پایش خشکسالی با استفاده از تصاویر سنجندۀ مودیس (MODIS) در مناطق خشک مطالعۀ موردی مراتع استان اصفهان

فاضل دهکردی, لیلا; سهرابی, طیبه السادات; قناویزباف, محمد حسین; قضاوی, رضا

doi:10.22108/gep.2017.98067

تعداد نشریات	43
تعداد شماره‌ها	1,639
تعداد مقالات	13,334
تعداد مشاهده مقاله	29,919,693
تعداد دریافت فایل اصل مقاله	11,970,106

پایش خشکسالی با استفاده از تصاویر سنجندۀ مودیس (MODIS) در مناطق خشک مطالعۀ موردی مراتع استان اصفهان

جغرافیا و برنامه ریزی محیطی

مقاله 11، دوره 27، شماره 3 - شماره پیاپی 63، آذر 1395، صفحه 177-190 اصل مقاله (805.39 K)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22108/gep.2017.98067

نویسندگان

لیلا فاضل دهکردی¹؛ طیبه السادات سهرابی^* ²؛ محمد حسین قناویزباف³؛ رضا قضاوی⁴

¹فارغ‌التحصیل دکتری تخصصی مرتعداری،دانشگاه تهران،تهران،ایران

²دانشجوی دکتری تخصصی بیابانزدایی،دانشگاه کاشان،کاشان،ایران*

³فارغ‌التحصیل کارشناسی زبان،تهران،ایران

⁴دانشیار گروه مرتع و آبخیز،دانشگاه کاشان،کاشان،ایران

چکیده

چکیده:خشکسالی پدیده‌ای طبیعی واقلیمی است که همه ساله گریبان گیرمناطق وسیعی درسراسردنیامی شودو وقوع آن امری اجتناب ناپذیراست.این پدیده موجب اختلال دراکوسیستم می‌شود.اکوسیستم‌های مرتعی مناطق خشک که بخش چشمگیری ازسرزمین مانیزدرقلمروآن قراردارددرمجموع نظامهای شکننده‌ای هستندکه دربرابرتغییرات اقلیمی به سادگی درمعرض انهدام قرارمی‌گیرند.بنابراین شناخت وپایش خشکسالی باشاخص های معتبر، اولین قدم درجهت مدیریت این پدیده محسوب می‌شود.پایش خشکسالی همان ارائه اطلاعات بهنگام از دوام،شدت وتوسعه جغرافیایی خشکسالی در یک ناحیه است که بااستفاده ازسیستم‌های سنتی مرسوم دشواراست.فن‌آوری سنجش ازدورعلی‌رغم عمرکوتاه خود، به همراه سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی،توانائی‌خودرادرارائه اطلاعات سودمندوبه موقع درباره پدیده خشکسالی نشان داده است.تحقیق حاضردرمراتع استان اصفهان وبمنظورپایش خشکسالی انجام شده است.دراین تحقیق سعی گردیده از شاخص‌های NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI مستخرج از اطلاعات سنجنده مودیس و اطلاعات بارندگی ایستگاه‌های هواشناسی محدوده استفاده گردد. نظر به مقایسه رابطه بین شاخص‌های ماهواره‌ای و شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین کارآیی شاخص‌های ماهواره‌ ای، به منظور برآورد شاخص اقلیمی SPI آمار بارندگی ماهانه نزدیک‌ترین ایستگاه‌های هواشناسی به تیپ‌های مرتعی مورد مطالعه در دوره زمانی 2008-2000 بکار گرفته شد. برای استخراج شاخص‌های ماهواره‌ای تصاویر سنجنده مودیس با قدرت تفکیک 500 متر، فاصله زمانی برداشت هشت روز برای بازه زمانی 2000 تا 2012 و در ماه‌های فوریه تا سپتامبر یعنی ماه‌های رشد، قبل و بعد از آن تهیه گردید. با توجه به متفاوت بودن بازه زمانی اطلاعات بارندگی و تصاویر ماهواره‌ای، بازه مشترک مقایسه شاخص سال‌های 2007-2000 در نظر گرفته شد. اطلاعات سایر سال‌ها به منظور بررسی صحت نتایج بکار رفت. نتایج شاخص خشکسالی SPI در سایت‌های مرتعی استان اصفهان طی دوره زمانی 2007-2000 با در نظر گرفتن اطلاعات بارندگی ایستگاه‌های هواشناسی منتخب در بازه زمانی مختلف نشان داد که سال 2000 خشکسالی شدید،2007 و 2009 ترسالی در محدوده‌های مورد مطالعه رخ داده است. بررسی شاخص در بازه‌های زمانی سه، شش, نه، 12، 18 و 24 ماهه نشان داد که نوسانات خشکسالی در بازه‌های زمانی کوتاه مدت در مقایسه با بازه‌های زمانی بلند مدت بیشتر است. اما از تداوم کمی برخودارند. به همین دلیل در بازه زمانی کوتاه مدت تعداد وقوع خشکسالی در ماه بیشتر از سایر بازه‌های زمانی است. با توجه به ارتباط خشکسالی و بارندگی، بررسی نتایج شاخص خشکسالی هواشناسی و مقادیر بارندگی نشان داد که شاخص خشکسالی در بازه زمانی سه و نه ماهه با مقادیر بارندگی در سطح یک درصد همبستگی معنی‌دار دارند. به عبارت دیگر تغییرات مقادیر بارش ماهانه بر روند تغییرات شاخص SPI در بازه زمانی کوتاه مدت موثر است. مقایسه آماری بین نتایج بدست آمده از محاسبه شاخص-های ماهواره‌ای با شاخص خشکسالی هواشناسی نشان داد که شاخص SPI در بازه کوتاه مدت با شاخص‌های حرارتی و شاخص NMDI در سطح یک درصد بیشترین همبستگی را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

