید واژگان: فرسایش خاک, تغییرات کاربری, تحلیل چندمعیاره, سنجش از دور, قلعه رودخان, شمال ایران}
    Aghil Madadi *, Sayyad Asghari Saraskanrood, Hossein Hajatpourghaleroodkhany

    Monitoring of land use changes and destruction of vegetation as one of the dominant parameters in soil erosion is one of the important issues for assessment and control in natural resource management. The Hyrcanian forests of Gilan province, over the past years, have deteriorated due to neglect and have taken on a different face. So; The purpose of this research is to reveal the changes in land use and the destruction of forest cover and its effects on soil erosion in the watershed of Ghaleroodkhan Fuman. For this purpose, the changes in land use that took place between 1371 and 1402 were extracted using Landsat images and object-oriented classification techniques and were classified (agriculture, forest, pasture, water, and residential). In the next step, by identifying the effective factors in the erosion of the area and preparing the information layers of each criterion in GIS, the standardization of the layers was done using the fuzzy membership function, the weighting of the criteria using the CRITIC method and the final modeling was done using the MARCOS multi-criteria analysis method. The study of the changes in watershed use shows that the forest cover in 1992, with an area of 222.17 square kilometers, had the largest area among the land uses, and in 2023, its area decreased to 205.03 square kilometers. Also considering the results; Residential use with an increase of 27.17 square kilometers has changed the most during the 30 years of study. According to the erosion zoning map, respectively; The area of the floor with very high and high erosion potential has increased from 18.04 and 31.05 percent in 1992 to 22.52 and 32.34 percent in 2023. According to the obtained results, it is possible to reduce the forest cover and convert it into residential areas, agricultural lands, and pastures, as well; He considered the conversion of agricultural lands to residential areas and the increase of residential and agricultural use in the boundaries and riverbeds as the most important factors involved in increasing the soil erosion potential of the basin.

    Keywords: Soil Erosion, Land Use Changes, Multi-Criteria Analysis, Remote Sensing, Ghaleroodkhan}
  • محمد منصورمقدم، نگار نقی پور، مهرانگیز رضایی، ایمان روستا*

    پایش تغییرات آبی در سکونتگاه های 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 بهره گیری از تصاویر چندطیفی و حرارتی لندست-5 و لندست-8 به بررسی اثر تغییرات حاصل از خشک شدن رودخانه زاینده رود بر دمای سطح زمین و پوشش گیاهی را در سال های 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 سکونتگاه های روستایی بررسی شد. بر اساس نتایج، دو سال 2000 و 2008 به عنوان سال هایی که جریان رودخانه در آنها خشک تر از بقیه سال ها بوده شناسایی و سال های 1990، 2013، 2018، 2022 و 2023 نیز بعنوان سال های با جریان آب بیشتر شناسایی شدند. نتایج نشان داد در سال های خشک مقادیر NDWI و NDVI میل به مقادیر مثبت کوچک و در سال های تر میل به مقادیر منفی کوچکتر داشتند. همچنین سال های خشک دارای LST بیشتر بوده و مساحت بیشتری از کلاس های گرم دمایی را به خود اختصاص داده بودند. سال های خشک همچنین نسبت به سال های 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 سال ها و ارتباط مثبت NDVI و NDWI در سال های خشک تر 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 برنامه ریزی و مدیریت صحیح منابع آبی و رودخانه های کشور مفید است.

    کلید واژگان: شاخص تفاضلی نرمال شده آب (NDWI), شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI), دمای سطح زمین (LST), زاینده رود, سنجش از دور}
    Mohammad Mansourmoghaddam, Negar Naghipur, Mehrangiz Rezaei, Iman Rousta *

    Monitoring of water changes in human settlements especially in rural areas is essential 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 effects of the Zayandeh Rud River drying 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 calculated, and their changes in three levels of the river, One-kilometer buffer from 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 and below 100 meters, positive with LST and negative with NDWI. The results of the present study are useful for the planning and proper management of water resources and rivers in Iran

    Keywords: Normalized Difference Water Index (NDWI), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Land Surface Temperature (LST), Zayandeh Rud, Remote Sensing}
  • زیبا یوسفی، حسین جهان تیغ، فرهاد ذوالفقاری*

    بررسی و پایش پدیده بیابان زایی در منطقه های خشک و نیمه خشک باتوجه به افزایش روزافزون این پدیده، یکی از نگرانی های اساسی جوامع و دولت های درگیر مسئله بیابان زایی است. ازطرفی شناخت مناطق در معرض خطر پدیده بیابان زایی جهت مدیریت و کنترل این پدیده در کمترین زمان ممکن و حداقل هزینه از ضروریات است. هدف از این مطالعه، تهیه نقشه شدت بیابان زایی در دشت مراد آباد سراوان با استفاده از مدل Albedo-NDVI است. این روش بر مبنای سنجش از دور استوار است. برای تهیه دو شاخص مورد اشاره پس از تصحیحات لازم بر روی تصاویر ماهواره ای لندست 8 دو شاخص Albedo و NDVI در نرم افزار  Erdas Imaging  استخراج گردید. برای بررسی رابطه بین دو شاخص مورد بررسی تعداد 200 پیکسل متناظر از هر شاخص انتخاب و رگرسیون خطی بین آنها تشکیل گردید. بر اساس ضریب شیب خط حاصل از رگرسیون خطی، معادله تعیین شدت بیابان زایی بدست آمد و بر اساس ضریب شکست طبیعی جنکس نقشه شدت بیابان زایی تهیه شد. همچنین برای ارزیابی دقت مدل با مطالعات قبلی بر اساس مدل میدانی IMDPA یک ماتریس بهم ریختگی بین 100 نقطه متناظر تشکیل گردید. نتایج حاصل از رگرسیون خطی بین دو شاخص  NDVI  و Albedo  نشان داد که این دو شاخص با یکدیگر همبستگی منفی بالایی دارند (85/0- =R). نتایج حاصل از طبقه بندی شدت بیابان زایی بر اساس این مدل نشان داد که 35درصد منطقه در کلاس خیلی شدید و تنها 5 درصد منطقه بدون تخریب قرار دارد. همچنین مقدار مقدار دقت مدل با ضریب کاپای معادل 58/0 بدست آمد، که بیانگر دقت خوب مدل می باشد.

    کلید واژگان: بیابان زایی, مدل Albedo-NDVI, دشت مرادآباد, سنجش از دور, رگرسیون خطی}
    Ziba Yousefi, Hossein Jahantigh, Farhad Zolfaghari*

    Investigation and monitoring of desertification in arid and semi-arid regions is a major concern for societies and governments due to its increasing rate. It is essential to identify areas at risk of desertification to manage and control this phenomenon in the shortest possible time and at minimum cost. The objective of this study is to create a map of desertification intensity in the MoradAbad plain of Saravan using the Albedo-NDVI model, which is based on remote sensing. Two Albedo and NDVI indicators were extracted from Landsat 8 satellite images in Erdas Imaging software after necessary corrections. A linear regression was formed between the two indicators by selecting 200 pixels corresponding to each indicator. Based on the slope coefficient of the line obtained from linear regression, the equation for determining the intensity of desertification was obtained. A map of the intensity of desertification was prepared based on Jenks’ natural refractive index. To evaluate the accuracy of the model, a clutter matrix was formed between 100 corresponding points. The results of linear regression between NDVI and Albedo indices showed that these two indices have a high negative correlation with each other (R = -0.85). The results of the desertification severity classification based on this model showed that 35% of the area is in the very severe class and only 5% of the area is without degradation. The model’s accuracy value was obtained with a kappa coefficient equal to 0.58, indicating good accuracy of the model.

    Keywords: Desertification, Albedo-NDVI Model, Morad Abad Plain, Remote Sensing, Linear Regression}
  • زهرا کل میشی، ایمان روستا*، رحمان زندی، محمد منصورمقدم

    توسعه فیزیکی بدون برنامه باعث آسیب های جبران ناپذیری همچون تغییر کاربری اراضی، ازبین رفتن پوشش گیاهی، افزایش دمای سطح زمین، گران شدن اراضی مسکونی و گرایش به حاشیه نشینی بدون برنامه می شود. در این مقاله به منظور بررسی تغییرات شهری طی یک دوره مطالعاتی 25 سا له از سال  1374 تا سال 1399  به منظور جلوگیری از آسیب ها ذکر شده در اثر توسعه فیزیکی بدون برنامه، سه تصویر Landsat برای تجزیه و تحلیل از وب سایت سازمان زمین شناسی آمریکا تهیه شد. پیش پردازش و پردازش ها برای شناسایی تغییرات بر روی تصاویر جهت برآورد توسعه فیزیکی در نرم افزار ArcMap و ENVI انجام شده، دمای سطح زمین استخراج شد، مناطق حاشیه نشین مشخص گردید. نقشه تغییرات به دست آمد و درنهایت نتایج به دست آمده اعتبار سنجی گردید. نتایج نشان داد در سال 1399 و 1394 میزان دمای سطح زمین در مناطق شمالی و شمال شرقی نسبت به جهات دیگر شهر بیشتر است. در سال 1374 دمای سطح زمین در مناطق شمال شرق کمتر از دمای مناطق جنوبی بوده است. در طی سال 1374-1399، حدود 1850 هکتار به مساحت مناطق شهری افزوده شده است. اصلی ترین دلیل توسعه فیزیکی شهر زاهدان در جهت شرق و شمال شرق، گسترش حاشیه نشینی در اراضی کشاورزی است. همچنین، از دلایل گسترش شهر زاهدان در جهت جنوب و جنوب غرب، وجود شهرک های صنعتی و مراکز اداری مانند دانشگاه است. از این رو به دلیل افزایش اراضی ساخته شده (مناطق حاشیه ‎نشین) از اراضی کشاورزی در حاشیه شمال و شمال شرقی شهر زاهدان کاسته و دمای آن افزایش پیدا کرده است. برای جلوگیری از توسعه فیزیکی لجام گسیخته و جلوگیری از خطرات احتمالی آن در آینده، لازم است تغییرات شهری به طور مداوم پایش گردد تا مدیران شهری بتوانند برنامه ریزی دقیقی برای توسعه فیزیکی داشته باشند.

