بررسی تغییرات پوشش گیاهی و دمای سطح زمین در شهرستان رشت (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
این پژوهش به بررسی تغییرات پوشش گیاهی و دمای سطح زمین در شهرستان رشت طی سال های 2010، 2015، 2020 و 2024 پرداخته است. برای این منظور، از تصاویر ماهواره ای لندست و شاخص های متنوع گیاهی و آبی شامل NDVI، MNLI، MSR، SAVI، OSAVI، VARI، MNDWI، IPVI و EVI استفاده شده است. این داده ها در سامانهGoogle Earth Engine (GEE) پردازش شدند و نتایج با دقت بالا تحلیل گردیدند. تحلیل داده های پوشش گیاهی نشان داد که در مناطق تحت توسعه شهری و صنعتی، کاهش قابل توجهی در سلامت و تراکم پوشش گیاهی رخ داده است. به طور خاص، در نواحی شمالی و شرقی رشت، شاخص های NDVI و SAVI نشان دهنده تخریب شدید پوشش گیاهی و تبدیل زمین های کشاورزی و جنگلی به مناطق مسکونی و صنعتی هستند. این تغییرات همچنین به کاهش کیفیت زیست محیطی منجر شده است. در تحلیل دمای سطح زمین، نتایج نشان داد که دما در مناطق شهری به دلیل کاهش پوشش گیاهی و افزایش زیرساخت های سخت مانند آسفالت و بتن، به طور قابل توجهی افزایش یافته است. پدیده جزیره حرارتی شهری به وضوح قابل مشاهده بود. میانگین دما از 6/17 تا 3/65 درجه سلسیوس در سال های مورد مطالعه متغیر بوده است. مناطق دارای پوشش گیاهی انبوه به دلیل تبخیر و تعرق بیشتر، دمای پایین تری را تجربه کرده اند، در حالی که مناطق فاقد پوشش گیاهی و دارای زیرساخت های سخت، دماهای بالاتری نشان دادند. این پژوهش بر اهمیت استفاده از شاخص های گیاهی و آبی برای پایش تغییرات محیط زیستی تأکید دارد. یافته ها می توانند مبنای بهبود برنامه ریزی های مدیریتی برای حفاظت از منابع طبیعی، کاهش اثرات منفی توسعه شهری و صنعتی و بهبود کیفیت زندگی ساکنان منطقه باشند. علاوه بر این، نتایج بر اهمیت پایش مستمر پوشش گیاهی و دمای سطح زمین برای شناسایی مناطق بحرانی و تدوین راهکارهای مناسب تأکید می کنند.Analysis of Vegetation Changes Based on Vegetation Indices (Case Study: Rasht County)
This study investigates changes in vegetation cover and land surface temperature in Rasht County during the years 2010, 2015, 2020, and 2024. To achieve this, Landsat satellite imagery and various vegetation and water indices, including NDVI, MNLI, MSR, SAVI, OSAVI, VARI, MNDWI, IPVI, and EVI, were utilized. The data were processed through the Google Earth Engine (GEE) platform and analyzed with high precision. The vegetation data analysis revealed a significant reduction in vegetation health and density in areas undergoing urban and industrial development. In particular, the NDVI and SAVI indices highlighted severe degradation of vegetation in the northern and eastern parts of Rasht, where agricultural and forest lands have been converted into residential and industrial areas. These changes have also led to a decline in environmental quality. Regarding land surface temperature (LST), results showed a considerable increase in urban areas due to reduced vegetation cover and the expansion of hard infrastructure such as asphalt and concrete. The phenomenon of urban heat islands was clearly observed. Average temperatures ranged from 17.6°C to 65.3°C across the study years. Areas with dense vegetation experienced lower temperatures due to higher evapotranspiration, whereas areas with little to no vegetation and substantial hard surfaces exhibited higher temperatures. This research underscores the importance of using vegetation and water indices for environmental monitoring. The findings can serve as a foundation for improving management strategies to protect natural resources, mitigate the adverse impacts of urban and industrial development, and enhance the quality of life for local residents. Furthermore, the results highlight the need for continuous monitoring of vegetation and land surface temperature to identify critical areas and develop appropriate solutions.