واژه‌های کلیدی:پایش خشکسالی؛ سنجنده مودیس؛ مراتع استان اصفهان؛ شاخص اقلیمیSPI

اصل مقاله

مقدمه

خشکسالی عمده‌ترین مشکل مناطق خشک و نیمه‌خشک است و تنوع بسیار زیاد در زمان و مکان وقوع خشکسالی، کار تشخیص دقیق وقوع آن را بر اساس مشاهدات مکانی سخت و پیچیده می‌کند
(Lin et al., 2011). خشکسالی حادثه‌ای طبیعی است که بر اقتصاد، کشاورزی و جنبه‌های اجتماعی جامعه اثر می‌گذارد. این پدیده تدریجی است، به‌گونه‌ای که آغاز و پایان آن معلوم نیست. تدوام آن ممکن است از چندین ماه تا چندین سال طول بکشد و مساحت تحت پوشش آن در طول زمان تغییر کند، به‌همین دلیل نیاز به پایش آن بیشتر احساس می‌شود (Bhuiyan, 2004). منظور از پایش خشکسالی ارائۀ اطلاعات بهنگام از دوام، شدت و توسعه جغرافیایی خشکسالی در یک ناحیه به‌منظور اتخاذ اقدامات مناسب برای مقابله با آثار زیانبار خشکسالی است. در دهه‌های گذشته معمولاً تحلیل خشکسالی به‌صورت توصیفی انجام می‌گرفت و کمتر به تحلیل کمّی پرداخته می‌شد (Karel et al., 1984). اصولاً برای تحلیل کمّی خشکسالی، وجود یک شاخص مشخص برای تعیین دقیق دوره‌های مرطوب و خشک بسیار ضروری است (Silva, 2003). شروع استفاده از شاخص‌های جامع را می‌توان با شاخص‌هایی که پالمر در سال 1965 معرفی کرد، دانست. شاخص‌های هواشناسی با در نظر گرفتن پارامترهای هواشناسی مانند میزان بارش، رطوبت و دما، خشکسالی تعریف می‌کنند (Seiler et al., 1998). نظر به اینکه شاخص‌های خشکسالی هواشناسی تنها برای یک محل معتبر هستند و قدرت تفکیک مکانی لازم را برای ارزیابی خشکسالی ندارند، همچنین این شاخص‌ها به اطلاعات ایستگاه‌های هواشناسی وابسته‌اند و ایستگاه‌ها اغلب با فاصله‌ مکانی زیادی از هم توزیع شده‌اند، این مسئله بر قابلیت اعتماد این شاخص‌ها تأثیر منفی خواهد داشت. از این‌رو، شاخص‌های ماهواره‌ای نظر به دارا‌بودن قدرت مکانی و زمانی بالا و امکان بررسی شرایط مختلف‌ استفاده شده‌اند.

