h. torabzadeh
-
مقدمه
تغییر اقلیم به تغییرات عوامل آب و هوایی یک منطقه در دوره بلندمدت اطلاق می شود و تاثیر مهمی بر فرایندهای اکولوژیکی آن منطقه دارد. بررسی تغییرات فنولوژی گیاهان، اهمیت زیادی در درک رفتار اکوسیستم های زمین در مواجهه با تغییرات اقلیمی دارد. روش های سنجش از دور امکان بررسی تغییرات فنولوژی را در عرصه وسیع فراهم می کنند. هدف از این تحقیق بررسی این تغییرات با استفاده از سری زمانی حاصل از تصاویر ماهواره ای در بخشی از جنگل های زاگرس است.
مواد و روش هامرسوم ترین روش سنجش از دور در محاسبه پارامترهای فنولوژی گیاهان، استفاده از سری زمانی شاخص های گیاهی است که به طور معمول پیوستگی روزانه آنها به دلیل پوشش ابر مخدوش شده و مقدار آنها نیز تحت تاثیر نویز قرار دارد. این مشکلات با به کارگیری فیلترهای هموارساز تا حدودی قابل رفع است، هرچند مشخصات فیلترها باید با دقت انتخاب شود. به منظور استخراج پارامترهای فنولوژیکی، از داده های سری زمانی شاخص پوشش گیاهی تفاضلی نرمال شده و شاخص پوشش گیاهی بهبودیافته مستخرج از تصاویر سنجنده مودیس در یک دوره ده ساله (2018 - 2009) استفاده شد. برای استخراج پارامترهای فنولوژی، از جمله شروع و پایان فصل رویش، سری های زمانی NDVIratio و EVIratio، با اعمال دو تابع ساویتزکی-گولای و میانگین متحرک هموارسازی شدند. برای اعتبارسنجی نتایج نیز از داده های زمینی که با مشاهده مستقیم وضعیت درختان (با نمونه برداری تصادفی) در منطقه جمع آوری شده اند استفاده شد.
نتایجبه کارگیری تابع میانگین متحرک با اندازه پنجره 6 و تابع ساویتزکی-گولای با اندازه پنجره 11 و درجه 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 دقیق تری (92/0 R2 =) از نتیجه حاصل از NDVIratio ارائه داده است. شروع فصل رویش در طول این ده سال به صورت متوسط 5/0 روز در سال کاهش یافته و پایان فصل رویش به صورت متوسط 3/1 روز در سال افزایش یافته است.
نتیجه گیریبه صورت کلی، در اغلب مناطق زمان شروع فصل رویش روند کاهشی و پایان فصل رویش روند افزایشی داشته اند. به عبارت دیگر، روند تعجیل در شروع فصل و تاخیر در پایان فصل، سبب افزایش طول فصل رویش در اغلب مناطق تحت بررسی شده است.
کلید واژگان: تغییر اقلیم، فنولوژی، مودیس، NDVI، EVIIntroductionClimate change refers to long-term alterations in the climatic factors of a region, significantly impacting its ecological processes. The investigation of plant phenological changes is crucial for comprehending the behavioral responses of Earth ecosystems to climate change. Remote sensing methods facilitate the examination of phenological changes over extensive areas. This research aims to explore such changes using time series data obtained from satellite images in a part of the Zagros forests.
Materials and MethodsThe most common method in remote sensing for calculating plant phenology parameters involves using time series of vegetation indices, which are usually disrupted by cloud cover and affected by noise. These issues can be somewhat mitigated by employing smoothing filters although the characteristics of the filters need to be carefully chosen. To extract phenological parameters, time series data of the normalized difference vegetation index (NDVI) and enhanced vegetation index (EVI) from MODIS data, over a ten-year period (From 2009 to 2018), were used. For the extraction of phenological parameters, including the start of the growing season and end of the growing season, the time series of NDVIratio and EVIratio were smoothed using two smoothing functions: Savitzky–Golay and Moving Average filters. For the validation of the results, in-situ data were collected in the area through direct observation of tree status (via random sampling).
ResultsThe use of the Moving Average function with a window size of six and the Savitzky–Golay function with a window size of 11 and a degree of two has led to the highest increase in accuracy for both vegetation indices. After employing the optimal smoothing function, the parameter for the start of the season, obtained from EVIratio, provided a more accurate estimate (R2 = 0.92) compared to the result from NDVIratio. Over the ten year period, the start of the season has been reduced by an average of 0.5 days per year over the ten-year period, and end of the season has been increased by an average of 1.3 days per year.
ConclusionOverall, in most areas, the start and end of the growing season has shown a decreasing and an increasing trend, respectively. In other words, the trend of earlier start and later end of the season has led to an increase in the length of the growing season in most of the study areas.
Keywords: Climate Change, EVI, MODIS, NDVI, Phenology
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.