    کلید واژگان: توسعه فیزیکی, شهر زاهدان, سنجش ازدور, سیستم اطلاعات جغرافیایی, پوشش گیاهی, پایداری}
    Zahra Kalmishi, Iman Rousta *, Rahman Zandi, Mohammad Mansourmoghaddam

    unplanned urban physical development inflicts irreparable damages such as Land use change causes, vegetation loss, an increase in the temperature of the earth's surface, an increase in the price of residential land, and the tendency to marginalization becomes unplanned. In this research, To investigate urban changes during a 25-year study period from 1995 to 2020 to prevent the mentioned damages due to physical development without a plan three Landsat images for analysis were obtained from the USGS website. Pre-processing and processes to identify the changes on the images to estimate the physical development were done in ArcGIS and ENVI software, the surface temperature was extracted, the marginal areas were determined, the change map was obtained and finally the results were validated. The results showed that in 2020 and 2015, the temperature of the earth's surface in the northern and northeastern regions is higher than in other directions of the city, during 2020-1995, about 1850 hectares have been added to the area of urban areas. The main reason for the physical development of Zahedan city in the east and northeast direction is the expansion of marginalization in agricultural lands. Also, one of the reasons for the expansion of the city of Zahedan in the south and southwest direction is the presence of industrial towns and administrative centers such as universities. Therefore, due to the increase of built-up lands (marginal areas), the agricultural land in the north and northeast of Zahedan City has decreased and its temperature has increased. It is necessary to continuously monitor urban changes so that urban managers can carefully plan for the physical development of cities to prevent uncontrolled urban physical development and its possible future risks.

    Keywords: Physical Development, Zahedan City, Remote Sensing, Geographic Information System, Vegetation, Sustainability}
  • ایمان خسروی*

     یکی از اولویت های مهم وزارت جهاد کشاورزی، تهیه نقشه نوع محصول کشاورزی برای تخمین میزان سطح زیرکشت محصولات استراتژیک و برآورد سالیانه میزان تولید آنهاست. در دهه های اخیر، فناوری سنجش از دور به دلیل تهیه تصاویر و داده های به هنگام با تفکیک پذیری های متنوع مکانی، زمانی و طیفی و با بهره گیری از الگوریتم های یادگیری ماشین بهبودیافته در تخمین میزان سطح زیرکشت محصولات کارایی زیادی را نشان داده است. در پژوهش حاضر با استفاده از سری زمانی تصاویر ماهواره لندست-8 و الگوریتم های یادگیری ماشین پیشرفته یک چهارچوب تهیه نقشه نوع محصول کشاورزی مرودشت استان فارس ارائه شد. الگوریتم های به کار گرفته شده شامل الگوریتم درخت تصمیم، جنگل تصادفی، جنگل دورانی، ماشین بردار پشتیبان و آنالیز انحراف زمانی پویا بود. نتایج نشان داد که روش های آنالیز انحراف زمانی پویا و جنگل تصادفی نسبت به روش های دیگر کارایی بسیار بیشتری (با افزایش دقت کلی به میزان 10% تا 12% بیشتر) در تهیه نقشه نوع محصول کشاورزی منطقه مطالعه شده داشتند. همچنین، در این پژوهش قابلیت باندهای 2 تا 5 ماهواره لندست-8 در شناسایی کارا و مطمئن همه محصولات این منطقه با استفاده از روش های مذکور اثبات شد.

    کلید واژگان: هیه نقشه نوع محصول کشاورزی, تخمین سطح زیرکشت, ماهواره لندست-8, یادگیری ماشین, جنگل تصادفی, ماشین بردار پشتیبان, آنالیز انحراف زمانی پویا, سنجش از دور}
    Iman Khosravi *

    One of the key priorities of the Ministry of Agriculture Jihad is the mapping of croplands to estimate crop acreage and annual yield. In recent decades, remote sensing technology has proven to be highly effective in estimating the extent of crop cultivation through the use of timely images and synchronized data with diverse spatial, temporal, and spectral resolutions, leveraging advanced machine-learning algorithms. This study presented a framework for crop mapping in Marvdasht, Fars Province, by utilizing time series of Landsat-8 satellite images and advanced machine-learning algorithms. The employed algorithms included Decision Tree (DT), Random Forest (RF), Rotation Forest (RoF), Support Vector Machine (SVM), and Dynamic Time Warping (DTW) analysis. The results indicated that the dynamic time warping and random forest methods outperformed others, achieving significantly higher accuracy (with an overall accuracy improvement of 10-12%) in generating the agricultural land-use map of the study area. Furthermore, this research demonstrated the effectiveness of Bands 2-5 of Landsat-8 satellite in confidently identifying all crops in this region using the mentioned methods.

    Keywords: Crop Mapping, Crop Acreage Estimation, Landsat-8 Satellite, Machine Learning, Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), Dynamic Time Warping (DTW), Remote Sensing}
  • مصطفی مهدوی فرد، ایوب محمدی، محمدحسین رضائی مقدم*، صدرا کریم زاده

    بررسی مورفومتری یک حوضه آبخیز نقش بسیار مهمی در ساختار زمین دارد. روش های سنجش از دور ابزار مناسبی برای بررسی و استخراج شبکه آبراهه به شمار می آیند. یکی از روش های رایج برای استخراج شبکه آبراهه و بررسی مورفومتری حوضه آبخیز بهره گیری از مدل های رقومی ارتفاعی با قدرت تفکیک مکانی زیاد است. هدف از این پژوهش، استخراج شبکه آبراهه با استفاده از مدل های رقومی با قدرت تفکیک مکانی زیاد مانند آلوس و سنتینل -1 و مدل های رقومی با قدرت تفکیک مکانی متوسط مانند اس آر تی ام و تان دم ایکس است. به منظور تهیه مدل رقومی ارتفاعی سنتینل -1 از روش تداخل سنجی راداری استفاده شد. درنهایت، برای اعتبارسنجی دقت این مدل رقومی ارتفاعی از آلوس استفاده شد. نتایج نشان دهنده آن است که مدل رقومی ارتفاعی تهیه شده از سنتینل -1 با داده مرجع در این پژوهش (آلوس) دارای همبستگی حدود 99/0 که نشان دهنده قابلیت زیاد این مدل رقومی ارتفاعی در استخراج شبکه آبراهه است. نتایج استخراج آبراهه حاکی از آن است که دو مدل رقومی ارتفاعی با قدرت تفکیک مکانی زیاد سنتینل -1 و آلوس هرکدام تعداد 9 شبکه آبراهه را استخراج کردند؛ در حالی که مدل های رقومی با قدرت تفکیک مکانی متوسط اس آر تی ام و تان دم ایکس به ترتیب توانستند فقط 7 و 6 شبکه آبراهه را استخراج کنند. بررسی ها در این پژوهش نشان دهنده آن است که برای بهبود کیفیت مدل رقومی ارتفاعی سنتینل -1 باید پارامترهای خط مبنا و همچنین اختلاف زمانی بین دو تصویر قدیم و جدید در تداخل سنجی راداری بسیار موردتوجه پژوهشگران قرار گیرد.

    کلید واژگان: DEM, تصاویر راداری, تداخل سنجی راداری, آبخیزداری, سنجش از دور}
    Mostafa Mahdavifard, Ayoub Mohammadi, Mohammadhossein Rezaei Moghaddam *, Sadra Karimzadeh

    Morphometric study of a watershed plays a very important role in land structure. Remote sensing methods provide a good tool for studying and extracting stream networks. One of the common methods for extracting waterway networks and conducting a morphometric study of watersheds is the use of Digital Elevation Models (DEMs) with a high spatial resolution. The purpose of this study was to extract stream networks by using the DEMs of high spatial resolution, such as ALOS-1 and Sentinel-1, and those of medium spatial resolution like SRTM and TanDemX. To produce the DEM by using Sentinel-1 images, the InSAR method was applied. Finally, to validate the accuracy of this DEM for checking Sentinel-1 ability to extract stream networks, the ALOS-1 DEM with the spatial resolution of 12.5 m was used. The results revealed that the produced DEMs by using Sentinel-1 images had a high correlation of about 0.99 with the reference data of ALOS-1, thus showing the high capability of the DEM for extracting stream networks. The results of extracting the waterway networks demonstrated that each of the two DEMs of Sentinel-1 and ALOS-1 with high spatial resolutions could extract 9 waterway networks, while the digital models of SRTM and TanDemX with medium resolutions could only extract 7 and 6 stream networks, respectively. The studies indicated that the baseline parameters, as well as the time difference between the two Master and Slave images in InSAR, had to be highly considered by researchers to improve the quality of the Sentinel-1 DEM.