شروع استفاده از فن‌آوری سنجش از دور برای پایش خشکسالی به کاربرد آن در استخراج اطلاعات از پوشش گیاهی زمین باز می‌گردد. یک‌مرتبه کالیبره‌کردن اطلاعات ماهواره‌ای با واقعیت زمینی، امکان استفاده از داده‌ای ماهواره‌ای برای پایش شروع خشکسالی، واکنش پوشش گیاهی به خشکسالی و بهبود پس از استرس را فراهم می‌کند ( Unganai & Kogn, 1998). در دهه‌های اخیر مدل‌های زیادی در رابطه با پایش خشکسالی ارائه شده است که عموماً بر پایۀ شاخص‌های گیاهی، دمای سطح زمین، محتوای آب گیاه و وضعیت گیاه است. برخی از مدل‌ها عبارت‌اند از: شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI)^{^[1]} (Kogan, 1998)، شاخص VCI و NDVI^{^[2]} (Gileston et al., 1998)، شاخص نسبت LST^{^[3]} به NDVI (Bayarjargal et al., 2006)، شاخص NDWI^{^[4]} (Gu et al., 2007)، شاخص NDVI، NDWI، LST/NDVI و VTCI^{^[5]} (پرویز و همکاران، 1390).

از آنجایی که امروزه سنجنده‌های متعددی در مطالعات پایش خشکسالی به‌کار می‌روند، در مطالعۀ حاضر از اطلاعات سنجنده مودیس استفاده شد، زیرا در مقایسه با سنجنده‌های دیگر، سنجنده مودیس با داشتن باندهای مختلف و طیف الکترومغناطیسی بالقوه برای نظارت بر خشکسالی مناسب‌تر است (Ceccato et al., 2001 ،Gao, 1996). از این‌رو، از سال 2000 پس از کسب اولین داده‌های ماهواره‌ای از این سنجنده، استفاده از اطلاعات آن به‌منظور ارزیابی و پایش خشکسالی مد نظر قرار گرفت. دامنۀ وسیعی از شاخص‌های مبتنی بر داده‌های مودیس برای نظارت بر خشکسالی در مناطق کشاورزی و نیمه‌خشک تا‌کنون ارائه شده است (Caccamo et al., 2011).

Huete et al.,(2002)، et al.,(2002) Justice، ‌Thenkabail et al (2004) ،Gu et al.,(2007)،‌Park et al., (2008)‌‌، Rahimzadeh et al., (2009)، Chakrabory & Sehgal (2010)،et al., (2011) Murad، یگانه و خواجه‌الدین (1390) و(2012) Alwesabi، همگی با استفاده از شاخص‌های متعدد محاسبه‌شده حاصل از تصاویر سنجنده مودیس اقدام به ارزیابی و پایش خشکسالی کردند و نتایج پژوهش‌های آنها نشان داده است که اطلاعات این سنجنده برای تعیین خشکسالی مناسب است. با در نظر داشتن نتایج مطالعات صورت‌گرفته تا‌کنون و همچنین با توجه به حساسیت و شکنندگی اقلیم مناطق خشک و نیمه‌خشک و اهمیت ارزیابی خشکسالی در این اقالیم، با علم به نبودِ اطلاعات هواشناسی در کلیۀ مناطق با توزیع زمانی مناسب، پژوهش حاضر به بررسی شاخص‌های NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI مستخرج از اطلاعات سنجنده مودیس به‌منظور ارزیابی خشکسالی در محدوده مراتع استان اصفهان و مقایسۀ آن با شاخص خشکسالی اقلیمی پرداخته است.

