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 « منابع طبیعی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Remote sensing» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • یوسف پورحبیب، ابراهیم فتائی *، فاطمه ناصحی، بهنام خانیزاده، حسین سعادتی

    در این پژوهش کیفیت آب رودخانه سفیدرود طی سالهای 2013-2018 با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و همچنین 10 پارامتر کیفی شیمیاییی و فیزیکی شامل کلسیم (Ca2+)، پتاسیم (Na+)، منیزیم (Mg2+)، کلر (Cl-)، سولفات (SO4-2)، بی کربنات (HCO3-)، کل مواد محلول (TDS)، هدایت الکتریکی (EC)، سختی کل (TH) و اسیدیته آب (pH) در سه ایستگاه هیدرمتری مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص کیفیت آب (WQI) شرب محاسبه گردید و ارتباط آن با باندها و نسبت های باندی ماهواره ای (28 پارامتر) با استفاده از مدل های رگرسیونی تک متغیره و چندمتغیره، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج مدل رگرسیونی تک متغیره نشان داد که شاخص WQI با باند 5 و نسبت باند B4/B3 در سطح معنی داری 1 درصد به ترتیب با ضریب تبیین (R2) 55/0 و 51/0 دارای همبستگی خطی و توانی بود. اجرای مدل رگرسیون چندمتغیره خطی گام به گام WQI با تمامی باندها و نسبت های مورد مطالعه نشان داد که سه متغیر باند 5 و نسبت های باندی B4/B3 و B6/B5 با WQI، با R2 حدود 80/0 در سطح معنی داری 5 درصد، دارای همبستگی بودند. پس از تهیه نقشه تغییرات مکانی WQI با استفاده از مدل رگرسیون خطی چندمتغیره، نتایج حاکی از آن بود که کیفیت آب در سرشاخه های سفیدرود، یعنی رودخانه های های قزل اوزن و شاهرود نسبت به مناطق پایین دست و دریاچه سد منجیل، کمتر بود هرچند که کیفیت آب رودخانه های قزل اوزن و شاهرود ضعیف بود، ولی پس از ورد به سد سفید رود به کلاس آب خوب تبدیل شد. اما WQI آب خروجی از سد با عبور از اراضی کشاورزی، مناطق مسکونی و صنعتی حاشیه رودخانه تا رسیدن به دریای خزر به تدریج افزایش یافته و دارای کلاس آب ضعیف شده بود. به طور کلی نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و مدل رگرسیونی چند متغیره از توان بالایی برای پایش کیفیت آب برخوردار است.

    کلید واژگان: شاخص کیفیت آب (WQI), لندست 8, سفیدرود, رگرسیون خطی چندگانه}
    Yosef pourhabib, Ebrahim Fataei*, Fatemeh Nasehi, Behnam Khanizadeh, Hossein Saadati

    In this research, the water quality of Sefidroud River during the years 2013-2018 using Landsat 8 satellite images as well as 10 qualitative chemical and physical parameters including Ca2+, Na+,Mg2+, (Cl-,SO4-2, HCO3-, TDS, EC, TH and pH were studied in three hydrometric stations. Drinking water quality index (WQI) was calculated and its relationship with satellite bands and band ratios (28 parameters) was analyzed using univariate and multivariate regression models. The results of the univariate regression model showed that the WQI index with band 5 and the ratio of band B4/B3 had a linear and power correlation at a significance level of 1% with coefficient of determination (R2) of 0.55 and 0.51, respectively. The implementation of the stepwise linear multivariate regression model of WQI with all the studied bands and ratios showed that the three band 5 variables and band ratios B4/B3 and B6/B5 were correlated with WQI, with an R2 of about 0.80 at a 5% significance level. After preparing the spatial changes map of WQI using multivariate linear regression model, the results indicated that the water quality in the head branches of Sefidroud, that is, the Qezaluzen and Shahroud rivers, was lower compared to the lower areas and Manjil Dam Lake, although the water quality of the Qezeluzen and Shahroud rivers was lower. Shahrood was weak, but after entering Manjil Dam, it became a good water class. However, the WQI of the water coming out of the dam had gradually increased by passing through the agricultural lands, residential and industrial areas along the river until it reached the Caspian Sea, and it had weakened water class. In general, the results of the research showed that the use of Landsat 8 satellite images and multivariable regression model has a high power for water quality monitoring.

    Keywords: Qezaluzen, Remote sensing, Shahroud, Water pollution monitoring}
  • شناسایی و اعتبارسنجی مناطق بالقوه خطر سیلاب با استفاده از تکنیک آنالیز تصمیم گیری چند معیاره (MCDA) و پردازش داده های راداری سنتینل1
    علی مهرابی*، محسن پورخسروانی، فریبا پورزارعی جلال آبادی

    امروزه به دلیل تغییرات آب و هوایی و رخداد بارندگی های سیل آسا، مخاطره سیلاب یکی از معظلات مهم در مناطق خشک محسوب می شود. شهرستان زرند در استان کرمان یکی از این مناطق محسوب می شود که متاثر از این پدیده، متحمل صدمات زیادی در بخش های زیربنایی و کشاورزی شده است. هدف از این پژوهش شناسایی و تعیین مناطق بالقوه خطر سیلاب با استفاده از تکنیک های سنجش از دور و GIS است. در این راستا از هشت معیار جهت تهیه شاخص خطر سیلاب استفاده شد، این پارامتر ها شامل معیار جریان تجمعی، قابلیت تخلیه، ارتفاع، فاصله از آبراهه، پوشش زمین، ضریب رواناب، شیب و زمین شناسی می شود. لایه های مذکور در محیط GIS پس از تشکیل ماتریس مقایسات زوجی بر اساس روش Fuzzy-AHP وزن دهی و تلفیق شدند. سرانجام، با توجه به شاخص خطر سیلاب (FHI) نقشه خطر سیلاب مربوط به منطقه مورد مطالعه تهیه شد. نتایج حاصله نشان می دهد که در حدود 5 درصد از محدوده مورد مطالعه را خطر بسیار بالا (18800 هکتار)، 23 درصد خطر بالا (94100 هکتار)، 44 درصد خطر متوسط (179700 هکتار)، 22 درصد خطر کم (88200 هکتار) و 6 درصد بسیار کم (23100 هکتار)، تشکیل می-دهد. محدوده های خطر بالا و خیلی بالا بیشتر در دشت و محدوده های کشاورزی واقع شده اند. نتایج حاصل نشان می دهد که علاوه بر زمین های کشاورزی بسیاری از مناطق مسکونی به ویژه در روستاها در معرض خطر سیلاب قرار دارند. به منظور اعتبارسنجی نقشه خطر سیلاب ایجاد شده، از نقشه مناطق سیل زده حاصل از روش حد آستانه استفاده شد. مقایسه این دو نشان می دهد که حدود 32 و 49 درصد از مساحت کل مناطق سیل زده به ترتیب در طبقات با خطر بالا و خطر بسیار بالا قرار دارد. نتایج حاصل نشان داد که استفاده از روش تحلیل چند معیاره مبتنی بر GIS می تواند به طور موثر در تجزیه و تحلیل خطر سیلاب کارآمد باشد.

    کلید واژگان: تصاویر سنتینل 1, سنجش از دور, شاخص خطر سیلاب, حوضه زرند, Fuzzy-AHP}
    Identification and validation of potential flood hazard areas using multi-criteria decision analysis (MCDA) and Sentinel 1 radar data processing technique
    Ali Mehrabi *, mohsen pourkhosravani, fariba pourzarei jalal-abadi

    Today, due to climate change and the occurrence of torrential rains, flood hazard is one of the major problems in arid areas. Zarand city in Kerman province is one of these areas that has suffered a lot of damage in infrastructure and agriculture due to this phenomenon. The purpose of this study is to identify and determine potential flood hazard areas using remote sensing and GIS techniques. In this regard, eight criteria were used to prepare the flood hazard index, these parameters include the criteria of flow accumulation, draining capability, elevation, distance to drinage, land cover, runoff coefficient, slope and geology. The mentioned layers were weighed and combined in GIS environment after forming a pairwise comparison matrix based on Fuzzy-AHP method. Finally, according to the flood hazard index (FHI), a flood hazard map related to the study area was prepared. The results show that about 5% of the study area is very high hazard (18800 hectares), 23% high hazard (94100 hectares), 44% medium hazard (179700 hectares), 22% low hazard (88200 hectares) and 6% very low (23,100 hectares). High and very high hazard areas are mostly located in the plains and agricultural areas. In order to validate the created flood hazard map, the map of flooded areas obtained by applying the threshold method on the Sentinel 1 image was used. A comparison of the two shows that about 32 and 49% of the total area of flooded areas are in high-hazard and very high-hazard classes, respectively. The results showed that the use of GIS-based multi-criteria analysis method can be effective in flood hazard analysis.

    Keywords: Fuzzy-AHP, Flood hazard Index, Sentinel 1 Images, Zarand Basin, remote sensing}
  • پایش خشکسالی کشاورزی با استفاده از شاخص سنجش از دوری وضعیت تبخیر تعرق در حوزه آبخیز جراحی
    مائده بهی فر، عطاالله عبدالهی *، مجید کیاورز مقدم، قاسم عزیزی

    خشکسالی از مهم ترین مخاطرات طبیعی کشور است که اثرات مخرب زیست محیطی و اقتصادی فراوانی دارد. عوامل مختلفی بر بروز خشکسالی تاثیر دارند و شاخص های متنوعی برای پایش آن ارائه شده است. تاکنون تحقیقات اندکی به استفاده از داده های تبخیر تعرق ماهواره ای برای مطالعه خشکسالی پرداخته اند. در این تحقیق از شاخص های سنجش ازدوری وضعیت پوشش گیاهی، وضعیت دما و وضعیت تبخیر تعرق برای مطالعه خشکسالی در حوزه آبخیز جراحی و زهره استفاده شد. شاخص های سنجش ازدوری خشکسالی به صورت ماهانه با استفاده از محصولات سنجنده مادیس در سال های 1378 تا 1396 محاسبه شدند. برای ارزیابی شاخص های سنجش ازدوری از شاخص ایستگاهی بارش استانداردشده شش ماهه استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داد شاخص وضعیت تبخیر تعرق بالاترین همبستگی را با شاخص بارش استانداردشده شش ماهه داشت و به عنوان مناسب ترین شاخص در نظر گرفته شد. مقدار ضریب همبستگی این شاخص 57/0- و مقدار ریشه میانگین مربعات خطا معادل 47/0 بوده است. با استفاده از شاخص های سنجش ازدوری، نقشه درجات شدت خشکسالی در شش کلاس خشکسالی فرین، شدید، متوسط، خفیف، نزدیک به نرمال و بدون خشکسالی برای سال های 1387، 1388 و 1395 که منطقه مطالعه تحت تاثیر خشکسالی قرار داشت، تهیه شد. نتایج ارزیابی مکانی نشان داد، بخش میانی حوزه که دارای زیستگاه های حفاظت شده با اهمیت اکولوژیک است، آسیب پذیرترین بخش حوزه حین خشکسالی بوده است و در بازه مطالعات، بیش از 10 ماه خشکسالی فرین را تجربه کرده است. در دوره موردبررسی، بخش ساحلی کمترین شدت خشکسالی را شاهد بوده است. بااین وجود، طی سال های مختلف پهنه تالابی حوزه که جزو زیستگاه های حفاظت شده آبی محسوب می گردد، با کاهش سطح روبرو شده است. نتایج تحقیق نشان داد، در مقایسه با سایر شاخص ها، استفاده از داده های تبخیر تعرق ماهواره ای می تواند ابزار مناسبی برای پایش خشکسالی در مناطق گرم و با پوشش گیاهی پراکنده نظیر ایران فراهم نماید.

    کلید واژگان: خشکسالی, تبخیرتعرق, سنجش از دور, شاخص های خشکسالی}
    Agricultural drought monitoring based on remote sensing-based Evapotranspitation Condition Index in the Jarahi Zohreh basin
    Maedeh Behifar, Ata Abdollahi *, Majid Kiavarz, Ghasem Azizi

    Drought is one of the most important natural hazards in Iran that has many destructive environmental and economic effects. Drought is affected by various factors, and different indices have been developed to monitor it. Drought studies have been performed using temperature and vegetation data, but few studies have used satellite evapotranspiration data. In this research, vegetation condition index, temperature condition index, and evapotranspiration condition index have been used to study drought in Jarahi and Zohreh catchments. For this purpose, drought indices have been calculated on a monthly basis using MODIS satellite products from the 2000 to 2017 period. The six-month Standardized Precipitation Index was used to evaluate the remote sensing-based drought indices. The results showed that the evapotranspiration condition Index had the highest correlation with the six-month SPI index and was considered the most appropriate index to study the drought. The correlation of ETCI with SPI was equal to -0.57 and the RMSE was 0.47. A drought severity map was prepared using remote sensing indices to depict six classes of drought severity including severe drought, moderate drought, mild drought, near normal, and without drought for 2008, 2009, and 2016, when the study area was suffering from drought. The results of the spatial assessment showed that the central part of the basin which contains ecologically important protected areas was the most vulnerable part during dry years, and during the study period, it has experienced over 10 months of severe drought. In this period, the coastal part had the lowest drought intensities. However, during different years, the wetland area of the basin, which is one of the protected water ecosystems, has decreased. The results showed that compared to other indices, the satellite-based evapotranspiration data can provide a good tool for monitoring drought in hot areas with sparse vegetation such as Iran.

    Keywords: evapotranspiration, drought, drought index, remote sensing}
  • مدل سازی ذخیره کربن روی زمینی با استفاده از تصاویر ماهواره های Sentinel 1,2 و روابط پارامتریک و ناپارامتریک (مطالعه موردی: جنگل های سری سه سنگده)
    سید مهدی رضایی سنگدهی، اصغر فلاح، هومن لطیفی، نسترن نظریانی*

    در پژوهش پیش رو هدف؛ یافتن مدل های آماری و تجربی مناسب جهت برآورد ذخیره کربن روی زمینی به کمک تلفیق داده های طیفی و راداری سنجنده ماهواره های Sentinel 1, 2 در قسمتی از جنگل های سری سه سنگده است. در این راستا تعداد 150 قطعه نمونه دایره ای به روش تصادفی -منظم به مساحت 10 آری انتخاب شد. در هر قطعه نمونه مشخصه های نوع گونه، ارتفاع کل درختان و قطر برابرسینه درختان با بیش از 5/7 سانتی متر ثبت شد. سپس چگالی تمام گونه های موجود در قطعات نمونه در آزمایشگاه تعیین شد. بعد از آن میزان زی توده در سطح قطعات نمونه بر اساس مدل جهانی فایو و مقدار ذخیره کربن روی زمینی نیز با اعمال ضریب محاسبه گردید. بر روی تصاویر راداری و طیفی عملیات مختلف پیش پردازش و پردازش های لازم اعمال شد. سپس ارزش های رقومی متناظر با قطعات نمونه زمینی از باندهای طیفی استخراج و به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شد. مدل سازی با روش های ناپارامتری جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان، نزدیکترین همسایه و روش پارامتری رگرسیون خطی چندگانه انجام گرفت. نتایج نشان داد به طور متوسط میانگین زی توده روی زمینی 07/469 تن در هکتار و ذخیره کربن 53/234 تن در هکتار به دست آمد. همچنین بیشترین همبستگی بین باندهای اصلی و مصنوعی با دو مشخصه مورد بررسی مربوط به باند مادون قرمز نزدیک حاصل شد. نتایج اعتبارسنجی مدل سازی تلفیق داده های نوری و راداری ماهواره های Sentinel 1, 2 با زی توده و ذخیره کربن روی زمینی نشان داد؛ روش جنگل تصادفی نسبت به دیگر پارامترهای مورد بررسی با درصد مجذور میانگین مربعات خطا و درصد اریبی به ترتیب برای مشخصه های زی توده و ذخیره کربن (79/32 و 24/2-) و (79/30 و 01/0-) در مدل سازی عملکرد بهتری داشته است. به طور کلی نتایج حاصل از اعتبارسنجی به دست آمده نشان داد استفاده از روش های جنگل تصادفی و تصاویر ماهواره های Sentinel 1, 2 عملکرد مناسبی در برآورد مشخصه های زی توده و ذخیره کربن را نداشت.

    کلید واژگان: اریبی, زی توده, سنجش از دور, شاخص های پوشش گیاهی, ماشین بردار پشتیبان}
    Modeling of Aboveground Carbon stock using Sentinel -1, 2 satellite Imagery and Parametric and Nonparametric Relationships (Case Study: District 3 of Sangdeh Forests)
    Seyed Mahdi Rezaei Sangdehi, Asghar Fallah, Homan Latifi, Nastaran Nazariani *

    In this study, the goal is; Find suitable statistical and experimental models for estimating ground carbon storage by combining spectral and radar data from Sentinel 1, 2. There are 150 random circular samples with an area of 10 acres and a total of 150 samples. With global coverage, all height classes were selected. Species of species type, the total height of trees, and diameter equal to the chest of trees with more than 7.5 cm were recorded in each sample plot. After that, the amount of biomass at the surface of the sample parts was calculated based on the FAO global model and the amount of carbon storage on the ground by applying a coefficient. Radar and spectral images were subjected to various preprocessing operations and necessary processing. Then, the numerical values corresponding to the ground sample plots were extracted from the spectral bands and considered as independent variables. Modeling was performed by non-parametric methods of RF, SVM, kNN, and parametric methods of multiple linear regressions. The results showed that the average ground biomass was 469.07 tons per hectare and carbon storage was 234.53 tons per hectare. Also, the highest correlation was obtained between the main and artificial bands with the two characteristics related to the near-infrared band. The results of modeling validation showed the combination of optical and radar data of Sentinel 1, 2 satellites with biomass and surface carbon storage; Random forest method with the RMSE%, and percentage of bias. The studied characteristics (32.79, -2.24) and (30.79 and 0.01), respectively, have had a better performance in modeling. In general, the results obtained from the validation showed that in estimating the two characteristics the RF method showed better results if the Sentinel 1, 2 data were combined, and in contrast to the SVM.