    Keywords: Digital Elvation Model (DEM), Sentinel-1 Image, Insar, Stream Extraction, Remote Sensing, Taftan}
  • مریم سلطانی کاظمی، سعید مینایی*، حسین شفیع زاده مقدم، علیرضا مهدویان
    سابقه و هدف

    رطوبت غلاف پارامتر مهمی در طول دوره رشد نیشکر است که از منظر تنش آبی و مدیریت آبیاری مزرعه اهمیت فراوانی دارد. بااین حال اندازه‎گیری میزان رطوبت محصول در گیاهان به طور سنتی از طریق به دست آوردن وزن تر و وزن خشک و سپس محاسبه میزان رطوبت محصول تعیین شده است. اما این روش وقت گیر، هزینه بر و در مناطق وسیع غیرقابل اجراست. در سال های اخیر، توسعه سریع فناوری سنجش ازدور برای نظارت بر میزان آب بافت گیاه در مزارع گسترده به کار برده می شود. داده های سنجش ازدور ظرفیت بالایی برای به روز کردن سیستم های پایش رشد محصول دارند. در این راستا، می توان از تصاویر ماهواره ای که اطلاعات متنوعی در اختیار کاربران قرار می دهند، بهره برد. هدف از این پژوهش ارزیابی رطوبت غلاف برگ نیشکر با استفاده از تصاویر ماهواره ای و تهیه نقشه های رطوبت براساس بهترین مدل است.

    مواد و روش ها

    مزارع نیشکر که بزرگ ترین مزارع خوزستان هستند، بیش از 84000 هکتار مساحت دارند. حدودا 9670 هکتار از مزارع تحت کشت متعلق به کشت و صنعت امیرکبیر است که این پژوهش در آن اجرا شد. منطقه مورد مطالعه در عرض جغرافیایی 31 درجه و 00 دقیقه و 20 ثانیه شمالی و طول جغرافیایی 48 درجه و 15 دقیقه و 22 ثانیه شرقی قرار گرفته است. برای پژوهش حاضر، 18 مزرعه از واریته CP69-1062 نیشکر انتخاب شد که از هر مزرعه 5 نقطه برگزیده و مختصات نقاط با دستگاه GPS ثبت شد، لذا این پژوهش از تیر تا شهریور ماه اجرا شد. برای این منظور، تلاش شد که داده برداری زمینی هم زمان با تصویربرداری ماهواره سنتینل-2 از منطقه مورد نظر صورت گیرد. سپس رطوبت غلاف هر نمونه در آزمایشگاه اندازه گیری شد. برای هر تصویر شاخص ها و باندهای طیفی با نرم افزار QGIS محاسبه و خروجی به صورت فایل اکسل و TIF ذخیره شد. در این پژوهش از شاخص های NDWI، NDII، SRWI، SIWSI، Clgreen و GVMI و باندهای حاصل از تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 برای برآورد و پایش وضعیت رطوبت غلاف برگ نیشکر استفاده شد. در گام بعدی، از تحلیل VIF به منظور بررسی هم خطی بین شاخص ها و باندها استفاده شد. در نهایت شاخص های NDVI، EVI، SRWI، Clgreen و تک باندهای B2، B3، B4، B5، B6، B11 و B12 به عنوان ورودی به چهار مدل‎ GRNN، RF، SVR و PLSR وارد شدند. شایان ذکر است که الگوریتم بیز به منظور بهینه سازی پارامترهای مدل استفاده شد.

    نتایج و بحث:

     نتایج نشان داد که مدل SVR در مقایسه با سایر مدل ها توانایی بالاتری در تخمین رطوبت غلاف برگ داشت. همچنین طبق تحلیل حساسیت، پارامترهای SRWI، Clgreen، NDVI، B5، B12، B11، B4، B3، EVI و B2 به ترتیب به عنوان پارامترهای موثر در فرایند مدل سازی رطوبت انتخاب شدند. در مرحله نهایی رطوبت غلاف برگ به ترتیب مقدار از کم تا زیاد، به 5 کلاس تنش، زمان آبیاری، رطوبت کم، رطوبت متوسط و رطوبت بالا طبقه بندی شد. با توجه به نتایج نقشه های رطوبتی و با توجه به برنامه زمان بندی آبیاری مربوط به هر تاریخ، می توان نتیجه گرفت خروجی حاصل ترکیبی از شاخص ها و باندهای B2، B3، B4، B5، B6، B11، B12، NDVI، EVI، SRWI و Clgreen عملکرد بهتری در تهیه نقشه های آبیاری داشتند. این روش با هدف ارزیابی پتانسیل شاخص های طیفی S2 MSI برای برآورد رطوبت غلاف برگ در مرحله رشد نیشکر به کار گرفته شد.

    نتیجه گیری

    طبق تحلیل حساسیت، پارامتر SRWI به عنوان موثرترین شاخص در فرایند مدل سازی قرار گرفت. بنابراین می توان نتیجه گرفت که در میان ورودی های داده شده به مدل، ترکیبی از شاخص ها و باندهای NDVI، EVI، SRWI، Clgreen، B2، B3، B5، B4، B11و B12 تخمین بهتری از رطوبت غلاف نیشکر به دست می دهند. این پژوهش در پی بهبود روش های نظارت بر رطوبت غلاف نیشکر در مزارع وسیع است.

    کلید واژگان: سنجش ازدور, فروسرخ طول موج کوتاه, شاخص طیفی رطوبت, پایش رشد محصول}
    Maryam Soltanikazemi, Saeid Minaei *, Hossein Shafizadeh Moghadam, Alireza Mahdavian
    Introduction

    The moisture content of sugarcane sheath is a crucial parameter during the crop's growth period, as it plays a key role in understanding water stress and field irrigation management. Traditional methods of measuring crop moisture levels involve time-consuming and expensive processes like obtaining wet and dry weights, followed by calculating moisture content, which are impractical for large areas. Recent advancements in remote sensing technology have enabled the monitoring of plant tissue moisture content in large fields. Remote sensing data have a high capacity to update crop growth monitoring systems.  In this regard, it is possible to use satellite images that provide a wealth of information to users. This research aims to evaluate sugarcane leaf sheath moisture using satellite images and generate moisture maps based on the best model.

    Materials and methods

    The sugarcane fields, which represent the largest agricultural operations in Khuzestan, have an area of over 84,000 hectares. It covers over 9,670 hectares are cultivated by the Amir Kabir Agriculture and Industry company, the focus of this research. The study area is located at a latitude of 31° 00' 20' N and a longitude of 48° 15' 22' E. A total of 18 farms of the sugarcane variety CP69-1062 were utilized for this research. Five points were selected from each farm, and the coordinates of the points were recorded using a GPS device. The study was carried out between July and September. Ground data were collected nearly simultaneously with the Sentinel-2 satellite imaging of the target area. The moisture content of each collected sample was determined gravimetrically in the laboratory. For each image, indices and spectral bands were calculated using QGIS software and the output was saved as Excel and TIF files. The indices and bands obtained from Sentinel-2 satellite images were used to estimate and monitor the moisture status of sugarcane leaf sheath. In the next step, a variance inflation factor (VIF) analysis was implemented to check the collinearity between indices and bands. Finally, the indices of NDVI, EVI, SRWI, Clgreen and single bands B2, B3, B4, B5, B6, B11 and B12 were entered as input to four GRNN, RF, SVR and PLSR models. The Bayes algorithm was employed to optimize the parameters of the model.

    Results and discussion

    The results demonstrated that the SVR model exhibited a superior ability to estimate leaf sheath moisture compared to other models. Additionally, the sensitivity analysis revealed that the SRWI, Clgreen, NDVI, B5, B12, B11, B4, B3, EVI and B2 parameters are effective parameters in the moisture content modelling process. In the final stage, the leaf sheath moisture was classified into five stress classes, namely irrigation time, low moisture, medium moisture, and high moisture, in the order from low to high. The results of the moisture maps and the irrigation schedule for each date indicate that the combined output of B2, B3, B4, B5, B6, B11, B12, NDVI, EVI, SRWI and Clgreen indices and bands has a superior performance. These indices were utilized in the preparation of irrigation plans. This method was employed to assess the potential of S2 MSI spectral indices for the estimation of leaf sheath moisture in the sugarcane growth stage.