مواد و روش‌ها

محدودۀ مورد مطالعه

از بیش از 10 میلیون هکتار وسعت استان اصفهان، حدود 3/6 میلیون هکتار را مراتع تشکیل می‌دهد که به‌طور عمده از سه منطقۀ رویشی نیمه‌بیابانی با وسعت 4966000 هکتار (49% سطح استان)، منطقۀ رویشی استپی با وسعت 3780000 (37%) و منطقۀ رویشی نیمه‌استپی با وسعت 1386000 هکتار (14% سطح استان) تشکیل شده است. منطقۀ استپی دومین رویشگاه عمدۀ استان است و از این‌رو تیپ‌های مرتعی مورد مطالعه در محدوده مراتع استپی انتخاب شده‌اند. محدودۀ مورد مطالعه در 50 درجه و22 دقیقه و 16 ثانیه طول شرقی و 33 درجه و 36 دقیقه و 34 ثانیه عرض شمالی واقع است. متوسط ارتفاع آن 1748 متر است. شکل (1) پراکنش تیپ‌های مرتعی در استان اصفهان را نشان می‌دهد. با توجه به اهمیت تیپ از نظر پوششی و تولید و وسعت، تیپ‌های عمده بازدید و در مجموع تعداد 10 تیپ عمده انتخاب شد. در کل استان اصفهان، 11 سایت مرتعی به‌منظور جمع‌آوری اطلاعات با هدف بررسی علل روند تغییرات در طرح ارزیابی انتخاب و آماربرداری در آن‌ها طی ‌‌سال‌های 1377 تا 1384 صورت گرفت. زمان آماربرداری فصل رشد و طی ماه‌های اردیبهشت تا تیر (آوریل - ژوئیه) در نظر گرفته شده بود و اطلاعات پوشش گیاهی بر اساس گونه‌های مرتعی و فرم رویشی و همچنین تولید علوفه در هر سال برداشت می‌شد. فصل رشد براساس عرض جغرافیایی منطقه‌، ویژگی‌های آب و هوایی و نیز نوع پوشش گیاهی تعیین می‌شود. (طرح ملی ارزیابی مراتع)

شکل 1. پراکنش سایت‌ها و تیپ‌های مرتعی استان اصفهان

ترسیم‌کنندگان: نویسندگان

پراکنش سایت‌های مرتعی با توجه به تیپ‌های مرتعی استان و عمدتاً در نواحی شمال غرب و غرب آن به چشم می‌خورد. با توجه به نحوۀ پراکنش ایستگاه‌های هواشناسی از بین سایت‌های استان، هفت سایت انتخاب و هر‌ساله عوامل مربوط به پوشش تاجی، تراکم، تولید، زادآوری و پوشش سطح خاک در زمان آمادگی مرتع در طول چهار ترانسکت 400 متری در 60 پلات دو مترمربعی اندازه‌گیری شد. جدول (1) خلاصۀ اطلاعات سایت‌های مرتعی مورد مطالعه در استان اصفهان را نشان می‌دهد.

جدول 1. اطلاعات سایت‌های مورد مطالعۀ استان اصفهان

نام سایت	ارتفاع (m)	اقلیم (دومارتن)	پوشش (%)	تولید (Kg/ha)	تیپ گیاهی
علویجه	1600	خشک سرد	41/5	6/58	Artemisia sieberi- Anabasis aphyla
خونداب	1995	نیمه خشک	02/18	4/160	Artemisia sieberi
گلپایگان	1735	نیمه خشک	63/7	6/183	Lactuca orientalis- Cousinia cylidrica
موته	1740	خشک	17/10	4/164	Artemisia sieberi
کلهرود	1895	خشک	99/10	9/13	Artemisia sieberi- Lactuca orientalis
کمشچه	1550	خشک	5/2	3/123	Noaea mucronata- Cousinia cylindrica
غرب شهرضا	1720	خشک سرد	88/5	7/70	Cousinia cylindrica- Lactuca orientalis

اطلاعات مورد استفاده

منابع مورد استفاده در پژوهش حاضر شامل نقشۀ توپوگرافی، پوشش گیاهی، اطلاعات ماهواره‌ای سنجنده مودیس و اطلاعات بارندگی ایستگاه‌های هواشناسی محدوده است.