    Keywords: Bias, biomass, remote sensing, Support Vector Machines: SVM, Vegetation indices}
  • ارزیابی کارایی استفاده از تغییرات خرد اقلیم در تفکیک پوشش اراضی در مقایسه ‏با برخی از روش های طبقه بندی نظارت شده در ‏محیط های شهری خشک
    نجمه ستاری، ملیحه عرفانی*، فاطمه جهانی شکیب
    تفکیک بین اراضی بایر و ساخت و ساز شده از یکی از مهم ترین مسایل در تهیه نقشه کاربری اراضی/ پوشش اراضی در اقلیم های خشک و ‏نیمه خشک ‏است. در این راستا پژوهشگران بسیاری سعی در افزایش دقت طبقه بندی از طریق به کارگیری روش های مختلف داشته اند که ‏دنبال کردن برخی از روش ها ‏پیچیده و زمانبر است. از این رو مقاله حاضر با هدف به کارگیری تغییرات خرد اقلیم از طریق اجرای ‏الگوریتم پهنه بندی محلی اقلیم (‏LCZ‏) در شناسایی ‏کاربری اراضی با تاکید بر تفکیک مناطق ساخت و ساز شده در یکی از شهرهای ‏خشک ایران انجام شد و کارایی روش با بررسی صحت طبقه بندی در ‏مقایسه با روش های مختلف نظارت شده شامل حداکثر احتمال، ‏حداقل فاصله، فیشر، ‏KNN، ‏Artmapفازی، شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان مقایسه ‏گردید. منطقه مورد مطالعه شهر زاهدان ‏بوده که دارای رشد مناطق ساخت و ساز شده بسیار چشمگیری در دهه های گذشته است. به این منظور از چهار ‏دوره از تصاویر ماهواره ‏لندست هشت سال 2020 استفاده شد. نمونه های تعلیمی از گوگل ارث استخراج شد و صحت سنجی نتایج طبقه بندی ها به کمک ‏‏218 نقطه ‏تصادفی انجام شد. نتایج صحت سنجی نشان داد که استفاده از الگوریتم ‏LCZ‏ با صحت کلی و ضریب کاپای 33/96 درصد و 95/0 ‏بالاترین و ‏پس از آن روش های ماشین بردار پشتیبان و فیشر با صحت کلی 61/87 و 03/83 و ضریب کاپای 82/0 و 75/0 قرار دارند. از ‏این رو برای مطالعات ‏کاربری اراضی/پوشش اراضی روش ‏LCZ‏ که خرد اقلیم های محلی را در نظر می گیرد، پیشنهاد می شود.‏
    کلید واژگان: خرد اقلیم, طبقه بندی خشک, سنجش از دور, مناطق خشک و نیمه خشک, استخراج پدیده ها}
    Efficiency assessment of micro-climate change in land cover distinguishing ‎compared to some ‎supervised classification techniques for an arid urban ‎environment
    NAJMAE SATARI, Malihe Erfani *, Fatemeh Jahanishakib
    The distinction between barren and build-up areas is one of the most important issues in land use/land cover mapping ‎in arid and semi-arid climates. In this regard, many researchers have tried to increase the accuracy of classification ‎using different methods that, some of which are complex and time-consuming. Therefore, the present study conducted ‎aimed to apply micro-climate change through the implementation of Local Climate Zoning (LCZ) algorithm in land ‎use identification with emphasis on the separation of build-up areas in one of the arid cities of Iran, and the efficiency ‎of the method by investigation the classification accuracy was compared with various supervised methods including ‎maximum likelihood, minimum distance, Fisher, KNN, fuzzy, artificial neural network and support vector machine. ‎The study area is Zahedan city, which has a very significant growth of build-up areas in recent decades. For this ‎purpose, four periods of Landsat satellite images year 2020 were used. Training samples were extracted from Google ‎Earth and the validation of the classification results was performed using 218 random points. The accuracy results ‎showed that the use of LCZ algorithm with overall accuracy and kappa coefficient of 96.33% and 0.95, respectively is ‎the highest and then the support vector machine and Fisher methods with overall accuracy of 86.61 and 83.03 and ‎kappa coefficient of 0.82 and 0.75, respectively. Therefore, for land use / land cover studies, the LCZ method that ‎considers the micro-climate, is proposed.‎
    Keywords: Micro-climate, Hard classification, remote sensing, Arid, semi-arid areas, Feature extraction}
  • ارزیابی شاخص های مبتنی بر سنجش از دور در پایش خشکسالی شهرستان نی ریز
    محمد شعبانی*

    پیشینه و هدف:

     اطلاع از میزان و شدت خشکسالی در یک منطقه و برنامه ریزی جهت کاهش اثرات آن یکی از مهم ترین اصول مبارزه با خشکسالی است. پایش و مدیریت خشکسالی در یک منطقه با استفاده از داده های سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای به عنوان یک ابزار مناسب در پایش زمانی و مکانی خشکسالی کشاورزی می باشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی کارآیی داده های سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای در پهنه بندی خشکسالی کشاورزی در سال های 1379 تا 1400 در شهرستان نی ریز است. برای این منظور سه شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI)، شاخص وضعیت دمایی (TCI) و شاخص سلامت پوشش گیاهی (VHI) از روی تصاویر ماهواره ای مودیس برای برای دوره زمانی مورد نظر استخراج و نتایج حاصل از این شاخص ها با مقادیر شاخص بارش استاندارد (SPI)، در دوره های زمانی 1، 3 6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه مقایسه گردید.

    مواد و روش ها:

     منطقه مورد مطالعه در این تحقیق  شهرستان نی ریز  واقع در جنوب شرق استان فارس با وسعت 10787 کیلومتر مربع و جزء یکی از زیرحوزه های آبخیز دریاچه بختگان محسوب می گردد. متوسط ارتفاع منطقه 1798 متر، حداکثر ارتفاع منطقه 3235 متر و حداقل ارتفاع 1476 متر از سطح دریا می باشد. متوسط بارندگی، درجه حرارت و تبخیر و تعرق سالانه حوزه به ترتیب 204.8 میلی متر، 19 درجه سانتی گراد و 1058.3 میلی متر می باشد. در این تحقیق از داده های بارندگی ایستگاه سینوپتیک نی ریز در طول دوره آماری 22 ساله (1400-1379)  برای محاسبه شاخص بارش استاندارد (Standardized Precipitation Index, SPI) در دوره های زمانی 1، 3، 6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه استفاده شد.  سپس 3 شاخص مبتنی بر تصاویر ماهواره ای شامل شاخص وضعیت پوشش گیاهی (Vegetation Condition Index, VCI)، شاخص وضعیت دمایی (Temperature Condition Index, TCI) و شاخص سلامت گیاه (Vegetation, VHI Healthy Index) از روی داده های سنجده مودیس برای ماه اردیبهشت ماه از سال 2008 تا 2021  استخراج و با مقادیر شاخص بارش استاندارد (SPI)  در دوره های زمانی 1، 3 6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه بر اساس ضریب همبستگی پیرسون مقایسه گردید. در نهایت مناسب ترین شاخص خشکسالی مبتنی بر تصاویر ماهواره ای از بین شاخص ها انتخاب و درصد طبقات خشکسالی بر اساس شاخص منتخب در منطقه مورد مطالعه مشخص شد.

    نتایج و بحث:

     محاسبه مقادیر شاخص SPI با استفاده از نرم افزار شاخص های خشکسالی (Drought Indices Package, DIP) در دوره های زمانی 1، 3، 6، 9، 12، 18، 24 و 48 ماهه در دوره آماری 1400-1379 نشان داد که روند منحنی ها در بعضی سال ها کاهشی و در بعضی سال ها افزایشی و در اغلب سال ها تقریبا نرمال بوده است. بطور میانگین درصد وقوع خشکسالی ها و ترسالی ها بر اساس شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف در طول دوره آماری 68 درصد در شرایط نرمال، 18 درصد در شرایط ترسالی و 16 درصد در شرایط خشکسالی قرار دارد. نتایج حاصل از محاسبه شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف بر اساس داده های ایستگاه های سینوپتیک و داده های سنجش از دور مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بدین منظور مقادیر حاصل از تمامی شاخص های مبتنی بر تصاویر ماهواره ای شامل VCI، TCI و VHI استخراج  و اقدام به مقایسه و بررسی ضریب همبستگی آن ها با شاخص زمینی SPI در دوره های زمانی 1، 3، 6، 9، 12، 18، 24 و 48  گردید. مقادیر شاخص VCI در سال 1387 دارای کمترین مقدار (1/32 درصد) و در سال 1399 دارای بیشترین مقدار (41.3 درصد) در طول اردیبهشت ماه می باشد. بنابراین بر اساس مقدار شاخص VCI در طول دوره آماری در سال 1387 شرایط خشکسالی شدید در منطقه حاکم بوده و در سال 1399 پوشش گیاهی مطلوب تر و شرایط ترسالی بر منطقه حاکم بوده است. نتایج به دست آمده از شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف نیز موید این نکته است که شدیدترین خشکسالی و ترسالی در طول دوره آماری مورد مطالعه به ترتیب در دو سال 1387 و 1399 در منطقه رخ داده است. علاوه بر این شاخص VCI بیشترین همبستگی با شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف دارد و با همه دوره های زمانی SPI رابطه معنی داری دارد. شاخص TCI همبستگی معنی دار با هیچ یک از دوره های زمانی ندارد و رابطه همبستگی ضعیفی با شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف دارد. علاوه بر این شاخص VHI تنها با دوره های زمانی یک، سه، شش و دوازده ماهه همبستگی معنی دار در سطح  پنج درصد دارد و میزان همبستگی آن با شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف به مراتب کمتر از شاخص VCI است. توزیع مکانی شدت خشکسالی براساس مقادیر شاخص های مورد مطالعه در اردیبهشت ماه 1387  نشان داد که قسمت های شرقی منطقه که در ارتفاعات پایین نیز قرار دارد بیشتر تحت تاثیر خشکسالی قرار گرفته است. بررسی مساحت تحت تاثیر طبقات خشکسالی بر اساس شاخص TCI در سال 1387 نشان داد که در منطقه مورد مطالعه خشکسالی بسیار شدید و شدید وجود ندارد، 11درصد منطقه دچار خشکسالی متوسط، 22 درصد سطح دچار خشکسالی خفیف و 67 درصد نیز فاقد خشکسالی می باشد. بر اساس شاخص VCI در تاریخ مورد نظرسطح خشکسالی بسیار شدید 0.14 درصد، شدید 0.33 درصد، متوسط 17 درصد، خفیف 77 درصد و فاقد خشکسالی 6 درصد است. همچنین  بر اساس شاخص VHI خشکسالی بسیار شدید و شدید و خفیف در منطقه مورد مطالعه وجود ندارد و  فقط  9 درصد سطح منطقه دچار خشکسالی متوسط و 91 درصد نیز فاقد خشکسالی می باشد. توزیع مکانی شدت خشکسالی بر اساس مقادیر شاخص های مورد مطالعه در اردیبهشت ماه 1399 نشان می دهد که  در منطقه مورد مطالعه بر اساس شاخص TCI در تاریخ مورد نظر خشکسالی بسیار شدید و شدید وجود ندارد و 5 درصد سطح منطقه دارای خشکسالی متوسط، 22 درصد خشکسالی خفیف و 73 درصد نیز فاقد خشکسالی می باشد. بر اساس شاخص VCI در تاریخ مورد نظر درصد خشکسالی بسیار شدید 0.5 درصد،  شدید 0.8 درصد، متوسط 5 درصد، خفیف 31 درصد و فاقد خشکسالی 62 درصد است. همچنین بر اساس شاخص VHI در اردیبهشت ماه 99  مقدار 0.2 درصد سطح منطقه دارای خشکسالی متوسط، 30 درصد دارای خشکسالی خفیف و 69 درصد نیز فاقد خشکسالی است بر اساس این شاخص خشکسالی بسیار شدید و شدید در منطقه وجود ندارد.

    نتیجه گیری:

     پدیده خشکسالی یکی از مهم ترین بلایای طبیعی است که هرساله میلیون ها نفر از جمعیت جهان و قسمت های عظیمی از آن را مورد حمله خود قرار می دهد. این پدیده که به صورت آرام شروع و ماهیتی خزنده دارد می تواند باعث ایجاد خسارت های فراوان در بخش های کشاورزی و منابع طبیعی و محیط زیست گردد. اطلاع از نحوه وقوع و تهیه نقشه های شدت خشکسالی بر اساس روش های نوین و جدید تاثیر بسیار مثبت و جدی در مدیریت خشکسالی در یک منطقه دارد. یکی از روش های جدید و پرکاربرد در پایش زمانی و مکانی خشکسالی استفاده از شاخص های خشکسالی مبتنی بر تصاویر ماهواره ای است که اخیرا نیز در مباحث مربوط به خشکسالی از آن استفاده می شود. نتایج حاصل از تحلیل شاخص SPI نشان داد که در اکثر  دوره های زمانی شدیدترین خشکسالی و ترسالی در طول دوره مورد مطالعه به ترتیب در سال های 1387 و 1399 رخ داده است. همچنین نتایج نشان داد که شاخص TCI همبستگی معنی دار با هیچ یک از دوره های زمانی ندارد و همبستگی ضعیفی با شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف دارد. شاخص VHI با دوره های زمانی یک، سه، شش و دوازده ماهه همبستگی معنی دار در سطح پنج درصد دارد و همبستگی آن با شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف کمتر از شاخص VCI است. مقدار شاخص VCI در سال 1387 دارای کمترین مقدار (32.1 درصد) و در سال 1399 دارای بیشترین مقدار (41.3 درصد) در طول ماه اردیبهشت بوده است که با نتایج به دست آمده از شاخص SPI در منطقه مطابقت دارد. از طرفی این شاخص بیشترین همبستگی با شاخص SPI در دوره های زمانی مختلف دارد که همبستگی آن در سطح یک درصد معنی دار است و به عنوان شاخص ماهواره ای مناسب جهت پایش زمانی و مکانی خشکسالی در شهرستان نی ریز انتخاب می گردد. مقایسه نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج تحقیقات دیگر محققان، نشان از دقت بسیار خوب شاخص های سنجش از دور در پایش خشکسالی دارد. بنابراین استفاده از فن آوری سنجش از دور در پایش خشکسالی در مناطقی که فاقد ایستگاه های هواشناسی یا دارای ایستگاه های هواشناسی با تراکم کم یا به صورت پراکنده هستند پیشنهاد می گردد.

    کلید واژگان: خشکسالی, سنجش از دور, شاخص بارش استاندارد, نی ریز}
    Evaluation of indices based on remote sensing in drought monitoring of Neyriz city
    Mohammad Shabani *
    Background and Objective 

    Knowing the extent and severity of drought in a region and planning to reduce its effects is one of the most important principles of management in regional planning to combat drought. Drought monitoring and management in an area using remote sensing data and satellite imagery as a suitable tool in temporal and spatial monitoring of agricultural drought has always been the focus of regional managers. The purpose of this study is to investigate the efficiency of remote sensing data and satellite images in the zoning of agricultural drought in the years 2000 to 2021 in Neyriz city. For this purpose, three vegetation condition index (VCI), temperature condition index (TCI), and vegetation health index (VHI) were extracted from MODIS satellite images for the desired time period. The results of these indices were compared with the values of the standard precipitation index (SPI) in time series of 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24, and 48 months.

    Materials and Methods 

    The study area in this study is Neyriz city located in the southeast of Fars province with an area of 10787 Km2 and is part of one of the watersheds of Bakhtegan Lake. The average altitude of the region is 1798 meters, the maximum altitude of the region is 3235 meters and the minimum altitude is 1476 meters above sea level. The average annual rainfall, temperature, and evapotranspiration of the basin are 204.8 mm, 19 °C, and 1058.3 mm, respectively. In this study, the rainfall data of Neyriz synoptic station during the statistical period of 22 years (2000-2021) were used to calculate the SPI index in time series of 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24, and 48 months. Then, 3 indices based on satellite imagery including vegetation condition (VCI), temperature condition index (TCI), and plant health index (VHI) were extracted from Modis measured data for May month from 2008 to 2021 and with standard precipitation index (SPI) were compared in time series of 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24 and 48 months based on the correlation coefficient. Finally, the most appropriate drought index based on satellite images was selected from the indices and the percentage of drought classes was determined based on the selected index in the study area.

    Results and Discussion

     The results of calculating the values of the SPI index using DIP software in time series of 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24, and 48 months in the statistical period of 2000-2021 showed that the trend of curves in some years is decreasing, in some years it has been increasing and in most years it has been almost normal. On average, the incidence of droughts and wetlands according to the SPI index in different time series during the statistical period is 68% in normal conditions, 18% in wet conditions, and 16% in drought conditions. The results of calculating the SPI index in different ground series were analyzed based on data from synoptic stations and remote sensing data. For this purpose, the values obtained from all indices based on satellite images including VCI, TCI, and VHI are extracted and compared and their correlation coefficient with the ground SPI index in time series 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24, and 48 became. VCI index values in 2000 have the lowest value (32.1%) and in 2020 have the highest value (41.3%) during May. Therefore, based on the value of the VCI index during the statistical period in 2008, severe drought conditions prevailed in the region, and in 2020, more favorable vegetation and wetting conditions prevailed in the region. The results obtained from the SPI index in different time series also confirm the fact that the most severe drought and wet season during the statistical period studied in the two years 2000 and 2020, respectively, in the region. In addition, the VCI index is most correlated with the SPI index in different series and the SPI relationship is significant with the all-time series. TCI index has no significant correlation with any of the time series and has a weak correlation with the SPI index in different time series. In addition, the VHI index has a significant correlation with time series of one, three, six, and twelve months only at the level of 5% and its correlation with the SPI index in different time series is much less than the VCI index. Spatial distribution of drought intensity based on the values of the studied indices in May 2008 showed that the eastern parts of the region, which is also located at low altitudes, have been more affected by drought. The study of the area affected by drought classes based on the TCI index in 2008 showed that there is no very severe drought in the study area, 11% of the area suffers from moderate drought, 22% of the area suffers from mild drought and 67% has no drought. According to the VCI index, the level of severe drought on the date is 0.14%, severe at 0.33%, moderate at 17%, mild at 77%, and no drought at 6%. Also, according to the VHI index, there is no severe or severe drought in the study area only 9% of the area suffers from moderate drought and 91% does not have a drought. Spatial distribution of drought severity based on the values of the studied indices in May 2020 shows that in the study area according to the TCI index there is no very severe drought on the target date and 5% of the area has moderate drought, 22% drought Mild and 73% lack drought. According to the VCI index on the target date, the percentage of drought is very severe 0.5%, severe 0.8%, moderate 5%, mild 31%, and no drought 62%. Also, according to the VHI index in May 1999, 0.2% of the area has a moderate drought, 30% has a mild drought and 69% has no drought. According to this index, there is no very severe drought in the region.

    Conclusion

     Drought is one of the most important natural disasters that affect millions of people and large parts of the world every year. This phenomenon, which starts slowly and has a creeping nature, can cause a lot of damage to agriculture, natural resources, and the environment. Knowing how to occur and preparing drought severity maps based on new methods has a very positive and serious impact on drought management in an area. One of the new and widely used methods in temporal and spatial monitoring of drought is the use of drought indices based on satellite images, which has recently been used in drought-related topics. The results of the SPI index analysis showed that in most time series, the most severe drought and wet season during the study period occurred in 2000 and 2020, respectively. The results also showed that the temperature condition index (TCI) has no significant correlation with any of the time series and has a weak correlation with the SPI index in different time series. The plant health index (VHI) with time series of one, three, six, and twelve months has a significant correlation at the level of 5% and its correlation with the SPI index in different time series is less than the vegetation condition index (VCI). The value of the VCI index in 2008 had the lowest value (32.1%) and in 2020 had the highest value (41.3%) during May, which is consistent with the results obtained from the SPI index in the region. A comparison of the results of this study with the results of other researchers shows the excellent accuracy of remote sensing indices in drought monitoring. Therefore, the use of remote sensing technology in drought monitoring in areas that do not have meteorological stations or have meteorological stations with low density or scattered is recommended.

