One of the most important issues facing Iraq is the threat of continued desertification resulting from climatic factors and human activities. Geographic Information System and satellites imageries play major role in developing a global and local operational capability for monitoring desertification in dry lands.This study intends to prove the capability of Remote Sensing data and Geographic Information System to monitor and study the desertification phenomenon. Part of Karbala Governorate, with an area of 768 Km2 is selected as study area.Four cloud free Landsat MSS, TM, ETM+, and SPOT5 scenes covering the study area were selected for analysis. Images were acquired for years 1976, 1990, 2001 and 2011. A site area was selected from the whole study area to investigate the possibilities of image classification and extract the indices images for the MSS, TM, ETM, and SPOT respectively. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was used to create a map and extract the vegetation cover in the study area. Normalized Difference Water Index (NDWI) was used to create a map and define water bodies in the study area. Eolin Mapping Index (EMI) was used to map the areas which are subjected to wind erosion hazard. In order to identify the changes which took place during the four periods, three methods are used. Firstly; direct detection of change in indices images between different years is analyzed using visual interpretation in addition to statistical analysis. Secondly, differencing change detection analysis is applied to determine and to analyze the land cover changes over the four periods. Thirdly, the supervised classification is used to classify the images and to analyze the land cover changes during the four periods.The analysis shows that the study area suffers from severe desertification because it has suffered from erosion by wind and sand dunes, urban expansion, and lack of water resources especially in its western parts. The analysis also shows that the desertification decreased in the period between 1976 to 2001, and increased in the period 2001 to 2011 due to the increase in sand dunes to about 8.78 Km2. year–1, the appearance of water logged area problem that increased to about 0.65 Km2. year–1, the increase in urban area to about 0.38 Km2. year–1, in addition to geological factors, and the effect of bad climatic conditions.

ان أحد القضايا المعاصرة التي تواجه العراق هي استمرارية تدهور الترب والتصحر، نتيجة عوامل المناخ والنشاط البشري. ويعاني العراق من مشكلة التصحر لعدة عقود. نظم المعلومات الجغرافية والصور الفضائية والتي تراقب الوضع باستمرار وبشكل دوري، تلعب الدور الأساسي في تطوير قابلية العمليات التي تراقب هذا التدهور في التربة وظاهرة التصحر في الأراضي الجافه كما هو الحال في العراق. لذا جاءت هذه الدراسة لتعمل على إثبات قابلية بيانات التحسس النائيي ونظم المعلومات الجغرافية في مراقبة ودراسة ظاهرة التصحر. حيث تم اختيار جزء من محافظة كربلاء كمنطقة للدراسة وبمساحة 768 كم2.تم اختيار أربعة مشاهد خالية من تأثيرات الغيوم تغطي منطقة الدراسة الحالية للقمر الصناعي لاندسات وللمتحسسات (MSS، TM، ETM+) والقمر الصناعي سبوت (SPOT5) للسنوات 1976 و1990 و2001 وسنة 2011 على التوالي لغرض تحليلها ودراستها. وتم تحديد منطقة مختارة من ضمن المشاهد أعلاه لغرض الدراسة والتحري وإجراء العمليات الخاصة عليها والتي تشمل تصنيف الصور واستخلاص الادلة منها. وقد استخدمت مجموعة من الأدلة في هذا البحث وهي ودليل النباتات (NDVI) ودليل الترسبات الريحية (EMI) ودليل المياه (NDWI). لغرض استخلاص وعمل خارطة للغطاء النباتي في منطقة الدراسة تم استخدام دليل النباتات (NDVI). لغرض معرفة وتمييز الأجسام المائية في منطقة الدراسة تم استخدام دليل المياه (NDWI). ولغرض تحديد المناطق المتاثرة بخطر التعرية الريحية تم استخدام الدليل (EMI).لمعرفة التغير الحاصل للغطاء الأرضي للفترات الزمنية الأربعة تم استخدام ثلاثة طرق لهذا الغرض، الطريقة الأولى اعتمدت على الكشف المباشر للتغييرات الحاصلة من خلال التفسير الوصفي والكمي لصور الأدلة أعلاه التي استخدمت في عزل وحدات الغطاء الأرضي. وأما الطريقة الثانية فقد استخدمت لتحديد وتحليل تغييرات الغطاء الأرضي خلال تلك الفترة من خلال استخلاص الفروقات بين صور الأدلة جبرياً وأما بالنسبة للطريقة الثالثة فقد تم استخدام عملية التصنيف الموجه لتصنيف الصور وتحليل التغييرات الحاصلة للغطاء الأرضي خلال تلك الفترة أيضاً.أظهرت نتائج التحليل إن منطقة الدراسة تعاني من تصحر شديد لأنها عانت من التعرية بواسطة الريح والكثبان الرملية، التوسع الحضري، قلة المصادر المائية وخاصة في الجزء الغربي منها. وكذلك بينت نتائج التحليل أيضاً بأن نسبة التصحر قد قلت في الفترة من سنة 1976 ولغاية سنة 2001 وازدادت خلال الفترة من سنة 2001 ولغاية سنة 2011 بسبب ازدياد تعرض المنطقة للكثبان الرملية وبمعدل 8.78 كم2 في السنة وظهور مشكلة الأراضي المشبعة وازديادها بمعدل 0.65 كم2 في السنة وازدياد المساحة الحضرية بمعدل 0.38 كم2 في السنة بالإضافة الى العوامل الجيولوجية وتأثيرات الظروف المناخية السيئة خلال تلك الفترة.