نظر به مقایسۀ رابطه بین شاخص‌های ماهواره‌ای و شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین کارآیی شاخص‌های ماهواره‌ای، به‌منظور برآورد شاخص اقلیمی SPI آمار بارندگی ماهانۀ نزدیک‌ترین ایستگاه‌های هواشناسی به تیپ‌های مرتعی مورد مطالعه در دوره زمانی 2008-2000 به‌کار گرفته شد. برای استخراج شاخص‌‌های ماهواره‌ای تصاویر سنجنده مودیس با قدرت تفکیک 500 متر، فاصله زمانی برداشت 8 روز برای بازه زمانی 2000 تا 2012 و در ماه‌های فوریه تا سپتامبر یعنی ماه‌های رشد، قبل و بعد از آن تهیه شد. با توجه به متفاوت‌بودن بازه زمانی اطلاعات بارندگی و تصاویر ماهواره‌ای، بازه مشترک مقایسه شاخص سال‌های 2007-2000 در نظر گرفته شد. اطلاعات سایر سال‌ها به‌منظور بررسی صحت نتایج به‌کار رفت. از آنجا که تصاویر ماهواره‌ای دارای سیستم مختصات سینوسوئیدال هستند، سیستم مختصات آن‌ها به جغرافیایی تغییر داده شد تا همخوانی لازم با نقشۀ توپوگرافی وجود داشته باشد. سپس با استفاده از نقشۀ توپوگرافی 1:250000، محدودۀ استان اصفهان از کل تصویر جدا و سپس اقدام به محاسبۀ شاخص‌ها شد. با توجه به اینکه هدف مطالعۀ محدوده‌های مرتعی منتخب است، از روی نقشۀ پوشش گیاهی با استفاده از اطلاعات سایت‌های مرتعی طرح ملی ارزیابی به‌عنوان مناطق کلید، تیپ‌های مرتعی مرتبط با سایت جدا و به‌صورت پلی‌گون آماده شدند. سپس بر اساس مرز تیپ‌ها شاخص‌های ماهواره‌ای از کل استان مجزا شدند. کلیۀ مراحل پردازش تصاویر و جداکردن شاخص‌ها با نرم‌افزار ENVI و تهیۀ نقشه‌های مرز استان و تیپ گیاهی با نرم‌افزار Arc Map انجام شد. شاخص‌های محاسبه‌شده در سه گروه شاخص‌های پوشش گیاهی، شاخص محتوای آب گیاه و شاخص‌های حرارتی دسته‌بندی می‌شوند. شاخص‌های گیاهی ترکیبی از بازتابش سطح در دو یا چند باند هستند که برای برجسته‌کردن یک خصوصیت گیاه به‌کار می‌روند. بیش از 150 شاخص گیاهی در منابع علمی ذکر شده است، ولی تنها بخش اندکی از آن‌ها دارای اساس بیوفیزیکی هستند. مهم‌ترین این شاخص‌ها، شاخص‌های مبتنی بر باند مادون قرمز و مادون قرمز نزدیک است‌. در محاسبۀ این شاخص‌ها از محدودۀ مادون قرمز در
800 نانومتر، باند قرمز در 680 نانومتر و باند آبی در 450 نانومتر استفاده می‌شود. کاهش غلظت در کلروفیل یا سطح برگ، کاهش در گسترۀ شاخ و برگ و تغییرات در ساختار تاج پوشش می‌تواند به کاهش بازتابش در محدودۀ مادون قرمز و افزایش بازتابش در محدودۀ قرمز بینجامد. از میان شاخص‌های این گروه، شاخص NDVI وEVI شناخته‌شده‌تر از سایرین است. شاخص NDVI را اولین بار‌ توکر در سال 1979 به‌عنوان شاخص سلامت و تراکم پوشش گیاهی پیشنهاد کرد. Huete در سال 1997، شاخص EVI را به‌منظور بهبود شاخص NDVI و با هدف کاهش تأثیرات جوّی، از جمله مواد معلق (گرد و خاک) و مایعات‌ ارائه کرد. برای محاسبۀ شاخص‌های محتوای آب گیاه نیز از طول موج‌هایی در ناحیۀ مادون قرمز با طول موج کوتاه SWIR استفاده می‌کنند که باندهای جذب آب با مرکزیت 1450، 1500 و 1950 نانومتر در آن قرار دارند‌. استفاده از این شاخص‌ها را اولین بار ‌ Tucker در سال 1980 انجام داد و آن‌ها را برای محاسبه به‌وسیلۀ باندهای مادون قرمز با طول موج کوتاهMODIS و باند 5 سنجنده ETM + پیشنهاد داد ‌(Dealwise, 2007)؛ شاخص‌استفاده‌شده در پژوهش حاضر از این گروه شاخص خشکسالی چندباندی نرمال‌شده یا همان (NMDI) است.