    Keywords: drought, remote sensing, Standard precipitation index, Neyriz}
  • محدثه قنبری مطلق*، مسعود کیادلیری، منصور حلیمی
    تغییرات آب و هوایی که در ایران عمدتا به صورت تشدید دوره های خشکسالی و افزایش دما تظاهر کرده است، می تواند تاثیرات عمیقی در اکوسیستم های جنگلی زاگرس در غرب ایران داشته باشد. در این مطالعه، روند خشکسالی (با شاخص PDSI) و اثرات آن بر پویایی زمانی- مکانی شاخص سبزینگی EVI محصول سنجنده MODIS از طریق بررسی رابطه همبستگی در دوره آماری 2000 تا 2020 در جنگل های بلوط زاگرس در استان کهگیلویه و بویراحمد بررسی گردید. برای تعیین مقدار آستانه سبزینگی شاخص از نمونه برداری در 20 نقطه در جنگل های استان و مقادیر شاخص EVI در این مناطق استفاده شد. نتایج نشان داد مقدار آستانه سبزینگی شاخص EVI در این جنگل ها در ماه خرداد حداکثر بوده است. از میزان شاخص سبزینگی و از مساحت جنگل های بلوط استان در دوره مطالعه کاسته شده است. سبزینگی پیک جنگل های بلوط استان حساسیت معنی داری به تغییر در بارش و خشکسالی در اواخر دوره سرد سال و فصل بهار داشت. فازهای منفی شاخص های خشکسالی کاملا منطبق بر دوره های افت سبزینگی بوده است. شاخص EVI، به عنوان شاخص سبزینگی جنگلی حساسیت بالایی را به شاخص خشکسالی PDSI نشان داده است. شاخص PDSI نیز توانسته است 0/74 از تغییرات فضایی EVI را در سه ماه فروردین، اردیبهشت و خرداد تبیین نماید.
    کلید واژگان: پویایی زمانی- مکانی, سنجش از دور, شاخص پالمر, همبستگی, EVI}
    Mohadeseh Ghanbari Motlagh *, Masoud Kiadaliri, Mansour Halimi
    Climate changes in Iran, which have mainly manifested in the form of intensifying periods of drought and increasing temperature, can have profound effects on the forest ecosystems of Zagros in the west of Iran. In this study, the drought trend (with PDSI index) and its effects on the spatial-temporal dynamics of EVI greenness index from MODIS sensor were investigated through correlational relationship in the statistical period from 2000 to 2020 in Zagros oak forests in Kohgiluyeh and Boyer-Ahmad province. To determine the greenness index threshold value, sampling at 20 points in the forests of the province and EVI index values in these areas were used. The results showed that the greenness threshold value of EVI in these forests was at the maximum level in June. The greenness index value and the area of the oak forests of the province have decreased during the study period. The peak greenness of the oak forests of the province had a significant sensitivity to changes in rainfall and drought at the end of the cold period of the year and in the spring season. The negative phases of the drought indices have been completely consistent with the periods of greenness loss. The EVI, as an index of forest greenness, has shown a high sensitivity to the PDSI drought index. The PDSI index has also been able to explain 0.74 of the spatial changes of EVI in the three months of April, May, and June.
    Keywords: Correlation, EVI, Palmer index, Remote sensing, Spatiotemporal dynamic}
  • امید رفیعیان*، خلیل ولی زاده کامران، محمدابراهیم رمضانی، سجاد مشیری

    جنگل ارزشمند ارسباران اکوسیستمی پیچیده و پویا است که همواره در معرض آتش سوزی های گسترده بوده است. هدف تحقیق حاضر بهره گیری از فناوری سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی و قابلیت های فنی سامانه گوگل ارث انجین به منظور تهیه نقشه وقوع آتش سوزی در مراتع و جنگل های ارسباران بود. به منظور انتخاب روش و نوع ماهواره مناسب از بین سنتینل2 و لندست8 از شاخص جداپذیری استفاده شد. بر این اساس، از بین شاخص های مختلف شناسایی آتش سوزی، شاخص تفاضلی RdNBR برای تهیه نقشه نهایی 9 سال اخیر و تجمعی آتش سوزی انتخاب شد. در ارزیابی صحت نقشه حاصل به صورت کمی، 84 درصد نقاط واقعی آتش سوزی ثبت شده توسط اداره کل منابع طبیعی و آبخیزداری استان آذربایجان شرقی در فاصله 200 متری پلی گون های آتش سوزی مستخرج از تصاویر ماهواره ای قرار گرفتند که نشان دهنده صحت بالای نقشه آتش سوزی بود. بازدید میدانی نیز تطابق خوبی بین مناطق آتش سوزی منتج از پردازش تصاویر ماهواره ای با وضعیت موجود منطقه نشان داد. تحقیق حاضر پتانسیل بالای این دو ماهواره و نیز توانایی و امکانات فوق العاده سامانه گوگل ارث انجین در تامین حجم عظیم داده های دورسنجی و پردازش های پیشرفته بر روی آنها برای تهیه نقشه های وقوع آتش سوزی را نشان داد. مزایای لندست8 نسبت به سنتینل2، داشتن باند حرارتی و سری زمانی بیشتر است. قدرت مکانی و رادیومتری هر دو تقریبا مشابه است و نقیصه فاصله زمانی زیاد تصاویر تکراری در لندست8 با ترکیب آن با تصاویر لندست9 تا حد زیادی جبران خواهد شد. در نهایت همسو با نتایج تحقیقات مشابه، لندست8 در مجموع به سنتینل2 ارجحیت دارد. با توجه به فقدان داده های مکانی دقیق، صحیح و هم مقیاس از منطقه ارسباران، ایجاد یک پایگاه اطلاعات مکانی یکپارچه و بزرگ مقیاس پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: آتش سوزی, ارسباران, سنجش از دور, سیستم اطلاعات جغرافیایی, گوگل ارث انجین}
    Omid Rafieyan *, Khalil Valizadeh Kamran, MohammadEbrahim Ramazani, Sajjad Moshiri

    The valuable Arasbaran forest is a complex and dynamic ecosystem that has always been subject to extensive fires. The purpose of the present research is to utilize the technology of remote sensing and geographic information system and the technical abilities of the Google Earth Engine system in order to prepare a fire occurrence map in the rangelands and forests of Arasbaran. In order to choose the appropriate method and type of satellite between Sentinel2 and Landsat8, the separability index was used. Accordingly, the RdNBR differential index was selected among the different indicators of fire detection to prepare the final map of the last 9 years and the cumulative fire map. Based on the accuracy assessment of the resulting map quantitatively, 84% of the actual fire points recorded by the General Directorate of Natural Resources and Watershed of East Azarbayjan province were placed at a distance of 200 meters from fire polygons extracted from satellite images, which showed the high accuracy of the fire map. The field visit also showed a good match among the fire areas resulting from the processing of satellite images with the existing situation of the region. The current research showed the high potential of these two satellites as well as the extraordinary ability and facilities of the Google Earth Engine system in providing a huge amount of remotely sensed data and advanced processing on them to prepare fire occurrence maps. The advantages of Landsat8 compared to Sentinel2 are having thermal bands and more time series. The spatial and radiometric resolution of both are almost similar, and the low-temporal resolution of Landsat8 will be compensated by combining it with Landsat 9 images. Therefore, in line with the results of similar studies, Landsat8 is generally preferable to Sentinel2. For the correct and scaled spatial data from Arasbaran region, it is suggested to create an integrated and large-scale Geo-database due to the lack of accuracy.

    Keywords: Arasbaran, fire, Geographic information system, Google Earth Engine, Remote sensing}
  • Sadegh Mokhtarisabet *, Afsaneh Shahriari
    Background and objective

     In recent years, the importance of modeling and predicting land-use/land-cover (LULC) changes for regional planning and environmental management has grown significantly. This study aims to discover and predict LULC changes in the South Pars' special economic zone over a 20-year period.

    Materials and methods

      In this study, geographic information system (GIS) and a remote sensing technique (RS) were used to classify satellite imagery and the land change modeler (LCM) for monitoring LULC changes. The CA-Markov model was also used to predict LULC changes. The input data of our model were satellite images from TM sensor (Thematic Mapper) for 1998, and 2008 and OLI sensor (Operation Land Imager) for 2018, and this led us to predict LULC changes for 2028.

    Results and conclusion

     Monitoring the results indicated that the area of the built-up areas was increased by 21.2533 km2 (0.81%) during this period, and the largest reduction area was related to the Bare land with 15,298 KM2 (-1.174%). prediction of LULC changes for 2028 revealed that the area of the Built-up areas is doubled and its area will reach 48.65 KM2 (56%). Water bodies and bare land areas will decrease by 113.13 km2 (-19%) to 165.96 km2 (-12%) respectively. Vegetation cover will increase to 23.24 km2 (65%). These results showed that the study area is susceptible to changes due to environmental and human factors that should be considered in urban and environmental planning.

    Keywords: Asaloyeh, Land Use Land Cover, CA-Markov model, Environmental changes, remote sensing}
  • Mahdieh Rezaeyan *
    Background and objective

    Population growth and industrialization of cities have led to the rapid growth of urbanization and development of cities. Today, the evaluation of urban physical development using modern remote sensing techniques can provide basic information to planners. The purpose of this study is to investigate the trend of urban development and its effects on changes in vegetation, temperature, rainfall, and air pollution in the two metropolises of Tehran and Isfahan.

    Materials and methods

      In this study, two systems Google Earth Engine (GEE) and Giovanni have been used to analyze indicators such as temperature, vegetation, humidity, and precipitation. NDVI maps and diagrams of two cities in 5- and 10-year periods were produced from MODIS satellite (2000 to 2021) and Landsat 8 (2013 to 2021).

    Results and conclusion

    Urban development and population growth in Tehran have led to an increase in heat islands (LST) and temperature in the region, which has a direct effect on the reduction of snow and rain and, as a result, the reduction of runoff, vegetation, and soil moisture. Due to the development of industrial towns and residential constructions around Isfahan, destructive environmental effects related to vegetation, weather, and pollution in Mashhad, and the increase in urbanization and industry have led to a decrease in the level of vegetation and NDVI in this area. This conclusion was obtained that the obtained results confirm that the development of the cities of Tehran and Isfahan has destructive environmental effects on the weather and vegetation in all directions.

    Keywords: remote sensing, dew point, NDVI, runoff, SRTM}
  • محمدعلی قلی نتاج ملکشاه، داود جهانی، سید رمضان موسوی*، نادر کهنسال قدیم وند، سیدحمید وزیری

    پیشینه و هدف :

    سیمای مرکبی از همه ناهمواری‌ها، اشکال، فضای خالی و پدیده‌هایی که در اثر خورندگی آب در سطح و در زیر سطح زمین در سازندهای زمین‌شناسی قابل‌حل مختلف ایجاد می‌شوند را کارست گفته که تقریبا 15 درصد از سنگ‌های رخنمون یافته جهان را در برگرفته‌اند. علی‌رغم اهمیت مناطق کارستی در ادوار گذشته، امروزه، مطالعه، شناسایی، تحلیل مکانی و مدیریت این مناطق، موردتوجه جدی زمین شناسان، هیدرولوژیست‌ها، هیدروژیولوژیست ها، اکوتوریست ها، ژیوتوریست ها و زیست‌محیطی در مقیاس‌های گوناگون است. از طرفی با توجه به برخی از شرایط ویژه مانند بحران آب و یافتن نقاط دارای ذخایر آبی پایدار و یا مناطق مناسب جهت احداث سدها و سایر سازه‌های با ریسک کم و ضریب اطمینان بالا، شناسایی مناطق کارستی از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین پدیده کارست در ابعاد گوناگون، از دیدگاه زمین‌شناسی و ژیومورفولوژی نیز دارای جایگاه ویژه‌ای است، زیرا علل و چگونگی فرآیندها و اشکال انحلالی و گسترش آن‌ها بر سنگ‌ها و کانی‌ها دارای اهمیت بسیار بالایی است. شرق مازندران به‌ویژه در محدوده موردمطالعه، ازلحاظ زمین‌شناسی یکی از مناطق دارای پتانسیل فرآیند کارستی بوده و با توجه به شرایط محیطی به‌خصوص وضعیت پوشش گیاهی و راه‌های دسترسی، کمتر موردمطالعه قرارگرفته است. بر این اساس، این مطالعه، به‌منظور شناسایی مناطق کارستی و میزان گسترش آن‌ها با استفاده از روش سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در حوضه ظالم رود ساری در استان مازندران در شمال ایران متمرکز است.

    مواد و روش‌ها:

     به‌منظور شناسایی مناطق کارستی و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی آبخوان‌های موجود، ابتدا لازم بود مناطق کارستی شناسایی و سپس وضعیت فیزیکوشیمیایی آن ارزیابی می‌گردید. در گام نخست، با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای لندست Landsat، استر ASTER و SRTM، نقشه‌های زمین‌شناسی، اطلاعات آب‌وهوایی و بازدیدهای میدانی، عوامل موثر بر کارستی شدن که شامل نوع سنگ، خطواره‌ها نظیر گسل‌ها و شکستگی‌ها، پوشش گیاهی، آب‌وهوا، وضعیت آبراهه‌ها و شیب توپوگرافی هستند، استخراج شده‌اند. قابل‌ذکر است که در این گام، برای به دست آوردن نتیجه بهتر، از منطق فازی و تحلیل سلسله مراتبی (AHP) بهره گرفته شده است. در گام دوم، به‌منظور بررسی وضعیت فیزیکوشیمیایی آبخوان، پارامترهای شیمیایی برخی از چشمه‌ها، مورد تجزیه‌وتحلیل قرارگرفته و پارامترهای انحلالی، ضرایب اشباعی، منشا مواد شیمیایی محلول در آب و سیستم کلی جریان در آبخوان‌های موجود مشخص شده است. در این مطالعه، تعیین ترکیب و پراکندگی سنگی، بر اساس بازدیدهای میدانی و به کمک نقشه‌های زمین‌شناسی یک‌صد هزارم بهشهر و ساری که زمین مرجع شده‌اند، انجام شده است. برای استخراج خطواره‌های ناشی از شکستگی‌ها، از سه روش دستی، خودکار و نیمه اتوماتیک استفاده شده است. در روش دستی، با اعمال فیلترهای High Pass، PCA و ترکیب رنگی داده‌های ماهواره‌ای لندست-8، خطواره‌ها بارزسازی و استخراج شده‌اند. در روش اتوماتیک، از الگوریتم Segment Tracing Algorithm (STA) در نرم‌افزار PCI، کمک گرفته شده است. در الگوریتم STA، پیکسل‌های خطی بر اساس اختلاف درجه خاکستری شناسایی و سپس بر اساس پارامترهای RADI، GTHR، LTHR، FTHR، ATHR و DTHR به بردار تبدیل گردیده‌اند. جهت تشخیص و استخراج وضعیت پوشش گیاهی، از شاخص Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) بر روی داده‌های سنجنده OLI از ماهواره لندست-8، کمک گرفته شده است. آبراهه‌ها، با کمک اکستنشن ArcHydro در GIS شناسایی گردیدند. برای تولید DEM موردنیاز، از تکنیک‌های فتوگرامتری بر روی تصاویر زوج استریو سنجنده ASTER در نرم‌افزار Idrisi و بر اساس متغیرهای پارامتری توجیه‌های داخلی و خارجی (External and Internal Orientation) سنجنده و نقاط کنترلی زمینی (Ground Control Points, GCPs) انجام شده است. شیب توپوگرافی منطقه به کمک DEM و بر اساس درجه در محیط نرم‌افزاری GIS محاسبه و نقشه آن تهیه شده است. بر اساس داده‌های آب هوایی اداره کل هواشناسی استان مازندران، وضعیت آب‌وهوایی به‌صورت منحنی‌های هم‌دما، هم بارش و هم تبخیر مشخص و نوع آب‌وهوا نیز، از روش De Marton تعیین شده است.

    نتایج و بحث :

    حاصل فعالیت‌های فوق، تولید نقشه‌های سنگ‌شناسی، تراکم و فاصله از خطواره‌های حاصل از شکستگی، تراکم و فاصله از آبراهه‌ها، شیب توپوگرافی، هم بارش و پوشش گیاهی بوده است. با توجه به معیارهای متفاوت بکار رفته در نقشه‌های تولیدشده و وجود نیاز به معیاری واحد و قابل‌مقایسه و متناسب برای تلفیق لایه‌های اطلاعاتی، از منطق فازی کمک گرفته شده است. در این حالت، کلیه لایه‌ها با مرز غیرقطعی به‌جز لیتولوژی که دارای مرز قطعی بوده و تابع منطق بولین است، فازی سازی شده‌اند و در ادامه در GIS، به‌صورت لایه‌های فازی سازی شده استخراج گردیده‌اند. از طرفی، چون وزن و ضریب اثربخشی عوامل هشت‌گانه موثر در وقوع پدیده کارست یکسان نیستند، برای تعیین ارجحیت و اولویت‌بندی این عوامل، از روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) استفاده شده است و میزان مشارکت و به عبارتی وزن هر یک از معیارها با ضریب ناسازگاری کمتر از یک درصد در نرم‌افزار Expert Choice 12 محاسبه شده است. درنهایت، با روش ترکیب خطی وزن‌دار (WLC)، لایه‌های رستری فازی شده بر اساس وزن موثر آن‌ها، با عملگر تجمعی توافقی (Compromise Operator) یا گاما تلفیق شده و نقشه پراکندگی پدیده کارست با ضریب احتمال متفاوت در محدوده موردمطالعه استخراج گردید. در گام بعدی، به‌منظور بررسی وضعیت فیزیکوشیمیایی آبخوان‌ها و ارزیابی پدیده کارست، تعداد 18 چشمه با دبی مساوی و بیشتر از سه لیتر بر ثانیه انتخاب و به کمک نرم‌افزارهای SPPS، RockWorks2016 و PHREEQC2.6 مورد ارزیابی قرارگرفته‌اند و ضمن استخراج جداول و نمودارهای هیدروژیوشیمیایی، شاخص اشباعی کانی‌های متعدد نیز، محاسبه گردیده‌اند.

