به‌کارگیری زنجیرۀ مارکوف و تقریب سمبلیک (Sax) به‌منظور بررسی احتمال خشکسالی در حوزۀ کشاورزی (مطالعۀ موردی: منطقۀ شرقی اصفهان)

خشکسالی از مهم‌ترین مخاطرات طبیعی موثر در بخش‌های مختلف زیست‌محیطی است که فراوانی آن در مناطق خشک و نیمه‌خشک بسیار زیاد است. پایش و پیش‌بینی شدت خشکسالی می‌تواند در مدیریت مخاطرات ناشی از این پدیده حائز اهمیت باشد. برای پیش‌بینی خشکسالی، رویکردهای گوناگونی وجود دارد، از جمله به‌کارگیری شاخص‌های خشکسالی براساس داده‌های سنجش از دوری که از این میان می‌توان به شاخص بارش استانداردشده و شاخص‌های مشتق از پوشش گیاهی و دمای سطح زمین اشاره کرد. در این مقاله براساس داده‌های دمای سطح زمین، پوشش گیاهی و بارش به‌دست‌آمده از تصاویر ماهواره‌ای مادیس و trmm سری زمانی مربوط به شاخص‌های خشکسالی tvx، vci و spi در دورۀ زمانی زمستان 2000 تا تابستان 2015 برای اقلیم شرقی استان اصفهان طراحی شدند. براساس این سری‌های زمانی و تلفیق دو روش تقریب سمبلیک (sax) و زنجیرۀ مارکوف، احتمال وقوع شدت خشکسالی برای پاییز 2015 پیش‌بینی شد. برای این منظور ابتدا با به‌کارگیری روش تقریب سمبلیک سری‌های زمانی هر شاخص به مجموعه‌ای از داده‌های کیفی در پنج وضعیت مختلف مرتبط با میزان خشکسالی تبدیل شدند و سپس با به‌کارگیری روش زنجیرۀ مارکوف و داده‌های مرحلۀ قبل، ماتریس احتمالاتی برای وضعیت در حالت پیش‌بینی هر شاخص به‌دست آمد. با ادغام این ماتریس‌ها و وضعیت خشکسالی در تابستان 2015 برای هر شاخص، یک مدل احتمالاتی برای خشکسالی در پاییز 2015 پیش‌بینی شد. تحلیل‌ها و ارزیابی‌ها نشان از همبستگی قوی در حدود 90 درصد بین مدل‌های احتمالاتی است و همچنین مدل نهایی به‌دست‌آمده با واقعیت دارای تطابق است که نشان می‌دهد روش پیشنهادی روشی قابل قبول و دارای صحت است.