عنوان

ارزیابی و تحلیل سری زمانی تغییرات پوشش گیاهی در ارتباط با نوسانات عناصر اقلیمی بارش و LST با استفاده از محصولات ماهواره ای مادیس (مطالعه موردی: استان آذربایجان شرقی)

شماره

پ۲۶۴۰۷

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

ارزیابی و تحلیل سری زمانی تغییرات پوشش گیاهی در ارتباط با نوسانات عناصر اقلیمی بارش و LST با استفاده از محصولات ماهواره ای مادیس (مطالعه موردی: استان آذربایجان شرقی)

نام نخستين پديدآور

سعید شهبازی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

برنامه ریزی و علوم محیطی

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۱

نام خاص و کميت اثر

۷۹ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

آب وهواشناسی- گرایش تغییر اقلیم

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۱/۰۱/۱۷

متن يادداشت

متغیّرهای اقلیمی و نوسانات آن به¬طور چشمگیری روی اکوسیستم¬های خشکی و تغییرات آنها اثر گذارند. در پژوهش¬های بسیاری از شاخص¬های گیاهی برای بررسی ارتباط بین تغییرات اکوسیستم¬ها و پارامترهای اقلیمی استفاده شده است. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی و تحلیل سری زمانی تغییرات پوشش گیاهی در ارتباط با نوسانات عناصر اقلیمی بارش و LST با استفاده از محصولات ماهواره¬ای مادیس در استان آذربایجان شرقی می¬باشد. برای انجام این کار ابتدا داده¬های LST و NDVI و داده¬های بارش از منابع مختلف دانلود گردید. داده¬های LST از محصولات آماده (MODIS/006/MOD11A1) و داده¬های پوشش گیاهی از محصولات (MODIS/006/MOD13A2) سنجنده مودیس به صورت ماهانه در محیط گوگل ارث انجین دانلود گردید. داده¬های بارش نیز از سایت سازمان هواشناسی کشور در بازه زمانی 2002 تا 2021 به صورت روزانه دانلود و سپس در محیط اکسل پایگاه داده ماهانه، فصلی و سالانه برای 20 سال تشکیل شد. پس از اخذ داده¬ها اقدام به تهیه نقشه¬ها گردید. در مرحله بعد روند شاخص¬های LST و NDVI و بارش برای 20 سال انجام شد. نتایج نشان داد که در مقیاس سالانه کمترین دما مربوط به سال 2011 برابر با 33/20 درجه سانتی گراد و بیشترین آن برابر با 89/24 درجه سانتی گراد مربوط به سال 2021 می¬باشد. برای بارش نیز کمترین و بیشترین مربوط به سال-های 2017 و 2018 برابر با 90/201 و 72/381 میلی متر بوده است. در مورد NDVI نیز بیشتر مقدار آن برابر با 218/0 در سال 2018 و کمترین آن در سال 2008 برابر با 159/0 بوده است. در مقیاس ماهانه برای 20 سال نیز بیشترین و کمترین دما مربوط به ماه¬های مرداد و دی برابر با 63/40 و 27/0- درجه سانتی گراد بوده است. در مورد بارش نیز می¬توان گفت که بیشترین بارش را در اردیبهشت ماه برابر 59/35 میلی متر و کمترین آن را در ماه تیر برابر 72/5 میلی متر داریم. همچنین کمترین و بیشترین NDVI نیز به ترتیب مربوط به ماه¬های دی و اردیبهشت برابر با 06/0 و 32/0 را شامل می¬شود. در مقیاس فصلی نیز می¬توان گفت که در بحث دما تابستان و زمستان به ترتیب بیشترین و کمترین و در بحث بارش نیز بهار و تابستان به ترتیب بیشترین و کمترین بارش را دارا می¬باشند. نتایج فصلی NDVI نیز برای فصل زمستان کمترین و برای بهار بیشترین مقدار را شامل می¬شود. همچنین مقادیر سالانه دما در طول 20 سال برابر با 38/22 درجه سانتی گراد و 31/291 میلی متر برای بارش و 185/0 برای NDVI می¬باشد. نتایج نقشه¬های lst در مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه در بازه زمانی 20 سال نشان داد که حداقل دما در دی ماه 93/14- و حداکثر آن برابر با 17/50 درجه سانتی گراد در تیرماه می¬باشد. نتایج فصلی نیز نشان می¬دهد که حداکثر و حداقل دما در فصول بهار، تابستان، پاییز و زمستان به ترتیب برابر با 05/40، 39/47، 25/21 و 17/18 درجه سانتی گراد و حداقل آن نیز برابر با 12/5، 88/20، 97/3- و 93/11- درجه سانتی¬گراد بوده است. نقشه سالانه دما نیز بیانگر این است که حداقل دما در محدوده مورد مطالعه در بازه 20 سال برابر با 52/2 و حداکثر آن 59/30 درجه سانتی¬گراد بوده است. نتایج ndvi در محدوده مورد نظر نیز نشان داد که در مقیاس ماهانه حداقل مقدار این شاخص در دی ماه برابر با 10/0- و حداکثر آن نیز در خرداد ماه برابر با 88/0 بوده است. در مقیاس فصلی نیز حداقل و حداکثر مقدار این شاخص به ترتیب به فصول تابستان برابر با 83/0 و اسفند برابر با 44/0 بوده است. همچین می¬توان بیان کرد که شاخص ndvi در مقیاس سالانه برای بازه زمانی 20 سال با 016/0 و 61/0 به ترتیب کمترین و بیشترین مقدار برای محدوده مورد مطالعه می¬باشد. نتایج نقشه¬های بارش نیز نشان داد که در مقیاس ماهانه بیشترین برای مرداد ماه برابر با 34/91 میلی متر در ایستگاه تبریز ثبت گردیده است و حداقل آن نیز در برای همین ماه برابر با 31/0 میلی متر بوده است. در مقیاس فصلی نیز بیشترین و کمترین بارش به ترتیب مربوط به فصول بهار و تابستان برابر با 02/188 و 23/3 میلی متر بوده است. در مقیاس سالانه نیز حداقل و حداکثر بارش برابر با 55/219 و 63/424 میلی متر را دارا می¬باشد. برای بررسی تاثیر شاخص ¬lst و بارش بر روی ndvi رابطه بین این شاخص-ها با شاخص ndvi در مقیاس ماهانه، فصلی و سالانه در بازه زمانی 20 ساله (2002-2021) بررسی شد. نتایج نشان داد که در مقیاس زمانی ماهانه (2002-2021) بیشترین مقدار همبستگی (R) بارش با ndvi برابر با 34/0 در شهریور ماه و کمترین آن در آذر ماه برابر با 09/0- بوده است. نتایج رابطه شاخص ndvi و lst نیز بیانگر این است که رابطه این دو شاخص در فصل گرم و سرد سال دارای همبستگی متفاوتی می¬باشد. بیشترین همستگی در فصول گرم سال مربوط به خرداد ماه با همبستگی 30/0- و کمترین آن برابر با 16/0- در اردیبهشت ماه بوده است. در فصول سرد سال نیز بیشترین همبستگی در اسفند ماه برابر با 25/0 و کمترین آن در آبان ماه برابر با 02/0 بوده است. در مقیاس فصلی نیز می¬توان گفت که بیشترین مقدار همبستگی ndvi با بارش در فصل بهار برابر با 30/0 و کمترین آن 07/0 در فصل زمستان بوده است. همچنین بین ndvi با lst بیشترین و کمترین همبستگی به ترتیب در فصول تابستان (همبستگی معکوس برابر با 14/0-) و پاییز برابر با 0 بوده است. نتایج مدل OLS نیز نشان داد که بیشترین مقدار R2 در خرداد ماه برابر با 1277/0 0 بوده و کمترین آن نیز در مهرماه برابر با 0778/0 بوده است. در مقیاس فصلی نیز نتایج بیانگر این است که فصل تابستان با R2 برابر با 0805/0 بیشترین مقدار و فصل پاییز با R2 برابر با 0119/0 دارای کمترین مقدار بوده است. نتایج تغییرات NDVI نیز نشان داد که تغییرات پوشش گیاهی در غرب و شمال شرق محدوده مورد مطالعه می¬باشد که بیشترین تغییرات آن در شمال شرق (جنگل ¬های ارسباران) می¬باشد. تغییرات صورت گرفته به صورت افزایشی بوده است به عبارتی دیگر پوشش گیاهی در سال 2021 نسبت به سال 2002 روند افزایشی داشته است.

