ارزیابی تأثیر روش‌های هموارسازی بر محاسبۀ فنولوژی در جنگل‌های زاگرس با استفاده از داده‌های ماهوارۀ مودیس (مطالعۀ موردی: مریوان)

Abstract

مقدمه: تغییر اقلیم به تغییرات عوامل آب‌و‌هوایی یک منطقه در دورۀ بلندمدت اطلاق می‌شود و تأثیر مهمی بر فرایندهای اکولوژیکی آن منطقه دارد. بررسی تغییرات فنولوژی گیاهان، اهمیت زیادی در درک رفتار اکوسیستم‌های زمین در مواجهه با تغییرات اقلیمی دارد. روش‌های سنجش از دور امکان بررسی تغییرات فنولوژی را در عرصۀ وسیع فراهم می‌کنند. هدف از این تحقیق بررسی این تغییرات با استفاده از سری زمانی حاصل از تصاویر ماهواره‌ای در بخشی از جنگل‌های زاگرس است. مواد و روش‌ها: مرسوم‌ترین روش سنجش از دور در محاسبۀ پارامترهای فنولوژی گیاهان، استفاده از سری زمانی شاخص‌های گیاهی است که به‌طور معمول پیوستگی روزانۀ آنها به‌دلیل پوشش ابر مخدوش شده و مقدار آنها نیز تحت تأثیر نویز قرار دارد. این مشکلات با به‌کارگیری فیلترهای هموارساز تا حدودی قابل رفع است، هرچند مشخصات فیلترها باید با دقت انتخاب شود. به‌منظور استخراج پارامترهای فنولوژیکی، از داده‌های سری زمانی شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال‌شده و شاخص پوشش گیاهی بهبودیافتۀ مستخرج از تصاویر سنجندۀ مودیس در یک دورۀ ده‌ساله (2018‌- 2009) استفاده شد. برای استخراج پارامترهای فنولوژی، از جمله شروع و پایان فصل رویش، سری‌های زمانی NDVIratio و EVIratio، با اعمال دو تابع ساویتزکی-گولای و میانگین متحرک هموارسازی شدند. برای اعتبارسنجی نتایج نیز از داده‌های زمینی که با مشاهدۀ مستقیم وضعیت درختان (با نمونه‌برداری تصادفی) در منطقه جمع‌آوری شده‌اند استفاده شد.نتایج: به‌کارگیری تابع میانگین متحرک با اندازۀ پنجره 6 و تابع ساویتزکی-گولای با اندازۀ پنجره ۱۱ و درجۀ 2، موجب بیشترین افزایش دقت برای هر دو شاخص گیاهی شده است. پس از اعمال تابع هموارسازی بهینه، پارامتر شروع فصل، حاصل از EVIratio برآورد دقیق‌تری (92/0 R2 =) از نتیجۀ حاصل از NDVIratio ارائه داده است. شروع فصل رویش در طول این ده سال به‌صورت متوسط 5/0 روز در سال کاهش یافته و پایان فصل رویش به‌صورت متوسط 3/1 روز در سال افزایش یافته است.نتیجه‌گیری: به‌صورت کلی، در اغلب مناطق زمان شروع فصل رویش روند کاهشی و پایان فصل رویش روند افزایشی داشته‌اند. به‌عبارت دیگر، روند تعجیل در شروع فصل و تأخیر در پایان فصل، سبب افزایش طول فصل رویش در اغلب مناطق تحت بررسی شده است.

Keywords

• تغییر اقلیم
• فنولوژی
• مودیس
• ndvi
• evi