    نتیجه گیری:

     نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که پدیده کارست، در بخش مرکزی دارای بیشترین گسترش بوده و خطواره‌های حاصل از شکستگی‌ها، بیشترین نقش را در تشکیل این پدیده داشته‌اند. تیپ آب این چشمه‌ها، بی‌کربنات کلسیک- منیزیک بوده و بر‌اساس نمودار گیپس، نقش سنگ‌های تشکیل‌دهنده آبخوان در تعیین ترکیب شیمیایی آب، بسیار واضح است. همچنین، با توجه به شاخص‌های اشباعی کانی‌ها، نوع جریان در مخازن آب‌های زیرزمینی، به‌صورت افشان و افشان- مجرایی است. بر اساس این تحقیق، بهره‌گیری از فن‌آوری نوین سنجش‌ازدور و GIS، موجب افزایش دقت و سرعت و کاهش هزینه در مطالعات کارستی به‌همراه دارد.

    کلید واژگان: کارست, هیدروژئوشیمی, سنجش از دور و GIS, منطق فازی, حوزه آبریز ظالم رود, مازندران}
    MohammadAli Gholi Nataj Malekshah, Davood Jahani, Seyed Ramzan Mousavi *, Nader Kohansal Ghadimvand, Seyed Hamid Vaziri

    Background and Objective :

    Karst is a composite image of all the roughness, shapes, pores, and phenomena caused by water corrosion, above and below the surface, in various soluble geological formations, which cover about 15% of the world's exposed rocks. Despite the importance of karst areas in the past, today, the study, identification, spatial analysis and management of these areas are of very interest to geologists, hydrologists, hydrogeologists, eco-tourists, geotourists and environmentalists at various scales. Karst phenomenon also has a special place in various dimensions from the point of view of geology and geomorphology, because the causes and methods of dissolution processes and forms and their extension in rocks and minerals are of great importance to East Mazandaran, especially in the study area, is geologically one of the areas with karst process potential and has been less studied due to environmental conditions, especially vegetation and access roads. This study is focused on identifying karst areas and their extent using RS and GIS method in the Zalem-Rud Sari basin in Mazandaran province in northern Iran. In order to identify karst areas and physicochemical characteristics of existing aquifers, it was first necessary to identify karst areas and then assess their physicochemical status. In the first step, using Landsat, ASTER and SRTM satellite data, geological maps, weather information and field visits, factors affecting karstification such as rock types, Fracture lineaments, vegetation, climate, condition of the drainages and the slope of the topography are extracted. It should be noted that in this step, to obtain a better result, fuzzy logic and Hierarchical Analysis Process have been used. In the second step, in order to investigate the physicochemical condition of the aquifer, the chemical parameters of some springs are analyzed and the dissolution parameters, saturation indices, the origin of water-soluble components and the general flow system in the existing aquifers are determined.

    Materials and Methods:

     In this study, the composition and distribution of rock, based on field visits and georeferenced geological maps of one hundred thousandths of Behshahr and Sari, have been done. Three methods of manual, automatic and semi-automatic have been used to extract the lineaments due to fractures. In the manual method, the lineaments are highlighted and extracted by applying High Pass filters, PCA and the color combination of Landsat 8 satellite data. In the automatic method, the Segment Tracing Algorithm (STA) in PCI software is used. In the STA algorithm, linear pixels are identified based on the degree of gray difference and then converted to vectors based on RADI, GTHR, LTHR, FTHR, ATHR and DTHR parameters. The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was used to detect and extract vegetation status on OLI sensor data from the Landsat 8 satellite. To generate DEM, photogrammetric techniques were performed on a pair of stereo images of ASTER sensor in Idrisi software based on parametric variables of external and external orientations and ground control points (GCPs). The topographic slope of the area has been calculated by DEM and based on the degree in GIS and its map has been prepared. Based on the weather data of the General Meteorological Department of Mazandaran Province, the weather condition is determined by the isothermal, isohyetal and isoevaporation curves and the type of weather is determined by the De Marton method.

    Results and Discussion :

    The result of the above activities has been the production of lithological maps, density and distance from fracture lineaments, density and distance from drainages, topographic slope, rainfall and vegetation. Due to the different criteria used in the generated maps and the need for a single, comparable and proportionate criteria for combining information layers, fuzzy logic has been used. In this case, all layers, except lithology, which has a definite boundary and is a function of Boolean logic, are fuzzy and then extracted as fuzzy layers in GIS. On the other hand, because the weight and effectiveness of the eight factors affecting the occurrence of the karst phenomenon are not the same, the Hierarchical Analysis (AHP) method has been used to determine the preference and prioritization of these factors. And the participation rate, in other words, the weight of each criterion with an incompatibility coefficient of less than one percent has been calculated in Expert Choice 12 software. Finally, by the weighted linear combination (WLC) method, fuzzy raster layers based on their effective weight are combined with Compromise Operator or Gamma and the karst distribution map is extracted with different probability coefficients in the study area. In the next step, in order to investigate the physicochemical status of the aquifers and evaluate the karst phenomenon, 18 springs with equal flow and more than three litres per second were selected and evaluated using SPPS, RockWorks2016 and PHREEQC2.6 software. In addition to extracting hydrogeochemical tables and graphs, the saturation index of various minerals has also been calculated.

    Conclusion:

     The results of this study show that the karst phenomenon has the most spread in the central part and the lineaments resulting from fractures have played the most role in the formation of this phenomenon. The water type of these springs is calcium-magnesium bicarbonate and according to the Gibbs diagram, the role of aquifer rocks in determining the chemical composition of water is very clear. Also, the saturation indices of minerals and the type of flow in groundwater reservoirs are diffuse and diffuse-duct flows. To this research, the use of new remote sensing technology and GIS increases accuracy and speed and reduces costs in karst studies.

    Keywords: Karst, Hydro-geochemistry, remote sensing, GIS, fuzzy logic, Zalem-Rud sub-basin, Mazandaran}
  • امجد ملکی*، علی خزایی، علی عبدالملکی
    پیشینه و هدف

    زلزله علاوه بر اثرهای مخرب بر سازه‌هایی که به دست انسان ساخته شده اند، بر منابع آب های سطحی نیز اثرات متفاوت دارد. همواره رخداد زلزله‌ها بسته به شدت، زمان، جهت و عمق آن، باعث افزایش یا کاهش دبی آب می شود. حتی ممکن است باعث جریان یافتن آب چشمه‌ای شود که سالیان سال خشک شده است. استفاده از فن آوری سنجش ازدور در علوم مختلف زمین به دلیل پوشش وسیع تصاویر ماهواره ای، بهنگام بودن تصاویر و هزینه پایین آن نسبت به روش های زمینی بسیار متداول است. همچنین از قابلیت های مهم و منحصربه فرد داده های رقومی ماهواره ای، دارا بودن قدرت تفکیک زمانی، مکانی، طیفی و رادیومتریک می باشد. از آنجایی که در برخی موارد اطلاعات بدست آمده از یک سنجنده به تنهایی پاسخگوی نیازهای مورد نظر نیست. علیرغم اینکه داده های چند طیفی اپتیک اطلاعات غنی طیفی را از عوارض مختلف به ما می دهد، اما به طور قابل توجهی تحت تاثیر عوامل محیطی مانند دود، مه، ابر و میزان نور خورشید قرار می گیرد. برخلاف سنجنده های اپتیک، داده های رادار با روزنه مجازی (SAR) با مستقل بودن از شرایط آب و هوایی و تابشی مختلف و هم چنین حساسیت پراکنش سیگنال های آن به پارامتر های تارگت همانند ساختار (شکل، جهت گیری، اندازه)، میزان زبری و میزان رطوبت عوارض می توانند اطلاعات بیش تری را از منطقه مورد مطالعه فراهم آورد اما از سوی، تصاویر راداری نمی توانند جزییات و لبه اشیاء را به وضوح مشخص کنند. بنابراین ترکیب خصوصیات مختلف از تصاویر اپتیک و داده های راداری با استفاده از تکنیک های تلفیق تصویر، می تواند یک دید کامل تر از تارگت مورد نظر نمایش داده و دقت و اعتمادپذیری بالاتری برای نتیجه های بدست آمده از این روش ارایه دهد. بنابراین درتحقیق حاضرجهت نیل به هدف فوق با استفاده از داده های ماهواره ای و روش ترکیب تصاویر، دیتاها به گونه ای یکسان سازی گردیده که بتوانند درکنار همدیگردرقالب یک دیتاست برای پردازش ها مورد استفاده قرار گیرند.

    مواد و روش ها

     از روش ترکیب تصاویر ماهواره ای تغییرات کمی منابع آب سطحی متاثرازلزله شهرستان سرپل ذهاب در بازه زمانی 7 روزه 11/11/2017 تا 17/11/2017 با استفاده از داده های راداری (S_1A-IW-SLC)، با بیس لاین مکانی 100 متر و داده های اپتیکی لندست 8 (OLI)، و با اعمال تکنیک های سنجش‌ازدور و شاخص های تشخیص تغییرات منابع آب از جمله شاخص نرمال شده تفاضل پوشش گیاهی (NDVI) و شاخص اصلاح شده اختلاف آب نرمال شده (MNDWI) در محیط نرم‌افزار انوی ENVI و سپس تجزیه‌وتحلیل در محیط نرم‌افزار  ArcGIS به‌دست‌آمده است.

    نتایج و بحث

    بررسی نتایج تغییرات کمی منابع آب های سطحی نشان می دهد که در بازده زمانی 7 روزه بعد از رخداد زلزله در محدوده مورد مطالعه بیشترین میزان تغییرات کمی (بصورت کاهشی) در سدهای (تنگه حمام و سد گیلان غرب) اتفاق افتاده است. بگونه ای که سد تنگه حمام دچار کاهشی به مقدار 0.13 مترمربع و سد گیلان غرب کاهشی به مقدار 0.07 مترمربع بوده. همچنین تغییرات کمی بصورت افزایشی در سطح (سراب گرم سرپل ذهاب (منبع آب شرب منطقه)، رودخانه سیروان و مسیل ها)، اتفاق افتاده و در مجموع  به مقدار 7523421 مترمربع تغییرات در سطح منابع آب های سطحی منطقه مورد مطالعه بعد از رخداد زلزله وجود داشته است.

    نتیجه گیری

     رخداد زلزله باعث افزایش خروج آب های زیرزمینی و کم شدن حجم سطح سدهای منطقه و تغذیه رودخانه‌های سطحی منطقه ازجمله(رودخانه سیروان) و درنهایت موجب تلف شدن آب گردیده و در بعضی از مکان‌ها باعث خشک شدن چشمه ها و لطمه زدن به شرایط نرمال زندگی شده است.

    کلید واژگان: شاخص نرمال شده تفاضل پوشش گیاهی (NDVI), شاخص اصلاح شده اختلاف آب نرمال شده (MNDWI), سنجش از دور, منابع آب, سرپل ذهاب}
    Amjad Maleki *, Ali Khazai, Ali Abdolmaleki
    Background and Objective

     Earthquake In addition to the destructive effects of man-made structures, earthquakes also have different effects on surface water resources. Earthquakes always increase or decrease the water flow depending on its intensity, time, direction, and profundity. It may even cause the springtime fountain to flow that has dried up over the years. The use of remote evaluation technology in various earth sciences is very common compared to geocentric methods due to the wide coverage of satellite images, the timeliness of images, and its little cost. Also, one of the important and unique capabilities of digital satellite data is its temporal, spatial, spectral, and radiometric resolution. These important features of satellite imagery allow for important studies such as the evaluation and monitoring of dynamic phenomena such as quantitative changes in water resources in temporal and spatial dimensions. Because in some cases the information obtained from a sensor alone does not meet the desired needs. Although optical multispectral data provide rich spectral information of various effects, it is significantly affected by environmental factors such as smoke, fog, clouds, and the amount of sunlight. Unlike optical sensors, radar data with virtual aperture (SAR) is independent of different weather and radiation conditions, as well as the sensitivity of its signal, scatter to target parameters such as structure (shape, orientation, size), roughness, and moisture content of the features can provide more information about the study area, but on the other hand, radar images cannot clearly identify the details and edges of objects. Therefore, combining different properties of optics images and radar data using image integration techniques can provide a more complete view of the target and provide higher accuracy and reliability for the results obtained from this method. In the present perusal, in order to achieve the above purpose, using satellite data and the image combination method, the data have been standardized in such a way that they can be used together in the form of a dataset for processing.

    Materials and Methods

    Using the method of combining satellite images of quantitative changes of surface water resources, affected by the SARPOL-E-ZAHAB earthquake in the course of 7 days, 11/11/2017 to 17/11/2017, using radar data (S_1A-IW-SLC), With 100 m spatial baseline and Landsat 8 (OLI) optical data, and obtained by applying remote evaluation techniques and indicators to detect changes in water resources, including Normalized difference vegetation index (NDVI), Modified normalized difference water index (MNDWI) in ENVI software environment and then analysis in ArcGIS software environment.

    Results and Discussion

    Examination of the results of quantitative changes in surface water resources shows that in the time period of 7 days after the earthquake in the study area, the highest amount of small changes (in a decreasing manner) occurred in dams (HAMMAM Strait and GILANGH-GHARB Dam). As the Strait of HAMMAM dam decreased by 0.13 square meters and the Gilan GHARB dam decreased by 0.07 square meters. Also, small changes occurred in the surface (SARPOL-E-ZAHAB SARAB-GARM) (drinking water source of the region), SIRVAN river and canals), and there were a total of 7523421 square meters of changes in the surface water resources of the study area after the earthquake.

    Conclusion

    The earthquake caused the outflow of groundwater and decreased the volume of dams in the region and fed the surface rivers of the region, including (the Sirvan river) and finally caused water loss and in some places caused the drying of springs and Damage to normal living conditions.

    Keywords: Earthquake, Normalized difference vegetation index (NDVI), Modified normalized difference water index (MNDWI), remote sensing, Water resources, Sarpol-e-Zahab}
  • مریم حقیقی خمامی*، محمدجواد تجدد، مکرم روانبخش، فریبرز جمالزاد فلاح
    پیشینه و هدف

     در طول سالیان اخیر تحقیقات زیادی در تالاب انزلی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین تالاب ‌های عضو کنوانسیون رامسر انجام‌ گرفته است. که با توجه به ماهیت و موقعیت جغرافیایی تالاب از هزینه بالایی برخوردار بوده است. نیاز به شناسایی، طبقه ‌بندی، آشکارسازی، پیش ‌بینی و پیشرفت تکنولوژی این امکان را داده تا با هزینه‌ ای به‌مراتب کمتر بتوانیم با داده‌ های سنجش‌ از دور و با استفاده از قابلیت ‌هایی چون سهل ‌الوصول بودن، دقت بالا، پوشش وسیع و قابل تکراری بودن ازنظر زمانی و مکانی و استخراج اطلاعات در زمان نسبتا کم، محیط‌ های طبیعی را با دقت و سرعت بیشتری بررسی کنیم زیرا یکی از مهم ‌ترین مشکلاتی که در مسئله بررسی تغییرات پوشش گیاهی وجود دارد عدم وجود اطلاعات مکان‌دار دقیق منطقه در طول زمان است. تصاویر ماهواره ‌ای و فناوری سنجش ‌از دور این امکان را فراهم می ‌کند تا با اتکا به اطلاعات تولیدی از آن به برنامه بهتری جهت مدیریت محیط‌زیست دست‌ یافت. در این مطالعه طبقه ‌بندی پوشش گیاهی تالاب انزلی با استفاده از تکنیک طبقه ‌بندی شیگرا تصویر ماهواره‌ لندست با نمونه ‌برداری زمینی و بر پایه شاخص تالابی گیاهان و همچنین میزان ترکم پوشش گیاهی با تهیه نقشه شاخص پوشش گیاهی (NDVI) مورد بررسی و تجزیه ‌و تحلیل قرار گرفت. از نقشه‌ های طبقه ‌بندی پوشش گیاهی تالاب می‌ توان در تشخیص میزان و نوع پوشش و برنامه‌ ریزی جهت حفظ و احیا تالاب بهره جست.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه که تهیه نقشه طبقه‌ بندی پوشش گیاهی بر اساس شاخص تالابی به‌عنوان یکی از معیارهای موردنیاز مرزبندی اکولوژیکی تالاب، مدنظر است. ابتدا محدوده های کلی پوشش گیاهی تالاب در ساحل و پیرامون آن شناسایی شد. سپس داده های پوشش گیاهی گونه‌ های آبزی تالاب از مناطق مختلف آبی تالابی در پلات‌ های 0.25 مترمربعی و در محدوده حاشیه خشکی از گونه ‌های خشکی ‌زی حاشیه تالاب به کمک پلات های 1 متر مربعی برداشت شد. در مجموع 42 پلات طی بهار و تابستان 1398 برداشت شد. پس از تهیه تصاویر موردنیاز، آماده ‌سازی آن‌ ها شامل تصحیحات هندسی، اتمسفری، رادیومتریکی و بارزسازی تصویر با استفاده از نرم‌افزارENVI  انجام شد. تصویر ماهواره لندست (Landsat) 8 تیرماه 98 با قدرت تفکیک مکانی 30 متر جهت طبقه ‌بندی پوشش گیاهی و تهیه نقشه شاخص پوشش گیاهی (NDVI) و تصویر ماهواره سنتینل-2 (Sentinel-2) تیرماه 98 به دلیل قدرت تفکیک زمینی 10 متر جهت تلفیق با داده لندست 8 به ‌عنوان داده کمکی در طبقه ‌بندی تصویر مورد استفاده قرار گرفت. ادغام این دو تصویر با حفظ مقادیر طیفی تصویر چند طیفی باعث بهبود قدرت تفکیک مکانی تصویر حاصله می‌گردد. عملیات طبقه ‌بندی شی‌ء گرا به ‌منظور تفکیک و طبقه ‌بندی بهتر تصویر لندست 8 تلفیق ‌شده با استفاده از نقاط تعلیمی حاصل از نمونه ‌برداری زمینی انجام شد. ارزیابی صحت طبقه‌ بندی با استفاده از  نمونه های آزمایشی به ‌عنوان نقاط واقعیت کنترل زمینی، برای هر کلاس به‌صورت تصادفی انجام و ماتریس خطای طبقه ‌بندی استخراج گردید.