    Conclusion

    Based on sensitivity analysis, the SRWI parameter was found to be the most effective index in the modelling process. Consequently, it can be concluded that a combination of indices and bands of NDVI, EVI, SRWI, Clgreen, B2, B3, B5, B4, B11, and B12 provides a more accurate estimate of sugarcane sheath moisture than any single input. Thus, processing and analysis of Sentinel-2 satellite images can be used to enhance the methodologies employed for the monitoring of sugarcane sheath moisture content in expansive fields.

    Keywords: Remote Sensing, Short Wavelength Infrared, Moisture Spectral Index, Crop Growth Monitoring}
  • رضا شهرکی مجاهد، امین علیزاده*، سید حسین ثنایی نژاد، علیرضا فرید حسینی، آذر زرین

    با توجه به تاثیر مطالعات برف در مدیریت منابع آب و جلوگیری از مخاطرات ناشی از بروز سیل و ازآنجاکه مدل سازی رواناب ذوب برف به دلیل تغییرات بسیار در پراکندگی توده های برف با کمبود یا فقدان داده چگالی برف در حوضه آبریز مواجه بوده و ایجاد ایستگاه های اندازه گیری برف در ارتفاعات کاری سخت و پر هزینه است، در این مطالعه تلاش شده با ابداع معادله ای جدید و با استفاده از تکنیک های سنجش ازدور به روشی ساده تر و فیزیکی تر پارامتر فاکتور درجه-روز (α) را محاسبه کرده و سپس شبیه سازی با تعریف مقادیر محاسبه شده آن به روش های کلاسیک و جدید در کنار مقادیر سالانه و فصلی ضریب فروکش (k) برای مدل رواناب ذوب برف (SRM) انجام شده و نتایج حاصل مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. به منظور ارزیابی عملکرد مدل و پارامترهای آن، شبیه سازی برای دوره های واسنجی و درستی سنجی به ترتیب برای سال های آبی 2012_2011 و 2013_2012 انجام شد و از محصول پوشش برف MODIS (MOD10A1) جهت برآورد سطح پوشش برف و برای برآورد مقادیر تابش خالص از محصول تابش خالص NEO (CERES-NETFLUX-E) استفاده گردید. نتایج نشان داد بهترین روش شبیه سازی رواناب در دوره واسنجی (2011-2012) استفاده از روش محاسبه فاکتور درجه-روز جدید و کاربرد دو مقدار ضریب فروکش جریان فصلی با ضریب تبیین 72/0 و درصد اختلاف حجمی 17/4 است. در دوره اعتبارسنجی (2012-2013) نیز شبیه سازی رواناب با روش محاسبه فاکتور درجه-روز جدید و یک ضریب فروکش سالانه با ضریب تبیین 51/0 و درصد اختلاف حجمی 38/4 بهترین نتیجه را از نظر ارزیابی معیارهای دقت مدل ارائه کرد.

    کلید واژگان: ذوب برف, فاکتور درجه-روز, سنجش ازدور, MODIS, تابش خالص}
    Reza Shahraki Mojahed, Amin Alizadeh *, Seyyed Hossein Sanaei-Nejad, Alireza Faridhosseini, Azar Zarrin

    Snow studies drastically influences on managing water resources and preventing the dangers caused by floods. Moreover, the modeling of snow melt runoff is faced with the lack of snow density data in the basin due to many changes in the distribution of snow masses, and creating snow measurement stations at high altitudes are difficult and expensive work. Considering the issues, this study attempted to invent a new equation and use remote sensing techniques in a simpler and more physical way to determine the degree-day factor (α) and then the simulation was performed by defining its calculated values using classical and new methods along with the annual and seasonal values ​​of the recession coefficient (k) for the snow-melt runoff model (SRM). The outcomes were evaluated and compared. In order to evaluate the performance of the model and its parameters, simulations were performed for the calibration and validation periods for the water years 2011-2012 and 2012-2013, respectively, and the MODIS snow cover product (MOD10A1) was used to estimate the snow-covered area and to estimate the radiation values. NEO net radiation product (CERES-NETFLUX-E) was used. The results showed that the best method for simulating runoff in the calibration period (2011-2012) was the new degree-day factor calculation method and the two values of the seasonal recession coefficient with the coefficient of determination of 0.72 and the volume difference of 4.17. In the validation period (2012-2013), the runoff simulation method with the new degree-day factor method and an annual recession coefficient with a coefficient of determination of 0.51 and the volume difference of 4.38 provided the best results in terms of assessment of the model accuracy criteria.

    Keywords: Snowmelt, Degree-Day Factor, Remote Sensing, MODIS, Net Radiation}
  • محمد جهانی، سجاد طالقانی*، مرتضی اکبری

    فرسایش خاک یکی از مهم‏ترین چالش ها و مخاطرات محیطی در جهان بوده و از موانع اصلی دستیابی به توسعه پایدار محسوب می شود. به طوریکه، شناسایی و ارزیابی عوامل موثر فرسایش خاک و پهنه بندی مناطق در معرض خطر، می توانند به اقدامات مناسب حفاظتی با هدف دستیابی به توسعه پایدار کمک فراوانی نمایند. بنابراین، هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی کمی فرسایش خاک در حوزه آبخیز کرخه در استان لرستان در غرب ایران، با استفاده از مدل جهانی SLEMSA است. برای این منظور، ابتدا مقادیر پارامترهای اصلی مدل همچون شیب، طول جریان و انرژی جنبشی باران با استفاده از داده‏های سنجش از دوری سامانه گوگل ارث انجین (GEE)، عامل فرسایش‏پذیری خاک با استفاده از اطلاعات پایگاه داده هماهنگ خاک جهان (HWSD) و فاکتور پوشش گیاهی به کمک داده‏های کاربری اراضی ESA-CCI بدست آمد. سپس با تلفیق لایه‏های رقومی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی، نقشه فرسایش‏پذیری حوزه آبخیز کرخه تهیه شد. تحلیل فضایی نقشه فرسایش پذیری خاک نشان داد که حوزه آبخیز کرخه دامنه فرسایش‏پذیری در حدود 61/10 تا 76/65  تن در هکتار در سال را دارد. به نحویکه  7/11 درصد از مساحت حوزه آبخیز کرخه که عمدتا در بخش های شرق و شمال شرقی منطقه مورد مطالعه قرار دارند، در کلاس خطر فرسایش‏پذیری زیاد بوده که میزان فرسایشی در حدود 73/14 تا 76/65 تن در هکتار در سال را به خود اختصاص داده است. ارزیابی شدت فرسایش خاک و پهنه بندی مناطق در معرض خطر به مسئولین و کارشناسان ادارات اجرایی در انجام اقدامات حفاظتی-کنترلی و کاهش هدررفت بیشتر خاک کمک فراوانی خواهد نمود.

    کلید واژگان: سنجش از دور, سامانه گوگل ارث انجین, تخریب سرزمین, توسعه پایدار}
    Mohammad Jahani, Sajjad Taleghani*, Morteza Akbari
    Introduction

    Soil erosion is the most common type of land degradation occurring in arid and semi-arid areas, as well as in flooded areas, due to natural and human processes. Erosive factors lead to the loss of land fertility, transforming damaged areas into abandoned lands and disrupting the balance of natural ecosystems. Soil erosion, as an important environmental issue, poses a threat to the sustainability of natural resources and soil productivity, turning it into a major problem in many parts of the world. To address this challenge, evaluating soil erodibility and preparing a risk zoning map is one of the most important preventive measures. One of the methods for estimating soil erosion is the SLEMSA model, which utilizes basic environmental information to assess the amount of soil loss. Consequently, the present research aims to determine soil loss values and create zoning maps for high erosion areas using the SLEMSA model and remote sensing data. The results obtained from this study can assist organizational managers and executive departments in formulating effective plans to control soil erosion and contribute to the achievement of the country's sustainable development goals.

    Methodology

    The SLEMSA model divides the soil erosion environment into four physical systems: crops, climate, soil, and topography. These control variables are then integrated into three sub-models: the soil erodibility sub-model, topography sub-model, and vegetation sub-model. In this study, the topographic factor map is generated using two parameters: slope and domain length. These parameters are derived from the Digital Elevation Model (DEM), obtained from the SRTM Digital Elevation Data version 4 of the Google Earth Engine system, with a spatial resolution of 90 meters. To create the soil erodibility map, rain kinetic energy maps and soil erodibility factors are required. The Google Earth Engine System’s Global Precipitation Measured (GPM) v6 data was used to extract rain kinetic energy. Simultaneously, the soil erodibility factor was obtained from a geological formations map acquired from the World Soil Database (HWSD) for the year 2022. Additionally, a vegetation factor map was generated using ESA-CCI global land use data.

