Assessing changes in vegetation cover using time-series MODIS NDVI data : A case study of Bayantal soum in Govisumber Province

Abstract

Determining the pattern of changes in vegetation cover is vital for understanding the environmental change and its influencing factors, as well as for planning and implementing optimal management for mitigation and adaptation. This study aimed to determine the changes in the vegetation cover of the Bayantal soum in Govisumber province, located in transition zones between the steppe and the Gobi. We obtained MODIS NDVI data with a spatial resolution of 250 m and spanning June, July, and August of 2000 to 2020 from the NASA EOS. We applied Sen’s slope and Mann-Kendal test to detect spatial-temporal changes in vegetation cover and its trend. According to the results, average NDVI values ranged between 0.2 to 0.4 in Bayantal soum. During the past 21 years, the number of NDVI pixels with values of 0.2-0.3 significantly decreased, whereas, the number of NDVI pixels with values of 0.3-0.4 increased. Long-term NDVI series data indicated that vegetation cover in the soum had a positive change or increasing tendency. A significant increase in the NDVI was observed and accounted for 46.3% of the total area of the soum. The decrease in NDVI was estimated at 0.1 percent of the total area of the soum but it was not significant. The remaining areas of the soum experienced variations in NDVI. The analysis revealed that vegetation cover increased by 0.0056 units per year. Overall, the vegetation cover in the Bayan soum increased over the past 21 years, which conflicts with other studies indicating the deterioration. Therefore, remote sensing data and field monitoring surveys are recommended to detect robust changes in vegetation cover. MODIS хиймэл дагуулын NDVI мэдээг ашиглан ургамал нөмрөгийн өөрчлөлтийг үнэлэх нь: Говьсүмбэр аймгийн Баянтал сумын жишээн дээр ХУРААНГУЙ: Ургамлан нөмрөгийн өөрчлөлтийг судлах нь байгаль, экологид гарч буй өөрчлөлт, түүнд нөлөөлөх хүчин зүйлсийг танин мэдэх, цаашилбал тэрхүү байгаль экологийн өөрчлөлтийг сааруулах, дасан зохицоход чиглэгдсэн менежментийн оновчтой арга хэмжээг төлөвлөх, хэрэгжүүлэхэд чухал ач холбогдолтой юм. Энэхүү судалгааны ажлын хүрээнд, хээрийн бүсээс говийн бүсэд шилжих экотон бүс нутагт орших Говьсүмбэр аймгийн Баянтал сумын ургамал нөмрөгт гарч буй өөрчлөлтийг тодорхойлохыг зорьсон болно. Судалгаанд MODIS хиймэл дагуулын 2000-2020 оны 6, 7, 8-р саруудын 250 м-ийн орон зайн шийдтэй ургамлын нормчлогдсон ялгаврын индекс (NDVI)-ийн бүтээгдэхүүнийг АНУ-ын Сансар судлалын агентлагийн Эх дэлхийг ажиглах системийн (NASA EOS) мэдээллийн серверээс татан авч ашигласан. NDVI-ийн урт хугацааны цуваа мэдээнд тулгуурлан ургамал нөмрөгт гарч буй өөрчлөлтийг Тейл-Сений налуугийн аргаар, өөрчлөлтийн хандлагыг Манн-Кендаллын аргаар тооцсон. Хуурай хээрийн бүсэд орших Баянтал сумын хэмжээнд ургамлын индексийн зонхилох утга 0.2-0.4 хэлбэлзэж байна. Сүүлийн 21 жилийн хугацаанд NDVI-ийн 0.2-0.3 утгатай пикселийн тоо алгуур багасаж, 0.3-0.4 утгатай пикселийн тоо нэмэгдэх хандлага ажиглагдсан. NDVI-ийн урт хугацааны цуваа мэдээнд хийсэн дүн шинжилгээнээс үзвэл, судалгааны талбайн хэмжээнд NDVI-ийн утга өсөх хандлагатай байгаа хэдий ч, p<0.05 статистик үнэмшлийн түвшинд авч үзвэл, нийт нутгийн 46.3%-д статистикийн ач холбогдолтой өсөх, 0.1%-д статистикийн ач холбогдолгүй NDVI-ийн буурах хандлага ажиглагдсан бол сумын бусад нутагт NDVI-ийн өөрчлөлт статистикийн ач холбогдолгүй байна. Судалгааны талбайн хэмжээнд ургамал нөмрөг 0.0056 нэгж/жилээр өссөн дүнтэй байна. Хиймэл дагуулын 21 жилийн цуваа мэдээнд тулгуурлан тооцоход тус сумын ургамал нөмрөгт сайжрах хандлага илэрч байгаа хэдий ч, бусад судлаачдын уламжлалт хээрийн судалгааны аргаар хийж гүйцэтгэсэн судалгааны үр дүн ургамал нөмрөг доройтсон болохыг харуулж байна. Иймээс тандан судалгааны аргаар тооцоолсон ургамал нөмрөгийн төлөв байдал, өөрчлөлт, хандлагыг тодорхойлох судалгааны үр дүнг хээрийн мониторинг судалгаагаар нарийвчлан судлах нь зүйтэй юм. Түлхүүр үгс: Баянтал сум, ургамлын нормчилсон ялгаврын индекс (NDVI), ургамал нөмрөгийн өөрчлөлт