    نتایج و بحث

     ابتدا گیاهان غالب و نماینده وضعیت تالابی آن ‌ها به کمک نمونه گیری در منطقه شناسایی شدند. با محاسبه درصد نسبی پوشش گیاهان غالب در محل نمونه گیری و با توجه به فهرست گونه های گیاهی شناسایی شده و شناسایی شاخص تالابی آن‌ها، گروه های گیاهی تالابی و غیر تالابی تفکیک گردیدند. در مجموع از طبقه ‌بندی گونه ‌های پلات ‌ها (42 قطعه‌ نمونه) تعداد 180 گونه گیاهی در 124 جنس و 48 تیره شناسایی شد. همچنین چهار گروه گیاهان اجباری تالاب (OBL)، گیاهان اختیاری و اجباری تالاب (OBL & FACW)، گیاهان اختیاری خشکی و اختیاری تالاب (FACU & FACW) و گیاهان اختیاری تالاب (FACW) تفکیک گردیدند. تهیه نقشه طبقه ‌بندی پوشش گیاهی از طریق تلفیق نمونه ‌برداری زمینی و طبقه ‌بندی شی‌ء‌ گرا تصویر سنجنده OLI ماهواره لندست سال 98 تلفیق‌ شده است. صحت نقشه‌ های طبقه ‌بندی‌ شده بر اساس مقادیر آمار کاپا و صحت کلی مورد ارزیابی قرار گرفت. میزان دقت کلی 88.62 درصد و میزان ضریب کاپا برابر با 84 درصد به دست آمد. بر اساس نتایج خروجی طبقه ‌بندی تصویر گروه گیاهان اجباری تالاب در حاشیه پهنه ‌های آبی تالاب (حاشیه تالاب غرب و سرخانکل)، گروه گیاهان اختیاری تالاب بیشتر در حاشیه خشکی تالاب و به‌طور عمده در جنوب غربی تالاب (تالاب سیاه کشیم) و پناهگاه حیات ‌وحش چوکام در بخش شرقی تالاب، گروه گیاهان اختیاری و اجباری تالاب با پراکنش کمتر به ‌طور یکنواخت در کل گروه گیاهان اختیاری خشکی و اختیاری تالاب در بخش کوچکی از محدوده و محدوده تالاب در منطقه چوکام، شمال و شمال غرب تالاب مشاهده گردید. بررسی درصد تراکم  پوشش گیاهی در سطح تالاب با شاخص NDVI، توزیع پوشش متراکم گیاهی در نواحی مختلف تالاب و محدود شدن سطح آب بستر تالاب را نشان می‌دهد.

    نتیجه گیری

    نتایج بررسی تصاویر ماهواره‌ ای و طبقه‌ بندی آن ‌ها با توجه به نمونه‌ های زمینی نشان می‌ دهد که گسترش و پراکندگی گیاهان اجباری تالاب (OBL) محدود به پهنه‌های آبی تالاب است، به ‌طوری‌ که بیشترین پراکنش این گیاهان مربوط به پهنه آبی تالاب غرب و سرخانکل می ‌شود. گسترش گونه‌ های اختیاری تالاب (FACW) در پهنه ‌های خشکی تالاب است که نشان از خشک شدن بیشتر مناطق تالاب در قسمت سیاه کشیم (جنوب غربی) و چوکام (شرق) است. طبقه ‌بندی تصاویر ماهواره ‌ای و درصد حضور هر یک از گروه ها در آن نشان داد که گروه اراضی کشاورزی (با سطح حضور 23.9 درصد) و گروه گونه ‌های اختیاری تالاب (FACW) (با سطح حضور 23.6 درصد و غالبا گونه ‌های نی، توسکا، بید) بالاترین درصد گروه های طبقه ‌بندی پوشش محدوده تالاب انزلی را به خود اختصاص داده‌اند. این امر ضمن بیان حضور بیشتر گونه های اختیاری تالاب در مقایسه با گونه های اجباری تالاب (OBL) (با سطح حضور 10.1 درصد) و سطح اشغال اراضی زراعی، به ‌روشنی خشک شدن تالاب را نشان می دهد. درصد پوشش گیاهی در سطح تالاب نیز با شاخص پوشش گیاهی (NDVI) بررسی گردید که بیشترین آن متعلق به پوشش گیاهی متراکم است. با توجه به اینکه تصویر ماهواره ‌ای مربوط به فصل تابستان است، نشانگر توزیع پوشش گیاهی در نواحی مختلف تالاب و سطح آب بستر تالاب است که نشان از کاهش میزان سطوح آبی تالاب دارد. بررسی پوشش ‌های گیاهی و تغییرات اکولوژیک آن‌ ها به‌صورت دوره ‌ای، اطلاعات مفیدی از تغییرات منابع آبی و اکولوژیک تالاب جهت برنامه ‌ریزی در حفظ و نگهداری آن به ‌عنوان یک اکوسیستم مهم در منطقه در اختیار مدیریان و برنامه ریزان قرار می ‌دهد.

    کلید واژگان: شاخص گیاهان تالابی, طبقه بندی, شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI), سنجش از دور, تالاب انزلی}
    Maryam Haghighi Khomami *, MohammadJavad Tajaddod, Mokaram Ravanbakhsh, Fariborz Jamalzad Fallah
    Background and Objective

    Recently, a lot of studies have been done in Anzali wetland as one of the most important wetlands of Ramsar Convention, which has a high cost due to the nature and geographical location of the wetland. Advances in technology have made it possible to evaluate natural environments more accurately, fast, and low cost with remote sensing data due to their easy accessibility, high accuracy, extensive and reproducible coverage in terms of time and space, and information extraction in a relatively short time. Because one of the most important problems in studying vegetation changes is the lack of accurate spatial information over time. Satellite imagery and remote sensing technology make it possible to achieve a better program for environmental management by relying on the information produced by it.  In this study, the vegetation classification of Anzali wetland was done by using the technique of Object base classifications of Landsat image incorporation with fieldwork based on the wetland index of plants as well as the vegetation index (NDVI) of the study area were analyzed. Wetland vegetation classification maps can be used to identify the amount and type of cover and planning to maintain and rehabilitate the wetland.

    Materials and Methods

     In this study, a vegetation map based on the wetland index is considered as one of the required criteria for ecological demarcation of wetlands. First, the general vegetation areas of the wetland on the coast and around it were identified.  Then, vegetation data of wetland aquatic species were collected from different wetland areas in 0.25 m2 plots. In the land margin area, the wetland species of the wetland margin were collected with a 1 m2 plot. A total of 42 plots were collected during the spring and summer of 2019. After preparing the required images, their preprocessing including geometric, atmospheric, radiometric corrections and image enhancement were performed using ENVI. Landsat 8 Image on July 29, 1998, with a spatial resolution of 30 meters was used to classify vegetation and prepare a map of vegetation index (NDVI) and image of Sentinel-2 satellite (July 98) due to 10 m of the ground resolution was used to combine with Landsat 8 data as auxiliary data in image classification. The combining of these two images improves the spatial resolution also preserves the spectral values ​​of the multispectral image. The object-based classification was performed on the integrated Landsat 8 image using training data from field work. The classification accuracy was evaluated for each class using experimental samples as ground control points and the classification error matrix was extracted.

    Results and Discussion

     First, the dominant plants and representatives of their wetland index were identified by field work. Then, the relative percentage of dominant plant cover at the sampling site was calculated according to the standard list of identified plant species, and Plants were divided into two groups of wetland and non-wetland based on the wetland index. From the classification of plot species in 42 plots, 180 plant species were identified in 124 genera and 48 families. Also, four groups of wetland plants were: obligate wetland plants (OBL), facultative and obligate wetland plants (OBL & FACW), facultative upland, and facultative wetland plants (FACU & FACW), and facultative wetland plants (FACW). A vegetation map was prepared from a combination of terrestrial samples and object base classification of the 2019 Landsat satellite OLI image sensor.  The accuracy of the classified maps was evaluated based on the kappa coefficient and overall accuracy. The overall accuracy is 88.62% and the kappa coefficient is 84%. The Plant distribution was determined based on satellite image classification: OBL plants were observed in the water zone (west and Sorkhankol wetland margin), FACW plants were observed mostly in the dry margin and mainly in the southwest of the wetland (Siahkeshim wetland) and Choukam Wildlife Sanctuary in the eastern part of the wetland, OBL & FACW group with less uniform distribution was observed in the whole area and FACU & FACW group was observed in a small part in Choukam, north, and northwest of the wetland. The percentage of vegetation density map retrieved from the NDVI index shows the distribution of dense vegetation cover in different parts of the wetland and the limitation of the water level of the wetland bed.

    Conclusion

    The results of the satellite imagery study and their classification according to terrestrial samples showed that the spread and dispersal of obligate wetland species (OBL) were limited to water parts of the wetlands so that the highest distribution of these plants were in the west of the Anzali wetland and Sorkhankol. The spread of facultative wetland species (FACW) was in the arid areas of the wetland, which indicates the upland areas of the wetland in Siahkeshim (southwest) and Choukam (east). The result of image classification showed the percentage of plant group in each class: the agricultural class (with a present level of 23.9%) and the group of facultative species (FACW) (with a present level of 23.6% and mostly Phragmites, Alnus, and Salix species) have the top percentage of image classification classes of ​​Anzali Wetland. This indicates more presence of facultative species compared to obligate species of wetland (OBL) (with a present level of 10.1%) and the level of agricultural land occupation, showed the wetland drying. The percentage of vegetation at the wetland level was assessed with the vegetation index (NDVI), most of which belongs to dense vegetation. Due to the fact that the satellite image is related to the summer season, this map shows the distribution of vegetation in different parts and the water level of the wetland bed, which has reduced the amount of water levels in the wetland. Periodic review of vegetation and its ecological changes provides useful information on changes in the water and ecological resources of the wetland to plan for its maintenance as an important ecosystem in the region.

    Keywords: Wetland plants index, Classification, Normalized difference vegetation index (NDVI), remote sensing, Anzali Wetland}
  • سمیه ساعتی زارعی، بهناز عطائیان*
    پیشینه و هدف

     مراتع جزء آن دسته از زیست بوم های طبیعی هستند که بخش مهمی از ذخایر کربن خاک را به خود اختصاص داده اند و علاوه بر آن به‌عنوان ذخیره ژنتیکی بسیار متنوعی، تضمین‌ کننده پویایی اکوسیستم می باشند. آتش سوزی یک عامل طبیعی در مراتع به شمار می رود که طی آن اکثر پوشش های طبیعی موجود می سوزند. بررسی اثرات مثبت و منفی آتش سوزی بر اکوسیستم به‌ویژه بر خصوصیات خاک محققین را بر آن داشته تا به دنبال روش های جایگزینی، به‌جای روش های مستقیم و میدانی که عموما بسیار پرهزینه و وقت گیر هستند، باشند. ازجمله روش ها و فناوری های نوینی که در زمینه منابع طبیعی بسیار پرکاربرد و مفید هستند می توان به سنجش‌ازدور اشاره کرد. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر کوتاه ‌مدت آتش‌سوزی بر ذخیره کربن آلی، اسیدیته و هدایت الکتریکی خاک مراتع در منطقه گنبد همدان و بررسی قابلیت سنجش ‌از دور در برآورد غیرمستقیم کربن خاک سطحی در مراتع نیمه ‌خشک پس از وقوع آتش ‌سوزی است.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق از هر سایت 20 نمونه خاک از عمق 0-10 سانتی متری (درمجموع 40 نمونه) برداشت شد و با دستگاه GPS مختصات تک تک نقاط نمونه برداری ثبت گردید. نمونه‌برداری ‌ها در فاصله 15 الی 20 روز پس از وقوع آتش ‌سوزی در اوایل مهرماه انجام پذیرفت. نمونه ها پس از انتقال به آزمایشگاه جهت اندازه گیری میزان کربن آلی خاک مورداستفاده قرار گرفتند. سپس ارتباط آماری بین مناطق شاهد با مناطق دچار آتش‌سوزی با آزمون t مستقل موردبررسی و تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت. همچنین برآورد غیرمستقیم میزان کربن آلی خاک سطحی در دو سایت شاهد و دچار آتش‌سوزی شده و بررسی روند تغییرات آن ها با استفاده از سنجش‌ازدور تصاویر ماهواره ای مورد ارزیابی قرار گرفت. به همین منظور پس از انجام پردازش های لازم بر روی‌داده‌های ماهواره ای، مقادیر متناظر بازتاب طیفی هر پیکسل با نقاط نمونه برداری در طول‌موج‌ها و شاخص های طیفی مختلف استخراج، و میزان همبستگی و ارتباط رگرسیونی هر یک از آن ‌ها با میزان کربن مورد تجزیه ‌و تحلیل قرار گرفت.

    نتایج و بحث

     نتایج حاصل از آزمون همبستگی پیرسون نشان داد که در بین تمام شاخص ها طیفی تنها شاخص HI با کربن آلی خاک در کوتاه ‌مدت و در منطقه شاهد همبستگی داشته است. همچنین در بین تمام شاخص ها، شاخص های BI، NDBI، NDVI، SAVI، VCI و VHI با مقدار EC در سایت شاهد همبستگی داشتند. در سایت شاهد بین اکثر شاخص های طیفی و EC خاک همبستگی معنی داری وجود داشت که پس از آتش سوزی این همبستگی در سایت آتش سوزی از بین رفته بود. در مورد همبستگی بین pH و شاخص های طیفی مشاهده گردید بین برخی از شاخص های طیفی و pH همبستگی به وجود آمده است. درواقع می توان نتیجه گرفت که آتش‌سوزی باعث تغییر بزرگی در میزان انعکاس و انتشار امواج از سطح خاک گردیده است به ‌گونه ‌ای که در سایت شاهد شاخص ها با EC همبستگی داشتند اما در سایت آتش سوزی همبستگی بین شاخص ها و EC به‌طور کامل از بین رفته است و در عوض بین شاخص ها و pH همبستگی ایجاد گردیده است. همچنین هیچ‌یک از شاخص های طیفی در فروردین 1396 در سایت شاهد با SOC همبستگی مثبت یا منفی معنی داری نداشتند و نتایج بیانگر این موضوع بود که پس از گذشت شش ماه از وقوع آتش سوزی تغییرات کربن خاک به‌گونه‌ای نبوده است که بتوان با شاخص های طیفی روند آن را بررسی کرد. در مقایسه نتایج مهر 1395 با نتایج فروردین 1396 در سایت شاهد مشخص گردید که پس از گذشت شش ماه شاخص NBR همبستگی معنی داری با میزان EC پیدا کرده است اما شاخص های BI و VHI همبستگی خود را ازدست ‌داده ‌اند. با توجه به بحث صورت گرفته در مورد شاخص NBR و حضور باند SWIR2 در آن به نظر می رسد باگذشت شش ماه از وقوع آتش‌سوزی، در سایت شاهد تغییراتی به وجود آمده که منجر به ایجاد همبستگی بین این شاخص و EC خاک گردیده است. ازآنجاکه مقدار انرژی بازتابی از سطح زمین به عوامل متعددی نظیر رطوبت خاک، تغییر محتوی ماده آلی خاک و پوشش سطح وابسته است لذا باید تاثیر این عوامل را در فصل رویش بر روی بازتاب خاک مدنظر قرارداد. عدم‌ تغییر این نتایج پس از گذشت شش ماه می تواند این موضوع را به اثبات برساند که اثرات مثبت و منفی آتش سوزی در دوره ای کوتاه‌مدت در حد شش ماه از بین نرفته و زمان طولانی تری برای بازگشت شرایط به حالت طبیعی نیاز است.

    نتیجه گیری

     مطابق با بررسی های صورت گرفته مشخص گردید که ذخیره کربن آلی خاک در مراتع آتش سوزی شده با مراتع شاهد دارای تفاوت معنی‌داری نیست. تغییر شکل و تثبیت مواد آلی خاک در اثر آتش توسط محققین زیادی مورد بررسی و توجه قرارگرفته است اما تبدیل و دگرگونی ماده آلی خاک در اثر آتش‌سوزی، اغلب منجر به نتایج ناهمگون و متفاوتی گردیده است. مشخص‌شده است در عمق 20-10 سانتی متری آتش سوزی تاثیری در میزان کربن آلی خاک نداشته است اما محققین دیگری مشخص کردند 6 ماه پس از آتش‌سوزی در خاک های سوخته در مقایسه با خاک های شاهد میزان کربن افزایش داشته است. مشخص‌شده است که سه ماه پس از آتش سوزی درصد کربن آلی خاک به ‌صورت معنی داری کاهش داشته است. همچنین در بررسی دیگری بر روی اثر آتش‌سوزی بر کربن آلی خاک مشخص‌شده است که در منطقه دچار آتش سوزی نسبت به منطقه شاهد در یک سال و دو سال پس از آتش سوزی میزان کربن آلی خاک کاهش معنی داری داشته است. ازآنجاکه اثر آتش سوزی بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک به‌شدت تحت تاثیر شدت آتش ‌سوزی، رطوبت خاک، اقلیم و پوشش گیاهی است. لذا تمام این عوامل منجر به حصول نتایج متفاوت در بررسی تاثیر آتش سوزی بر کربن آلی خاک گردیده است. با توجه به شرایط محیطی، اقلیم، شیب منطقه، بافت و ساختمان خاک و عوامل مرتبط با آتش‌ سوزی نظیر شدت و مدت آن، مقدار کربن خاک تغییر کرده است. برای مثال در صورت وقوع آتش‌سوزی متوسط شرایط برای رویش مجدد پوشش گیاهی سریع تر فراهم گردیده است اما در صورت وقوع آتش‌ سوزی‌ های شدید به ‌طور کلی تمام لایه آلی سطح خاک از بین رفته است و به ‌مرور کربن کاهش داشته است. همچنین در بررسی همبستگی بین شاخص های طیفی و کربن آلی خاک مشخص گردید تنها شاخص HI با کربن آلی خاک در سایت شاهد معنی دار بوده است اما در سایت دچار آتش‌سوزی هیچ‌ گونه همبستگی مشاهده نشده است. این امر را می توان به بررسی طیف طول‌موج ‌های مریی آبی و سبز در رابطه ریاضی این شاخص بررسی کرد، زیرا تنها در این شاخص از طیف طول ‌موج سبز و آبی استفاده گردیده است. با توجه به نتایج سایر محققین به نظر می رسد تخمین کربن آلی خاک با استفاده از سنجش ‌از دور دارای پیچیدگی های خاصی است. ازآنجاکه کربن آلی خاک با بیشترین تاثیر خود را بر روی رنگ خاک می گذارد، لذا اگر مقدار آن کم باشد با استفاده از سنجش ‌از دور امکان تخمین آن ضعیف است.

    کلید واژگان: آتش سوزی, مرتع, کربن آلی خاک, شاخص های طیفی, سنجش از دور}
    Somayeh Saati Zarei, Behnaz Attaeian *
    Background and Objective

    Rangelands are one of the natural ecosystems that have an important part of soil carbon reservoirs and also, as very diverse genetic reservoirs guarantee the dynamics of the ecosystem. Fire is a natural factor in rangelands burning most of the existing natural cover. Rangeland fires directly alter soil microbial activity by burning soil microorganisms and indirectly by reducing organic matter, altering soil organic matter quality and other soil properties. Investigating the positive and negative effects of fire on ecosystems, especially on soil properties, has led researchers to look for alternative methods, instead of direct methods, which are generally very costly and time-consuming. One of the new methods and technologies that are very useful in the field of natural resources is satellite remote sensing. The purpose of this study was to investigate the short-term effect of fire on organic carbon, acidity, and electrical conductivity of rangeland soils in the Gonbad region of Hamadan, and to investigate the capability of remotely sensed data in the indirect estimation of soil surface carbon in semi-arid rangelands after the fire.  