شاخص NMDI از تفاوت بین دو باند جذب آب (64/1 و 13/2 میکرومتر) محاسبه می‌شود که به رطوبت خاک و پوشش گیاهی حساس‌اند،
(Wang, 2007). برای محاسبۀ شاخص‌های حرارتی نیز، از رابطۀ معکوس دمای سطح و شادابی گیاه برای بررسی شرایط گیاه و در نتیجه خشکسالی استفاده می‌شود. دمای سطحی در مناطق با پوشش گیاهی متراکم، کمتر از مناطق بدون پوشش گیاهی است و با افزایش تراکم گیاه، اختلاف دمایی بیشتر می‌شود. دو باند حرارتی 31 و 32 سنجنده مودیس قادر به نشان‌دادن میزان دمای سطح است، شاخص TCI را برای اولین بار (1995) Kogan و با هدف پایش خشکسالی از طریق باندهای حرارتی معرفی کرد. جدول (2) نحوۀ محاسبۀ شاخص‌های مورد مطالعه را نشان می‌دهد.

جدول 2. نحوۀ محاسبۀ شاخص‌های ماهواره‌ای

نام شاخص	فرمول محاسبۀ شاخص	مرجع
NDVI		Rouse ،1973
EVI		Huete ، 1997
NMDI		Wang، 2007
LST	به‌دست‌آمده از محصولات دمای سطحی	MODIS
TCI		Kogan، 1995

بازتابش BRED، BNIR در محدودۀ قرمز و مادون قرمز و B1، B3و B4 باندهای 1، 3 و 4 سنجنده مودیس، LST باندهای 31 و 32.

شاخص SPI^{^[6]}

شاخص استاندارد بارش یکی از شاخص‌های اساسی در مطالعۀ خشکسالی به‌شمار می‌آید که محاسبۀ آن نیازمند داشتن میانگین و انحراف معیار دراز‌مدت مقادیر بارندگی برای دوره‌های مورد مطالعه است (Bonaccorso, 2003). این شاخص اساساً برای تعریف و پایش خشکسالی و ترسالی ارائه شده است (‌Tsakiris et al., 2004) و به تحلیل‌گر امکان می‌دهد تا تعداد وقایع خشکسالی و ترسالی اتفاق‌افتاده را برای هر گام زمانی دلخواه تعریف و شناسایی کند
(et al., 1993 McKee). از آنجا که این شاخص بی‌بعد است، می‌توان به‌کمک آن اطلاعات مناطق مختلف را با هم مقایسه و نقشه‌های گسترۀ خشکسالی را با دقت بیشتری تولید کرد (Agnew, 2000). رابطۀ این شاخص به‌صورت زیر است:

رابطه (1)

به‌منظور محاسبۀ شاخص از نرم‌افزار DIP استفاده شد. همچنین برای طبقه‌بندی شرایط نرمال، تر و خشک اطلاعات جدول 3 به‌کار رفت. محاسبۀ SPI در دوره‌های زمانی کوتاه‌مدت (سه‌ماهه، شش‌ماهه و نه‌ماهه) و بلند‌مدت (12، 18 و 24 ماهه) انجام شد. سری‌های زمانی کوتاه‌مدت برای بررسی خشکسالی‌های کشاورزی و سری‌های بلند‌مدت برای بررسی خشکسالی‌های هیدرولوژیکی کاربرد دارند (et al, 2002 Hughes). نظر به پراکنش ایستگاه‌های هواشناسی در مناطق مختلف استان، برای محاسبۀ شاخص اقلیمی SPI از میانگین بارش ماهانۀ ایستگاه‌ها بر اساس نوع آن‌ها (کلیماتولوژی و باران‌سنجی) استفاده شد. در رابطه با اطلاعات بارندگی برای تیپ‌های مرتعی از میانگین اطلاعات ایستگاه‌ها باران‌سنجی هم‌تراز تیپ‌ها استفاده شد. جدول (3) طبقه‌بندی شرایط اقلیمی را بر اساس شاخص SPI نشان می‌دهد.