Desertification --- GIS --- Landsat --- SPOT --- Iraq

Temperatures are important factors that have an impact directly and indirectly on human, so the attention to this aspect certainly will be in the interest of human life. In this research, the land surface temperature was estimated for different regions in Iraq, using the thermal Band of ETM+ sensor mounted in the Landsat 7 satellite. By using ERDAS 8.4 software, the thermal images are converted to thematic maps which represent land surface temperatures. The results showed that the estimated land surface temperatures are 29.7°C, 31.8°C, 17°C, 17.8°C, 17°C, 20.6°C and 30.2°C for Al-Mousl , Taleafer, Al-Ramadi, Heet, Kerbela, Al-Hai and Al-Basrah stations respectively. Also the results show that there is high correlation between the estimated and the observed data with a difference of 1-2°C.

تعتبر درجة الحرارة من العوامل المهمة والتي لها تأثير مباشر وغير مباشر على الانسان, لذا فأن الاهتمام بهذا الجانب بالتأكيد سينصب في مصلحة الحياة البشرية . في هذا البحث تم تخمين درجات الحرارة السطحية لمناطق مختلفة من العراق باستخدام القناة الحرارية للمتحسس ETM+ المحمول على القمر الصناعي Landsat 7. باستخدام برنامج الايرداس 8.4 حيث تم تحويل الصور الحرارية الى خرائط غرضية توضح درجة حرارة السطح .أظهرت النتائج بان درجة الحرارة المخمنة لمحطات الموصل ,تلعفر, رمادي, هيت, كربلاء, الحي والبصرة هي 29.7°C, 31.8°C, 17°C,, 17.8°C 17°C, 20.6°C و 30.2°C على التوالي . كما اظهرت النتائج وجود علاقة ارتباط قوية بين البيانات المخمنة والبيانات المقاسة مع اختلاف من 1 الى °C

Landsat --- Land surface temperature --- Remote sensing. Iraq

Abstract
This study aimed at monitoring, mapping, and assessing the land degradation in the upper
Mesopotamian plain of Iraq. The country suffers severely due to land degradation and
desertification problems, especially in its central and southern parts. Five vegetative, soil, and water
indices related to land degradation were applied to two Landsat TM and ETM+ imageries to assess
the extent of land degradation for the study area during the period from 1990 to 2000. A
computerized land degradation severity assessment was adopted using ERMapper 7.1, Erdas
Imagine 9.2, ArcView 3.3, and ArcGIS 9.1 environments to process, manage, and analysis the
raster and thematic datasets. The indices used in this research are: The Normalized Difference
Vegetation Index “NDVI”, The Normalized Differential Water Index “NDWI”, Tasseled Cap
Transformation Wetness “TCW”, and a new index proposed in this study that is the Normalized
Differential Sand Dune Index "NDSDI". The results showed a clear deterioration in vegetative
cover (2620.4 km2), an increase of sand dune accumulations (1018.8 km2), and a decrease in
soil/vegetation wetness (1720.4 km2), accounting for 12.9, 5.0, and 8.5 percent, respectively, of the
total study area. In addition, a decrease in the water bodies area was detected (228.1 km2). Sand
dunes accumulations had increased in the total study area, with an annual increasing expansion rate
of (10.2 km2year-1) during the ten years covered by the study. The land degradation risk in the study
area has increased by 111% during the study period. The statistical analysis of the results indicated
that the soil/vegetation wetness is the biggest influence in the process of land degradation in the
study area. The high performance of the NDSDI is promising and effective for identifying the sand
dunes accumulations in the area of study. This study finds reveals that most of the counties in the
study area are exposed to a serious risk of land degradation and drought water bodies.