    Materials and Methods

     In this study, 20 soil samples were taken from each site from a depth of 0-10 cm (40 samples in total) and the coordinates of each sampling point were recorded with a GPS device. Sampling was performed 15 to 20 days after the fire in early October. After transferring to the laboratory, the samples were used to measure the amount of soil organic carbon. Then, the statistical relationship between non-burned areas and burned areas was examined and analyzed by an independent t-test. Indirect estimation of soil surface organic carbon at non-burned and burned sites was also investigated and their changes were evaluated using remote sensing satellite imagery. For this purpose, after performing the pre and post-processing on satellite data, the corresponding values ​​of spectral reflectance of each pixel with sampling points at different wavelengths and spectral indices were extracted, and the correlation and regression equation of indices with the Carbon reservoirs were analyzed.

    Results and Discussion

     The results of the Pearson correlation test showed that among all spectral indices, only the HI index was correlated with soil organic carbon in the short time and in the non-burned site. Besides, among all indices, BI, NDBI, NDVI, SAVI, VCI, and VHI indices were correlated with the EC value in the non-burned site. At the non-burned site, there was a significant correlation between most spectral indices and soil EC, which was eliminated after the fire at the burned site. Regarding the correlation between pH and spectral indices, it was observed that there is a correlation between some spectral indices and pH. As a matter of fact, it can be concluded that the fire has caused a large change in the rate of reflection and propagation of waves from the soil surface so that in the non-burned site, the indices were correlated with EC, but in the burned site, the correlation between indices and EC was completely eliminated, and instead, a correlation has been established between the indices and the pH. Furthermore, none of the spectral indices in April 2017 at the non-burned site had a significant positive or negative correlation with soil organic carbon, and the results showed that after six months of the fire, the soil carbon changes were not such that the spectral indices could be examined its process. Comparing the results of October 2016 with the results of April 2017 on the non-burned site, it was found that after six months, the NBR index has found a significant correlation with the EC rate, but the BI and VHI indices have lost their correlation. According to the NBR index and the SWIR2 band, it seems that after six months from the occurrence of the fire, changes have occurred in the control site, which has led to a correlation between this index and soil EC. Since the amount of reflected energy from the earth's surface depends on several factors such as soil moisture, changes in soil organic matter content, and surface cover, so the effect of these factors on the soil reflectance should be considered in the growing season. Failure to change these results after six months can prove that the positive and negative effects of the fire have not disappeared in a short period of six months and a longer time is needed for the situation to return to normal.

    Conclusion

     According to the results, it was found that soil organic carbon reservoirs in burned rangelands in comparison with non-burned rangelands is not significantly different. Deformation and stabilization of soil organic matter due to fire have been studied by many researchers, but the transformation of soil organic matter by fire has often led to heterogeneous and different results. At a depth of 10-20 cm, the fire was found to have no effect on soil organic carbon content, but other researchers found that 6 months after the fire, the amount of carbon in the burned soils increased compared to the non-burned soils. It was also found that the percentage of soil organic carbon decreased significantly three months after the fire. Moreover, in another study on the effect of fire on soil organic carbon, it was found that in the area affected by the fire compared to the control area in one year and two years after the fire, the amount of soil organic carbon has decreased significantly. Since the effect of fire on the physical and chemical properties of soil is strongly influenced by fire intensity, soil moisture, climate, and vegetation, so all these factors have led to different results in investigating the effect of fire on soil organic carbon. Due to environmental conditions, climate, the slope of the area, soil texture and structure, and factors related to fire such as its intensity and duration, the amount of soil carbon has changed. For example, in the event of a medium-sized fire, the conditions for vegetation regrowth are faster, but in the event of a severe fire, the entire organic layer of the soil surface is generally removed and carbon is reduced over time. Also, in examining the correlation between spectral indices and soil organic carbon, it was found that only the HI index with soil organic carbon was significant at the non-burned site, but no correlation was observed at the burned site. This can be examined by examining the spectrum of visible blue and green wavelengths in the mathematical relationship of this index because only in this index the green and blue wavelength spectrum have been used. According to the results of other researchers, it seems that estimating soil organic carbon using remote sensing has certain complexities. Since soil organic carbon has the greatest impact on soil color, it is difficult to estimate it using remotely sensed data if its amount is low. The occurrence of fire in the region has a major impact on the spectral reflectance of surface soil so that after the fire in a short time the correlation of HI index with soil organic carbon is lost. According to the results of the present research, it seems that the main point about the impact of fire on soil organic carbon is the time and the opportunity for soil to change.

    Keywords: Firing, Rangeland, Soil organic carbon, Spectral indices, remote sensing}
  • شبنم اکبری، امید رفیعیان*

    از منظر برنامه ریزی و مدیریت شهری، معیار پراکنش پارک ها، به لحاظ دامنه نفوذ و برخورداری مناطق اطراف آنها از مزایای آن، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف اصلی این پژوهش تعیین و ارزیابی حوزه نفوذ هر یک از انواع پارک های شهری تبریز است. نقشه پارک های شهری بر اساس بهنگام سازی نقشه کاربری اراضی مستخرج از طرح تفصیلی تبریز به وسیله تصویر ماهواره ای و بازدیدهای میدانی به روش تلفیقی تولید شد. سپس نقشه انواع پارک های شهری تبریز بر حسب مساحت شان در 5 دسته پارک های همسایگی، محله ای، ناحیه ای، منطقه ای و فراشهری تهیه و شعاع نفوذ هر کدام از پارک ها با مبنا قرار دادن تحقیقات داخلی در محیط GIS با اعمال بافر تولید شد. نتایج نشان داد که هیچ کدام از ده منطقه شهرداری تبریز از نظر پوشش حوزه نفوذ پارک های "همسایگی" مطلوب نیستند و نیاز به توسعه این نوع از پارک ها در کل شهر جدی است. مناطق 1 و 2 و 8 از نظر پوشش حوزه نفوذ پارک های "ناحیه ای" در وضع مطلوبی قرار دارند. اکثر مناطق به جز 9 و 5 تحت پوشش حوزه نفوذ پارک های "منطقه ای" قرار دارند. پارک های "فراشهری"، تقریبا تمامی سطح مناطق دهگانه تبریز را پوشش می دهند و منطقه1 از نظر قرار گرفتن در حوزه نفوز تمام انواع پارک ها در بهترین وضعیت قرار دارد. از نظر کارکردهای اجتماعی و روانی پارک ها، هر چند وجود پارک های بزرگ برای جلب جمعیت عظیم محلی و گردشگران لازم است، اما نباید تاثیر به سزای پارک های کوچک محله ای را علاوه بر کارکردهای اکولوژیکی در سرگرمی خانواده ها و در نهایت افزایش نشاط اجتماعی نادیده گرفت.

    کلید واژگان: پارک شهری, تبریز, حوزه نفوذ, سنجش از دور, سیستم اطلاعات جغرافیایی}
    Shabnam Akbari, Omid Rafieyan *

    From the perspective of urban planning and management, the criteria for the distribution of parks, in terms of the scope of influence and the benefits of the surrounding areas, is of particular importance. The main purpose of this study; Determining and evaluating the influence area of each type of urban parks in Tabriz. The map of urban parks was produced based on updating the land use map extracted from the detailed plan of Tabriz using satellite imagery and fieldworks in a combined method. Then the map of Tabriz city parks according to their area were prepared in 5 categories of parks; Mini, Neighborhood, Regional, Community and Mountain parks and the influence radius of each park was applied in GIS as a buffer based on internal research. The results showed that none of the ten districts of Tabriz Municipality are desirable in terms of covering the influence of "neighborhood" parks and the need to develop this type of parks in the whole city is serious. District 1, 2 and 8 are in a good position to cover the area of ​​influence area of "Regional" parks. Most districts, except 9 and 5, are covered by "Community" parks. "Mountain" parks cover almost all the ten districts of Tabriz and district 1 is in the best condition in terms of being within the influence area of all types of parks. In terms of social and psychological functions of parks, although the existence of Metropolitan parks is necessary to attract large local populations and tourists, but the great impact of "Mini" and "Neighborhood" parks in addition to ecological functions, in family entertainment and ultimately increase social vitality should not be ignored.

    Keywords: GIS, Remote sensing, Tabriz, Urban Park, Influence Area}
  • سعیده ناطقی، رستم خلیفه زاده*، مهشید سوری، مرتضی خداقلی

    پیشینه و هدف:

     کربن آلی خاک در اکوسیستم های مرتعی از کارکردهای متنوعی همچون افزایش حاصلخیزی خاک، کنترل فرسایش، افزایش نفوذپذیری آب در خاک و کاهش اثرات گازهای گلخانه ای برخوردار است. ازاین‌رو یک شاخص کلیدی در تعیین سلامت خاک محسوب می شود که تمامی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک را تحت تاثیر خود قرار می دهد. وسعت زیاد مراتع کشور، استفاده از روش های سنتی در برآورد کربن آلی خاک را با چالش جدی مواجه می کند. در چنین شرایطی استفاده از قابلیت های دورسنجی می تواند به‌عنوان گزینه ای مناسب برای پایش کربن آلی خاک مراتع کشور مطرح باشد. پژوهش حاضر باهدف تعیین مهم‌ترین عوامل طیفی تاثیرگذار بر کربن آلی در افق سطحی خاک در دو مرتع ییلاقی انجام شد.

    مواد و روش ها :

    پژوهش حاضر در دو مرتع ییلاقی لزور و آساران انجام شد. مرتع لزور به مساحت 8150 هکتار و ارتفاع متوسط 2875 متر در محدوده طول های شرقی 52.514 تا 52.694 درجه و عرض های شمالی 35.855 تا 35.934 درجه در استان تهران و مرتع آساران به مساحت 5642 هکتار و ارتفاع متوسط 2465 متر در محدوده طول های شرقی 53.265 تا 53.392 درجه و عرض های شمالی 35.804 تا 35.882 درجه در استان سمنان واقع‌شده است. در این تحقیق از اطلاعات سنجنده OLI ماهواره لندست 8 استفاده شد. پس از انجام عملیات پیش پردازش تصاویر ماهواره ای مناطق موردمطالعه، لایه های اطلاعاتی بازتابش بالای اتمسفر باندهای 2 تا 7 همراه با متغیرهای آلبیدوی سطح، شاخص رس، شاخص کربنات، شاخص اندازه ذرات، NDVI، شاخص های روشنایی، سبزینگی و رطوبت تبدیل تسلدکپ محاسبه شد. در هر یک از مناطق موردنظر، با استفاده از نقشه مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، نقشه های شیب، جهت و طبقات ارتفاعی تهیه شد و از تلفیق سه لایه اخیر با یکدیگر، نقشه واحدهای همگن نمونه برداری حاصل گردید. نمونه برداری از خاک، با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی طبقه‌بندی‌شده انجام شد. بدین‌صورت که، در هر یک از واحدهای همگن با توجه به سطح آن، به شیوه تصادفی، چند نمونه خاک از عمق صفر تا 20 سانتی متری برداشت شد و میزان کربن آلی نمونه ها با استفاده از روش والکلی- بلاک اندازه گیری شد.

    نتایج و بحث :

    نتایج این تحقیق نشان داد متغیرهای طیفی مقادیر بازتابش بالای اتمسفر باندهای 2 تا 7 همراه با متغیرهای آلبیدوی سطح، شاخص رس، NDVI، شاخص های روشنایی، سبزینگی و رطوبت تبدیل تسلدکپ، همبستگی معنی داری با کربن آلی خاک‌دارند (0.01>p). همچنین نتایج تحلیل عاملی به روش تجزیه  مولفه های اصلی (PCA) با مقادیر ویژه بزرگ‌تر از یک نشان داد کل واریانس تجمعی تبیین شده بوسیله 12 متغیر مذکور، برابر91.74 درصد است که این میزان واریانس بوسیله دو عامل توضیح داده شد. عامل اول (رنگ خاک)، 76.6 درصد واریانس و عامل دوم (پوشش گیاهی و بافت خاک)، 15.14 درصد واریانس را تبیین کردند.

    نتیجه گیری :

    نتایج این پژوهش موید وجود ارتباط معنی دار کربن آلی خاک سطحی با عوامل طیفی مستخرج از داده های سنجنده OLI لندست 8 در مراتع نیمه استپی موردمطالعه است. با توجه به وسعت زیاد مراتع ایران، استفاده از روش های سنتی در برآورد کربن آلی خاک به دلیل نیاز به‌صرف وقت و هزینه زیاد، امکان پذیر نیست و در چنین شرایطی استفاده از قابلیت های دورسنجی می تواند به‌عنوان گزینه ای مناسب برای پایش کربن آلی خاک مراتع کشور مطرح باشد.

    کلید واژگان: کربن آلی, سنجش ازدور, رنگ خاک, مرتع لزور, مرتع آساران}
    Saeedeh Nateghi, Rostam Khalifehzadeh *, Mahshid Souri, Morteza Khodagholi

    Background and Objective:

    Soil organic carbon in rangeland ecosystems has a variety of functions such as increasing soil fertility, controlling erosion, increasing soil water permeability and, reducing the effects of greenhouse gases. Therefore, it is a key indicator in determining soil health that affects all physical, chemical, and biological properties of soil. The large area of the country's rangelands causes a serious challenge to the use of traditional methods in estimating soil organic carbon. In such situations, the use of remote sensing capabilities can be considered as a suitable option for monitoring the organic carbon of the country's rangeland soils.  The aim of this study was to determine the most important spectral factors affecting topsoil organic carbon in two summer rangelands.

    Materials and Methods:

     This research was carried out in two summer rangelands of Lazour and Asaran. The first rangeland (Lazour) with an area of 8150 hectares and an average height of 2875 meters is located in the range of eastern longitudes 52.514 to 52.694 degrees and northern latitudes 35.855 to 35.934 degrees in Tehran province. The second Rangeland (Asaran) with an area of 5642 hectares and an average height of 2465 meters is located in the range of eastern longitudes 53.265 to 53.392 degrees and northern latitudes 35.804 to 35.882 degrees in Semnan province. In this research, the data of the OLI sensor of the Landsat 8 satellite were used. After pre-processing satellite imagery of the studied areas, Top of Atmosphere (TOA) reflectance layers of bands 2 to 7 along with the variables of surface albedo, Clay index, Carbonate index, Grain Size index, NDVI, brightness, greenness, and wetness index of Tasseled cap transformation were calculated. In each of the target areas, using Digital Elevation Model (DEM) maps, the slope, aspect, and hypsometric maps were prepared and by combining the last three layers with each other, a map of homogeneous sampling units was obtained. Soil sampling was performed using the stratified-random sampling pattern. In this way, in each of the homogeneous units, according to its area, several soil samples were randomly taken from a depth of zero to 20 cm and the amount of organic carbon of the samples was measured using the Walkley-Black method.

    Results and Discussion:

     The results of this study showed that the spectral variables of Top of Atmosphere (TOA) reflectance layers of bands 2 to 7 along with the variables of surface albedo, Clay index, NDVI, brightness, greenness, and wetness index of Tasseled cap transformation have a significant correlation with topsoil organic carbon (p < 0.01). Also, the results of factor analysis by principal component analysis (PCA) with eigenvalues greater than one showed that the total cumulative variance explained by the 12 variables is 91.74%, which was explained by two factors. The first factor (soil color) explained 76.6% of the variance and the second factor (vegetation and soil texture) explained 15.14% of the variance.

    Conclusion:

     The results of this study confirm the existence of a significant relationship between topsoil organic carbon and spectral factors extracted from Landsat 8 OLI sensor data in semi-steppe rangelands. Because of the large area of rangelands in Iran, the use of traditional methods in estimating soil organic carbon is not possible due to the need to spend a lot of time and money. And in such situations, the use of Remote sensing (RS) capabilities can be considered as a suitable option for monitoring the topsoil organic carbon in the rangelands.

    Keywords: Organic carbon, remote sensing, soil color, Lazour rangeland, Asaran rangeland}
  • سهیل رادیوم*

    پیشینه و هدف:

     طی صدسال گذشته، حدود 90 درصد از سرانه آب تجدید پذیر کشور کاهش یافته است. از منابع آب تجدیدشونده کشور حدود 90 درصد آن به بخش کشاورزی اختصاص دارد. با افزایش سطح زیر کشت باغات پسته و افزایش تقاضا برای آب ازیک طرف و محدودتر شدن منابع آبی در منطقه، عدم تعادل بین عرضه و تقاضای آب به شدت در حال افزایش است. در این راستا، مهم ترین گام پیشگیری از هدر رفت آب، توزیع یکنواخت آب در سطح مزرعه، آبیاری بهینه و متناسب با نیاز آبی گیاه در هر مرحله از رشد است. حدود 99 درصد آب جذب شده توسط گیاه صرف پدیده تبخیر و تعرق می گردد. لذا، شناخت این پدیده و برآورد دقیق آن می تواند در تعیین نیاز آبی گیاهان نقش بسزایی داشته باشد. اندازه گیری تبخیر تعرق واقعی پوشش گیاهی، خارج از شرایط آزمایشگاهی دشوار است. روش های تجربی زیادی برای برآورد تبخیر تعرق واقعی و پتانسیل با استفاده از داده های هواشناسی و اقلیمی به وجود آمده است. اما اکثر این روش ها تنها قادر به برآورد تبخیر تعرق پتانسیل می باشند و مقدار واقعی تبخیر تعرق را برآورد نمی نمایند. در مقابل، روش های مبتنی بر سنجش ازدور ایجاد شده است که راه حل مناسبی برای برآورد تبخیر تعرق واقعی در سطح پوشش گیاهی می باشند. تصاویر ماهواره ای با قابلیت پوشش سراسری و دید تکراری، امکان پایش تبخیر تعرق را در سطح مزارع و در طول دوره رویش گیاه فراهم آورده اند. تحقیقات مختلفی در داخل و خارج از کشور در زمینه برآورد تبخیر تعرق واقعی اراضی کشاورزی با استفاده از تصاویر ماهواره ای انجام شده است، که حاکی از دقت قابل قبول این روش بوده است. اما عمده این تحقیقات در مربوط به مزارع کشاورزی است و تحقیقات قابل توجهی در زمینه برآورد تبخیر تعرق در سطح باغ انجام نشده است. پوشش گیاهی در سطح مزارع در مقایسه با باغات یکدست و همگن است، بنابراین برآورد شاخص پوشش گیاهی که از ورودی های مدل سبال است در مزارع کشاورزی ساده تر از باغات انجام می گیرد که می تواند بر دقت نهایی تاثیر گذار باشد. بنابراین هدف اصلی این تحقیق برآورد مقدار تبخیر تعرق در سطح باغات با استفاده از الگوریتم سبال و ارزیابی دقت برآورد است. علاوه بر این در این تحقیق، از اندازه گیری روش مستقیم بیلان آبی با استفاده از داده های سنسورهای رطوبت خاک موجود در قسمت های مختلف باغ، برای ارزیابی دقت استفاده شده است. استفاده از این روش قابلیت اطمینان به نتایج و ارزیابی دقت انجام شده را افزایش می دهد.