    Results

    The topographic factor map was created using slope and domain length maps. Based on this factor's map, it is evident that the highest values are in the high mountain areas of the basin. The soil erodibility factor map is prepared based on soil erodibility and rain kinetic energy. The results of the soil erosion factor map for this basin show that erosion is more evident in areas with weak and unstable formations mainly affected by the kinetic energy of rainfall. The vegetation factor map was prepared using released energy maps and land use maps. Considering the direct relationship between the vegetation factor and erosion, it can be concluded that the highest soil losses occur in areas with a higher vegetation factor. Consequently, the combination of topographical factors, erodibility, and vegetation indicates the amount of soil erosion in terms of tons per hectare per year. The research findings indicate that the marginal areas from the northeast to the southeast of the basin, in the altitude range of 1880 to 3622 meters, lack suitable vegetation due to the high altitude and slope. Also, due to the high amount of precipitation in these areas, an increase follows the speed of surface runoff. Additionally, sensitive formations in these areas contribute to intensifying soil erosion. Approximately 11.7% of the basin area is in the erosion risk group, with the erosion rate ranging from 37.1 to 67.7 tons per hectare per year. Planning, management, and control measures are needed to address soil erosion and protection in these high-risk areas.

     Discussion & Conclusions

    The results of this research indicate that approximately 96.61% of the region has a low to moderate erodibility rate. Meanwhile, the lowest erosion values are observed in the middle and outlet areas of the basin, characterized by lower altitudes and better vegetation conditions. These areas are more favorable in terms of sensitivity to erosion, and the presence of annual rainfall between 460 and 600 mm leads to a decrease in runoff, consequently reducing the rate of erosion. On the other hand, the highest amount of erosion can be seen in the Doab and Kakareza watersheds, attributed to inappropriate vegetation, annual rainfall exceeding 600 mm, and structures with low resistance. Finally, it can be said that in Iran, especially in Lorestan province, the lack of models to estimate erosion with limited data has become a significant challenge. Therefore, the purpose of this research was to investigate soil erosion in the Karkheh watershed of Lorestan province using the SLEMSA model. Utilizing simple environmental data, this model shows promising potential for estimating soil erodibility in the Karkheh watershed of Lorestan province.

    Keywords: Remote Sensing, Google Earth Engine System, Land Degradation, Sustainable Development}
  • مینا اقتدارنژاد، حسین ملکی نژاد*، الهام رفیعی ساردوئی

    برآورد رطوبت خاک سطحی برای مدیریت بهینه منابع آب و خاک ضروری است. رطوبت خاک سطحی، متغیری مهم در چرخه آبی طبیعت است که نقش مهمی در تعادل جهانی آب و انرژی و فرآینده های هیدرولوژیک، اکولوژیک و هواشناسی دارد. رطوبت خاک به دلیل تغییر پذیری ویژگی های خاک، توپوگرافی، پوشش گیاهی و پویایی نیوار در زمان و مکان تغییر می کند. اندازه گیری رطوبت خاک، به طور مستقیم با استفاده از اندازه گیری های میدانی مانند نوترون متر و [1]TDR یا به طور غیر مستقیم به وسیله توابع انتقالی و یا سنجش از دور انجام می شود. از آنجا که اندازه گیری های میدانی معمولا در پهنه های وسیع هم هزینه بر و هم زمان بر و گاهی نشدنی می باشد، برای برآورد رطوبت خاک در مقیاس های مکانی بسیار بزرگ، می توان روش هایی همچون سنجش از دور را به کار گرفت. این تحقیق با هدف بررسی امکان برآورد رطوبت لایه سطحی خاک با استفاده از تصاویر سنجنده مودیس و مقایسه آن با داده های زمینی انجام شد. در این مطالعه، رطوبت خاک در عمق های صفر تا سی سانتی متر با استفاده از رابطه بین شاخص گیاهی ماهواره ای ([2]NDVI)، دمای سطح زمین (LST[3]) و رطوبت مشاهده ای خاک در مقیاس منطقه ای با تفکیک مکانی یک کیلومتر مربع برای سال های 2021 و 2022 برآورد شد. ضریب تعیین R2 و AIC معادلات رگرسیون به ترتیب 78/0 و 2/166 به دست آمد که نشان می دهد رویکرد برآورد بر اساس داده های NDVI و LST مودیس، مناسب بوده و می تواند برای تخمین رطوبت خاک طی سال های 2007 تا 2022 استفاده شود.

    کلید واژگان: رطوبت خاک, سنجش از دور, NDVI, LST}
    Mina Eghtedarnezhad, Hossein Malekinezhad*, Elham Rafiei Sardooi
    Introduction

    Soil moisture can be considered in the control of desertification, agricultural activities, watershed management and optimal management of water resources.   Since the country of Iran is facing many problems in these fields, the expansion of studies in the field of accurate estimation of soil moisture becomes important (Mehrabi et al., 2019). The GLDAS system may have a high error compared to the measured data in some areas. Therefore, it is necessary before the data and results of this product are used as a decision-making tool in the region.  The quality of these data should be evaluated locally using ground-measured data (Polo et al, 2016 & Sanchez-Lorenzo et al, 2013 & Zhang, 2019).In this study, Terra MODIS data was used to estimate soil moisture due to higher spatial resolution (1 km). Due to the fact that it is difficult to estimate the humidity time series in the field, and radar remote sensing methods produce humidity maps with low spatial resolution. Therefore, in this study, a new method was introduced to prepare a soil moisture map with higher spatial resolution based on NDVI and LST MODIS products.The purpose of this study is to estimate soil moisture in Jiroft city using the products of the Morris sensor and NDVI and LST indices. Considering that Jiroft plain is one of the agricultural poles of Iran. Estimating the time series of soil moisture and then providing a drought index based on soil moisture is a useful method for investigating agricultural drought in the study area.

    Results

    LST and NDVI have high relative importance in arid regions (Park et al, 2016). In the study area, an algorithm based on remote sensing was used for soil moisture time series due to the lack of access to soil moisture time series. Moody's LST and NDVI products with a resolution of 1 square kilometer were used during 2007-2022. Then multiple linear regression was created using OLS method between soil moisture observations (2021 and 2022) and NDVI and LST time series data. Based on the results, both independent variables NDVI and LST were significant at the 99% level) p-value<0.01) .VIF values were less than 10. Therefore, there is no linearity between the independent variables. The standard error is small, which indicates that the estimated value is exactly the true value. The value of t statistic of two variables is higher than 2, which is considered statistically significant. In general, R2 = 0.78 and it shows the accuracy of soil moisture estimation method. R2 was obtained as 0.74 and 0.8 in the years 2021 and 2022, respectively, which indicates the accuracy of the predicted values.

     Discussion & Conclusions

    Estimation of spatial and temporal changes of soil moisture is an important issue in low data areas such as Iran.  We proposed a multiple regression model based on Modis NDVI and LST to obtain surface soil moisture at a regional scale. The results showed that the multivariate linear regression method can be used to estimate soil moisture products with high resolution in areas with little data in the surface layers of the soil. Park et al. (2016) stated that LST and NDVI have high relative importance in arid regions. In the studied area, according to previous studies (Bai et al, 2020 & Wang et al, 2007), an algorithm based on remote sensing was used for soil moisture time series due to the lack of access to soil moisture time series became. Moody's LST and NDVI products with a resolution of 1 square kilometer were used during 2007-2022. Then multiple linear regression was created between soil moisture observations (2021 and 2022) and NDVI and LST time series data using OLS method.  Based on the results of simulated soil moisture changes and the OLS method in estimating soil moisture (0-30 cm), both independent variables NDVI and LST were significant at the 99% level (p-value <0.01)). VIF values are less than 10 Therefore, there is no linearity between the independent variables. The standard error is small, which indicates that the estimated value is exactly the true value. The value of t statistic of two variables is higher than 2, which is considered statistically significant. Overall, R2 was 0.7  And it showed the accuracy of the soil moisture estimation method, which is consistent with the results of (Khanmohammadi et al, 2008 & Lin et al, 2015).

    Keywords: Soil Moisture, Remote Sensing, NDVI, LST}
  • مهدی امیری*، فرزاد امیری، محمد حسین پوراسد، سیف الله سلیمانی
    سابقه و اهداف

    کیفیت هوای پاک، به منزله یکی از ضروری‏ترین نیازهای موجودات زنده، براثر فعالیت‏های طبیعی و انسانی به مخاطره افتاده است. در سال های اخیر، طوفان های گردوغبار ازلحاظ مکانی و زمانی همواره درحال افزیش بوده و سبب آسیب های بی شمار درحوزه سلامت اجتماعی، اقتصادی و زیست محیطی، برای ساکنان مناطق جنوب و جنوب‏غرب ایران، شده است. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی طوفان های گردوغبار و تشخیص عمق دید افقی، داده‏های سنجنده مادیس به کار رفته است.