Land degradation --- Landsat --- Remote sensing --- GIS --- NDSDI --- Iraq.

The main goal of this work is study the land cover changes for "Baghdad city" over a period of (30) years using multi-temporal Landsat satellite images (TM, ETM+ and OLI) acquired in 1984, 2000, and 2015 respectively. In this work, The principal components analysis transform has been utilized as multi operators, (i.e. enhancement, compressor, and temporal change detector). Since most of the image band's information are presented in the first PCs image. Then, the PC1 image for all three years is partitioned into variable sized blocks using quad tree technique. Several different methods of classification have been used to classify Landsat satellite images; these are, proposed method singular value decomposition (SVD) using Visual Basic software and supervised method (Maximum likelihood Classifier) using ENVI 5.1 software are utilized in order to get the most accurate results and then compare the results of each method and calculate the land cover changes that have been taken place in years 2000 and 2015; comparing with 1984. The image classification of the study area resulted into five land cover types: Water body, vegetation, open land (Barren land), urban area "Residential I" and urban area "Residential II". The results from classification process indicated that water body, vegetation, open land and the urban area "Residential I" are increased, while the second type from urban area "Residential II" in decrease to year 2015 comparable with 1984. Despite use of many methods of classification, results of the proposed method proved its efficiency, where the classification accuracies for the (SVD) method are 81%, 78% and 80% for years 1984, 2000 and 2015 respectively.

ان الهدف الرئيسي من هذا العمل, هو دراسة التغيرات بالغطاء الارضي لمدينة بغداد خلال فترة زمنية تمتد لأكثر من (30) سنة بأستخدام صور القمر الصناعي لاندسات (TM, ETM+, OLI ) للاعوام 1984, 2000 و 2015 على التوالي. في هذا العمل استُخدم تحويل (principal components analysis transform) كعامل تحويل ذو فوائد متعددة لاغراض (تحسين الصورة الفضائية, ضغط بيانات الصورة الفضائية وكشف التغيرات الزمنية) لتوليد صورة جديدة متكاملة ذات معلومات كثيفة مركزة وتباين أفضل وذلك بتجميع معلومات كل الحزم المختلفة في الصورة المتكاملة (PC1 image). بعد ذلك تم تجزئة الصورة المتكاملة الى اجزاء صغيرة ومتغيرة الحجم بأستخدام تقنية التقسيم الشجري الرباعي. ان حجم جزء الصورة يحدد ذاتياً طبقاً الى مقاييس الانتظامية الطيفية. تم أستخدام اكثر من طريقة لغرض تصنيف صور القمر الصناعي لاندسات لمنطقة الدراسة منها, الطريقة المقترحة وهي خوارزمية تحليل القيمة المنفردة (SVD) بأستخدام برنامج (Microsoft Visual Basic Software), وكذلك طريقة التصنيف المراقب (Maximum Likelihood Classifier) بأستخدام برنامج (ENVI 5.1 software) وذلك للحصول على أدق النتائج ومن ثم مقارنة نتائج هذه الطرق وحساب التغييرات بالغطاء الارضي التي حدثت في سنة 2000 وسنة 2015 بالمقارنة مع سنة 1984. ان نتائج التصنيف للطرق المستخدمة لمنطقة الدراسة افضت الى خمسة انواع من الغطاء الارضي هي مساحات مائية, مناطق خضراء, مناطق مفتوحة (مناطق غير مثمرة), مناطق سكنية نوع أول (عالية الكثافة) ومناطق سكنية نوع ثاني (متوسطة الكثافة). أشارت النتائج النهائية أن المساحات المائية والمناطق الخضراء والاراضي المفتوحة والنوع الأول من المناطق السكنية في حالة زيادة بينما النوع الثاني من المناطق السكنية في حالة تناقص خلال السنوات من 1984 الى 2015 . على الرغم من استخدام اكثر من طريقة للتصنيف أثبتت نتائج الطريقة المقترحة كفاءتها ومقبوليتها بالمقارنة مع طريقة (Maximum likelihood method) حيث كانت دقة التصنيف للطريقة المقترحة (خوارزمية تحليل القيمة المنفردة) 81%, 78%, 80% للسنوات 1984, 2000 و 2015 على التوالي.