    مواد و روش ها:

    تحقیق حاضر در باغات پسته شهرستان زرندیه استان مرکزی انجام شده است. باغ ها دارای سیستم های آبیاری غرقابی، قطره ای رو سطحی و قطره ای زیرسطحی بوده اند.  تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از دو روش بیلان آبی و الگوریتم سبال برآورد شده است. از داده های هواشناسی ایستگاه سینوپتیک فرودگاه امام او تصاویر ماهواره ای لندست 8 برای برآورد تبخیر تعرق به کمک الگوریتم سبال استفاده شده است. تبخیر و تعرق واقعی در زمان های گذر ماهواره در طول فصل رشد برآورد شده است. برای انتخاب پیکسل های سرد و گرم در الگوریتم سبال، از روش نیمه اتوماتیک پیشنهادشده توسط اولمدو استفاده شد که استفاده از نظر کاربر را در انتخاب پیکسل های سرد و گرم به حداقل می رساند. برای ارزیابی دقت نتایج برآورد تبخیر و تعرق، از اطلاعات سنسورهای رطوبت خاک موجود در سطح باغ استفاده شده است. تعداد 28 سنسور رطوبت خاک را در بخش های مختلف باغ اندازه گیری می نمایند. با استفاده از مقادیر رطوبت خاک سنسورها، مقدار تبخیر تعرق واقعی با استفاده از روش بیلان آبی برآورد شد و به عنوان مقدار مرجع مورداستفاده قرار گرفت.

    نتایج و بحث :

    مقایسه نتایج حاصل از الگوریتم سبال و روش بیلان آبی نشان داد که الگوریتم سبال توانسته است با خطای RMS 0.57 مقدار تبخیر تعرق واقعی را در قسمت های مختلف باغ برآورد نماید. علاوه بر این همبستگی بین مقادیر برآورد شده توسط دو روش برابر 0.82 بوده است که نشان دهنده قابلیت مناسب الگوریتم سبال در برآورد مقادیر تبخیر و تعرق است. همبستگی بین مقدار تبخیر و تعرق واقعی برآورد شده از مدل سبال و تبخیر و تعرق مرجع برابر 0.76 به دست آمده است. تغییرات مقدار تبخیر و تعرق در قسمت های مختلف باغ و نیز باغ های دارای سیستم های آبیاری مختلف غرقابی، قطره ای رو سطحی و قطره ای زیرسطحی بررسی شده است. نتایج نشان داده است، باغ دارای آبیاری زیرسطحی به طور متوسط کمترین میزان تبخیر تعرق را در تاریخ های مختلف از خود نشان داده است. با توجه به آنکه تبخیر تعرق معادل مجموع مقدار تبخیر از سطح خاک و تعرق از سطح گیاه است می توان، این مقدار کاهش را به کاهش تبخیر از سطح خاک نسبت داد. علاوه بر این، در همه تاریخ ها ناهمسانی تبخیر تعرق در قسمت های مختلف باغ های دارای سیستم آبیاری یکسان قابل مشاهده است. به عنوان نمونه در باغ با روش آبیاری غرقابی، بخش هایی از باغ تبخیر تعرق پایینی نشان می دهند که می تواند ناشی از عدم تسطیح سطح باغ و عدم دریافت رطوبت مناسب در این نواحی باشد. بدیهی است همین مقدار رطوبت در سایر بخش های باغ تجمع نموده و از طریق نفوذ عمقی از دسترس خارج می گردد. این توزیع غیریکنواخت در باغ با روش آبیاری رو سطحی نیز مشاهده می شود. به عنوان نمونه بخش میانی باغ دارای آبیاری رو سطحی همواره مقدار تبخیر تعرق بالاتری را نشان می دهد که می تواند نشان دهنده هدر رفت آب در این بخش از باغ، ناشی از عملکرد بیش از نیاز نازل های رطوبت باشد. برای ارزیابی بهتر اختلاف تبخیر تعرق در روش های مختلف آبیاری، مقدار متوسط، حداقل، حداکثر و انحراف معیار مقادیر تبخیر تعرق در باغ های مربوط به سه سیستم آبیاری مختلف محاسبه شده است. نتایج نشان داد در تمام تاریخ ها مقادیر دامنه تغییرات و انحراف معیار تبخیر تعرق در سیستم آبیاری غرقابی بیشتر از سایر روش ها بوده است که به خوبی نشان دهنده عدم آبیاری یکنواخت در سطح باغ است.

    نتیجه گیری :

    نتایج تحقیق حاکی از دقت مناسب الگوریتم سبال در برآورد تبخیر تعرق واقعی باغات بوده است. به طوری که در مقایسه با روش بیلان آبی همبستگی 0.82 و خطای 0.57 داشته است. علاوه بر این، مقایسه وضعیت رطوبت در قسمت های مختلف باغ و نیز باغ های دارای سیستم آبیاری مختلف نشان داده است که با استفاده از برآورد تبخیر و تعرق به کمک تصاویر ماهواره ای می توان اطلاعات مناسبی از نحوه توزیع رطوبت در سطح باغ دست یافت. این داده ها، اطلاعات ارزشمندی در خصوص مدیریت بهینه منابع آب و افزایش کارایی آبیاری فراهم می نماید. با استفاده از روش های آبیاری زیرسطحی می توان به صورت موثری هدر رفت آب آبیاری ناشی از تبخیر از سطح خاک را کاهش داد. نتایج تحقیق نشان داده است که در مناطقی که دسترسی به اطلاعات سنسورهای رطوبت خاک و یا روش های اندازه گیری مستقیم تبخیر و تعرق وجود ندارد، استفاده از الگوریتم سبال و روش های سنجش از دور می تواند اطلاعات مناسبی را جهت مدیریت بهینه منابع آبی فراهم نماید.

    کلید واژگان: پسته, تبخیر تعرق, سنجش ازدور, سنسور خاک, کشاورزی دقیق}
    Soheil Radiom *

    Background and Objective:

    Over the past 100 years, the country has lost about 90 percent of its per capita renewable water. About 90% of the country's renewable water resources are allocated to the agricultural sector. With the increase in the area of pistachio orchards and the increase in demand for water on the one hand and the limited water resources in the region, on the other hand, the imbalance between supply and demand for water is sharply increasing. In this regard, the most important step to prevent water loss is the uniform distribution of water on the field, optimal at each stage of growth. About 99% of the water absorbed by the plant is used for evapotranspiration. Therefore, studying this phenomenon can play an important role in determining the water needs of plants. It is difficult to measure the actual evapotranspiration outside the laboratory. Many experimental methods have been developed to estimate actual and potential evapotranspiration using meteorological and climatic data. But most of these methods are only able to estimate potential evapotranspiration and do not estimate the actual amount of it.  In contrast, remote sensing methods have been developed that are a good solution for estimating the actual evapotranspiration. Satellite imagery with global coverage and repetitive Acquisition has made it possible to monitor evapotranspiration at the field level and during plant growth. Various studies have been conducted to estimate the actual evapotranspiration of agricultural areas using satellite images, which indicate the acceptable accuracy of these methods. However, most of this research is related to agricultural fields and no significant research has been done to estimate evapotranspiration at the orchards. Vegetation at the farms is uniform and homogeneous compared to orchards, so the estimation of vegetation index, which is one of the inputs of the SEBAL model in orchards is more difficult than agricultural fields, which can affect the final accuracy. Therefore, the main purpose of this study is to estimate the amount of evapotranspiration in the pistachio orchard using the SEBAL algorithm and evaluate the accuracy of estimation. Also, this research has been

    Materials and Methods :

    The present research has been carried out in pistachio orchards in Zarandieh city of Markazi province. The gardens had three different irrigation systems including flood irrigation systems, surface, and subsurface drip irrigation systems. Actual evapotranspiration is estimated using water balance and SEBAL algorithm. Meteorological data from Imam Airport Synoptic Station and Landsat8 satellite imagery has been used to estimate evapotranspiration using the SEBAL algorithm. Actual evapotranspiration is estimated at satellite overpass times during the growing season. To select hot and cold pixels in the SEBAL algorithm, the semi-automatic method proposed by Oldmo is used, which minimizes user participation in the selection of hot and cold pixels. To evaluate the accuracy of evapotranspiration estimation, the information of soil moisture sensors in the orchard has been used. 28 sensors measure soil moisture in different parts of the orchard. Using the soil moisture values, the actual evapotranspiration was estimated using the water balance method and used as a reference value.

    Results and Discussion:

     A comparison of the results of the SEBAL algorithm and water balance method showed that the SEBAl algorithm was able to estimate the actual evapotranspiration in different parts of the orchard with an RMS error of 0.57. In addition, the correlation between the values estimated by the two methods was equal to 0.82, which indicates the appropriate capability of the SEBAL algorithm in estimating evapotranspiration values. The correlation between the actual evapotranspiration estimated from the SEBAL model and the reference evapotranspiration is 0.76. In addition, in the research, changes in the evapotranspiration in different parts of the garden and also gardens with different irrigation systems including flood, surface, and subsurface drips have been investigated. The results show that the orchard with subsurface irrigation had the lowest average of evapotranspiration on different dates. Considering that evapotranspiration is equal to the sum of evaporation from the soil surface and transpiration from the plant, this decrease can be attributed to the decrease in evaporation from the soil surface. In addition, evapotranspiration heterogeneity can be observed in all parts of orchards with the same irrigation system on all dates. For example, in the orchard with a flood irrigation system, parts of the garden show low evapotranspiration, which can be due to the lack of smoothing of the surface and lack of proper moisture in these areas. Obviously, the same amount of moisture accumulates in other parts of the garden and is inaccessible through deep percolation. This uneven distribution is also observed in the garden with a surface drip irrigation system. For example, the middle part of the garden with surface drip irrigation always shows a higher amount of evapotranspiration, which can indicate the loss of water in this part, due to the miss-operation of the dripper. To evaluate the difference in evapotranspiration in different irrigation systems, the average, minimum, maximum, and standard deviation values of evapotranspiration in orchards related to three different irrigation systems have been calculated. The results showed that in all dates, the ranges and standard deviation of evapotranspiration in the flood irrigation system were higher than in other systems, which indicates the lack of uniform irrigation in the orchard. Also, on all dates, the average amount of evapotranspiration in the orchard with a surface drip irrigation system has been more than flood irrigation system. Vegetation in orchards with drip irrigation systems (surface and subsurface) was denser compared to the flood irrigation systems.

    Conclusion:

     In this study, the actual evapotranspiration of pistachio orchards has been estimated using satellite imagery and the SEBAL algorithm. The results of the study indicate the appropriate accuracy of the SEBAL algorithm in estimating the actual evapotranspiration of the orchards. Compared with the water balance method, the correlation coefficient was 0.82 and the root means the square error was 0.57. In addition, comparing the moisture situation in different parts of the orchard and in orchards with different irrigation systems has shown that by estimating the actual evapotranspiration using satellite imagery, appropriate information can be obtained on how to distribute moisture in the garden. This information provides valuable information on the optimal management of water resources and increases irrigation efficiency. Other results of this research include the significant difference between surface and subsurface drip irrigation methods. The results show that using subsurface irrigation methods can effectively reduce irrigation water loss due to evaporation from the soil surface. The results show that in areas where there is no access to information from soil moisture sensors or direct measurements of evapotranspiration, the use of the SEBAL algorithm and remote sensing methods can provide appropriate information for optimal water management.

    Keywords: Pistachio, evapotranspiration, remote sensing, Soil Moisture Sensor, precision agriculture}
  • ساره السادات سجادی قائم مقامی، رومینا سیاح نیا*، نغمه مبرقعی دینان، مجید مخدوم فرخنده

    پیشینه و هدف:

     در دهه های اخیر، اکوسیستم های طبیعی به دلیل رشد روزافزون جمعیت و افزایش تقاضا به ‌منظور فراهم نمودن امکانات لازم برای تامین رفاه بشر دستخوش تغییرات اساسی شده است. ازآنجایی‌که این تغییرات عموما با تخریب محیط همراه است، همواره باید نگران خسارات وارد بر اکوسیستمی بود که خود پشتیبان حیات بشر می باشد. بنابراین نگهداری و حفاظت از اکوسیستم ها برای دستیابی به تعادل، توازن و هماهنگی بین جامعه انسانی و اکوسیستم و خدمات کارکردی آن ها حیاتی می باشد. خدمات اکوسیستمی پتانسل این را دارد که به عنوان ابزار اصلی برای سیاست گذاری ها و تصمیم گیری ها در سطح جهانی، ملی، منطقه ای و محلی در نظر گرفته شود. با استفاده از خدمات اکوسیستمی، برنامه های کاربردی متعددی را از جمله مدیریت پایدار منابع طبیعی، بهینه سازی استفاده از زمین، حفاظت محیط زیست، حفاظت و بازسازی طبیعت، برنامه ریزی سیمای سرزمین، راه حل های طبیعت پایه، حفاظت آب و هوا، کاهش خطر بلایا، آموزش محیط زیست و تحقیقات پیرامونی، می توان به دنبال داشت. بااین‌حال ارتباط بین فرایندها و عملکردهای اکوسیستمی و رفاه بشر پیچیده بوده و می بایست به‌منظور ارزیابی این ارتباطات و ارزش‌گذاری منافع یک رویکرد چندجانبه و پیشگیرانه اتخاذ کرد. هدف از این پژوهش، بررسی روند تغییرات خدمات اکوسیستمی در روند رشد و توسعه شهری، ارزشگذاری خدمات اکوسیستمی و پیامدهای رشد شهری بر خدمت اکوسیستمی ذخیره کربن در محدوده مطالعاتی زیر حوزه های آبریز شهر کرج در دوره زمانی (قبل و پس از توسعه بی‌رویه) است.

    مواد و روش ها :

    نقشه سازی خدمات اکوسیستمی ابزاری کارآمد برای بهبود برنامه‌ریزی سرزمین و کاربری اراضی است. ارزش‌گذاری این خدمات می تواند عاملی موثر و روشی امیدوارکننده در تبیین ارتباط بین خدمات، جامعه و اقتصاد بوده و در سیستم هزینه-منفعت سیاست گذاری ها جهت احیا و مدیریت محیط زیست نقش موثری داشته باشد. در این مطالعه، به بررسی خدمت ذخیره کربن در سه زیر حوزه آبریز استان البرز، کرج، هشتگرد و اشتهارد پرداخته شد. از آن جایی که منطقه مورد مطالعه، تقریبا دو سوم فضای استان را در بر می گیرد، لذا در بررسی ویژگی های منطقه مورد مطالعه همان ویژگی های استان البرز ذکر شده است. در راستای این پژوهش، ابتدا نقشه های کاربری اراضی محدوده مطالعاتی با استفاده از نرم افزارهای ترست و سامانه اطلاعات جغرافیایی و  تصاویر ماهواره لندست (تصاویر سنجنده TM ماهواره لندست 5 سال 1988، سنجنده +ETM ماهواره لندست 8 سال 2018) و روش طبقه‌بندی نظارت‌شده برای دو دوره زمانی 1988 و 2018 در چهار طبقه پوشش گیاهی، فضای انسان ساخت، محیط آبی و فضای ساخته نشده تهیه شد. پس از تهیه نقشه کاربری اراضی صحت نقشه‌ها با استفاده از نرم‌افزار گوگل ارث و بازدید میدانی موردبررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از نقشه کاربری اراضی، نقشه خدمت اکوسیستمی ذخیره کربن با استفاده از نرم افزار اینوست استخراج و درنهایت با استفاده از اطلاعات میزان کربن خاک، کربن روی زمین، زیرزمین و بافت مرده ارزش‌گذاری شد.

    نتایج و بحث:

     نتایج حاکی از آن بود که بیشترین تغییرات در نقشه‌های کاربری اراضی متعلق به فضای ساخته نشده و فضای انسان‌ساخت است که به ترتیب کاهش 16 درصدی و افزایش 11 درصدی را نشان می‌دهد. در خصوص خدمت ذخیره کربن نیز، با توجه به نقشه های بدست آمده در دوسال، در بخش مرکزی منطقه که شاهد رشد زمین های کشاورزی بوده است، مقدار ذخیره کربن نیز افزایش یافته است. حداکثر ذخیره کربن، با سهم حدودی 78377470 تن در هکتار در سال 1988 و 72618450 تن در هکتار در سال 2018، متعلق به حوضه تهران کرج بوده وکمترین با سهم حدودی 36078497 تن در هکتار در سال 1988 و 34606913 تن در هکتار در سال 2018، متعلق به اشتهارد است. درمجموع ارزش از حدود 14163 میلیارد ریال در تن بر هکتار از سال 1988 به حدود 13163 میلیارد ریال در سال 2018 رسیده است که در جهت منفی پیش رفته است. اگرچه در مکان های مختلف میزان ذخیره کربن متفاوت بوده و تغییر کرده است، مقدار حداکثری ذخیره کربن در طول این مدت بدون تغییر بوده است؛ چراکه فضای ساخته نشد‌ه همچنان وجود دارد.

    نتیجه گیری :

    استفاده از ارزش‌گذاری خدمات اکوسیستم لزوما به معنی کاهش ارزش خدمت در روند توسعه نیست، بلکه بدین معنا است که با استفاده از این رهیافت می توان برای بهبود برنامه‌ریزی توسعه برای حفظ و بهبود کیفیت اکوسیستم استفاده کرد. درواقع می توان گفت که این رهیافت می‌تواند به‌عنوان یک حلقه واسط برای پیوند دادن بخش‌های انسان‌شناختی و بخش بوم‌شناختی تحت یک چارچوب برنامه‌ای و مدیریتی واحد مورداستفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: خدمات اکوسیستمی, کاربری اراضی, رشد شهری, ترست, سنجش ازدور, کرج}
    Sareh Alsadat Sajjadi Ghaemmaghami, Romina Sayahnia *, Naghmeh Mobarghei Dinan, Majid Makhdoum Farkhondeh

    Background and Objective:

     In recent decades, natural ecosystems have undergone fundamental changes due to increasing population growth and increasing demand in order to provide the necessary facilities for human welfare. Since these changes are generally associated with environmental degradation, one should always be concerned about the damage to the ecosystem that supports human life. Therefore, the maintenance and protection of ecosystems are critical to achieving balance, equilibrium and coordination between human society and the ecosystem and their functional services. Ecosystem services have the potential to be considered as a key tool for policy-making and decision-making at the global, national, regional and local levels. Using ecosystem services, several applications including sustainable management of natural resources, land use optimization, environmental protection, nature conservation and restoration, landscaping, basic nature solutions, water conservation and weather, disaster risk reduction, environmental education and environmental research can be pursued. However, the relationship between ecosystem processes and functions and human well-being is complex and a multifaceted and preventive approach must be taken to evaluate these relationships and value the benefits. The purpose of this study was to investigate the trend of changes in ecosystem services in urban growth and development, evaluation of ecosystem services and the consequences of urban growth on carbon storage ecosystem service in the study area of Karaj catchment area in the period (before and after the development of irrationality).