    مواد و روش ها

    از مزایای داده‏های سنجنده مادیس می‏توان به توان تفکیک طیفی و زمانی بالا اشاره کرد. همچنین داده‏های ایستگاه های هواشناسی با توجه به بازه زمانی مورد مطالعه جمع آوری شده است. پس از پیش‏پردازش داده‏ها و آماده سازی مشاهدات میدانی، به منظور استخراج ویژگی‏های مورد نیاز برای انجام دادن مدل‎سازی‎ها، ازطریق روش تفاضلی بین باندهای منتخب هر تصویر داده ‏های سنجنده مادیس، به همراه ویژگی های استخراج شده از سنسورهای ایستگاه های هواشناسی زمینی استفاده شده است. با بررسی های بیشتر و ارزیابی های صورت گرفته و استفاده از دیدگاه های خبرگان هواشناسی، 36 ویژگی تفاضلی از باندهای گوناگون تصاویر مادیس و شش ویژگی از داده های ایستگاه های هواشناسی زمینی، یعنی درمجموع 42 ویژگی، استخراج شده است. در ادامه، ازطریق تکنیک های انتخاب ویژگی، بهترین ویژگی ها شناسایی و با به کارگیری روشی جدید با نام ML-Based GMDH، که حاصل بهبود شبکه عصبی GMDH ازطریق تغییر توابع جزئی با مدل های یادگیری ماشین است، برای تشخیص غلظت گردوغبار و دید افقی استفاده شد. برای دستیابی به دقت مناسب نیز ابرپارامترهای این مدل به صورت ابتکاری، با استفاده از الگوریتم بهینه سازی TLBO، تنظیم شدند. در ادامه، روش های یادگیری ماشین Basic GMDH SVM، MLP، MLR، RF و مدل گروهی آنها نیز، برای مقایسه با رویکرد اصلی، اجرایی شد؛ طبق نتایج، روش ML-Based GMDH تنظیم شده با  TLBOبا ایجاد بهبود درقیاس با روش‏های یادگیری ماشین ذکرشده، دقت بهتری را در تشخیص غلظت گردوغبار فراهم کرده است.

    نتایج و بحث: 

    روش SVM-PSO به منزله روش برتر در مرحله انتخاب ویژگی، روش RF به منزله روش برتر در میان روش‎های پایه دسته بندی و روش‎های Ensemble SVM و Ensemble RF به منزله روش‎های برتر در مرحله گروهی و دسته بندی انتخاب شدند. همچنین مشاهده شد، با استفاده از رویکرد گروهی، بهبود مطلوبی در تشخیص دسته دید افقی پدید آمد. در رویکرد دوم، روشی با عنوان ML-Based GMDH که حاصل بهبود شبکه عصبی GMDH ازطریق تغییر توابع جزئی با مدل های یادگیری ماشین است، استفاده شد که کاربرد آن در تقریب غلظت گردوغبار است. همچنین، برای دستیابی به دقت مناسب، ابرپارامترهای این مدل با الگوریتم بهینه سازی TLBO با دقت بسیار بالا تنظیم شدند. نتایج حاصل نشان دادند این روش، با ایجاد بهبود درمقایسه با بهترین روش‏های انتخابی از رویکرد اول، دقت مناسبی را در تقریب غلظت گردوغبار و عمق دید افقی فراهم کرده است.

    کلید واژگان: گردوغبار, تشخیص دید افقی, سنجش از دور, یادگیری ماشین, الگوریتم TLBO, شبکه عصبی GMDH}
    Mehdi Amiri *, Farzad Amiri, Mohammadhossein Pourasad, Seyfollah Soleimani
    Introduction

      As one of the most essential needs of living beings, clean air quality has been threatened by natural and human activities. In recent years, dust storms have been increasing spatially and temporally, causing numerous damages to social, economic, and environmental health for the residents of the southern and southwestern regions of Iran. In the present study, MODIS sensor data were used to investigate dust storms and detect horizontal optical depth.

    Materials and Methods

    The  advantages of MODIS sensor data include high spectral and temporal resolution. Additionally, meteorological station data were collected based on the study period. After preprocessing the data and preparing field observations, the necessary features for modeling were extracted using the differential method between selected bands of each MODIS sensor image, along with features extracted from ground-based meteorological station sensors. After further investigations and evaluations and using the viewpoints of meteorological experts, 36 differential features from various MODIS image bands and six features from ground-based meteorological station data, totaling 42 features, were extracted. Subsequently, using feature selection techniques, the best features were identified. A novel method named ML-Based GMDH, which improves the GMDH neural network by altering partial functions with machine learning models, was employed to detect dust concentration and horizontal optical depth. To achieve optimal accuracy, the hyper-parameters of this model were heuristically tuned using the TLBO optimization algorithm. Additionally, machine learning methods such as Basic GMDH, SVM, MLP, MLR, RF, and their ensemble models were implemented to compare with the main approach. According to the results, the TLBO-tuned ML-Based GMDH method provided superior accuracy in detecting dust concentration compared to the aforementioned machine-learning methods.

    Results and Discussion

    The SVM-PSO method was selected as the best method in the feature selection phase, the RF method was chosen as the best method among basic classification methods, and the Ensemble SVM and Ensemble RF methods were selected as the best methods in the ensemble and classification phase. It was also observed that using the ensemble approach led to a desirable improvement in horizontal optical depth classification. In the second approach, a method titled ML-Based GMDH, which improves the GMDH neural network by altering partial functions with machine learning algorithms, was used for estimating dust concentration. Additionally, to achieve suitable accuracy, the hyper-parameters of this model were finely tuned using the TLBO optimization algorithm. The results showed that this method provided appropriate accuracy in estimating dust concentration and horizontal optical depth, out performing the best-selected methods from the first approach

    Keywords: Dust, Horizontal Optical Detection, Remote Sensing, Feature Selection, Machine Learning, MODIS, TLBO Algorithm, GMDH Neural Network}
  • فاطمه شکریان*، کریم سلیمانی
    سابقه و هدف

    یکی از مهم ترین قدم ها به سمت توسعه پایدار حفاظت از تمامیت اراضی است؛ به طوری که سالیانه بخشی از اراضی، به دلایل متعدد، تغییر کاربری می یابند و خروج این گونه اراضی از مسیر تولید لطمات جبران ناپذیری درپی دارد. ازآنجاکه شدت تغییر کاربری اراضی در استان مازندران، ازجمله جلگه هراز، به منزله یکی از مهم ترین مسائل زیست محیطی، در مقیاس های کلان زمانی و مکانی رخ می دهد، بارزسازی و پایش تغییرات کاربری به منظور شناخت اولیه و ارزیابی روند تغییرات آنها می تواند روشی مفید برای مدیریت و برنامه ریزی به شمار رود. با توجه به اینکه جلگه هراز، در دهه های اخیر، از بحران تغییرات مخرب کاربری اراضی در امان نبوده است، لزوم پایش، بارزسازی و روندیابی این تغییرات یکی از مهم ترین فاکتورهای مدیریتی در این منطقه محسوب می شود.

    مواد و روش ها

    بررسی تغییرات کاربری اراضی نیازمند تلفیق لایه ها در بازه زمانی معین است. هدف این پژوهش بررسی تغییر کاربری های اراضی جلگه هراز از 1980 تا 2021 است. بر این اساس، برای سنجش تغییرات، از داده های لندست استفاده شد. با اعمال تصحیحات اتمسفری، هندسی و رادیومتری، عملیات بارزسازی تصاویر اجرا و با بهره گیری از روش طبقه بندی نظارت شده، الگوریتم حداکثر احتمال و اعمال توابع تحلیل مولفه مبنا، نقشه ها تولید شدند. نوع تغییرات کاربری از تابع تفاضل تصاویر شناسایی و صحت نقشه ها، با استفاده از آزمون صحت کلی و آماره کاپا، تعیین شد.

     نتایج و بحث:

     نتایج نشان داد، از 1980 تا 1990، چهار کیلومترمربع از مساحت اراضی جنگلی کاسته شد و مساحت مراتع نیز از 450 به 436 کیلومترمربع کاهش یافت. از سال 2000 تا 2010، مساحت اراضی جنگلی از 272 به 270 کیلومترمربع و مراتع نیز از 432 به 420 کیلومترمربع رسیده است. درنهایت، طی سال های 2011 تا 2021، از مساحت اراضی جنگلی نه کیلومترمربع و مرتع نیز پنج کیلومترمربع کاسته شده است. نتایج بررسی روند تغییرات کاربری های اراضی منطقه حاکی از آن است که مساحت اراضی جنگلی و مرتعی کاهش یافته و به مساحت اراضی کشاورزی و مناطق مسکونی افزوده شده است.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج به دست آمده و اهداف تعریف شده، می توان اذعان کرد کاربری های منطقه، طی دوره آماری درنظر گرفته شده (2021-1980)، با تغییرات مساحت روبه رو بودند و تغییر محسوسی را نیز نشان دادند. بنابراین دخالت های عوامل انسانی نقش اصلی را در تغییرات کاربری اراضی دارد. این نتایج می تواند به برنامه ریزان، در شناخت عوامل موثر در تغییر کاربری و اتخاذ تصمیمات صحیح مدیریتی در سطوح گوناگون، کمک کند.

