سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی: 5 (4)

دسترسی آزاد مقاله

1 - تلفیق آینده‌نگری جمعیت در ارائه سامانه پشتیبان تصمیم‌گیری مکان‌یابی دفن پسماند شهری (مطالعه موردی: استان قزوین)
زهرا اسدالهی نغمه مبرقعی دینان مصطفی کشتکار

10.30495/girs.2020.675967

http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1399.11.4.1.1

پیشینه و هدف گسترش شهرنشینی با افزایش جمعیت تولید پسماندهای جامد شهری را طی سال‌های اخیر به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای سرعت بخشیده است. علیرغم اهمیت دفن مواد زائد جامد به‌عنوان یکی از مهم‌ترین بخش‌های چرخه مدیریت پسماند، در حال حاضر دفن اصولی در بسیاری از مناطق ایران مورد غفلت چکیده کامل

پیشینه و هدف گسترش شهرنشینی با افزایش جمعیت تولید پسماندهای جامد شهری را طی سال‌های اخیر به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای سرعت بخشیده است. علیرغم اهمیت دفن مواد زائد جامد به‌عنوان یکی از مهم‌ترین بخش‌های چرخه مدیریت پسماند، در حال حاضر دفن اصولی در بسیاری از مناطق ایران مورد غفلت قرارگرفته است. اخیراً سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) به‌عنوان ابزاری مناسب برای استفاده در مطالعات انتخاب محل دفن پسماند شناخته‌شده است. علاوه بر این، تصمیم‌گیری چند معیاره روشی شناخته‌شده برای حل مشکلات پیچیده تصمیم‌گیری در انتخاب محل دفن پسماند است که یکی از روش‌های شناخته‌شده آن فرآیند تحلیل سلسله مراتبی است. ازیک‌طرف انتخاب محل دفن پسماند مبتنی بر GIS شامل مراحل اصلی غربالگری و حذف مناطق نامناسب و رتبه‌بندی مناطق باقیمانده است. از طرف دیگر برنامه‌ریزی مکان‌یابی دفن پسماند درگرو داشتن اطلاعات کافی از ویژگی‌های جمعیتی دارد و با توجه به روند افزایشی رشد جمعیت، لزوم توجه به پیش‌بینی جمعیت در تصمیم‌گیری‌ها دوچندان می‌شود. استان قزوین در حوزه مرکزی ایران در سال ۱۳۷۵ از استان تهران جدا شد. براساس سرشماری آبان 1395 جمعیت استان قزوین، 1273761 نفر بود که در مقایسه با آبان 1390 متوسط رشد سالانه جمعیت آن معادل 17/1 درصد بوده است. با توجه به تازه تأسیس بودن استان قزوین و افزایش جمعیت آن طی دهه گذشته، ضرورت مکان‌یابی محل مناسب دفن پسماند با پیش‌بینی رشد جمعیت احساس می‌شود. لذا پژوهش حاضر باهدف واردسازی کمترین آسیب به محیط‌زیست ﺑﺎ به‌کارگیری رویکرد یکپارچه فرآیند تحلیل سلسله مراتبی- سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS-AHP در تلفیق با آینده‌نگری جمعیت به مکان‌یابی دﻓﻦ پسماندﻫﺎی ﺷﻬﺮی در استان قزوین پرداخته است.مواد و روش هاپژوهش حاضر طی سه‌گام اصلی مکان‌یابی اولیه دفن پسماند با روش ارزیابی چند معیاره MCE، تعیین مساحت موردنیاز دفن پسماند براساس آینده‌نگری جمعیت تا افق 1425 و درنهایت مکان‌یابی نهایی دفن پسماند شهری با مدل تصمیم‌گیری مکانی تخصیص تک هدفه زمین در نرم‌افزار ایدریسی TerrSet انجام شد. در گام نخست، مکان‌یابی اولیه دفن پسماند براساس رویکرد یکپارچه GIS-AHP طی مراحل شناسایی و انتخاب معیارها، وزن‌دهی معیارها، استانداردسازی معیارها و درنهایت ادغام معیارها با روش WLC انجام شد. در گام دوم، مساحت موردنیاز برای احداث مکان ‌دفن پسماند شهری، بر اساس پیش‌بینی رشد جمعیت، سرانه تولید زباله (کیلوگرم در روز) و متوسط عمق آب زیرزمینی برآورد شد. به‌منظور محاسبه جمعیت استان قزوین تا سال 1425، نتایج گزارش‌های مرکز پژوهش‌های توسعه و آینده‌نگری سازمان برنامه‌وبودجه استفاده شد که در این گزارش‌های پیش‌بینی جمعیت استان قزوین تا افق 1425 با توجه به عوامل مؤثر شامل نرخ باروری، مرگ‌ومیر، مهاجرت و ترکیب سنی