متن يادداشت

AbstractClimatic variables and their fluctuations have a significant impact on terrestrial ecosystems and their changes. In many studies, many plant indices have been used to investigate the relationship between ecosystem changes and climatic parameters. The purpose of this study is to evaluate and analyze the time series of vegetation changes in relation to fluctuations of precipitation and LST climatic elements using Madis satellite products in East Azerbaijan province. To do this, first LST and NDVI data and precipitation data were downloaded from various sources. LST data from ready-made products (MODIS / 006 / MOD11A1) and vegetation data from products (MODIS / 006 / MOD13A2) of MODIS sensor were downloaded monthly in Google Earth Engine. Precipitation data was also downloaded daily from the site of the Meteorological Organization of the country in the period 2002 to 2021 and then a monthly, seasonal and annual database was formed in Excel for 20 years. After obtaining the data, maps were prepared. In the next stage, the trend of LST and NDVI indices and precipitation for 20 years was performed. The results showed that on an annual scale, the lowest temperature is related to 2011 equal to 20.33 ° C and the highest is equal to 24.89 ° C related to 2021. For rainfall, the lowest and highest related to 2017 and 2018 were equal to 90/90 and 381/72 mm. In the case of NDVI, most of it was equal to 0.218 in 2018 and the lowest in 2008 was equal to 0.159. On a monthly scale for 20 years, the highest and lowest temperatures were related to August and January, equal to 40.63 and -0.27 ° C. Regarding rainfall, we can say that we have the highest rainfall in May equal to 35.59 mm and the lowest in July equal to 5.72 mm. Also, the lowest and highest NDVI are related to January and May, equal to 0.06 and 0.32, respectively. On a seasonal scale, it can be said that in the discussion of summer and winter temperatures, respectively, the most and the least, and in the discussion of precipitation, spring and summer have the most and the least rainfall, respectively. NDVI seasonal results are the lowest for winter and the highest for spring. Also, the annual values of temperature during 20 years are equal to 22.38 ° C, 291.31 mm for precipitation and 0.185 for NDVI. The results of lst maps on a monthly, seasonal and annual scale over a period of 20 years showed that the minimum temperature in January is -14.93 and the maximum is equal to 50.17 ° C in July. Seasonal results also show that the maximum and minimum temperatures in spring, summer, autumn and winter are 40.05, 47.39, 21.25 and 18.17 ° C, respectively, and the minimum is 12. 5.5, 20.88, -97.97 and -11.93 degrees Celsius. The annual temperature map also shows that the minimum temperature in the study area in the period of 20 years was equal to 2.52 and the maximum was 30.59 ° C. The results of ndvi in the desired range also showed that on a monthly basis, the minimum value of this index in January was equal to -0.10 and the maximum in June was equal to 0.88. On a seasonal scale, the minimum and maximum values of this index were equal to 0.83 in summer and 0.44 in March, respectively. It can also be stated that the ndvi index on an annual scale for a period of 20 years with 0.016 and 0.61 is the minimum and maximum value for the study area, respectively. The results of precipitation maps also showed that on a monthly scale, the highest for August was equal to 91.34 mm in Tabriz station and the minimum was equal to 0.31 mm for the same month. On a seasonal scale, the highest and lowest rainfall were related to spring and summer, respectively, equal to 188.02 and 3.23 mm. On an annual scale, the minimum and maximum rainfall is 215.55 and 424.63 mm. To investigate the effect of stlst index and precipitation on ndvi, the relationship between these indices and ndvi index on a monthly, seasonal and annual scale over a period of 20 years (2002-2021) was investigated. The results showed that in the monthly time scale (2021-2002) the highest correlation (R) of precipitation with ndvi was equal to 0.34 in September and the lowest in December was equal to -0.09. The results of the relationship between ndvi and lst indices also indicate that the relationship between these two indices in the hot and cold seasons of the year has a different correlation. The highest correlation in the warm seasons of the year was related to June with a correlation of -0.30 and the lowest was equal to -0.16 in May. In the cold seasons of the year, the highest correlation in March was equal to 0.25 and the lowest in November was equal to 0.02. On a seasonal scale, it can be said that the highest correlation between ndvi and rainfall in spring was 0.30 and the lowest was 0.07 in winter. Also, between ndvi and lst, the highest and lowest correlations were in summer (inverse correlation equal to -0.14) and autumn equal to 0, respectively. The results of OLS model also showed that the highest value of R2 in June was equal to 0.1277 and the lowest was equal to 0.0778 in October. On a seasonal scale, the results show that summer with R2 equal to 0.0805 had the highest value and autumn with R2 equal to 0.0119 had the lowest value. The results of NDVI changes also showed that vegetation changes in the west and northeast of the study area, the most changes in the northeast (Arasbaran forests). The changes have been incremental, in other words, the vegetation in 2021 compared to 2002 has an increasing trend.

عنوان گونه گون

Evaluation and analysis of time series of vegetation changes in relation to fluctuations of precipitation and LST climatic elements using Modis satellite products (Case study: East Azarbaijan province)

عنصر شناسه اي

‏‏ شهبازی،

ساير عناصر نام

‏ سعید

کد نقش

تهيه کننده

عنصر شناسه اي

‏‏ رضایی بنفشه،

عنصر شناسه اي

خورشید دوست،

ساير عناصر نام

‏ مجید

ساير عناصر نام

محمد علی

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد راهنما

عنصر شناسه اي

‏ تبریز