سامانه اطلاعات مکانی
علیرضا وفایی نژاد؛ فرشاد همتی؛ ثنا حایری
چکیده
پیشینه و اهداف: بررسی و ارزیابی تغییرات دمای سطحی، به‌عنوان یکی از شاخص‌های کلیدی تغییرات آب‌وهوایی، نقشی حیاتی در سلامت انسان، کشاورزی، منابع آب و تنوع زیستی ایفا می‌کند. بررسی و ارزیابی این تغییرات، درک عمیقی از روند گرمایش زمین و پیامدهای آن به ارمغان می‌آورد و به اتخاذ اقدامات پیشگیرانه و سازگارانه در برابر این پدیده شتابان، ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: بررسی و ارزیابی تغییرات دمای سطحی، به‌عنوان یکی از شاخص‌های کلیدی تغییرات آب‌وهوایی، نقشی حیاتی در سلامت انسان، کشاورزی، منابع آب و تنوع زیستی ایفا می‌کند. بررسی و ارزیابی این تغییرات، درک عمیقی از روند گرمایش زمین و پیامدهای آن به ارمغان می‌آورد و به اتخاذ اقدامات پیشگیرانه و سازگارانه در برابر این پدیده شتابان، کمک می‌کند. برای دستیابی به تغییرات دمای سطحی، وجود داده‌های سنجش از دور به‌دلیل قابلیت نمایش خصوصیات پدیده‌های زمینی و توزیع مکانی آن‌ها در مقیاس‌های گوناگون، ضروری است. بررسی توزیع و همبستگی مکانی دادهها، بررسی مدلهای زمین آماری مرتبط، انتخاب مدل بهینه و در نهایت، صحتسنجی نتایج از مواردی است که باید در نظر گرفته شود. با توجه به موارد یاد شده، هدف از این مطالعه، تعیین الگوی تغییرات دمای سطحی در شهرستان ایلام و ارائه مدل ریاضی مناسب برای درون‌یابی داده‌های ایستگاه‌های هواشناسی در منطقه است.روش‌ها: در این پژوهش، از باند حرارتی ماهواره لندست 7 به‌عنوان ابزاری کارآمد برای مطالعه تغییرات دمای سطحی در شهرستان ایلام استفاده شده‌است. اطلاعات موجود در این باند، که به صورت تابش حرارتی ساطع شده از زمین ثبت می‌شود، امکان محاسبه دمای سطح را با دقت قابل قبولی فراهم می‌کند. مزیت کلیدی استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، پوشش مکانی وسیع و تناوب زمانی مناسب آن‌ها است که امکان بررسی تغییرات دمای سطحی را در مقیاس منطقه‌ای و در طول زمان فراهم می‌کند. این امر دیدگاهی جامع فراهم می‌کند تا توزیع فضایی تغییرات دما در شهرستان ایلام به خوبی تجزیه‌وتحلیل شود و عوامل مؤثر بر این تغییرات در مقیاس‌های مختلف مکانی شناسایی شود. بدین منظور، یک شبکه منظم شامل 291 نقطه بر روی تصاویر ماهواره‌ای نمونه‌گیری شده و سپس با استفاده از روش زمین‌آمار، نقاط واریوگرام تجربی محاسبه شده است و مدلهای مختلف فضایی مانند گوسی، نمایی، دایره‌ای و کروی بر آن‌ها برازش شده‌است. در نهایت، با استفاده از روش درون‌یابی کریجینگ معمولی و به‌کارگیری هر کدام از این مدل‌ها، نقشه‌های جداگانه‌ای از دمای سطحی ایجاد و دقت هر یک با استفاده از شاخص‌های آماری مانند ضریب تعیین و جذر میانگین مربعات خطا محاسبه شده‌است.یافته‌ها: نتایج پژوهش، نشان می‌دهد که اطلاعات باند حرارتی ماهواره لندست 7 دارای الگوی فضایی گوسی می‌باشد و تغییرات مکانی دمای سطحی با این مدل به خوبی قابل توجیه است. نتایج نشان می‌دهد که مدل فضایی گوسی بهترین برازش را برای واریوگرام تجربی دمای سطحی در منطقه مورد مطالعه دارد. این موضوع، نشان‌دهنده آن است که تغییرات دمای سطحی در این منطقه به‌صورت فضایی خود همبسته هستند و با افزایش فاصله، همبستگی بین نقاط کاهش می‌یابد. نقشه‌های درون‌یابی شده با استفاده از مدل گوسی در روش کریجینگ معمولی از دقت بالایی برخوردار هستند. ضریب تعیین این نقشه‌ها برابر با 94/0 به‌دست‌آمد که نشان‌دهنده تطابق بالای بین مقادیر برآورد شده و مقادیر واقعی دمای سطحی است. همچنین جذر میانگین مربعات خطای این نقشه‌ها 2/1 درجه سانتی‌گراد می‌باشد که نشان‌دهنده دقت بالای آن‌ها در برآورد دمای سطحی در نقاط مختلف منطقه است.نتیجه‌گیری: ترکیب داده‌های سنجش از دور و روش‌های زمین‌آمار، ابزاری قدرتمند برای بررسی تغییرات مکانی و درون‌یابی داده‌های محیطی از جمله تغییرات دمای سطحی به‌شمار می‌رود. در این مطالعه، الگوی تغییرات دمای سطحی در شهرستان ایلام با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای سنجش از دور تعیین شده و مدل گوسی به‌عنوان مدل فضایی بهینه جهت درون‌یابی دمای سطحی ایستگاه‌های هواشناسی معرفی شده‌است. تجزیه‌وتحلیل دادهها نشان داد که دمای سطحی در این منطقه در طول چند دهه گذشته به‌طور قابل توجهی افزایش یافته است.