و جنسی جمعیت حاصل‌شده است. در گام سوم، مکان‌یابی نهایی دفن پسماند شهری با مدل تصمیم‌گیری مکانی تخصیص یک هدفه زمین در نرم‌افزار ایدریسی TerrSetانجام شد. نقشه توان‌سنجی اولیه حاصل از روش MCE به‌عنوان ورودی پایه وارد مدل شد. همچنین شرط مساحت موردنیاز برآورد شده در گام دوم براساس آینده‌نگری جمعیت اعمال شد. در این پژوهش دو سناریو اجرا شد. در سناریوی اول در انتخاب مکان‌های نهایی دفن پسماند، شرط دارا بودن بیشترین ارزش نقشه‌ای اعمال شد و در سناریوی دوم علاوه بر شرط ذکرشده، لزوم وجود بافر 10 کیلومتری برای هر یک از گزینه‌های انتخابی لحاظ گردید.نتایج و بحثدر پژوهش حاضر تعداد 7 معیار اصلی اکولوژیک و انسانی و 25 معیار فرعی جهت مکان‌ یابی دفن مواد زائد جامد شهری در استان قزوین انتخاب شد. با دخالت دادن نتایج پرسشنامه‌ های مقایسه زوجی، وزن نهایی هر معیار و زیرمعیار مشخص شد. پس از آماده سازی لایه های GIS و تشکیل پایگاه داده، هریک از لایه های فاکتور به تناسب توابع موجود در ابزار عضویت فازی استانداردسازی شده و با طیف هایی از اعداد بین صفر تا 255 که بیانگر درجه عضویت در مجموعه فازی است، طبقه بندی شدند. این تحقیق تکنیک AHP را در محیط GIS برای بررسی بهترین مکان‌های دفن زباله در مقیاس استان قزوین اجرا نمود. سیستم اطلاعات جغرافیاییGIS ابزاری بسیار قدرتمند است که می‌تواند ارزیابی سریع از منطقه موردمطالعه برای تعیین محل مناسب دفن زباله ارائه دهد. همچنین تکنیکAHP برای حل آن‌دسته از مشکلات پیچیده‌ای که ممکن است میان اهداف متعدد مسئله همبستگی وجود داشته باشد، مفید است. انتخاب معیارها یکی از مهم‌ترین گام‌ها در این تحقیق بود. در انتخاب سایت دفن پسماند باید عوامل محیطی را در کنار عوامل اقتصادی در نظر گرفت. بنابراین، هشت معیار اصلی فاصله از جاده، ارتفاع، شیب، جهت فاصله از مناطق مسکونی، فاصله از آب‌های سطحی، فاصله از مناطق حفاظت‌شده، زمین‌شناسی، هیدرولوژی و کاربری اراضی را در پژوهش خود بکار گرفتند. در این تحقیق نیز سعی شد در کنار معیارهای یادشده، پارامترهای مختلف طبیعی و انسانی مانند فاصله از خطوط انتقال انرژی، فاصله از شهرک‌های صنعتی و راه‌آهن و غیره نیز بکار گرفته شود تا جامعیت تحقیق حاضر دوچندان گردد. نقشه توان‌سنجی اولیه کاربری دفن پسماند حاصل از روش MCE با توجه به نمودار فراوانی ارزش‌های آن با روش شکست طبیعی (Natural Break) طبقه‌بندی شد. شهرستان‌های تاکستان، آبیک و بویین‌زهرا به ترتیب مساحت‌های 50.15، 14.55 و 54.48 کیلومترمربع از توان خوب جهت دفن پسماند در سطح استان قزوین برخوردار بودند. مناطق ﻳﺎدﺷﺪه ﺑﻪ ﻟﺤﺎظ ﻓﺎﺻﻠﻪ از ﻣﺮاﻛﺰ ﺛﻘﻞ ﺟﻤﻌﻴﺘﻲ ﻧﻴﺰ در ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﺷﺮاﻳﻂ ﻗﺮار داشتند. مکان یابی نهایی در دو سناریو با مدل تصمیم‌گیری مکانی SOLA اجرا شد. درنهایت سایت شماره یک از سناریو اول و دوم در شرق استان قزوین و در محدوده شهرستان بوئین‌زهرا و در نزدیکی روستای اله آباد و سایت شماره سه از سناریو دوم در فاصله 15 کیلومتری از مدیریت دفن پسماند در مرکز استان و سمت شرق روستای زین آباد به‌عنوان اولویت معرفی شدند.نتیجه گیری لازم به ذکر است در کنار عدم تعیین محل مناسب برای دفع نهایی پسماندها در سالیان گذشته، تاکنون برنامه جامعی در زمینه کاهش تولید پسماند و اجرای طرح‌های تفکیک از مبدأ در هیچ‌یک از شهرستان‌های موردمطالعه تهیه و اجرانشده است. شکل‌گیری بخش آینده‌پژوهی در ساختار تشکیلاتی سیستم‌های مدیریتی دفن پسماند نه تنها می‌تواند منجربه کاهش خطرات محیط‌زیستی شود بلکه پایداری در منابع اقتصادی و اجتماعی را به‌همراه خواهد داشت. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