جدول 3. طبقه‌بندی دوره‌های خشکسالی و ترسالی براساس شاخص SPI

ترسالی بسیار شدید	2 و بیشتر
خیلی مرطوب	5/1 تا 99/1
ترسالی متوسط	1 تا 49/1
تقریباً نرمال	99/0- تا 99/0
خشکسالی متوسط	1- تا 49/1-
خشکسالی شدید	5/1- تا 99/1-
خشکسالی بسیار شدید	2- و کمتر

نتایج

نتایج شاخص خشکسالی SPI در سایت‌های مرتعی استان اصفهان طی دوره زمانی 2007-2000 با در نظر گرفتن اطلاعات بارندگی ایستگاه‌های هواشناسی منتخب در بازه زمانی مختلف ‌در جدول (4) ارائه شده است. نتایج مندرج در جدول نشان داد‌ ‌‌سال‌های 2000 و 2005 در عرصه‌های مرتعی مورد مطالعه خشکسالی رخ داده است که بیشترین شدت خشکسالی در سایت مرتعی غرب شهرضا‌ است. مرطوب‌ترین شرایط اقلیمی در سال 2007 مشاهده می‌شود.

جدول 4. مقادیر سالانۀ شاخص SPI در تیپ‌های مرتعی استان اصفهان (2007-2000)

سایت	سال	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007
علویجه	SPI	-	-	-	14/0-	13/1	12/0-	87/0	72/1-
علویجه	طبقات خشکسالی	-	-	-	تقریبا نرمال	نرمالی متوسط	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	خشکسالی شدید
گلپایگان	SPI	-	-	-	17/0	98/0	65/1-	52/0-	01/1
گلپایگان	طبقات خشکسالی	-	-	-	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	خشکسالی شدید	تقریبا نرمال	ترسالی متوسط
کلهرود	SPI	-	-	-	01/0-	25/0	21/1-	74/0-	71/1
کلهرود	طبقات خشکسالی	-	-	-	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	خشکسالی متوسط	تقریبا نرمال	خیلی مرطوب
کشمچه	SPI	-	-	-	14/0	14/0	89/1-	61/0	02/1
کشمچه	طبقات خشکسالی	-	-	-	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	خشکسالی شدید	تقریبا نرمال	ترسالی متوسط
خونداب	SPI	-	-	-	72/0	05/0	80/0	-	97/0
خونداب	طبقات خشکسالی	-	-	-	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	-	تقریبا نرمال
موته	SPI	-	-	-	34/0-	10/0-	05/1-	41/0-	90/1
موته	طبقات خشکسالی	-	-	-	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	خشکسالی متوسط	تقریبا نرمال	خیلی مرطوب
غرب شهرضا	SPI	17/2-	43/0-	3/0	49/0-	75/0	16/0	58/0	37/1
غرب شهرضا	طبقات خشکسالی	خشکسالی بسیار شدید	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	تقریبا نرمال	ترسالی متوسط

با در نظر داشتن ماهیت آماری شاخص SPI رابطۀ آن با مقادیر بارندگی در بازه زمانی 2007-2003 در سایت مرتعی شهرضا (2000-2007) بررسی و ضریب همبستگی مشخص شد. نتایج نشان داد‌ شاخص خشکسالی در بازه زمانی سه و نه‌ماهه در کلیۀ تیپ‌های مرتعی و در بازه زمانی 12 و 18 ماهه در تیپ شهرضا با بارندگی ماهانه همبستگی نشان می‌دهد (جدول 5).

جدول 5. همبستگی بین بارندگی ماهانه و شاخص SPI در سایت‌های مرتعی استان اصفهان

زمان	3‌ ماهه	6 ماهه	9 ماهه	12 ماهه	18 ماهه	24 ماهه
علویجه	**602/0	019/0	**549/0	029/0	-	-
گلپایگان	* 397/0	083/0-	**504/0	036/0	-	-
کلهرود	* 391/0	072/0-	**655/0	040/0	-	-
کمشچه	**441/0	138/0	259/0	322/0	-	-
خونداب	**600/0	263/0	183/0	212/0-	-	-
موته	**460/0	019/0	**663/0	184/0	-	-
غرب شهرضا	**500/0	122/0	**398/0	* 297/0	**450/0	173/0