    Materials and Methods:

     Ecosystem services mapping is an effective tool to improve land planning and land use. Valuation of these services can be an effective factor and a promising way to explain the relationship between services, society and the economy and can play an effective role in the cost-benefit system of policies to rehabilitate and manage the environment. In this study, carbon storage service was investigated in three catchments of Alborz, Karaj, Hashtgerd and Eshtehard provinces. Since the study area covers almost two-thirds of the province, so in the study of the characteristics of the study area, the same characteristics of the Alborz province have been mentioned. In line with this research, In the first step, land use maps of the study area using trust software and GIS and Landsat satellite imagery (Landsat 5TM sensor images 1988, Landsat 8 satellite ETM+ sensor 2018), and the Supervised classification have been applied for the two periods of 1988 and 2018 in four classes of vegetation, man-made space, the aquatic environment and non-man-made space. After preparing the land use map, the accuracy of the maps was checked using Google Earth software and field visits. Then, using the land use map, the carbon storage ecosystem service map was extracted using Invest software and finally evaluated using soil carbon, ground carbon, basement and dead tissue information.

    Results and Discussion :

    The results showed that the most changes in land use maps belong to non-constructed space and man-made space, which shows a decrease of 16% and an increase of 11%, respectively. Regarding carbon storage service, according to the plans obtained in two years, in the central part of the region, which has witnessed the growth of agricultural lands, the amount of carbon storage has also increased. The maximum carbon reserve, with a share of 78377470 tons per hectare in 1988 and 72618450 tons per hectare in 2018, belongs to the Tehran-Karaj basin, and the lowest with a share of 36078497 tons per hectare in 1988 and 34606913 tons per hectare per year. 2018, belongs to Eshtehard. In total, the value has increased from about 14163 billion rials per ton per hectare since 1988 to about 13163 billion rials in 2018, which has gone in a negative direction. Although the amount of carbon storage varied and changed in different places, the maximum amount of carbon storage remained unchanged during this period; because there is still unbuilt space.

    Conclusion:

     In general, it can be stated that the use of ecosystem services valuation does not necessarily mean a reduction in the value of services in the development process, but it means that using this approach can be used to improve development planning to maintain and used to improve the quality of the ecosystem. In fact, it can be said that this approach can be used as an interface to link the anthropological and ecological sections under a single programmatic and managerial framework. and in order to; used instead of "to", especially after try, come, go More (Definitions, Synonyms, Translation).

    Keywords: Ecosystem Services, land use, Urban growth, Terrset, remote sensing, Karaj}
  • صلاح شاه مرادی*، حمیدرضا غفاریان مالمیری، محمد امینی

    پیشینه و هدف 

    رطوبت خاک به عنوان یک پارامتر مهم در کنترل بسیاری از فرآیندهای سیستم آب و هوایی، یکی از پارامترهای بنیادی محیط زیست و تاثیر مستقیم آن بر زندگی گیاهی، جانوری و میکرواورگانیسم‌ها، اهمیت آن در چرخه جهانی آب، انرژی و کربن، تبادلات انرژی بین هوا و خاک، چرخه آبی طبیعت (به ویژه در توزیع باران بین رواناب سطحی و نفوذ) و مدیریت منابع آب و خاک شناخته می شود. رطوبت خاک در فرآیندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای با ترکیب داده های حرارتی و مریی، از جمله روش‌های پرکاربرد در تعیین میزان رطوبت سطحی خاک می‌باشند. هدف از انجام این تحقیق برآورد رطوبت سطحی خاک، با شاخص خشکی دما و پوشش گیاهی (TVDI)، به روش مثلثی جنوب استان آذربایجان غربی با استفاده از شاخص دمای سطح زمین (LST) و شاخص پوشش گیاهی (NDVI)، طی سال های 2010 ، 2014 و 2018، است.

    مواد و روش ها :

    مطالعه حاضر با استفاده از تصاویر سری زمانی سنجنده مودیس، شاخص نرمال‌شده تفاضل پوشش گیاهی (NDVI) و شاخص تغییرات دمای سطح زمین (LST)، برای برآورد شاخص رطوبت سطحی (شاخص خشکی دما و پوشش گیاهی، TVDI)، در سه بازه زمانی شامل؛ بازه زمانی اول 11 دی 1388 تا 9 دی 1389، بازه زمانی دوم 11 دی 1392 تا 9 دی 1393 و بازه زمانی سوم  11 دی 1396 تا 9 دی 1397 انجام شد. در هر بازه زمانی 12 تصویر در روز 15 ام هر ماه مورد استفاده قرار گرفت. همچنین برآورد رطوبت سطحی به دو روش یکی برقرار کردن رابطه رگرسیونی و برداشتن حداقل دما و روش دوم برقرار کردن رابطه رگرسیونی و پایین پیکسل ها انجام شد. برای ارزیابی دقت این دو روش از همبستگی رگرسیونی بین نتایج حاصل از این روش‌ها با نمونه زمینی رطوبت سطحی خاک مربوط به جهاد کشاورزی (30 نقطه) در عمق 5 تا 15 سانتی متر استفاده شد. علت انتخاب کردن این سه سال به دلیل تفاوت بارندگی زیاد در بعضی ماه های سال های مورد مطالعه است. این تحقیق که با استفاده از تصاویر مودیس برای بررسی میزان رطوبت سطحی خاک، در جنوب استان آذربایجان غربی در بخشی از منطقه غرب ایران با استفاده از روش مثلثی به دو صورت متفاوت انجام شد.

     نتایج و بحث :

    نمودار مثلث تبخیری متشکل از شاخص پوشش گیاهی و دمای سطح زمین از 11دی ماه 1388 تا 9 دی ماه 1389 تغییرات دمای زیادی رخ داده است. همین تغییراتی دمای سطح زمین باعث شده است، که نمودارها تغییرات زیادی داشته باشند. در سال 1388 طبق نمودار، حداکثر دما مردادماه و حداقل آن دی ماه و حداکثر پوشش گیاهی در اردیبهشت ماه و حداقل آن آذرماه بوده است. در سال 1392، حداکثر دما در مردادماه و حداقل آن دی ماه و حداکثر پوشش گیاهی در اردیبهشت ماه و حداقل آن دی ماه و همچنین این سال نسبت به سال 1388 نسبتا گرمتر و خشک تر بوده است. نمودار مثلث تبخیری در سال 1398 نسبت به دو سال دیگر مورد مطالعه هم میزان بارش بیشتر بوده و هم میزان پوشش گیاهی و با توجه به گراف ها در این سال حداکثر دما در تیرماه و حداقل آن دی ماه و حداکثر پوشش گیاهی در اردیبهشت ماه و حداقل آن در دی ماه است. میزان رطوبت سطحی خاک در سال 1388 برای منطقه غرب کشور ایران که حداکثر میزان رطوبت در اردیبهشت ماه و حداقل آن در مردادماه است. در بیشتر نقشه های شاخص رطوبتی در سال 1388، حداکثر رطوبت در غرب و حداقل آن در جنوب منطقه است. نتایج نقشه های شاخص رطوبتی در سال 1392 در این سال نسبت به سال های دیگر مورد مطالعه نسبتا خشک‌تر بوده است. سال 1392 از بارش و پوشش گیاهی کمی برخوردار است. تغییرات رطوبت در این سال نسبت به سال 1388 کمتر می باشد. حداکثر و حداقل رطوبت در سال 1392 بین 0 تا 0.6 است. حداکثر رطوبت خردادماه و حداقل آن مردادماه می باشد. نقشه های شاخص رطوبتی TVDI سال 1396 در این سال نسبت به دو سال دیگر مورد مطالعه میزان شاخص رطوبتی بیشتر داشته است. در سال 1396 بارش زیاد باعث شده، که پوشش گیاهی افزایش و دمای سطح زمین کاهش یافته و این مسئله باعث افزایش میزان شاخص رطوبتی نسبت به سال 1388 و 1392 شده است. در سال 1396 میزان پوشش گیاهی تا حد 0.89 می رسد. اما در سال های دیگر مورد مطالعه تا 0.7 بوده است. در این سال، بیشترین میزان رطوبت مربوط به اردیبهشت ماه و کمترین آن در مردادماه قرار دارد. حداکثر رطوبت در طول این سال در غرب و کمترین مقدار آن جنوب است. نتایج شاخص خشکی دما و پوشش گیاهی (TVDI) برای سال های 1388، 1392 و 1396 با استفاده از روش دوم نتایج کلی این روش شبیه به روش اول می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده از میزان دقت دو تا روش، دقت روش اول بهتر و در کل ساده تر از روش دوم می باشد. در سال 1396 در اردیبهشت ماه با توجه به روش اول مقدار 0.66=R2 و با توجه به روش دوم مقدار 0.41=R2است.

    نتیجه گیری:

     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 به واسطه تاثیر بر فرآیندهای هیدرولوژیک، اکولوژیک و هواشناسی دارد. بررسی دو تا روش مورد استفاده حاکی از آن می باشد که روش اول که به طور کلی در این تحقیق نیز مورد استفاده قرار گرفته بود با توجه به نتایج دقت تصاویر نسبت به داده های زمینی دقت بالاتری برخوردار است. در سال 1388 اردیبهشت ماه و مردادماه با توجه به روش اول مقدار R2 به ترتیب 0.61 و 0.57 است. در سال 1388 مقدار R2 با توجه به داده های زمینی و استفاده از روش دوم در اردیبهشت ماه و مردادماه به ترتیب 0.43 و 0.47 می باشد. همچنین، در سال 1396 مقدارR2 با استفاده از روش اول در اردیبهشت ماه 0.66 است. در سال 1396 مقدارR2 با استفاده از روش دوم در اردیبهشت ماه 0.41 است. نتایج به دست آمده از مدل برآورد شاخص رطوبتی سطحی خاک در این پژوهش نشان داد که این مدل قادر به برآورد مقدار رطوبت خاک در پهنه های وسیع جغرافیایی با دقت قابل قبول است.

    کلید واژگان: سنجش از دور, رطوبت سطحی خاک, دمای سطح زمین (LST), شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI), غرب کشور ایران}
    Salah Shahmoradi *, HamidReza Ghafarian Malamiri, Mohammad Amini

    Background and Objective :

    Soil moisture is an important parameter in controlling many processes of the climate system, one of the basic parameters of the environment and its direct impact on the plant, animal and microorganisms, its importance in the global cycle of water, energy and carbon, the energy exchange between air and soil is known for its natural water cycle (especially in the distribution of rain between surface runoff and infiltration) and the management of water and soil resources. Soil moisture plays an important role in the interactive processes between the atmosphere and the earth and global climate change. Triangular and trapezoidal methods combining thermal and visible data are the most commonly used methods for determining the amount of soil surface moisture. The aim of this study is to estimate the surface moisture of the soil (TVDI), by the triangular method in the south of West Azerbaijan province using land temperature index (LST) and vegetation index (NDVI), during 2010, 2014 and 2018.

    Materials and Methods:

     The present study using MODIS timing series images, NDVI index and LST index, to estimate the surface moisture index (Temperature–Vegetation Dryness Index, TVDI), in three time periods including; the first time period from 1 January 2010 to 30 December 2010 and the second period is from 1 January 2014 to 30 December 2014 and the third period is from 1 January 2018 to 30 December 2018. During each period, 12 images were used on the 15th day of each month. Also, surface moisture was estimated by two methods, one was to establish a high regression relationship and remove the minimum temperature, and the second method was to establish a high and low regression relationship of the pixels. To evaluate the accuracy of these two methods, a regression correlation between the results of these methods with the soil surface moisture content of the Agricultural Jihad (30 points) at a depth of 5 to 15 cm was used. The reason for choosing these three years is due to the difference in high rainfall in some months of the studied years. This study was conducted in the south of the province of West Azerbaijan, which is part of the western region of Iran.

    Results and Discussion:

     The evaporative triangle diagram consisting of the vegetation index and the surface temperature of the earth in 2010 from January to December month has seen many temperature changes. These same changes in the Earth's surface temperature have caused that the graphs have many changes. During the 2010 year, according to the chart, the maximum temperature was August and the minimum was January, and the maximum vegetation was May and the minimum was December. In 2014, the maximum temperature in August and the minimum in January and the maximum vegetation in May and the minimum in January and also this year were relatively warmer and drier than in 2010. The evaporative triangle chart in 2018 is rainier than the other two years studied, and the amount of vegetation and according to the graphs in this year, the maximum temperature in July and the minimum is January and the maximum vegetation is May and the minimum in January. The surface moisture level of the soil in 2010 for the western region of Iran, which is the maximum moisture level in May and the minimum in August. In most of the 2010 moisture index maps, the maximum humidity in the west and the lowest in the South of this region. The results of the moisture index maps in 2014 this year have been relatively drier than in other years studied. In 2014 has little rainfall and vegetation. Humidity changes this year are lower than in 2010. The maximum and minimum humidity in 2014 was between 0 and 0.6. The maximum humidity is June and the minimum is August. The TVDI moisture index maps for 2018 have had more moisture indicators this year than in the other two years. In 2018, heavy rains caused the vegetation to increase and the ground temperature to decrease, and this has led to an increase in the moisture index compared to 2010 and 2014. In 2018, the vegetation reached 0.89. But in other years it has been studied up to 0.7. This year, the high humidity is in May and the lowest in August. The maximum humidity during this year is in the west and the lower is in the south. The results of the TVDI index for 2010, 2014 and 2018, using the second method, the general results of this method are similar to the first method. Based on the results obtained from the accuracy of both methods, we conclude that the accuracy of the first method is better and generally simpler than the second method. In 2018, in May, according to the first method, the amount of R2 = 0.67, and also according to the second method, the amount of R2 = 0.41.

    Conclusion:

     Estimation of surface soil moisture is essential for optimal management of water and soil resources. Surface soil moisture is an important variable in the water cycle of nature, which plays an important role in the global balance of water and energy through its impact on hydrological, ecological and meteorological processes. Examination of the two methods used indicates that the first method, which was also used in this research in general, has higher accuracy than the terrestrial fields due to the results of image accuracy.  In 2010, the months of May and August, according to the first method are R2 = 0.61 and 0.57. In 2010, the amount of R2 according to terrestrial data and the use of the second method in May and August are R2 = 0.43 and 0.47. Also, in 2018, the value of R2 using the first method in May is 0.66. In 2018, the value of R2 using the second method in May is 0.41. The results of the soil surface moisture index, in this study, showed that this model is able to estimate the amount of soil moisture in large geographical areas with acceptable accuracy.

    Keywords: remote sensing, Soil surface moisture, Land surface temperature (LST), Normalized difference vegetation index (NDVI), West of Iran}
  • بررسی قابلیت تصاویر ماهواره ای Sentinel-2A در بستر Google Earth Engine برای تهیه نقشه پوشش زمین
    ناصر احمدی ثانی*
    نقشه پوشش زمین، پراکنش مکانی چشم اندازهای مختلف کشاورزی، منابع طبیعی، آب و منابع انسان ساخت را نشان می دهد و به عنوان یک ابزار مهم برای مدیریت و کاهش ریسک در مسایل چالش برانگیز مانند خشکسالی و اثرات آن، امنیت غذایی، کنترل سیل و برنامه ریزی شهری ارزشمند است. به منظور غلبه بر محدودیت های کار میدانی در تهیه نقشه پوشش زمین، استفاده از تصاویر ماهواره ای به دلیل دارا بودن داده های وسیع، چندطیفی و به روز مناسب به نظر می رسد. در منطقه مورد مطالعه، وجود پدیده های ناهمگن مکانی نیز طبقه بندی پدیده ها را با مشکل مواجه می سازد. هدف اصلی این پژوهش، تهیه نقشه پوشش زمین با وضوح بالا با کاربرد تصاویر Sentinel-2A در بستر Google Earth Engine است. در این رابطه، سه الگوریتم طبقه بندی جنگل تصادفی، ماشین بردار پشتیبان و درخت تصمیم مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت. شاخص های متعدد با استفاده از روش های تبدیل و نسبت گیری طیفی تهیه شد. صحت نقشه های حاصل از طبقه بندی در مقایسه با نقشه های مرجع زمینی ارزیابی شد. در رابطه با ارزیابی تک باندها، بهترین صحت کلی برابر 49 درصد با کاربرد شاخص CVI به دست آمد. بهترین صحت کلی و ضریب کاپا به ترتیب برابر 86 درصد و 0/82 توسط الگوریتم جنگل تصادفی حاصل شد. بنابراین ضمن تاکید بر مزایای GEE شامل دسترسی آسان به داده ها و قابلیت پردازش و مقایسه سریع آنها، می توان ادعا نمود که تصاویر Sentinel-2A برای تهیه نقشه پوشش زمین از لحاظ هزینه، زمان و دقت، کارآیی بالایی دارد و این نقشه می تواند برای مدیریت و برنامه ریزی منابع مختلف طبیعی و انسان ساخت در راستای توسعه پایدار بسیار مفید واقع گردد.
    کلید واژگان: الگوریتم جنگل تصادفی, سنجش ازدور, شاخص های گیاهی, ضریب کاپا}
    Investigation on land cover mapping using Sentinel-2A images in the Google Earth Engine Platform
    Naser Ahmadi Sani *
    Land cover map show the spatial distribution of different landscapes such as agricultue, natural resources, water and man-made area. It is a valuable tool to managing and reducing risk in challenging issues such as drought and its effects, food security, flood control, and urban planning. In order to overcome the limitations of field work in the mapping of land cover, the use of satellite images due to the wide, multispectral and update data seems to be suitable. In the study area, the spatially heterogeneous landscapes also makes it difficult to classify features. Therefore, the main purpose of the study is accurate and high resolution land cover mapping using Sentinel-2A images in the Google Earth Engine platform. In this regard, three classification algorithms including RF, SVM and CART were evaluated and compared. Various indices were prepared using ratioing and transformation methods. The accuracy of the classifications was evaluated in comparison with ground reference data. Individual bands evaluation showed that the best overall accuracy (49%) was obtained using the CVI index.The best overall accuracy and kappa coefficient of 86% and 0.82 were obtained by RF algorithm. Therefore, while pointing to the advantages of the GEE including easily accessible data and the ability to process and quickly compare of data, it can be claimed that Sentinel-2A images for land cover mapping in terms of cost, time and accuracy, have high efficiency and the map can be very useful for the management and decision making in different natural and man-made resources for the successful implementation of sustainable development.
    Keywords: Kappa coefficient, Random Forest Algorithm, Remote sensing, vegetation indices}
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