2 - پهنه بندی خطر زمین‌لغزش بر اساس فرایند سلسله مراتبی-فازی (FAHP) و تجزیه‌وتحلیل تصمیم‌گیری چند معیاره (مطالعه موردی: حوزه رودخانه ماربر)
محمدرضا سجادی احمد احمدی بهناز بیگدلی

10.30495/girs.2020.675969

http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1399.11.4.2.2

پیشینه و هدف زمین‌لغزش به‌عنوان یک حادثه مهیب می تواند موجب آسیب رساندن به انسان، از دست دادن زندگی، زیان اقتصادی و از بین بردن میراث فرهنگی و طبیعی شود. درحالی‌که نیاز به روشی برای پیش بینی مستقیم محل وقوع زمین‌لغزش احساس می شود و در حال حاضر امکان پیش بینی مستقیم چکیده کامل

پیشینه و هدف زمین‌لغزش به‌عنوان یک حادثه مهیب می تواند موجب آسیب رساندن به انسان، از دست دادن زندگی، زیان اقتصادی و از بین بردن میراث فرهنگی و طبیعی شود. درحالی‌که نیاز به روشی برای پیش بینی مستقیم محل وقوع زمین‌لغزش احساس می شود و در حال حاضر امکان پیش بینی مستقیم وجود ندارد، پهنه بندی خطر زمین‌لغزش می‌تواند روش غیرمستقیم مناسبی برای پاسخ به این نیاز باشد. هدف از این مطالعه پهنه ‌بندی خطر زمین‌لغزش در حوزه رودخانه ماربر در محدوده سمیرم استان اصفهان با استفاده از ادغام داده در ترکیب با روش های تحلیل سلسله مراتبی است.مواد و روش هادر مرحله اول، اطلاعات مربوط به منطقه جمع‌آوری و لایه های اطلاعاتی در فضای سیستم اطلاعات جغرافیایی فراهم گردید. سپس با استفاده از دو روش تحلیل سلسله مراتبی فازی و غیر فازی و با قضاوت کارشناسان، لایه ها و زیر لایه‌ها وزن دهی شدند. از دو روش همپوشانی وزن دار و همپوشانی فازی برای پهنه‌بندی نتایج تحلیل های سلسله مراتبی فازی و غیرفازی استفاده شد. ترکیب دو روش تحلیل سلسله مراتبی و دو روش همپوشانی باعث ایجاد چهار نقشه پهنه بندی برای منطقه موردنظر شد. ابزار همپوشانی فازی امکان تجزیه‌وتحلیل احتمال وقوع پدیده متعلق به چندین مجموعه را در تحلیل همپوشانی چند معیاره فراهم می‌کند. نه‌تنها همپوشانی فازی اعضای تأثیرگذار در وقوع یک پدیده را تعیین می کند، بلکه روابط بین عضویت چند مجموعه را تجزیه‌وتحلیل می‌کند. همپوشانی وزنی نیز یکی از روش‌های مورداستفاده برای تجزیه ‌و تحلیل‌های همپوشانی برای پاسخ به سؤالات چند معیاری مانند انتخاب محل و مدل مناسب است. که این روش مقادیر موجود در رسترهای ورودی را به یک مقیاس ارزیابی مشترک ازنظر مناسب بودن یا اولویت، ریسک و یا مقیاس مناسب یکسان‌سازی می کند و مقادیر سلول هر یک از ردیف ورودی را با توجه به اهمیت رسترها افزایش می دهد. همچنین مقادیر حاصل سلول را باهم ترکیب می کند تا رستر خروجی تولید کند. در ادامه پس از ایجاد چهار نتیجه پهنه‌بندی از مفهوم ادغام تصمیم‌ گیری‌ها برای تلفیق نتایج و ایجاد نتیجه نهایی استفاده می شود. ادغام تصمیم‌ گیری‌ها یا در حالت کلی ادغام یا تلفیق داده، تصمیم‌ گیری‌های مختلف حاصل از روش‌ها یا داده های متفاوت را باهم ترکیب یا تلفیق می کند تا درنهایت تصمیم ‌گیری را حاصل کند که هم دقت بیشتری دارد و هم اعتماد به آن بسیار بیشتر از نتیجه یک تصمیم‌ گیری انفرادی است.نتایج و بحثمنطقه موردمطالعه در فاصله 60 کیلومتری از شهر سمیرم در حوزه رودخانه ماربر واقع‌شده است. به‌طورکلی عوامل مختلفی می توانند در ناپایداری شیب ها و فراهم کردن شرایط برای بروز زمین‌لغزش مؤثر باشند. از میان تمامی عوامل مؤثر، در این تحقیق هشت عامل شیب، جهت شیب، فاصله تا گسل، فاصله تا راه ها، فاصله تا زهکش، فاصله تا مناطق مسکونی، لیتولوژی و میزان بارش جهت بررسی بیشتر زمین‌لغزش انتخاب شدند. این لایه های مؤثر با استفاده از لایه های اطلاعاتی مدل رقومی ارتفاعی، خطوط گسل، موقعیت راه ها، موقعیت آبراهه ها، موقعیت مناطق مسکونی، لیتولوژی و ایستگاه های سینوپتیک منطقه به دست آمد. مدل رقومی ارتفاعی منطقه با اندازه پیکسل 30 متر از سایت USGS تهیه ‌شد. با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی منطقه و در فضای GIS، نقشه‌های شیب و جهت شیب در 5 کلاس تولید گردید. نقشه گسل های منطقه از نقشه زمین‌شناسی1:100000 سازمان زمین شناسی کشور تهیه‌ شد. سپس در محیط ArcGIS و به کمک ابزار فاصله اقلیدسی لایه فاصله تا گسل ایجاد و با توجه به میزان فاصله هر نقطه تا گسل ها، لایه نهایی فاصله تا گسل در 5 گروه کلاس بندی شد. همچنین برای تهیه نقشه میزان بارش محدوده مورد مطالعه از میانگین اطلاعات بارش سازمان هواشناسی کشور در 10 سال اخیر در 19 ایستگاه اطراف ناحیه مورد مطالعه استفاده شد. سپس با توجه به میزان بارش، فاصله میان ۱۹ ایستگاه هواشناسی به 5 گروه تقسیم بندی گردید. منطقه مورد مطالعه در قسمت بارندگی زیاد و بسیار زیاد قرارگرفته است. نقشه راه های منطقه از نقشه 1:25000 سازمان نقشه‌برداری کشور برای ناحیه موردمطالعه تهیه‌ شد. برای مطالعه تأثیرات راه های محدوده موردمطالعه در ایجاد زمین‌لغزش نیاز به تولید نقشه فاصله تا راه ها بود که این نقشه با استفاده از نقشه راه تهیه شد و فاصله هر نقطه تا راه ها در 5 گروه مشخص گردید. برای تهیه نقشه زهکش منطقه از نقشه های 1:25000 سازمان نقشه ‌برداری کشور برای ناحیه مورد تحقیق استفاده شد. جهت استفاده از لایه زهکش به‌عنوان یک‌لایه مؤثر، لایه فاصله تا زهکش در محیط ArcGIS و ابزار فاصله اقلیدسی تولید شد. درنهایت لایه فاصله تا زهکش در 5 گروه کلاس بندی شد. جهت بررسی مناطق مسکونی در پدیده زمین‌لغزش از نقشه های 1:25000 سازمان نقشه‌برداری کشور برای منطقه موردمطالعه استفاده شد. برای مشاهده تأثیر لایه مناطق مسکونی در وقوع زمین‌لغزش نیاز به تولید پهنه بندی فاصله تا مناطق مسکونی وجود داشت که این لایه در محیط ArcGIS و در پنج کلاس تولید شد. برای بررسی تأثیر لیتولوژی در این منطقه از نقشه زمین ‌شناسی 1:100000 سازمان زمین شناسی کشور استفاده‌ شد. همچنین سنگ ها با توجه به جداول کانی‌شناسی به 2 گروه سنگ نرم و سنگ سخت تقسیم بندی شد.نتیجه گیری پهنه بندی با روش تحلیل سلسله مراتبی-همپوشانی وزن دار، تحلیل سلسله مراتبی-همپوشانی فازی، تحلیل سلسله مراتبی فازی- همپوشانی وزن دار و درنهایت تحلیل سلسله مراتبی فازی-همپوشانی فازی به ترتیب دارای دقت 80%، 86% و 75% و 88% بود و پس از ادغام نتایج حاصل از این ۴ روش، دقت پهنه بندی به 90% افزایش یافت. مقایسه و صحت سنجی نتایج با نرخ پیش ‌بینی زمین ‌لغزش‌های تاریخی منطقه نشان داد رو ش های پهنه بندی، نتایج مناسبی داشتند اما درنهایت با ادغام اطلاعات، نتایج بهبود بیشتری یافتند. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

3 - بررسی منشأ و نحوه گسترش مکانی غلظت های بالای گردوغبار و تحلیل همدیدی آن در حوزه گاوخونی
زهرا سعیدی فر محمد خسروشاهی آزاده گوهردوست زهره ابراهیمی خوسفی سکینه لطفی نسب اصل فاطمه درگاهیان

10.30495/girs.2020.676474

http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1399.11.4.3.3

پیشینه و هدف در سال‌های اخیر، بحران ناشی از ورود گرد وغبارها در مناطق جنوب شرقی کشور یکی از ملموس‌ترین حوادث طبیعی-انسانی مؤثر بر زندگی روزمره شهروندان و همچنین اقتصاد این منطقه بوده است. افزایش دسترسی به منابع مختلف پردازش داده، موجب گسترش مدل سازی گردوغبار در سطوح مخ چکیده کامل

