The availability of Landsat data allows improving the monitoring and assessment of large-scale areas with land cover changes in rapid developing regions. Thus, we pretend to show a combined methodology to assess land cover changes (LCCs) in the Hamoun Wetland region (Iran) over a period of 30-year (1987-2016) and to quantify seasonal and decadal landscape and land use variabilities. Using the pixel-based change detection (PBCD) and the post-classification comparison (PCC), four land cover classes were compared among spring, summer, and fall seasons. Our findings showed for the water class a higher correlation between spring and summer (R = 0.94) than fall and spring (R = 0.58) seasons. Before 2000, ~ 50% of the total area was covered by bare soil and 40% by water. However, after 2000, more than 70% of wetland was transformed into bare soils. The results of the long-term monitoring period showed that fall season was the most representative time to show the inter-annual variability of LCCs monitoring and the least affected by seasonal-scale climatic variations. In the Hamoun Wetland region, land cover was highly controlled by changes in surface water, which in turn responded to both climatic and anthropogenic impacts. We were able to divide the water budget monitoring into three different ecological regimes: (1) a period of high water level, which sustained healthy extensive plant life, and approximately 40% of the total surface water was retained until the end of the hydrological year; (2) a period of drought during high evaporation rates was observed, and a mean wetland surface of about 85% was characterized by bare land; and (3) a recovery period in which water levels were overall rising, but they are not maintained from year to year. After a spring flood, in 2006 and 2013, grassland reached the highest extensions, covering till more than 20% of the region, and the dynamics of the ecosystem were affected by the differences in moisture. The Hamoun wetland region served as an important example and demonstration of the feedbacks between land cover and land uses, particularly as pertaining to water resources available to a rapidly expanding population.
Выявление изменений на земной поверхности позволяет оценить пространственно-временные закономерно-сти развития территорий и определить их количественные параметры. Настоящее исследование посвящено оценке сезонной динамики водно-болотных угодий Хамун, расположенных на территории бассейна Систан (дельта реки Гильменд на востоке Ирана и в западной части Афганистана). Динамика озера непосредственно зависит от водного режима питающих рек, которые вытекают из удаленных истоков. Климатические факторы и антропогенное воздействие сильно повлияли на динамику анализируемой территории. Авторами использо-ваны мультиспектральные снимки Landsat, полученные в течение последних 30 лет. Для выявления измене-ний на исследуемой территории применена контролируемая классификация снимков методом максимального правдоподобия с отнесением типа земель к одной из четырех обобщённых категорий (водные поверхности, обводнённая растительность, растительность на суше и пустоши). В целях количественной оценки измене-ний типов земель изучена динамика площади данных категорий, в том числе с учётом календарных сезонов, за последние 30 лет. Полученные результаты показали, что оценки динамики типов земель, выполненные на основе данных, собранных в весенний и летний сезоны, демонстрируют более высокую сходимость, чем оценки на основе данных за весенний и осенний сезоны. Результаты общей (усреднённой за все сезоны) оцен-ки демонстрируют, что в 2000-2004 гг. наблюдалось существенное сокращение площади растительного по-крова и водных поверхностей. Кроме того, в результате сравнения данных за 1987, 2001 и последующие годы выявлено, что доля пустошей на исследуемой территории может существенно изменяться за счёт площадей водных объектов и обводненных территорий. Полученные результаты могут быть использованы при планиро-вании мониторинга и исследовании изменений в природных экосистемах аридных регионов.Ключевые слова: мультиспектральные снимки, река Гильменд, изменение типов земель, водно-болотные угодья Хамун, бассейн Систан Одобрена к печати: 15
Пространственно-временной анализ динамики ландшафтов в регионах с засушливым климатом имеет важное значение для понимания основных угроз, возникающих в аридных экосистемах. В настоящем исследовании рассматривается применение мультиспектральных снимков Landsat 5 и Landsat 8 для мониторинга изменений типов земель на территории водно-болотных угодий Хамун в бассейне Систан. Для выявления изменений на исследуемой территории применена контролируемая классификация снимков методом максимального прав-доподобия. Для оценки изменения площади различных типов земель использованы комбинационные табли-цы. Данные, представленные в таблицах, подготовлены путем попарного сравнения масок основных типов земель, полученных на четыре временных среза в период с 1992 г. по 2015 г. Выявлено, что основные изме-нения в этом динамично развивающемся регионе состоят в преобразовании порядка 54% территории водных объектов в пустынные территории и пастбища в период c 1992 г. по 2015 г. Эти изменения связаны в основном с тем, что реки, питающие водно-болотный массив, не приносят достаточного количества воды. Полученные результаты подчёркивают важность непрерывного мониторинга происходящих в экосистемах аридных регио-нов изменений. Данный мониторинг позволяет своевременно выявлять критические изменения и оперативно вносить коррективы в систему управления землепользованием.Ключевые слова: водно-болотные угодья Хамун, бассейн Систан, река Гильменд, комбинационные таблицы, мультиспектральные снимки Одобрена к печати: 15.08.201615.08. DOI: 10.21046/207015.08. -7401-2016 Введение Космические мультиспектральные снимки, получаемые в видимом и инфракрасном диапазонах электромагнитного спектра, обладают высокой информативностью, облегча-ющей решение задач ресурсно-экологического мониторинга (Каркон и др., 2016). В свою очередь, результаты автоматизированного дешифрирования разновременных снимков и их совместного пространственного анализа являются актуальным источником информации при мониторинге территорий с напряженной экологической ситуацией и построении про-гноза развития происходящих на них процессов (Харазми, Чабан, 2015).Целью настоящего исследования стало обнаружение существующих тенденций из-менения в типах земель на территории водно-болотных угодий Хамун бассейна Систан, которые расположены на востоке Ирана и в западной части Афганистана, по материалам космических съёмок. В данной работе для оценки тенденций изменения на изучаемой территории было выполнено дешифрирование снимков, полученных с аппаратов Landsat.Для классификации изображений использован алгоритм контролируемой классификации методом максимального правдоподобия, а для оценки тенденций изменения построены комбинационные таблицы, которые демонстрируют соотношение площадей различных типов земель на изучаемой территории.
The Sistan region located in Southeastern Iran is one of the most sensitive areas related to sandstorms and wind erosion in the world. It is well-known that one of the most influential factors in sandstorm interpretation is sand drift potential (SDP), which is directly related to wind speed. However, accurate monitoring of this phenomenon are scarce considering different temporal scales. Therefore, the main aim of this research is to analyze the trend of SDP on monthly and annual scales. Our results showed that monthly variations of SDP obtained the highest and lowest values in July (609 VU) and January (47 VU), respectively. Quicksand moved to the southeast, as well as the directional index fluctuated from 0.88 to 0.94. The annually SDP was equal to 2700 VU, which represents a relatively high value compared to other arid regions of the world. The results of trend analysis applying the Mann–Kendall test showed that there is a positive (1987–2001) and negative (2002–2016) trend, but the positive trend is not significant. Furthermore, the results of Sen’s slope test demonstrated that the negative trend could be obtained with a higher slope during July, September, and Au-gust; as well a positive trend could be obtained with a higher slope during November, December, and June. We concluded that land managers and stakeholders that are in charge to control quicksand using biological and physical methods should pay attention to these trends in arid environment to apply nature-based solutions or control strategies focusing on these temporal sequences.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.