    کلید واژگان: سنجش از دور, صحتسنجی, ضریب کاپا, استان مازندران}
    Fatemeh Shokrian *, Karim Solaimani
    Introduction

    One of the most important steps towards sustainable development is the protection of land integrity, so that a part of the land is changed annually for several reasons, and the withdrawal of such lands from the production path creates irreparable damages. Given the high intensity of land use change in Mazandaran province, including the Haraz plain, which represents a significant environmental issues at both macro and spatial scales, the monitoring and analysis of theese changes can be considered a valuable tool for for the management and planning of land use. Considering that Haraz plain has not been spared from the crisis of destructive land use changes in recent decades, the need to monitor, highlight and process these changes as one of the most important management factors in this region is confirmed.

    Material and methods

    In order to investigate land use changes, it is necessary to integrate a number of layers over a specific period of time. This research aims to investigate land use changes in Haraz Plain from 1980 to 2021. Therefore, Landsat data was employed to quantify the changes. By applying atmospheric, geometric, and radiometric corrections, image enhancement operations were performed and land use change maps were produced based on the supervised classification method, maximum likelihood algorithm and basis component analysis functions. The type of land use changes was determined from the difference function of the identification images and the accuracy of the maps using the overall accuracy test and the Kappa statistic.

    Results and discussion

    The results showed that from 1980 to 1990, the area of forest lands decreased by 4 km2. The rangeland area also decreased from 450 to 436 km2. From 2000 to 2010, the area of forest land decreased from 272 to 270 km2 and rangeland decreased from 432 to 420 km2. Finally, between 2011 and 2021, the area of forest lands decreased by 9 km2 and the rangeland area decreased by 5 km2. The results indicated a reduction in the area of forest and rangeland, accompanied by an increase in the area of agricultural land and residential areas.

    Conclusion

    The results obtained and the defined goals allow us to conclude that the area in question underwent changes in terms of its use during the considered statistical period (1980-2021). These changes were noticeable. Therefore, human factors interventions play a pivotal role in land use changes. The results of this study can assist planners in identifying the factors influencing land use changes and in making appropriate management decisions in the future.

    Keywords: Remote Sensing, Accuracy, Kappa Coefficient, Mazandaran Province}
  • رضا ذاکری نژاد*، مهشید معاوی
    هدف

    پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر تغییر پوشش گیاهی در حوضه میان آب شوشتر در بازه ی زمانی 2000 و 2020 است.

    روش و داده: 

    در این پژوهش تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 به ترتیب برای بازه های 2000 و 2020 از سایت اداره زمین شناسی آمریکا (USGS) دانلود گردید. بعد از استخراج تصاویر پیش پردازش های لازم شامل تصحیحات اتمسفری، رادیومتریکی و هندسی در محیط نرم افزار Envi-5.3 بر روی آن ها انجام گرفت. جهت تهیه نقشه کاربری اراضی، از با استفاده از الگوریتم های طبقه بندی نظارت شده شامل روش های طبقه بندی حداکثر احتمال، حداقل فاصله از میانگین، سطوح موازی، فاصله ماهالانویی استفاده گردید.

    یافته ها

    نتایج تحقیق نشان داد، در بازه ی زمانی 2020 تغییرات شاخص های کشاورزی (1/46%)، اراضی مراتع (1/14%)، پهنه های آبی (1/54 %) روند کاهشی و اراضی دیم (1/94 %) و مناطق مسکونی (3/63 %) روند افزایشی نسبت به سال 2000 دارند. سدها، مراکز صنعتی، کارگاه های آلاینده و افزایش دما باعث تبدیل بیشتر مساحت وضعیت خوب شاخص های پوشش گیاهی به متوسط شده است.

    نتیجه گیری

    بر مبنای یافته های تحقیق در مناطقی که حوضه دارای شیب تند و لغزنده  (15 تا 30 درصد) به دلیل این که عملیات تسطیح در آن ها انجام نمی گیرد، مناطق مسکونی به ندرت مشاهده می گردد. موقعیت طبیعی و نوسانات ارتفاع حوضه میان آب شوشتر گیاهان متنوعی را پدید آورده است. به گونه ای که، در بازه ی زمانی 2000 نسبت به سال 2020 تراکم پوشش گیاهی (NDVI، SAVI)، در نواحی شمال و شمال شرق، جنوب و جنوب شرق حوضه میان آب بیشتر بوده در صورتی که در بازه ی زمانی 2020 از تراکم متوسطی برخوردارند و هرچه به سمت نواحی خشک حوضه پیش برویم از پوشش گیاهی کاسته می شود.
    نوآوری، کاربرد

    نتایج

    تبدیل زمین های کشاورزی و بایر و اراضی که جزء محدوده ی بستر رودخانه هستند و درصد تغییرات مساحت  شاخص (SAVI) نسبت به شاخص های دیگر کمتر است که دلیل آن رطوبت سطحی خاک این شاخص متاثر از آبیاری محصولات زراعی است.

    کلید واژگان: پوشش گیاهی, تغییرات کاربری اراضی, سنجش از دور, حوضه میاندوآب شوشتر}
    Reza Zakerinejad *, Mahshid Moavi
    Aim

     The amim od this research is to investigate the effects of land use changes on vegetation in Mian-ab watershed  in Shushtar city  from 2000 to 2020.

    Material & Method

     In this research, Landsat 5 and 8 satellite images for 2000 and 2020, respectively, were downloaded from the United States Geological Survey (USGS) website. After extracting the images, necessary pre-processing, including atmospheric, radiometric, and geometric corrections, was done on them in the Envi-5.3 software environment. To prepare the land use map, supervised classification algorithms, including maximum likelihood, minimum distance from the mean, parallel surfaces, and Mahalanoi distance, were used.

    Finding

      The results show, in the period of 2020, changes in agricultural indicators (46.1%), range land (1.14%), water areas (1.54%), and a decreasing trend in rainfed lands (1.94%) and residential areas (3.63%) have an increasing trend compared to 2000. Dams, industrial centers, polluting factories, and temperature increases have caused most areas of good condition of vegetation indicators to become average.

    Conclusion

     Based on the research findings, residential areas are rarely observed where the basin has a steep and slippery slope (15-30%) since leveling operations are not carried out in them. The natural situation and fluctuations in the height of the Shushtar watershed have produced a variety of plants.

    Innovation:

     The results of the conversion of agricultural and barren lands and lands that are already part of the river bed were applied, and the percentage of changes in the area of the index (SAVI) was lower than other indices, which is why the soil surface moisture of this index is affected by crop irrigation.

    Keywords: Vegetation, Land Use Changes, Remote Sensing, Shushtar Miandoab Basin}
  • موسی عابدینی*، مریم محمدزاده شیشه گران

    خورشید به عنوان منبع انرژی، سرآغاز حیات و منشا تمام انرژی های دیگر شناخته شده است. تابش جهانی خورشید یکی از سازه های بنیادی هر گستره اقلیمی شمرده می شود. از این رو، شناخت ویژگی ها و نیز پیش بینی این سازه های اساسی، تاثیر زیادی در برنامه ریزی های وابسته به انرژی دارد. استفاده از تصاویر ماهواره ای و مدل های سنجش از دور به عنوان ابزاری مناسب و کم هزینه برای تخمین تابش خورشیدی، در سال های اخیر بوده است. جهت انجام این پژوهش، از تصاویر مربوط به سال 2020 ماهواره لندست 8 سنجنده OLI و سنجنده TIRS و الگوریتم سبال استفاده شد. از نرم افزارENVI جهت تصحیحات هندسی، اتمسفری و رادیومتریک تصاویر ماهواره ای و همچنین اجرای محاسبات مربوط به مدل سبال و از نرم افزار ArcGIS جهت ایجاد پایگاه داده، تحلیل های مکانی، عملیات کارتوگرافیکی و در نهایت پیاده کردن مدل استفاده گردید. نتایج حاصل نشان می دهد میانگین بیشترین تابش موج کوتاه ورودی به میزان 816 وات بر مترمربع در ژوئیه و کمترین مقدار در فوریه به میزان 302 وات بر مترمربع بوده است. این در حالی است که بیشترین مقدار تابش خالص در ژوئن به میزان در بازه 680-602 وات بر مترمربع با مقدار 32 درصد می باشد. تفاوت در مقدار تابش خالص رسیده به زمین در منطقه مورد مطالعه، ناشی از تفاوت زاویه تابش خورشید و تعداد ساعات آفتابی در ماه های مختلف سال است. در نهایت می توان نتیجه گرفت که تابش خورشیدی در منطقه، در سال مورد بررسی پتانسیل لازم برای اجرای طرح-های فتوولتائیک خورشیدی را دارا می باشد.

    کلید واژگان: انرژی تابشی خورشید, الگوریتم سبال, سنجش از دور, تصاویر لندست, شهرستان گرمی}
    Mousa Abedini *, Maryam Mohammadzadehshishagran

    The sun is known as the source of energy, the beginning of life and the source of all other energies. The global radiation of the sun is considered one of the fundamental structures of every climate. Therefore, knowing the characteristics and predicting these basic structures has a great impact on energy-related planning. The use of satellite images and remote sensing models as a suitable and low-cost tool for estimating solar radiation has been in recent years. In order to carry out this research, the images of 2020 Landsat 8 satellite, OLI sensor, TIRS sensor and Sabal algorithm were used. ENVI software was used for geometrical, atmospheric and radiometric corrections of satellite images, as well as the execution of calculations related to the Sabal model, and ArcGIS software was used for creating a database, spatial analysis, cartographic operations and finally implementing the model. The results show that the average maximum incoming shortwave radiation was 816 watts per square meter in July and the lowest value was 302 watts per square meter in February. Meanwhile, the highest amount of net radiation in June is in the range of 602-680 W/m2 with a value of 32%. The difference in the amount of net radiation reaching the earth in the studied area is caused by the difference in the angle of the sun and the number of sunny hours in different months of the year. Finally, it can be concluded that the solar radiation in the region has the necessary potential for the implementation of solar photovoltaic projects in the year under review.