پیشینه و هدف در سال‌های اخیر، بحران ناشی از ورود گرد وغبارها در مناطق جنوب شرقی کشور یکی از ملموس‌ترین حوادث طبیعی-انسانی مؤثر بر زندگی روزمره شهروندان و همچنین اقتصاد این منطقه بوده است. افزایش دسترسی به منابع مختلف پردازش داده، موجب گسترش مدل سازی گردوغبار در سطوح مختلف ازجمله سطوح محلی، منطقه‌ای و جهانی شده است و باعث درک سازوکار سیستم های پیچیده طبیعی می‌شود. مدل‌سازی پدیده گردوغبار، به شناسایی عوامل اصلی ایجاد آن در یک منطقه و میزان اهمیت هر عامل کمک بسزایی می‌کند. یکی از این مدل‌ها که برای تشخیص غلظت و شدت گردوغبار موجود در جو و نمایش محدوده دارای این پدیده و تعیین منشأ آن استفاده می‌شود مدل گردوغبار (NMMB/BSC) است. هدف این مقاله نیز شناسایی و پایش گردوغبار مؤثر و متأثر از حوزه تالاب گاوخونی از دو روش تفسیر بصری و رهگیری در تصاویر ماهواره‌ای با استفاده از مدل مذکور است. شناسایی مناطق مستعد وقوع پدیده گردوغبار با این مدل و بررسی همدیدی آن می‌تواند گامی در جهت مدیریت این پدیده در منطقه باشد.مواد و روش هاجهت تعیین مناطق مستعد وقوع غلظت‌های بالای گردوغبار در منطقه ابتدا در دوره زمانی سال های 2014-2016 طوفان‌های فراگیر در منطقه به ‌صورت ماهانه براساس پارامتر عمق نوری ذرات معلق در هوا (AOD) تعیین گردید و سپس توسط پارامتر میدان دید حداقل و تداوم وقایع گردوغبار حاصل از اطلاعات ایستگاه های سینوپتیک سازمان هواشناسی، روزهای با کمترین میدان دید و بیشترین تداوم در بازه ماه های تعیین‌شده (ماه های با بیشترین غلظت AOD) انتخاب گردید عمق نوری ذرات معلق در هوا با استفاده از حسگر مودیس و الگوریتم دیپ بلو محاسبه گردید. به ‌منظور تعیین شناسایی مناطق با بیشترین استعداد وقوع گردوغبار در حوزه آبخیز گاوخونی از مدل MMB/BSC-Dust استفاده گردید. با استفاده از این مدل مسیرهای انتقال غلظت‌های گردوغبار تا 72 ساعت بعد از وقوع به ‌صورت بازه‌های سه‌ ساعته رصد گردید. براین اساس درگام بعدی از بین 25 نقشه خروجی مدل برای هر مقطع زمانی، یک نقشه با بیشترین غلظت گردوغبار به وقوع پیوسته در حوزه مشخص گردید. سپس با نقشه‌های همدیدی و تصاویر طوفان‌های گردوغبار سنجنده مودیس حاصل از پایگاه وردویو (worldview) مقایسه گردید. تا ارتباط این پارامترها بر غلظت‌های بالای گردوغبار به وقوع پیوسته آزموده شود. در مطالعات همدیدی، هدف تبیین روابط کلیدی میان جو و محیط است. به‌منظور تعین الگوهای جوی حاکم بر حوزه در تاریخ‌های موردبررسی، محدوده جغرافیایی 20 تا 50 درجه شمالی و 40 تا 65 درجه شرقی برای دریافت داده‌های رقومی تعیین شد. در ادامه داده‌های ساعتی رقومی بادهای منطقه‌ای ترازهای مختلف جوی 100،500،700 و 850 هکتوپاسکال برای روزهای با بالاترین غلظت گردوغبار از مرکز ملی پیش‌بینی محیطی آمریکا/ مرکز ملی پژوهش های جوی (NCEP/NCAR) دریافت گردید و نقشه‌های به ‌دست‌آمده با هرکدام از الگوهای غلظت گردوغبار مورد مقایسه و تحلیل قرار گرفت.نتایج و بحثتصویر منتخب از بازه 72 ساعته در تاریخ 4/6/2014 نشان از متأثرشدن حوزه از مناطق جنوب غربی کشور و به‌خصوص کانون های گردوغبار خوزستان و عراق است که در طی حرکت به سمت مناطق مرکزی کشور به‌تدریج حوزه را متأثر می سازد. تصاویر سنجنده مودیس نیز وجود این توده گردوغبار برروی نواحی جنوب غربی کشور در این تاریخ و متأثر کردن حوزه را به اثبات رساند. تصویر متعلق به تاریخ 25/4/2015 وجود یک توده متراکم گردوغبار در نواحی جنوب غرب کشور و متأثر شدن حوزه گاوخونی از این توده را به اثبات رساند. در این تاریخ بخش هایی از حوزه ازجمله بخش شرقی تالاب گاوخونی و مرکز حوزه خود چشمه کوچک تولید گردوغبار بوده اند. واقعه گردوغبار رخ‌ داده در تاریخ 1/10/2016 نشان از متأثر شدن حوزه از چشمه های گردوغبار در کویر مرکزی دارد به‌طوری‌که با حرکت