پایش خشکسالی بر اساس شاخص NDVI و تأثیرات آن بر روستاهای شهرستان شیراز

اجتماعی, بابک

doi:10.22111/jneh.2024.49761.2066

پایش خشکسالی بر اساس شاخص NDVI و تأثیرات آن بر روستاهای شهرستان شیراز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

بابک اجتماعی

استادیار گروه جغرافیا دانشگاه پیام نور

10.22111/jneh.2024.49761.2066

چکیده

خشکسالی‌های اخیر و تغییرات اقلیمی تأثیرات عمیقی بر منابع طبیعی و کشاورزی شهرستان شیراز در استان فارس گذاشته‌اند. خشکسالی به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین چالش‌های توسعه پایدار روستاهای شهرستان شیراز شناخته می‌شود. تأثیرات عمیق این پدیده بر کشاورزی، معیشت، مهاجرت، زیست‌محیطی و بهداشت عمومی، نیاز به مطالعات علمی دقیق و داده‌محور را دوچندان می‌کند. بهره‌گیری از شاخص‌های سنجش‌ازدور همچون شاخص پوشش گیاهی نرمال شده و استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، امکان پایش تغییرات پوشش گیاهی و ارزیابی شدت خشکسالی در مناطق روستایی را فراهم می‌کند. این پژوهش باهدف ارزیابی این اثرات با استفاده از شاخص پوشش گیاهی نرمال‌شده و داده‌های سنجش‌ازدور در بازه زمانی 2016 تا 2023 صورت گرفت. داده‌های به‌دست‌آمده از تصاویر ماهواره‌ای و تحلیل شاخص پوشش گیاهی نرمال شده نشان‌دهنده کاهش چشمگیر پوشش گیاهی و افزایش شدت خشکسالی در این منطقه است. این تغییرات منجر به کاهش منابع آبی، تخریب پوشش گیاهی و از بین رفتن تعادل اکوسیستم‌های محلی شده‌اند. کاهش تولیدات کشاورزی، فرسایش خاک و کاهش بهره‌وری زمین‌های زراعی از جمله پیامدهای اصلی این وضعیت بحرانی است. این شرایط موجب افزایش مهاجرت از مناطق روستایی به مناطق شهری و افزایش فشار بر زیرساخت‌های شهری شده است. از حدود سال 2021 به بعد، به‌طور کلی شاهد کاهش در مقادیر شاخص هستیم که می‌تواند بیانگر روند افزایش خشکسالی و کاهش بارندگی در منطقه باشد. این کاهش تدریجی به‌ویژه در سال 2023 به وضوح مشهود است، که نشان می‌دهد پوشش گیاهی در منطقه شیراز تحت فشار قرار گرفته است. مقایسه نقشه‌های مربوط به شاخص شهرستان شیراز در سال‌های 2016 و 2023 نشان‌دهنده روند کاهش کیفیت پوشش گیاهی در این بازه زمانی است. این کاهش، به‌ویژه در مناطق روستایی، تهدیدی جدی برای معیشت روستاییان و پایداری زیست‌محیطی منطقه به حساب می‌آید. برای مقابله با این چالش‌ها، استفاده از اقدامات اصلاحی نظیر بازسازی پوشش گیاهی، مدیریت پایدار منابع آبی، اجرای طرح‌های آبخیزداری و ترویج کشاورزی هوشمندانه پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Drought monitoring based on the NDVI index and its effects on the villages of Shiraz

نویسنده [English]

Babak Ejtemaei

Assistant Professor, Department of Geography, Payame Noor University, Iran

چکیده [English]

