بررسی اثر ارتفاع و دما در فرایندهای فنولوژی گیاهان، با استفاده از تجزیه‌وتحلیل هارمونیک سری زمانی Ndvi سنجنده Modis (مطالعه موردی: شیرکوه استان یزد)

فنولوژی به مطالعه زمان وقوع رخدادهای تکرارپذیر زندگی گیاهان در رابطه با عوامل زنده و غیرزنده می‌پردازد. یکی از روش‌های بررسی تغییرات روند رشد گیاه استفاده از سری‌های زمانی تصاویر ماهواره‌ای و روش‌های سنجش از دور است. هدف از پژوهش حاضر تعیین معنای فیزیکی هریک از مولفه‌های سری فوریه، درمورد انواع پوشش گیاهی و فرایندهای فنولوژی گیاهان، با استفاده از تجزیه سری‌های زمانی شاخص پوشش گیاهی (ndvi) حاصل از سنجش از دور است. هدف دیگر نیز تعیین روند تغییرات مولفه‌های سری فوریه، در زمینه تغییرات ارتفاع از سطح دریا و درجه حرارت فصل بهار است. بدین‌منظور، در مطالعه حاضر، از محصول هشت‌روزه شاخص‌ ndvi سنجنده modis، با نام mod09q1، با قدرت تفکیک مکانی 250 متر استفاده شد. ابتدا، با استفاده از الگوریتم hants و سری‌های زمانی‌ یک‌ساله ndvi سنجنده modis در سال‌های 2013، 2014 و 2015، مولفه‌های سری‌های فوریه یا همان تصاویر دامنه و فاز تولید شد. سپس تغییرات و ارتباط هریک از این مولفه‌ها به‌نسبت تغییرات ارتفاع و دما، در منطقه شیرکوه استان یزد، بررسی شد. براساس نتایج، با کاهش 1 درجه سانتی‌گراد در میانگین دمای فصل بهار، که با افزایش ارتفاع از سطح دریا رخ می‌دهد، تاخیر هفت‌روزه‌ای در چرخه‌های سالیانه و تاخیری پنج‌روزه در چرخه‌های شش‌ماهه سری‌های زمانی ndvi ایجاد می‌شود. در چرخه‌های سالیانه، بیشترین مقدار واریانس با استفاده از گیاهان دارای دوره‌های رشد سالیانه و در چرخه‌های شش‌ماهه، بیشترین مقدار واریانس با استفاده از گیاهان دارای دوره رشد کوتاه و فصلی کنترل می‌شود. براساس نتایج، الگوریتم hants و تحلیل سری‌های فوریه می‌تواند، در شناخت تاثیرات عوامل اقلیمی در فرایند‌های فنولوژی و زمان شروع رشد گیاهان، بسیار کارآمد ‌باشد.

Effect of height and temperature on plant phenological processes using harmonic analysis of MODIS NDVI time series (Case study: Shirkouh, Yazd province)

Phenology is the study of the occurrence of repeatable plant life events in relation to living and nonliving factors. The phenology reflects the response and adaptability of ecosystems to climate change. Phonological study can be used to regulate livestock grazing management programs at rangeland, various agricultural activities, and etc. In order to study the effect of height and temperature on plant phenological processes, harmonic analysis of time series satellite observations was used. In this study, the 8day products of the NDVI indices of MODIS sensor (namely MOD09Q1) with a spatial resolution of 250 m was used. First, the HANTS algorithm was used to decompose the oneyear NDVI MODIS products time series to thier Fourier Series components (the amplitude and phase images). Then, the correlation of each of these components with respect to height and temperature were investigated in Shirkoh area of Yazd province. According to the results, with 1 centigrade decrease in the average spring temperature, which occurs with elevation, there were a delay of 6.6 days in annual cycles and 3.9 days in the 6month cycles of the NDVI time series, respectively. These results indicate that a delay of 6.3 days was observed in phenological processes and plant starting growth time in plant with annual growth periods and a delay of 3.9 days in plants with seasonal and sixmonth growth stages. Accordingly, the results of the HANTS algorithm and the Fourier series analysis can be very effective in understanding the effects of climatic factors on phenological processes and the onset of plant growth.