پایش خشکسالی کشاورزی با استفاده از شاخص SAVI در مناطقی با داده های محدود هواشناسی (مطالعه موردی: اراضی پایاب سد سرخاب اردبیل) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
در ایران خشکسالی یکی از پرهزینه ترین رویدادهای طبیعی است. خشکسالی کشاورزی یک رویداد اقلیمی است که پیامدهای مخربی برای منابع غذایی و اقتصادی دارد. بارزترین ویژگی این خشکسالی، کاهش رطوبت خاک به دلیل کاهش بارندگی یا افزایش دما است که باعث کاهش عملکرد مزرعه می شود. اما عدم وجود داده های اقلیمی پایش خشکسالی ها دچار مشکل می کند. در این مطالعه جهت پایش خشکسالی کشاورزی از شاخص گیاهی تعدیل شده تاثیر خاک (SAVI) در اراضی کشاورزی پایاب سد سرخاب، واقع در استان اردبیل استفاده شد. نتایج نشان داد که مابین شاخص SAVI حاصل از اراضی کشاورزی و شاخص SPI12 همبستگی معادل 61/0وجود دارد که به سبب این همبستگی، انتظار می رود با افزایش بارش، میزان مساحت اراضی پرآب (با شاخص SAVI از 5/0 تا 7/0) افزایش و در مقابل میزان اراضی کم آب (با شاخص SAVI از 2/0 تا 5/0) کاهش پیدا کند. با تقسیم داده های در دسترس به دو دوره بلندمدت (1986-2024) شامل 39 سال و کوتاه مدت (2010-2024) شامل 15 سال، مشخص گردید که تغییرات مساحت اراضی کم آب با شاخص SAVI پایین، در دوره بلند مدت با شیب 08/0- هکتار تقریبا ثابت و در دوره کوتاه مدت با شیب 1/13+ افزایشی بودند و این در حالی بود که روند بارش مشاهداتی در هر دو دوره افزایشی بود. این مقایسه نشان داد در دوره های آماری منتخب، تاثیر مثبت روند افزایشی بارش های مشاهداتی، به دلیل افزایش دما تعدیل شده و میزان تغییرات رطوبت خاک و در نتیجه پوشش گیاهی براساس تغییرات شاخص SAVI ، تقریبا ثابت یا کاهشی بوده است. در نتیجه استفاده از داده های سنجش از دور، در بررسی و پایش خشکسالی کشاورزی، می تواند در بسیاری از مناطق، به ویژه در مناطق مشخص و فاقد آمار و یا مناطقی با داده های محدود مشاهداتی، بسیار موثر و کاربردی باشد.Monitoring Agricultural Drought in Regions with Insufficient Meteorological Data Utilizing the SAVI Index (A Case Study of the Sorkhab Dam Downstream Land in Ardabil, Iran)
Drought is among the most expensive natural occurrences in Iran. Agricultural drought is a climatic phenomenon that results in severe repercussions for food and economic resources. The key characteristic of this drought is the decline in soil moisture resulting from decreased rainfall or elevated temperatures, leading to lower farm output. The absence of climatic data hinders drought monitoring. The Soil-Adjusted Vegetation Index (SAVI) was employed in this study to track agricultural drought in the agricultural areas below the Sorkhab Dam, Ardabil Province. Statistics revealed a correlation of 0.61 between the SAVI index derived from agricultural lands and the SPI12 index. As a result of this correlation, it is anticipated that with rising rainfall levels, areas of land that receive adequate water will expand, specifically those with a SAVI index ranging from 0.5 to 0.7, whereas areas of land that receive inadequate water will contract, corresponding to a SAVI index of 0.2 to 0.5. Data from 1986 to 2024 (39 years), was compared to data from 2010 to 2024 (15 years). The long-term trend revealed that the area of low-water lands with low SAVI indexes remained relatively stable, at a rate of -0.08 hectares per time. Conversely, the short-term trend indicated a significant increase in these areas, with a rate of +13.1 hectares per unit of time. In both periods, the observed rainfall patterns exhibited an upward trend. The selected statistical periods revealed that the positive effects of rising observed rainfall, resulting from adjusted temperature increases and alterations in soil moisture, were largely offset by corresponding changes in vegetation cover, as reflected in the SAVI index values. The application of remote sensing data in agricultural drought research and tracking can be highly effective and easily implemented in various locations, particularly in regions with inadequate statistics or limited observational data.
تبلیغات