Landsat satellite images --- land cover change detection --- singular value decomposition

Soil Salinity is one of the most important considerations for monitoring soil degradation and continued desertification that threat some regions in Iraq. Remote sensing techniques and GIS operations have been used for multidate image processing to detect and monitor the history changes of soil in the western part of Mesopotamian plain. The aim of this research is to assign the appropriate and effective image processing techniques to be implemented for monitoring, and then to evaluate soil salinity in the term of the corresponding spectral response in the best spectral band. Landsat MSS, TM, and ETM images for the periods 1972, 1990, and 2000 respectively have been selected, as well as ancillary data of the available salinity field measurements have been used. ERDAS (8.5), ENVI (3.6), and ArcGIS (9.2) softwares have been used for the purpose of digital processing, creation of information layers, integration, and statistical correlation. It is concluded that created image brightness and salinity indices indicate the increasing of salt affected soil during the mentioned period of images. And these image indices have the highest correlation coefficient with Mid-IR band. A predictive equation is established to estimate soil salinity in the term of spectral response of Landsat images; the effective relationship is specified at the value above 28 ds/m of Electrical Conductivity (EC), and the obtained correlation coefficient 87 % reaches to 95% when EC values of soil increase to more than 70 dS/m.

المستخلص:تعد ملوحة التربه احدى الأعتبارات المهمه لمراقبة مشاكل تدهور التربه واستمرارية التصحر التي تهدد بعض المناطق في العراق. أستخدمت تقانة التحسس النائي وعمليات نظم المعلومات الجغرافيه لمعالجة المرئيات الفضائيه متعددة الأزمان لغرض تعيين ومراقبة احداث تغير التربه في الجزء الغربي من السهل الرسوبي في العراق. يهدف البحث الى تعيين افضل طرائق المعالجات الرقميه المناسبه والفعاله للمراقبة ثم تقييم ملوحة التربه بدلالة الأستجابه الطيفيه ذات العلاقه في افضل الحزم الطفيه. تم اختيار مرئيات لاندسات MSS, TM, ETM للفترات 1972, 1990, 2000 على التوالي مع استخدام قياسات العمل الحقلي المتوفره عن ملوحة التربه واستخدمت البرامج ERDAS (8.5) و ENVI (3.6) و ArcGIS (9.2) لغرض المعالجات الرقميه وانشاء الطبقات المعلوماتيه ومكاملة البيانات وايجاد العلاقات الأحصائيه. تبين ان انشاء مرئيات دليل السطوع ودليل الملوحة تظهر ازديادا في تأثير الملوحه في التربه خلال الفترات الزمنيه المشار اليها للمرئيات الفضائيه وان مرئيات الأدله تمتلك أعلى معاملات الترابط مع الحزمه الطيفيه تحت الحمراء المتوسط. استنبطت معادله تنبؤيه لتقدير ملوحة التربه بدلالة الأستجابه الطيفيه على مرئيات لاندسات حيث تكون العلاقه فعاله عند قيمة التوصيل الكهربائي الأعلى من 28 dS/m وان معامل الترابط المستحصل 87% يصل الى 95% عندما يرتفع التوصيل الكهربائي للتربه الى أكثر من 70 dS/m.

Key words:Soil Salinity --- Landsat Images --- Mesopotamian Plain. --- الكلمات المفتاحية: ملوحة التربة --- مركبات لاندسات --- السهل الرسوبي.