توده‌های متراکم گردوغبار از سمت کویر مرکزی و کویر سیاه شاهد تحت تأثیر قرار گرفتن حوزه بوده‌ایم. و نواحی مرکزی حوزه خود به‌صورت چشمه گردوغبار عمل کرده و در تشدید غلظت گردوغبار نقش داشت. به‌منظور بررسی میزان انطباق غلظت های گردوغبار با وضعیت بادهای منطقه از میان 25 تصویر در بازه 72 ساعت یک تصویر با بیشترین غلظت گردوغبار در منطقه انتخاب گردید و با وضعیت بادهای منطقه در فشارهای مختلف 100، 500، 700 و 850 پاسکال موردبررسی قرار گرفت. همان‌طوری که در تحلیل همدیدی گردوغبار مشاهده گردید به دلیل قرارگیری یک‌کم فشار در مرکز ایران با توجه به چرخش سیکلونی (پادساعتگرد در نیمکره شمالی) در سمت شمالی و جنوبی به ترتیب باد شرقی و باد غربی تسلط یافته است. تسلط باد غربی با حرکت مداری در وقایع گردوغباری رخ‌داده حوزه در بیشتر تاریخ‌های شناسایی‌شده به اثبات رسیده است. در آخرین واقعه در سال 2016 شاهد گسترش یک مرکز پرفشار برروی کشور و تغییر این جریان و غالبیت باد شرقی در ترازهای بالایی جو بودیم. بررسی وضعیت بادهای رخ‌داده در تاریخ13/3/2014در ساعت 0 تا 06 به‌وقت گرینویچ نشان‌دهنده تشکیل مراکز با سرعت‌های بالاتر از 12 متر بر ثانیه در محدوده شکل‌گیری کانون‌های گردوغبار است. جهت وزش بادها از غرب به شرق است و گردوغبار عبوری از حوزه از نواحی غربی کشور ازجمله کانون‌های گردوغبار استان خوزستان و عراق منشأ گرفته است. در این واقعه شاهد حاکمیت مراکز کم‌فشار ناپایدار بر روی سطح حوزه بوده‌ایم که خود می‌تواند یکی از عوامل اساسی در تشدید پدیده گردوغبار بر روی سطح حوزه باشد. بررسی بادهای امگا (بادهای عمودی در سطح زمین) نشان از شکل گیری یک مرکز صعود هوا بر روی محدوده شکل‌گیری هسته پرسرعت باد و کانون‌های گردوغبار دارد. دومین واقعه موردبررسی در تاریخ2/2/2015در ساعت 3 به ‌وقت گرینویچ به وقوع پیوسته است. بررسی نقشه های جهت باد نشانگر شکل‌گیری مراکز با سرعت بالاتر از 25 متر بر ثانیه با جهت غرب به شرق بر روی سطح مناطق غربی کشور و حوزه گاوخونی بوده ایم که این وضعیت باعث تشدید تولید گردوغبار در کانون های حساس منطقه ازجمله خوزستان و حرکت آن به سمت حوزه گاوخونی و متأثر کردن حوزه است. بررسی وضعیت باد تا ترازهای بالایی جو نیز نشان از ثابت بودن رژیم باد در عین افزایش سرعت آن در تمامی ترازهای جو داشت. بررسی نقشه‌های بادهای امگا (بادهای عمودی در سطح زمین) و فشار سطح دریا نشان از شکل‌گیری یک مرکز صعود هوا (کم‌فشار) و ناپایدار بر روی منطقه درنتیجه کمک به تشدید وضعیت گردوغبار منطقه دارد. بررسی واقعه گردوغبار رخ‌داده در تاریخ 1/10/2016 در ساعت 18 به‌وقت گرینویچ نشان از شکل‌گیری هسته‌های با سرعت‌بالای باد بالاتر از 17 متر بر ثانیه در مناطق شرقی کشور داشت که در تراز 850 هکتو پاسکال دارای جهت شرقی-غربی است شکل‌گیری این هسته‌های پرسرعت و وزش بادها از سمت شرق به حوزه سبب متأثر شدن حوزه گاوخونی از گردوغبار تولیدشده از کویر مرکزی و کویر سیاه شده است. بادهای عمودی نیز نشان‌دهنده تقابل جریان صعودی و نزولی در یک راستا و حرکت از سمت پرفشار (شرق) به سمت کم‌فشار (غرب) و شکل‌گیری جریان شرقی- غربی دارد.نتیجه گیری نتایج این تحقیق نشان داد که منشأ وقوع گردوغبار در حوزه گاوخونی کانون‌های تولید گردوغبار خوزستان و عراق، کویر مرکزی و بخش‌های کوچکی از مرکز حوزه و اطراف تالاب گاوخونی است. علاوه بر این بررسی همدیدی مناطق مستعد گردوغبار نشان داد که در تاریخ‌های وقوع گردوغبار مناطق کم فشار و هسته‌های با سرعت‌های بالای باد (غالباً با سرعت‌بالای 12 متر بر ثانیه) در ترازهای مختلف جو بر روی منطقه تشکیل‌شده است که با جهت بادها و به حرکت درآمدن توده‌های متراکم گردوغبار به سمت حوزه و درنتیجه وقوع طوفان گردوغبار همراه است. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

