ارزیابی کارایی شاخص های مبتنی بر سنجش از دور(VCI، TCI، VHI) به منظور پایش سطح خشکسالی در جنوب استان کرمان

زمینه و هدف: خشکسالی یکی از پدیده های طبیعی است که در اثر کاهش بارش به وجود آمده و باعث کاهش پوشش گیاهی و افزایش گرد و غبار می شود. روش رایج پایش خشکسالی مبتنی بر داده های مشاهداتی از ایستگاه های هواشناسی است و یک شاخص خشکسالی را محاسبه می کند. اطلاع از میزان و شدت خشکسالی در یک منطقه و برنامه ریزی جهت کاهش اثرات آن یکی از مهمترین اصول مدیریت در برنامه ریزی منطقه ای، 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 همواره مورد توجه مدیران منطقه ای بوده است.

روش پژوهش: در این پژوهش بررسی کارآیی داده های سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای در پهنه بندی خشکسالی کشاورزی در سال های۲۰۰۱ تا ۲۰۲۲ در حوزه آبخیز جنوب استان کرمان مورد بررسی قرار می گیرد. 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 و TerraClimate برای ماه های دوره رشد از سنجش از دور بر اساس وضعیت پوشش گیاهی از اول مارس تا آخر آگوست (۲۰۲۲-۲۰۰۱ ) استخراج و نتایج حاصل از این شاخص ها با مقادیر شاخص بارش استاندارد(SPI) ، در سری های زمانی یک،سه،شش، نه، دوازده، بیست و چهار و چهل و هشت ماهه مقایسه گردید. در این تحقیق از روش همبستگی بین ایستگاه ها برای بازسازی آمار ایستگاه های ناقص استفاده گردید وایستگاه هایی که بیشترین همبستگی را با ایستگاه ناقص داشت برای بازسازی مورد استفاده قرار گرفت. سپس بعد از مرتب نمودن داده ها ، اطلاعات بازسازی شده بعنوان ورودی به نرم افزار SPIGenerator وارد و مقایر SPI سری های زمانی ۱، ۳، ۶، ۹، ۱۲، ۲۴ و ۴۸ ماه برای ایستگاه های منتخب حاصل گردید.

یافته ها: در این مقاله نتایج حاصل ازمحاسبه شاخص SPI در سری های زمانی مختلف بر اساس متوسط داده های ایستگاه های موجود وداده های سنجش ازدور مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرارگرفت. بدین منظور مقادیرحاصل ازتمامی شاخص های مبتنی برتصاویر ماهواره ای شامل (VCI ، VHI، TCI)استخراج واقدام به مقایسه وبررسی ضریب همبستگی آنها باشاخص زمینیSPI در سری های زمانی های زمانی ۱، ۳، ۶، ۹، ۱۲، ۲۴ و ۴۸ گردید به عبارت دیگر پاسخ شرایط پوشش گیاهی منطقه به بارندگی با زمان های تاخیر یک، سه، شش، نه، دوازده، بیست و چهار و چهل و هشت ماهه مورد بررسی قرارگرفت. نتایج این تحقیق نشان داده که شاخص VCI همبستگی معنی داری در سطح یک درصد با شاخص SPI درهمه سری های زمانی مختلف بجز یک ماهه دارد. شاخص TCI همبستگی معنی دار با هیچ یک از سری های زمانی بجز یک ماهه ندارد. شاخص VHI بجز با یک ماهه و سه ماهه و بیست و چهار ماهه همبستگی معنی دار در سطح یک درصد با سایر سری های زمانی دارد. همچنین شاخص های خشکسالی TCI و VHI و VCI با بارش و رطوبت خاک همبستگی مثبت معنی داری در سطح یک درصد دارد.

نتایج: نتایج کلی از تجزیه و تحلیل داده های موجود نشان داد که از بین شاخص های مورد مطالعه، شاخص VCI در طی فصل رشد بیشترین همبستگی با مقادیر SPI در سری های زمانی مختلف را داراست و همبستگی آن در سطح ۰۱/۰ معنی دار است، لذا به عنوان شاخص ماهواره ای مطلوب جهت پایش خشکسالی کشاورزی در جنوب استان کرمان انتخاب می گردد. نتایج این مقاله مبنایی برای درک کامل و بهتر و همچنین ارزیابی شرایط خشکسالی در جنوب استان کرمان را فراهم می کند و می تواند به بهتر مدیریت کردن و تامین منابع آب شرب وکشاورزی و در نتیجه تولیدات کشاورزی بیشتر و بهینه تر و حفاظت درست از محیط زیست را به سمت کامل تر و بهتری هدایت کند.

کلیدواژه ها:

خشکسالی ، شاخصSPI و VCI ، TCI ، VHI ، تصاویر ماهواره ای مودیس ، جنوب استان کرمان