Recent droughts and climate changes have had profound effects on the natural resources and agriculture of Shiraz County in Fars Province. Drought is recognized as one of the main challenges to sustainable development in the rural areas of Shiraz County. The deep impacts of this phenomenon on agriculture, livelihoods, migration, the environment, and public health highlight the need for precise, data-driven scientific studies. Utilizing remote sensing indices such as NDVI and satellite data enables monitoring of vegetation changes and assessing the intensity of droughts in rural areas. This study aims to evaluate these effects using the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and remote sensing data over the period 2016 to 2023. Data obtained from satellite imagery and NDVI analysis indicate a significant reduction in vegetation cover and an increase in drought severity in this region. These changes have led to the depletion of water resources, the degradation of vegetation, and the disruption of local ecosystem balance. Reduced agricultural production, soil erosion, and declining productivity of arable lands are among the major consequences of this critical situation. These conditions have also caused increased migration from rural areas to urban centers, adding pressure to urban infrastructure. From around 2021 onwards, there has been a general decline in NDVI values, suggesting a trend of increasing drought and decreasing rainfall in the region. This gradual decline is especially evident in 2023, highlighting the strain on vegetation in Shiraz County. A comparison of NDVI maps from 2016 and 2023 shows a downward trend in vegetation quality during this period. This decline, particularly in rural areas, poses a serious threat to the livelihoods of rural residents and the environmental sustainability of the region. To address these challenges, corrective measures such as vegetation restoration, sustainable water resource management, watershed projects, and the promotion of smart agriculture are recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

Vegetation cover
Drought
NDVI
Shiraz County
Rural areas

مراجع

خسروی یگانه، صمد. کرم‌پور، مصطفی. نصیری، بهروز (1403). ارزیابی تأثیر خشکسالی در پوشش گیاهی ایران با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های هواشناسی. نشریه سنجش از دور و GIS ایرانdoi:10.48308/gisj.2023.10339416(1), 81-102 ://http

دستورانی، مهدی، حسین‌آبادی، سعیده، یعقوب زاده، مصطفی، فروزان مهر, مهدیه. (1403). اثر تغییراقلیم بر خشک‌سالی هواشناسی به‌کمک داده‌های گزارش ششم تغییر اقلیم (مطالعه موردی: شهرستان شیراز). فصلنامه علمی مهندسی منابع آب, 17(61), 13-27: http://doi:10.30495/wej.2024.30610.2360

.دلاور، سحر. انوری، صدیقه. نجف‌زاده، محمد. فتحیان، فرشاد. (1403). مروری بر برخی از شاخص‌های ایستا و ناایستا برای پایش خشکسالی در ایران و سایر کشورها. نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران, 14(3), 175-193. http://doi:10.22125/iwe.2023.404878.1729

زارع خور میزی، هادی. حسینی، سید زین‌العابدین. مختاری، غفاریان مالمیری (1396). بررسی ارتباط خشکسالی و تغییرات NDVI در تیپ‌های مختلف پوشش گیاهی (مطالعه موردی: مراتع جنوب استان یزد). خشک بوم، 7(2), 85-101.‎ http://doi: 10.29252/aridbiom.7.2.85

ینالی، ب. فرید پور، م. اصغری، ص (1394). بررسی تأثیر خشکسالی هواشناسی و هیدرولوژیکی ویژگی‌های کمی و کیفی آب‌های زیرزمینی (مطالعه موردی: دشت مرند) پژوهش‌نامه مدیریت حوزه آبخیز ۱۳۹۵; ۷ (۱۴):۱۷۷-۱۸۷ http://doi:10.29252/jwmr.7.14.187

فاضل دهکردی، لیلا. آذرنیوند, حسین. ارع چاهوکی, محمدعلی.محمودی کهن, فرهاد. خلیقی سیگارودی, شهرام (1395). پایش خشکسالی با استفاده از شاخص‌ پوشش گیاهی NDVI (مطالعه موردی: مراتع استان ایلام. نشریه علمی - پژوهشی مرتع و آبخیزداری69(1), 141-154 http://doi:10/22059.jrwm.2016.61739

فخار، محدثه السادات. نظری، بیژن (1403). تحلیل خشکسالی در ایران: پایش و ارزیابی ویژگی‌های مکانی و زمانی با استفاده از شاخص‌های MODIS. مجله پژوهش‌های خشکسالی و تغییر اقلیم https://doi:10.22034/hyd.2024.60376.1727[