4 - بررسی رابطه بین دمای سطح زمین با تغییرات پوشش گیاهی و گستره آبی در شهرستان ارسنجان، ایران
علی ابراهیمی ّبهارک معتمدوزیری سید محمد جعفر ناظم السادات حسن احمدی

10.30495/girs.2020.676475

http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1399.11.4.4.4

پیشینه و هدف تغییرات پوشش زمین و رطوبت خاک تأثیر زیادی بر دمای سطح زمین دارد؛ بنابراین، دمای سطح را می‌توان برای مطالعه تغییرات پوشش زمین و بیابان‌زایی استفاده کرد. شهرستان ارسنجان که در شمال شرق استان فارس واقع گردیده است، دارای پوشش جنگلی و مرتعی نسبتاً خوبی است. بردا چکیده کامل

پیشینه و هدف تغییرات پوشش زمین و رطوبت خاک تأثیر زیادی بر دمای سطح زمین دارد؛ بنابراین، دمای سطح را می‌توان برای مطالعه تغییرات پوشش زمین و بیابان‌زایی استفاده کرد. شهرستان ارسنجان که در شمال شرق استان فارس واقع گردیده است، دارای پوشش جنگلی و مرتعی نسبتاً خوبی است. برداشت بیش‌ازحد منابع آب زیرزمینی و نیز کاهش مقدار بارش، باعث کاهش سطح آب در این منطقه و خشکیدگی بسیاری از چاه‌ها طی سال‌های اخیر شده است. این مسائل باعث شده تا سطح زیر کشت محصولات کشاورزی و نیز مساحت پوشیده از آب دریاچه بختگان در این پهنه طی سری زمانی کاهش یابد. با این حال، تاکنون بررسی دمای سطح زمین و ارتباط آن با تغییرات کاربری زمین در شهرستان ارسنجان موردمطالعه قرار نگرفته است. لذا در این پژوهش، تغییرات فضایی - زمانی دمای سطح زمین و ارتباط آن با پوشش گیاهی و سطح دریاچه بختگان موردبررسی قرارگرفته است.مواد و روش هاتعداد 11 تصویر مربوط به داده‌های Level-1 ماهواره لندست از منطقه موردمطالعه از سال 2003 تا 2018 میلادی تهیه گردید. ازآنجاکه وضعیت پوشش گیاهی در این منطقه در ماه‌های آوریل و می به علت بارش‌های زمستانه، در بهترین وضعیت خود است، لذا تصاویر مربوط به این دوره زمانی به‌منظور بررسی نوسان پوشش گیاهی و سطح آب دریاچه بختگان مورد پایش قرار گرفت. از شاخص پوشش گیاهی نرمال شده برای برآورد مقدار پوشش گیاهی استفاده شد. به‌منظور محاسبه دمای سطح زمین از روش الگوریتم پلانک استفاده گردید. آشکارسازی تغییرات با استفاده از فن تفاضل شاخص‌های گیاهی انجام شد. به ‌منظور طبقه ‌بندی دمای سطح زمین و تغییرات زمانی-مکانی دمای سطح زمین، در ابتدا تصویر اختلاف دمای سطح زمین در سال 2018 نسبت به سال 2003 محاسبه‌شده نرمال گردید. سپس تصویر نرمال شده با استفاده از پارامتر انحراف معیار در 5 طبقه دمایی پهنه‌بندی شد.نتایج و بحثمتوسط مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال شده از سال 2003 با مقدار 0.25 روندی نزولی را به خود گرفت که تا سال 2018 ادامه داشت، به طوری که مقدار پوشش در این سال به 0.18 کاهش یافت؛ اما در سوی دیگر، متوسط دمای سطح زمین کاملاً سیر صعودی داشت به طوری که از مقدار29Coدر سال 2003 به 41.7Coدر سال 2018 افزایش یافت. نتایج نشان می‌دهد که متوسط مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در پوشش زراعی در سال 2003 به مقدار 0.66 بود اما بااین‌وجود مقدار این شاخص در سال 2018 به 0.33 کاهش یافت. در مقابل، دمای سطح زمین در عرصه‌های کشاورزی در بازه 2003 تا 2018 سیری صعودی را داشت و از مقدار20.9Coسال 2003 به39.5Co در سال 2018 افزایش یافت. نتایج نشان داد که متوسط دمای سطح زمین در پهنه دریاچه در بازه 2003 تا 2018 سیری صعودی را داشت و از مقدار 20.1Coدر سال 2003 به 36.5Coدر سال 2018 افزایش یافت. با توجه به این نتایج، مقدار متوسط شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در سال 2018 در محدوده پوشش طبیعی و زراعی به ترتیب به مقدار 0.07 و 0.33 کاهش داشته است؛ اما با توجه به رابطه مثبت بین شاخص پوشش گیاهی نرمال شده و دمای سطح زمین در پهنه ‌های پوشیده از آب، مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در سال 2018 به مقدار 0.39 در محدوده دریاچه بختگان افزایش یافت. در مقابل دمای سطح زمین در کاربری‌های پوشش طبیعی، زراعی و دریاچه به ترتیب به مقدار 12.7Co، 18.6Coو 16.4Coدر سال 2018 نسبت به سال 2003 افزایش یافت. نتایج نشان داد رابطه منفی بین شاخص پوشش گیاهی نرمال شده و دمای سطح زمین است (0.862= R2). به طوری که با افزایش تراکم پوشش گیاهی دمای سطح زمین کاهش می‌یابد. در مقابل، در شوره‌زارها و اراضی بایر، مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال و دمای سطح زمین بالا می‌باشند. با توجه به نتایج، بیشترین همبستگی منفی بین پوشش زراعی و دمای سطح زمین به دست آمد که برابر با 0.94- بود. علت این همبستگی بالا را می‌توان به انبوهی و تراکم پوشش گیاهی در مناطق زراعی ربط داد. همبستگی منفی پایین بین پوشش طبیعی و دمای سطح زمین نیز حاکی از تراکم پایین پوشش گیاهی در عرصه‌های مرتعی و جنگلی است. به‌منظور بررسی سطح کاهش یا افزایش دمای سطح زمین در کاربری‌های مختلف پوشش زراعی، پوشش طبیعی و کلاس آب، نقشه اختلاف دمای سطح زمین در سال 2018 نسبت به سال 2003 به پنج کلاس دمای خیلی پایین، دمای پایین، دمای متوسط، دمای بالا و دمای بسیار بالا طبقه‌بندی گردید. با توجه به نتایج حاصل از طبقه‌بندی دمای سطح زمین، بیشترین مساحت مربوط به طبقه دمایی متوسط در تمام کاربری‌ها بوده است، به طوری که بیشترین مساحت این طبقه دمایی مربوط به پوشش طبیعی به مقدار 86733 هکتار است. ازآنجاکه تراکم و مقدار پوشش گیاهی به‌ویژه در اراضی کشاورزی در سال 2018 کاهش چشمگیری نسبت به سال 2003 داشت، لذا مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا افزایش زیادی داشتند. مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا در زمین‌های زراعی به ترتیب به مقدار 4625 هکتار و 7192 هکتار رسید. همچنین، ازآنجاکه سطح آب دریاچه در سال 2018 نسبت به سال 2003 کاهش یافت، لذا مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا در این کلاس به ترتیب به مقدار 1824 و 3919 هکتار رسید.نتیجه گیری متوسط شاخص پوشش گیاهی نرمال شده در سال 2018 در محدوده پوشش طبیعی و زراعی کاهش و در محدوده دریاچه بختگان افزایش یافت و در مقابل، دمای سطح زمین در کاربری‌های ذکرشده افزایش یافت. ازآنجاکه تراکم و مقدار پوشش گیاهی به‌ویژه در اراضی کشاورزی در سال 2018 کاهش چشمگیری نسبت به سال 2003 داشت، لذا نتایج نشان داد که مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا افزایش بیشتری نسبت به طبقات دمایی پایین و بسیار پایین داشتند. همچنین، ازآنجاکه سطح آب دریاچه در سال 2018 نسبت به سال 2003 کاهش یافت، لذا مساحت طبقات دمایی بالا و بسیار بالا در این کلاس افزایش یافت. یافته ‌ها نشان داد که بین پوشش گیاهی و دمای سطح زمین همبستگی منفی وجود دارد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

5 - بررسی تغییرات مؤلفه های فنولوژی پوشش گیاهی ایران در پاسخ به تغییرات اقلیمی با استفاده از NDVI سنجنده AVHRR در دوره زمانی 1982 تا 2018
هادی زارع خورمیزی حمیدرضا غفاریان مالمیری

10.30495/girs.2020.675970

http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1399.11.4.5.5

پیشینه و هدف تغییرات آب و هوایی تأثیر منفی بر تولید محصولات کشاورزی و سیستم های زیست ‌محیطی کشور های مختلف داشته است. فنولوژی پوشش گیاهی زمان وقوع رخدادهای تکرارپذیر گیاهان را در رابطه با عوامل زنده و غیرزنده توصیف می کند. فنولوژی یکی از حساس ترین شاخص های زیستی برا چکیده کامل

پیشینه و هدف تغییرات آب و هوایی تأثیر منفی بر تولید محصولات کشاورزی و سیستم های زیست ‌محیطی کشور های مختلف داشته است. فنولوژی پوشش گیاهی زمان وقوع رخدادهای تکرارپذیر گیاهان را در رابطه با عوامل زنده و غیرزنده توصیف می کند. فنولوژی یکی از حساس ترین شاخص های زیستی برای بررسی تأثیر گرمایش جهانی بر اکوسیستم های زمینی است، زیرا نشان‌دهنده تبادل انرژی، کربن و بخارآب بین سطوح پایین جو و بیوسفر است. تغییرات در فنولوژی گونه های گیاهی می تواند طیف گسترده ای از تأثیرات را در فرآیندهای زیست محیطی و کشاورزی به همراه داشته باشد. دو رویکرد متداول برای نظارت بر فنولوژی پوشش های گیاهی وجود دارد. اولین رویکرد که در بسیاری از مطالعات قبلی فنولوژی استفاده‌شده است، مبتنی بر مطالعات میدانی و ثبت تغییرات سالانه رخدادهای فنولوژی در پاسخ به متغیرهای محیطی است. این رویکرد برای مقیاس های کوچک با تعداد سایت های برداشت زمینی محدود مناسب است و برای مطالعات در مقیاس وسیع نه‌تنها کارا و دقیق نیست بلکه هزینه‌بر و در برخی مناطق غیر ممکن است. دومین رویکرد استفاده از فن آوری سنجش‌ازدور است. تاکنون تغییرات مؤلفه‌های فنولوژی پوشش گیاهی ایران در پاسخ به تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی موردبررسی قرار نگرفته است. هدف از مطالعه، تعیین تغییرات هرکدام از مؤلفه‌های فنولوژی پوشش های گیاهی با استفاده ازسری‌های زمانی NDVI سنجنده AVHRR است.مواد و روش هادر این مطالعه از محصول NDVI روزانه سنجنده AVHRR باقدرت تفکیک مکانی 0.05 در 0.05 درجه بانام AVH13C1 استفاده شد. به ‌منظور بررسی تغییرات مؤلفه‌های فنولوژی پوشش های گیاهی ایران از چهار سری زمانی یک‌ساله مربوط به سال های زمان گذشته (1982-1985) و زمان حال (2015-2018) استفاده شد. استخراج مؤلفه‌های فنولوژی ازسری‌های زمانی شاخص های پوشش گیاهی در ابتدا نیازمند یک سیگنال رشد پیوسته و بدون داده های ازدست‌رفته و دورافتاده است. برای بازسازی داده های ازدست‌رفته و دورافتاده در منحنی رشد از الگوریتم HANTS استفاده شد. به ‌منظور استخراج مؤلفه‌های مختلف فنولوژی از نرم‌افزارTimesat استفاده شد. پارامترهای زمان شروع فصل رشد، زمان پایان فصل رشد، ارزش پایه، زمان وسط فصل رشد، حداکثر ارزش، دامنه فصل رشد، ارزش در نقطه شروع فصل رشد، نرخ افزایش در دوره شروع رشد و نرخ کاهش در دوره پایان رشد با استفاده از Timesat در هر سری زمانی یک‌ساله استخراج شد و سپس میانگین چهارساله مقادیر این پارامتر ها در سری های زمانی گذشته با سری های زمانی حال مقایسه شد.نتایج و بحثمقایسه میانگین چهارساله مؤلفه‌های فنولوژی زمان شروع فصل رشد، پایان فصل رشد، طول فصل رشد و زمان وسط فصل رشد در سطح کل ایران نشان داد این شاخص ها به ترتیب به میزان 12، 19، 7، 13 روز کاهش‌یافته است. تغییرات این مؤلفه‌ها در مناطق پست با ارتفاع کمتر از 1500 متر با مناطق مرتفع که شامل سلسله جبال البرز و زاگرس است؛ کاملاً متفاوت است. به‌طوری‌که زمان پایان فصل رشد، طول فصل رشد و زمان وسط فصل رشد در ارتفاعات البرز و زاگرس تقریباً از ارتفاع 1500 متر به بالا به ترتیب به‌طور میانگین به میزان 38، 46 و 19 روز کاهش‌یافته است. در مناطق پست در حاشیه خلیج‌فارس و دریای خزر مؤلفه های فنولوژی زمان پایان فصل رشد و طول فصل رشد تقریباً به ترتیب به میزان 40 و 44 روز افزایش‌یافته است. طولانی شدن فصل رشد به عوامل مختلف اقلیمی به‌ویژه گرم شدن کره زمین ناشی از افزایش گازهای گلخانه ای و یا در دسترس بودن آب نسبت داده‌شده است. در ایران در اکثر مناطق زمان شروع فصل رشد به‌ویژه در ارتفاعات البرز و زاگرس که دما عامل محدودکننده در شروع رشد است، کاهش‌یافته است. همچنین زمان پایان فصل رشد و طول فصل رشد و زمان وسط فصل رشد نیز کاهش‌یافته است. این امر نشان‌دهنده این است که در مناطق خشک و نیمه خشک مانند ایران در مراحل میانی و پایانی رشد گیاهی، رطوبت و بارندگی عامل محدودکننده برای رشد است. در مناطقی مانند حاشیه خلیج‌فارس و دریای خزر که رطوبت کمتر عامل محدودکننده بوده است، زمان پایان فصل رشد و طول فصل رشد نیز افزایش‌یافته است. بر اساس نتایج مؤلفه‌های فنولوژی نظیر دامنه فصل رشد، حداکثر میزان رشد، ارزش پایه، ارزش در نقطه شروع رشد، نسبت افزایش در شروع فصل رشد و نسبت کاهش در پایان فصل رشد در ارتفاعات البرز و زاگرس افزایش‌یافته است و در سایر مناطق که عموماً مناطق با ارتفاع کمتر از 1500 را شامل می شود این مؤلفه کاهش‌یافته است. به نظر می رسد در مناطق خشک و نیمه‌خشک، فراوانی موج گرما می تواند تبخیر و تعرق گیاه را نیز افزایش دهد که سبب کمبود رطوبت در خاک می شود. بنابراین در ارتفاعات که در ابتدای فصل رویش دما عامل کنترل‌کننده است، افزایش دما در سری های زمانی جدید منجر به افزایش رشد گیاهان و قابلیت تولید اکوسیستم شده و پارامترهای فنولوژی نظیر دامنه فصل رشد، حداکثر میزان رشد، ارزش پایه و ارزش در نقطه شروع رشد افزایش‌یافته است. اما در مناطق پست و دشتی و همچنین در اواخر دوره رشد گیاهی در ارتفاعات، افزایش دما منجر به افزایش تبخیر و تعرق شده و دامنه فصل رشد، حداکثر میزان رشد، ارزش پایه و ارزش در نقطه شروع رشد را کاهش داده است.نتیجه گیری تغییرات پارامترهای فنولوژی نظیر زمان شروع فصل رشد، زمان پایان فصل رشد و طول فصل رشد می تواند تأثیر منفی بر تولید محصولات کشاورزی و سیستم های زیست‌محیطی کشور داشته است. شروع زودتر فصل رشد در سری های زمانی سال های اخیر نسبت به 35 سال گذشته می تواند تهدید مهمی برای تولید محصولات کشاورزی و باغی باشد، زیرا سرما و یخبندان از مهم‌ترین پارامترهای اقلیمی در زمینه اقلیم کشاورزی است که آسیب های ناشی از آن‌ها، امکان تولید بسیاری از محصولات کشاورزی و باغی را در مناطق آسیب‌پذیر کاهش می دهد. به‌طورکلی نتایج پژوهش حاضر یک زنجیره وقایع به‌هم‌پیوسته، ناشی از تغییرات اقلیمی و افزایش دما را در مؤلفه‌های مختلف فنولوژی در ارتفاعات البرز و زاگرس و همچنین در مناطق پست و دشتی به‌ویژه در حاشیه خلیج‌فارس و دریای خزر نشان می دهد. پرونده مقاله

دسترسی آزاد مقاله

6 - تخمین دمای سطح اراضی اردبیل با استفاده از تصاویر لندست و ارزیابی دقت روش های برآورد دمای سطح زمین با داده های میدانی
حسین فکرت صیاد اصغری سراسکانرود سید کاظم علوی پناه

10.30495/girs.2020.676476

http://dorl.net/dor/20.1001.1.26767082.1399.11.4.6.6

پیشینه و هدف در طول دو دهه اخیر نیاز شدید به اطلاعات دمای سطح زمین جهت مطالعات محیطی و فعالیت های مدیریتی و برنامه ریزی، برآورد دمای سطح زمین را به یکی از موضوعات مهم علمی تبدیل کرده است. از سویی دیگر روش های مختلفی جهت تخمین دمای سطح زمین ارائه ‌شده است که هرکدام نت چکیده کامل

پیشینه و هدف در طول دو دهه اخیر نیاز شدید به اطلاعات دمای سطح زمین جهت مطالعات محیطی و فعالیت های مدیریتی و برنامه ریزی، برآورد دمای سطح زمین را به یکی از موضوعات مهم علمی تبدیل کرده است. از سویی دیگر روش های مختلفی جهت تخمین دمای سطح زمین ارائه ‌شده است که هرکدام نتایج متفاوتی را برای مناطق مختلف در پی داشته است. در این پژوهش الگوریتم هایی که در مطالعات مختلف هرکدام نتایج قابل قبولی داشته، انتخاب و مورد ارزیابی قرارگرفته است. در حوزه مطالعات حرارتی آنچه به‌عنوان یک نقص اساسی در پایش دمای سطح زمین به شمار می‌آید، نبود ایستگاه‌ های هواشناسی کافی جهت آگاهی از مقادیر دمایی در نقاط فاقد ایستگاه و محدودیت اطلاعاتی در تهیه داده های دمایی به خصوص برای مناطق وسیع است. منطقه موردمطالعه نیز با این کمبود رو به رو است و این محدودیت، اهمیت موضوع انتخاب ‌شده برای این پژوهش جهت تخمین دمای سطح زمین با استفاده از فناوری سنجش‌ازدور را بیشتر نمایان می سازد. هدف از این تحقیق، تخمین دمای سطح شهرستان اردبیل و ارزیابی دقت چهار الگوریتم تک کاناله، تک پنجره بهبودیافته، رابطه معکوس تابع پلانک و معادله انتقال تابش، مقایسه دقت دو ماهواره لندست 5 و لندست 8 در برآورد دمای سطح زمین.مواد و روش هادر این پژوهش از سه نوع داده استفاده‌شده است؛ تصاویر ماهواره لندست 5 و 8، داده‌ های دو ایستگاه هواشناسی، و داده ‌های زمینی برداشت‌شده با دماسنج دیجیتالی. تصاویر مورداستفاده از دو ماهواره لندست 5 و لندست 8 بافاصله زمانی 19 ساله انتخاب ‌شده است. داده های هواشناسی مورداستفاده نیز از دو ایستگاه سینوپتیک موجود در محدوده موردمطالعه اخذ گردید. علاوه بر دمای سطح زمین، داده های رطوبت نسبی، حداقل دما و حداکثر دمای 24 ساعت نیز در دو تاریخ مدنظر اخذ گردید، همچنین دونقطه از منطقه موردمطالعه انتخاب و دمای سطح زمین در موقعیت این دو ایستگاه هم‌زمان با عبور ماهواره با استفاده از دو دماسنج دیجیتالی ثبت شد. جهت مدل‌سازی تابش و میزان انتقال اتمسفری از نرم‌افزار محاسبه‌گر تحت وب MODTRAN استفاده‌شده است. توان تشعشعی با دو روش گسیلمندی بر اساس شاخص NDVI و گسیلمندی بر اساس حدآستانه گذاری NDVI و دمای سطح زمین با چهار الگوریتم تک کانال، تک پنجره بهبودیافته، رابطه معکوس تابع پلانک و معادله انتقال تابشی با استفاده از باند 6 لندست 5 و باند 10 لندست 8 در نرم افزارMATLAB برای دو سال 2000 و 2019 کدنویسی گردید. درنهایت دقت الگوریتم ها با استفاده از داده های دمای سطح ایستگاه سینوپتیک و نمونه برداری میدانی مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج و بحثنتایج نشان داد که برای سه الگوریتم تک کانال، رابطه معکوس تابع پلانک و RTE، روش اول گسیلمندی و برای الگوریتم تک پنجره بهبودیافته روش دوم گسیلمندی از دقت بالاتری برخوردار بوده است. داده های دمای سطح اخذ شده از ایستگاه های هواشناسی در سال 2000 ازلحاظ زمانی 12 دقیقه اختلاف و برای سال 2019 اختلاف 4 دقیقه ای بازمان عبور ماهواره دارد. ایستگاه اول هواشناسی تا حدودی در محدوده شهری واقع‌شده است. نتایج نشان داد که مهم‌ترین عامل بیشتر بودن اختلاف ایستگاه اول با LST برآورد شده در مقایسه با ایستگاه دوم همین عامل باشد، چراکه ناهمگونی پیکسل ها و تغییرات زیاد سطوح در محدوده شهری باعث تداخل ارزش پیکسل ها و به دنبال آن احتمال بروز خطا در برآورد دمای سطح در محدوده انسان ساز شهری را بالا می برد. برای ایستگاه زمینی نیز دونقطه با محیطی همگن و خارج از محدوده شهری با کاربری کشاورزی (یونجه) و کاربری بایر که محصول آن برداشت‌ شده بود، انتخاب و دمای سطح آن‌ها هم‌زمان با عبور ماهواره اندازه گیری شد. نتایج خروجی تخمین دمای سطح زمین با دو ایستگاه سینوپتیک و دو ایستگاه زمینی مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت. در هر دو تاریخ الگوریتم تک کانال کمترین اختلاف را با ایستگاه های ثبت دما نشان داد.نتیجه گیری در این پژوهش با استفاده از تصاویر ماهواره لندست 5 و لندست 8 چهار الگوریتم برآورد دمای سطح زمین شامل روش های تک کانال، تک پنجره بهبودیافته، رابطه معکوس تابع پلانک و ربطه انتقال تابش کدنویسی و نقشه های دمای سطح زمین شهرستان اردبیل برای دو سال 2000 و 2019 در محیط نرم افزار متلب کدنویسی و استخراج گردید. باند 6 ماهواره لندست 5 برای سال 2000 و از باند 10 ماهواره لندست 8 به دلیل مقدار نویز کمتر نسبت به باند 11 و نزدیکی به مقدار 9.66 که بیشترین تابش زمین برای سال 2019 استفاده شد. مقایسه نقشه های دمای سطح حاصل از الگوریتم ها با ایستگاه های سینوپتیک و زمینی نشان داد که در هر دو سال 2000 و 2019 الگوریتم تک کانال دقت بیشتری نسبت به بقیه روش ها داشته است. مقایسه نتایج روش تک کانال، نشان از اختلاف 2.5+ و 2- با ایستگاه های 1 و 2 برای سال 2000 و اختلاف دمای 1.3+، 0.9+، 1- و 0.9- به ترتیب با ایستگاه های 1، 2، 3 و 4 برای سال 2019 را نشان می دهد. استفاده مستقیم از ضرایب انتقال‌پذیری اتمسفر در فرآیند روش تک کانال، در بالا بودن دقت این روش مؤثر بوده است. ازنظر دقت بعد از الگوریتم تک کانال، به ترتیب روش تک پنجره بهبودیافته، الگوریتم RTE و درنهایت الگوریتم رابطه معکوس تابع پلانک قرار گرفتند. نتایج مقایسه خروجی هر چهار الگوریتم با داده های ایستگاه های 1، 2، 3 و 4، نشان از دقت بالاتر ایستگاه های زمینی برداشت‌شده با دماسنج دیجیتالی نسبت به داده های ایستگاه های هواشناسی دارد، ازجمله دلایل آن می توان به قرارگیری ایستگاه های هواشناسی (به خصوص Station_1) در محدوده شهری با توجه به ناهمگن بودن محیط شهری و امکان تداخل پیکسلی و تداخل دمایی کاربری ها اشاره کرد، درحالی‌که ایستگاه های زمینی از محدوده خارج از شهر و از محیطی با پیکسل های همگن (بایر و کشاورزی) انتخاب گردید. همچنین نتایج هر چهار الگوریتم مستخرج از تصویر لندست 8 در مقایسه با نتایج چهار الگوریتم حاصله از تصویر لندست 5، دقت بیشتری را نشان می دهد و با توجه به بهبود توان تفکیک مکانی سنجنده TIRS نسبت به TM، دقت بیشتر خروجی های سنجنده TIRS قابل پیش بینی بود. پرونده مقاله

XML

فهرست مقالات