Assessing Desertification Using Geospatial Techniques and Spectral Indicators During the Years 2015-2025 (Sabratha Municipality as a Case Study)
DOI:
https://doi.org/10.65405/hbh39k95Keywords:
Desertification, Geospatial Technologies, NDVI, NDMI, BSI, ArcGIS.Abstract
This study aimed to monitor and assess desertification in the municipality of Sabratha, Libya, by determining the extent of its spatial and temporal changes using remote sensing and geographic information systems (GIS). The research problem lies in the noticeable acceleration of vegetation cover loss, soil aridity, and exposure resulting from climate change and human activities. This study established a continuously updated geographic database and made its findings and recommendations available to support decision-making in developing effective strategies and programs for land protection, rehabilitation of degraded land, and mitigation of desertification.
The methodology relies on analyzing a time series of satellite imagery from the Landsat 8-9 OLI satellite and digitally processing it to extract three main spectral indices: the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) to measure the density and health of vegetation cover, the Normalized Moisture Index (NDMI) to estimate the moisture content in plants and soil and detect drought, and the Bare Soil Index (BSI) to distinguish degraded and barren land areas. These indices are then integrated using spatial analysis tools within the ArcGIS software environment to produce a thematic map showing the classification of desertification degrees in the region. The study indicated the efficiency of using spectral indicators in studying desertification, due to their ease of use and low cost. It also indicated the presence of four categories of desertification in the study area: severe, moderate, mild, and non-desertification, and the absence of the very severe desertification category in the two study views. The study also indicated, based on the change detection method and extracting the difference between time periods, an increase in the positive change category, such as a decrease in the area of both vegetation cover and soil moisture, in contrast to an increase in the area of bare soil in the year 2025 compared to the year 2015. Deforestation, overgrazing, urban expansion, and unsustainable exploitation of agricultural lands are the most prominent causes of desertification in the region.
Downloads
References
اولا: الكتب
1. حسن محمد الجديدي، كتاب الزراعة المروية واثارها على استنزاف المياه الجوفية في شمال غرب سهل الجفارة، الدار الجماهيرية للنشر والتوزيع والاعلان، 1986م .
2. خالد رمضان بن محمود، الترب الليبية تكوينها تصنيفها خواصها وامكانياتها الزراعية، الهيئة القومية للبحث العلمي، طرابلس، 1995م .
3. عبد القادر مصطفى المحيشي وآخر، التصحر مفهومه وانتشاره المكاني، طرابلس، الجامعة المفتوحة، 1999م .
4. علي صاحب طالب الموسوي، ظاهرة التصحر مشكلة بيئية خطيرة دراسة جغرافية لأسبابها وأبعادها عالمياً وقطرية، مجلة البحوث الجغرافية، العدد 2، المجلد1،2011 م .
5. محسن عبد الصاحب المظفر، الجغرافيا الطبيعية، دار شموع الثقافة، الزاوية، ليبيا، الطبعة الاولى، 2002م .
6. محمد عبد الفتاح القصاص، التصحر تدهور الأراضي في المناطق الجافة، الاصدار 242 من سلسلة كتب ثقافية شهرية يصدرها المجلس الوطني للثقافة والفنون والآداب، الكويت، دار عالم المعرفة، 1999.
7. محمد عبدالوهاب حسن الاسدي، التقنيات الجغرافية الحديثة، دمشق، الطبعة الاولى، دار تموز للطباعة والنشر والتوزيع، 2013م.
ثانيا: البحوث
1. إبراهيم بن علي الخالدي، تقييم حالة الجفاف بمحافظة أملج بمنطقة تبوك للفترة2015) م ـ 2025م(، دراسة باستخدام الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية، قسم البحوث الإدارية والإنسانية، معهد خادم الحرمين الشريفين لأبحاث الحج والعمرة بجامعة ام القرى،2025م.
2. ستار ترف رزاق القريشي، استخدام مؤشر تعرية التربة (BSI) لأصناف الموسم الحار الجاف لشهر تموز في محافظة واسط للمدة (1984ــ2022) جامعة واسط كلية التربية للعلوم الإنسانية،2024م.
3. يوسف فرج ابوبكر، تقييم التصحر من خلال تحليل مؤشري(NDVI وBSI) جنوب شرق طبرق ليبيا، قسم الموارد الطبيعية، كلية الموارد الطبيعية وعلوم البيئة، جامعة عمر المختار، ليبيا،2023م.
ثالثا: التقارير
1. وزارة المرافق، صبراتة المخطط الشامل، اقليم طرابلس، مخطط التطوير، تقرير رقم7، 2000م.
2. ـــــــــــــــــــــــ ، مصدر سابق .
رابعا: المراجع الأجنبية (English References)
1 - A. Singh, “Digital Change Detection Techniques Using Remotely Sensed Data,” International Journal of Remote Sensing, Vol. 10, No. 6, 1989, pp. 989-1003.
2 - Coppin, P.R. & Bauer, M.E. 1996, "Digital change detection in forest ecosystems with remote sensing imagery", Remote Sensing Reviews, vol. 13, no. 3-4, pp. 207-234.
3 - Epiphanio, J.C., Gleriani, J.M. and Rudoroff, B.F.) (1996) :Vegetation Indices for Remote Sensing of Beans (Phaseaolus Valgansi). Pesquisa Agropecu Aria Barasileira, Vol. 31, No. 6, pp.445- 454.
4- ESRI (Environmental Systems Research Institute). ArcGIS Pro/Desktop Documentation: Raster Calculator and Weighted Overlay Analysis.
5 - Gao, B. C. (1996). "NDWI.A normalized difference water index for remote sensing of vegetation liquid water from space". Remote Sensing of Environment.
6 - Rikimaru, A., et al. (2002). "Tropical forest cover density mapping combined with multi-spectral vegetation index and pass through forest canopy". Advances in Space Research.
7 -Tucker, C. J. (1979). "Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation". Remote Sensing of Environment.
8 -USGS (United States Geological Survey). "Landsat 8-9 Characterization and Calibration".