    Keywords: Sun', s radiant energy, Sabal algorithm, Remote Sensing, Landsat images, Garmi City}
  • مریم حقیقی*، محمد پناهنده، محمدجواد تجدد، فریبرز جمالزاد فلاح، مهسا عبدلی

    تالاب ها به عنوان جزء اساسی اکوسیستم جهانی در پیشگیری یا کاهش شدت سیل، تغذیه سفره های آب زیرزمینی و فراهم آوردن زیستگاه منحصربه فرد برای گیاهان و جانوران و دیگر خدمات و سودمندی ها، از عناصر اصلی برای استراتژی حفاظت منطقه ای اند. تالاب بین المللی انزلی در استان گیلان یکی از 10 تالاب ارزشمند جهان بوده که به لحاظ تغییرات ساختاری حاصل از فرآیندهای انسان ساخت دچار تغییرات زیادی در کاربری اراضی و پوشش گیاهی شده و ماهیت و کارکردهای اکولوژیک آن به خطر افتاده است. هدف این مطالعه، بررسی کاربرد داده های سنجش ازدور در نقشه سازی تغییرات الگو فضایی سیمای سرزمین به کمک نمونه برداری زمینی در سطح بستر تالاب و تجزیه وتحلیل تغییرات انسجام سرزمینی بر اساس متریک های سیمای سرزمین است. بنابراین ابتدا داده های ماهواره ای بررسی و از طبقه بندی تصاویر سنتینل-2 سال های 2016 تا 2020 با نقاط نمونه برداری زمینی، نقشه کلاس های پوشش اراضی در 7 طبقه کشاورزی، بایر، نیزار، جنگل، مرتع، پهنه آبی و شهری برای نقشه سازی و تجزیه وتحلیل متریک های سیمای سرزمین ایجاد گردید. پس از استخراج متریک های سیمای سرزمین در سطح کلاس و سیمای سرزمبن با نرم افزار Fragstats و تعیین متریک های مناسب با استفاده از روش PCA با نرم افزارهای R و Canoco ، متریک های LPI, LSI, ENN_MN, CA, TE, NP, SHAPE_MN, PARA_MN, IJI, AREA_MN به عنوان متریک های کاربردی جهت تحلیل بهتر منطقه انتخاب شدند . آنالیز متریک ها بیانگر آن است که به طورکلی، سیمای سرزمین از هم گسیخته شده ، ازنظر شکلی پیچیده تر و نامنظم تر و ازنظر میزان یکپارچگی عناصر ساختاری، ناپیوسته تر شده است.

    کلید واژگان: متریک سیمای سرزمین, سنجش ازدور, کاربری اراضی, تغییرات ساختاری, تالاب انزلی'}
    Maryam Haghighi Khomami *, Mohammad Panahandeh, Mohammad Javad Tajaddod, Fariborz Jamalzad Fallah, Mahsa Abdoli

    Wetlands as an integral part of the global ecosystem in flood prevention or mitigation, feeding aquifers and providing unique habitat for plants and animals and other services and benefits are key elements of a regional conservation strategy. Anzali International Wetland in Guilan Province is one of the 10 most valuable wetlands in the world, which has undergone many changes in land use and vegetation due to structural changes resulting from man-made processes, and its nature and ecological functions have been endangered. The purpose of this study is to investigate the application of remote sensing data in mapping changes in the spatial pattern of the landscape with the help of field work training areas at the bed of the wetland and to analyze the changes of territorial cohesion based on the metrics of the landscape. First, satellite data were analyzed and Sentinel-2 images from 2016 to 2020 were classified by training areas. Then, a map of land cover in 7 classes of agriculture, barren, reed, forest, rangeland, water and urban area was created for mapping and analysis of land use metrics. After extracting class-level and landscape-level metrics in Fragstats software and determining appropriate metrics using PCA method with R and Canoco software, LPI, LSI, ENN_MN, CA, TE, NP, SHAPE_MN, PARA_MN, IJN, ARE_ Applications were selected for better analysis of the area. Analysis of metrics indicates that, in general, the landscape is fragmented, more complex and irregular in form, and more discontinuous in terms of the degree of integration of structural elements.

    Keywords: Landscape Metric, Remote Sensing, Land Use, Structural Changes, Anzali Wetland}
  • محسن ابراهیمی خوسفی*، زهره ابراهیمی خوسفی

    حوضه آبریز فلات مرکزی ایران به دلیل تغییرات اقلیمی و کاهش منابع آب قابل دسترس از یک سو و افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تقاضا از سوی دیگر با بحران شدید آبی مواجه است. علم سنجش از دور و در دسترس بودن محصولات متعدد ماهواره ای امکان پایش روند تغییرات پارامترهای مختلف محیطی بویژه منابع آب سطحی و زیرزمینی را با دقت مناسب فراهم آورده است. بدین منظور، با استفاده از سامانه گوگل ارث انجین، 16 محصول مختلف ماهواره ای شامل پارامترهای محیطی مختلف نظیر بارش، دما، تبخیر و تعرق، رطوبت خاک، رواناب، ضخامت آب معادل (GRACE)، شاخص پوشش گیاهی و مساحت پیکره های آبی در بازه زمانی سال های 2000 تا 2022 دریافت و آماده سازی شد. سپس با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال و تخمین گر شیب سن، روند تغییرات این پارامترها مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصله، تغییرات گرانش زمین که نشانگری از سطح آب زیرزمینی است و همچنین مساحت پیکره های آبی که بیانگر منابع آب سطحی است و رطوبت خاک، روندی کاهشی و معنی دار را نشان داد. درحالی که دمای حداکثر، دمای حداقل و تبخیر و تعرق پتانسیل و شاخص NDVI، روندی افزایشی معنی دار را نشان داد. علیرغم کاهش مساحت پیکره های آبی، شاخص پوشش گیاهی افزایش یافته که بیانگر افزایش سطح زیرکشت محصولات کشاورزی و برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی است که روند کاهشی محصول ماهواره GRACE نیز موید این موضوع است. بررسی ضرایب همبستگی بین پارامترهای دارای روند معنی دار نیز نشان داد که همبستگی معنی داری بین GRACE و پارامترهای NDVI، دمای حداقل، دمای حداکثر، رطوبت خاک و مساحت پیکره های آبی وجود دارد. در پژوهش های آتی می توان از محصولات ماهواره ای مرتبط با این پارامترها برای ارزیابی وضعیت منابع آب سطحی و زیرزمینی سایر مناطق و حوضه های آبریز کشور نیز استفاده نمود.

    کلید واژگان: سنجش از دور, روند تغییرات, گوگل ارث انجین, منابع آب سطحی, منابع آب زیرزمینی, پیکره های آبی}
    Mohsen Ebrahimi *, Zohre Ebrahimi-Khusfi

    The Central Plateau of Iran, due to climate changes and the reduction of available water resources on one hand, and the increase in population and the consequent increase in demand on the other hand, is facing a severe water crisis. The science of remote sensing and the availability of numerous satellite products have made it possible to monitor the process of changes in various environmental parameters, especially surface and underground water sources, with appropriate accuracy. For this purpose, using the Google Earth Engine system, 16 different satellite products including different environmental parameters such as precipitation, temperature, evaporation and transpiration, soil moisture, runoff, total water storage (GRACE), vegetation cover index and water surface area were received and prepared for the time period 2000-2022. Then, using the non-parametric Mann-Kendall test and the Sen’s slope estimator, the change trend of these parameters was investigated. According to the results, the changes in earth's gravity, which indicates the level of underground water, as well as the area of water surfaces, which indicates surface water resources, and soil moisture, showed a significant decreasing trend. On the other hand, maximum temperature, minimum temperature, potential evaporation and transpiration and NDVI index have a significant increasing trend. Despite the decrease in water surface area, the vegetation cover index has increased, which indicates the increase in the area under cultivation of agricultural products and excessive harvesting of underground water resources, which is also confirmed by the decreasing trend of the GRACE satellite product. The correlation coefficients between parameters with significant trends also showed that there is a significant correlation between GRACE and NDVI parameters, minimum temperature, maximum temperature, soil moisture and area of surface water bodies and and in future researches, satellite products related to these parameters can be used to evaluate the condition of surface and underground water resources in other regions and basins of Iran.

    Keywords: remote sensing, Changes Trend, Google Earth Engine, Surface Water Resources, Underground Water Resources, Water bodies}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال