Geographical Researches

en پایش چهل ساله مساحت پهنه آبی خلیج گرگان (1404-1365) با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست و بررسی ارتباط آن با نوسانات تراز دریای خزر Forty-Year Monitoring of Gorgan Bay Surface Area (1986–2025) Using Landsat Satellite Imagery and Its Relationship with Caspian Sea Level Fluctuations جغرافیای طبیعی Natural Geography پژوهشی اصیل Original Research اهداف و زمینه‌ها: با توجه به روند خشک‌زایی خلیج گرگان، هدف اصلی این پژوهش پایش بلندمدت تغییرات مساحت پهنه آبی خلیج در یک بازه زمانی ۴۰ ساله (1365 تا 1404) و واکاوی نقش نوسانات تراز دریای خزر و بارش‌های حوضه آبریز قره‌سو در این تغییرات مورفولوژیکی است. روش‌شناسی: در این مطالعه از سری زمانی ۳۶ تصویر ماهواره‌ای لندست استفاده شد. برای استخراج پهنه آبی، شاخص اصلاح‌شده اختلاف آب نرمال‌شده به کار گرفته شد. به منظور ارزیابی دقت نتایج مساحت، از نقشه طبقه بندی تولید شده از تصویر سنتینل 2 به روش طبقه بندی ماشین بردار پشتیبان و سپس محاسبه ماتریس خطا استفاده شد. داده‌های تراز آب از تلفیق آمارهای ایستگاه باکو و پایگاه داده DAHITI استخراج و همسان‌سازی گردید. همچنین داده‌های بارش حوضه قره‌سو از پایگاه CHIRPS فراخوانی شد. تحلیل‌های آماری شامل محاسبه ضریب همبستگی پیرسون و سطح معناداری انجام پذیرفت. یافته‌ها : نتایج نشان داد که مساحت خلیج از حداکثر 48/565 کیلومتر مربع در سال 1374 (1995) به کمترین میزان خود یعنی 12/275 کیلومتر مربع در سال 1402 (2023) رسیده است که گویای نابودی بیش از ۵۰ درصد وسعت دوران اوج آن است. تحلیل‌های آماری، وجود یک همبستگی مثبت، مستقیم و فوق‌العاده قوی را بین تراز دریا و مساحت خلیج اثبات کرد (001/0p< ;9419/0=r). در مقابل، رابطه بین بارش حوضه و مساحت خلیج از نظر آماری فاقد معناداری بود (2142/0p= ;2121/0=r).  نتیجه‌گیری: خلیج گرگان به دلیل عمق کم و شیب ملایم بستر، به عنوان یک نمایشگر حساس برای وضعیت تراز دریای خزر عمل می‌کند. یافته‌ها تأکید دارند که آوردهای جوی محلی توان جبران عقب‌نشینی آب ناشی از افت تراز خزر را ندارند. لذا جهت جلوگیری از خشک‌زایی کامل، اتخاذ سیاست‌های سازگاری محیطی و مدیریت یکپارچه حوضه آبریز ضرورتی اجتناب‌ناپذیر است. Aims & Backgrounds: In light of the alarming desiccation trend of Gorgan Bay, the primary objective of this research is to conduct long-term monitoring of the bay's water surface area changes over a 40-year period (1986–2025) and to investigate the determining roles of Caspian Sea level (CSL) oscillations and precipitation in the Qarasu watershed on these morphological variations. Methodology: This study utilized a time series of 36 Landsat satellite images. For precise water body extraction, the Modified Normalized Difference Water Index (MNDWI) was applied. To evaluate the accuracy of the area results, a classification map was generated from a Sentinel-2 image using the Support Vector Machine (SVM) method, followed by error matrix calculations. Water level data were retrieved and harmonized by integrating Baku station records with the DAHITI database. Additionally, precipitation data for the Qarasu basin were obtained from the CHIRPS database. Statistical analyses, including Pearson correlation and significance levels, were performed using MATLAB. Findings: The results revealed that the bay's area decreased from a maximum of 565.48 km² in 1995 to a record low of 275.12 km² in 2023, indicating a loss of over 50% of its peak extent. Statistical analysis demonstrated an exceptionally strong, positive, and direct correlation between the sea level and the bay’s surface area (r = 0.9419; p < 0.001). In contrast, the relationship between watershed precipitation and the bay's area was not statistically significant (r = 0.2121; p = 0.2142). Conclusion: Due to its shallow depth and gentle bed slope, Gorgan Bay serves as a sensitive indicator of the Caspian Sea level status. The findings emphasize that local atmospheric inputs cannot compensate for the coastline retreat driven by the sea level drop. Therefore, to prevent total desiccation, implementing environmental adaptation policies and integrated watershed management is an unavoidable necessity. خلیج گرگان,تراز آب دریای خزر,سنجش از دور,لندست,MNDWI Gorgan Bay,Caspian Sea Level,Remote Sensing,Landsat,MNDWI 1001 1010 http://georesearch.ir/browse.php?a_code=A-10-1401-2&slc_lang=en&sid=1 Ladan Ebadi ladanebadi@gmail.com 100319475328460019121 100319475328460019121 Yes Amin Baghani a.baghani@gu.ac.ir 100319475328460019122 100319475328460019122 No