فیض اله پور، مهدی (1403). پایش تنش رطوبتی و خشکسالی بر پایه تحلیل همبستگی بین شاخص های طیفی مبتنی بر رطوبت، پوشش گیاهی و دما در محدوده تالاب شادگان. هیدروژئومورفولوژی http://doi: 10.22034/hyd.2024.60376.1727

کرمی، عزت اله و کشاورز، مرضیه و فروزانی، معصومه،1388،توسعه پایدار روستایی : چالش کشاورزان فقیر،نخستین همایش ملی توسعه پایدار روستایی،کرمانشاه،https://civilica.com/doc/63711

کشاورز، مرضیه. اجتماعی، بابک (1401). کمیّت و کیفیت آب کشاورزی و تأثیر آن بر تولیدات کشاورزی و پایداری سکونت‌گاه‌های روستایی (مورد مطالعه: دشت فیروزآباد). روستا و توسعه, 25(1), 129-160.‎Doi : 10.30490/rvt.2021.351733.1271

نمازی, اکبری.معماریان, هادی. اسدالهی (2024). ارزیابی روند خشکسالی و تأثیر آن بر تغییرات پوشش گیاهی شهرستان سرخس. مجله علمی سامانه های سطوح آبگیر باران, دوره ۱۲ جلد ۲ صفحات ۷۸-۵۹ URL: http://jircsa.ir/article-1-538-fa.html

Ding, Y., He, X., Zhou, Z., Hu, J., Cai, H., Wang, X. Shi, H. (2022). Response of vegetation to drought and yield monitoring based on NDVI and SIF. Catena, 219, 106328. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106328

Fan, J., Wei, S., Liu, G., Zhou, X., Li, Y., Wu, C. Xu, F. (2023). Response Time of Vegetation to Drought in Weihe River Basin, China. Atmosphere, 14(6), 938. https://doi.org/10.3390/atmos14060938

Hossain, M. L. Li, J. (2021). NDVI-based vegetation dynamics and its resistance and resilience to different intensities of climatic events. Global Ecology and Conservation, 30, e01768. https://doi.org/10.1016/j.gecco.2021.e01768

Liu, Q., Yao, F., Garcia-Garcia, A., Zhang, J., Li, J., Ma, S. Peng, J (2023). The response and sensitivity of global vegetation to water stress: A comparison of different satellite-based NDVI products. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 120, 103341. https://doi.org/10.1016/j.jag.2023.103341

.Li, L., Peng, Q., Wang, M., Cao, Y., Gu, X. Cai, H (2024). Quantitative analysis of vegetation drought propagation process and uncertainty in the Yellow River Basin. Agricultural Water Management, 295, 108775.

Liu, W (2024). The Response of NDVI to Drought at Different Temporal Scales in the Yellow River Basin from 2003 to 2020. Water, 16(17), 2416. https://doi.org/10.3390/w16172416

Sun, M., Li, X., Xu, H., Wang, K., Anniwaer, N. Hong, S (2024). Drought thresholds that impact vegetation reveal the divergent responses of vegetation growth to drought across China. Global Change Biology, 30(1), e16998. https://doi.org/10.1111/gcb.16998

Wang, H., Li, Z., Cao, L., Feng, R., & Pan, Y (2021). Response of NDVI of natural vegetation to climate changes and drought in China. Land, 10(9), 966. https://doi.org/10.3390/land10090966

Wei, Y., Zhu, L., Chen, Y., Cao, X. Yu, H (2022). Spatiotemporal variations in drought and vegetation response in Inner Mongolia from 1982 to 2019. Remote Sensing, 14(15), 3803. https://doi.org/10.3390/rs14153803

Zhang, H., Li, L., Zhao, X., Chen, F., Wei, J., Feng, Z. Hu, M (2024) Changes in Vegetation NDVI and Its Response to Climate Change and Human Activities in the Ferghana Basin from 1982 to 2015. Remote Sensing, 16(7), 1296. https://doi.org/10.3390/rs16071296.