ارزیابی استفاده از شاخص بهینه و MNDWI در بررسی تغییرات خط ساحلی شمال خلیج فارس (منطقۀ مورد مطالعه: دیر)

محورهای موضوعی : توسعه سیستم های مکانی

مریم رزمی ¹ (دانش‌آموخته کارشناسی ارشد محیط زیست دریا، دانشکده منابع طبیعی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر)
حسین محمد عسگری ² (استادیار دانشکده منابع طبیعی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر)
علی داداللهی سهراب ³ (دانشیار دانشکده منابع طبیعی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر)
سید محمد جعفر ناظم السادات ⁴ (استاد دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز)
سید حسین خزاعی ⁵ (مربی دانشکده منابع طبیعی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر)

تاریخ دریافت : 1395/02/14 تاریخ پذیرش : 1395/11/09 تاریخ انتشار : 1396/03/10

کلید واژه: تغییرات خط ساحلی, سواحل بندر دیر, شاخص بهینه, شاخص MNDWI,

چکیده مقاله :

هدف از انجام این پژوهش ارزیابی استفاده از تصاویر ماهواره ای در تشخیص تغییرات خطوط ساحلی و ارزیابی استفاده از شاخص بهینه و MNDWI در بررسی تغییرات خط ساحلی شهرستان دیر است. در این پژوهش از تصویر ماهواره لندست، سنجنده OLI، شاخص بهینه و MNDWI استفاده گردید. برای ارزیابی شاخص های تغییرات خط ساحلی در منطقه مورد مطالعه، 8 نقطه در طول خط ساحلی شهرستان دیر با توجه به دسترسی به ساحل، در تاریخ 24 آوریل 2015، هم‌زمان با گذر ماهواره لندست برداشت گردید. با شاخص OIF با انحراف معیار و ضریب همبستگی، میزان همبستگی بین باندها تعیین گردید. نتایج نشان می دهد که با توجه به اینکه منطقه مورد مطالعه ساحلی است و تصاویر ماهواره ای شامل محیط آبی و خشکی می باشند، بیشترین مقدار OIF برای سنجنده OLI ترکیب RGB 156 است. الگوریتم MNDWI که ترکیبی از باندهای سبز و مادون قرمز میانی است، برای استخراج مرز بین زمین و آب استفاده گردید. میانگین فاصله خط مبنا با مرز استخراج شده از شاخص بهینه 340 متر و میانگین فاصله خط مبنا تا مرز استخراج شده از شاخص 28/64MNDWI متر به دست آمده است. نتایج نشان داد برای بررسی تغییرات خط ساحلی شهرستان دیر، دقت شاخص MNDWI از شاخص بهینه بیشتر است.

چکیده انگلیسی:

The aim of this study evaluates the use of satellite images to change detection in coastlines and evaluate the use of optimum index and the modified normalized difference water index (MNDWI) in examining changes coastline in Dayyer city. As well as for the evaluation of coastline change in the study area, 8 points were taken on April 24th, 2015 along the coastline city of Dayyer with regard to access to the beach, coinciding with the passage of the Landsat satellite, OIF index with a standard deviation and correlation, the correlation between bands is determined. MNDWI index, a combination of green and mid-infrared bands is to determine the boundaries between land and water is suitable. The results show, given that coastal study area and satellite imagery, the highest of OIF for OLI sensor is obtained RGB 156 composition. Also, the algorithm MNDWI is ideal for discriminating between land and water. The average distance from the baseline to the border extracted from the optimum index is 340 meters and the average distance from the baseline to the border extracted from the MNDWI index is 64.28 m is obtained. The results showed  to check coastline changes in Dayyer city,  MNDWI index is more accurate than the optimal index.

منابع و مأخذ:

1. احمدی، م.، م. ح. رامشت، و خ. درفشی. 1393. بررسی روند تغییرات خط ساحلی با استفاده از تکنیک_­های سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی؛ مطالعه موردی: ساحل شهرستان بندر دیر، خلیج فارس. جغرافیا و برنامه­ریزی محیطی، 25(3): 63-74.

2. آزرم­سا، س. ع. و ف. رزمخواه. 1390. پیش­بینی موقعیت و نحوه تغییرات خط ساحلی در خلیج پزم تا سال 2010. فیزیک زمین و فضا، 37(4): 89-98.

3. دوست­شناس، ب. 1385. مطالعه مایوبنتوزها جهت بررسی وضعیت زیست­محیطی مناطق جزرومدی شهرستان دیر. پروژه سازمان حفاظت محیط زیست استان بوشهر، مجری پروژه: دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر. 200 صفحه.

4. راغبی­مقدم، م. 1392. مدل­سازی انتقال رسوب و تغییرات خط ساحلی و طبقه­بندی سواحل از بندر کیاشهر تا بندر انزلی. پایان­نامه کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر. 130 صفحه.

5. سرابچی، ع.، و م. ح. صالحی، و م. ا. دلاور. ۱۳۸۶. مقایسه نتایج حاصل از محاسبه شاخص بهینه مطلوب (OIF) و تجزیه مولفه­های اصلی(PCA) در انتخاب مناسب­ترین ترکیب باندی ماهواره لندست 7- در مطالعات خاکشناسی. دهمین کنگره علوم خاک ایران، کرج، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران. 4 الی 6 شهریور ماه.

6. کریمی­پور، ی.، ح. ر. محمدی، م. عزیززاده طسوج و ن. سلیم­نژاد. 1395. تفاوت­های راهبردی سواحل ایران. فصلنامه ژئوپلیتیک، 12(1): 1-23.

7. کلتات، خ. 1379. جغرافیای طبیعی دریاها و سواحل. ترجمه: محمدرضا ثروتی، انتشارات سمت، تهران. 254 صفحه.

8. کوروشی نیا، ع. 1389. پایش تغییرات خطوط ساحلی با استفاده از GIS و RS. مجله بندر و دریا، 175: 106- 109.

9. لطفی، ح.، ح. بقایی، س. ر. موسوی و س. خیامباشی. 1389. محیط زیست خلیج فارس و حفاظت از آن. فصلنامه علمی پژوهشی جغرافیای انسانی، 3(1): 1-9.

10. ولی­پور، آ.، و. چگینی، و م. ترابی آزاد. 1385. واکنش­های مختلف خط ساحلی استان مازندران در مقابل امواج ناشی از باد. مجله علوم و فنون دریایی ایران، 5(1-2): 75-88.

11. یمانی، م. و ا. نوحه­گر. 1385. ژئومورفولوژی ساحلی شرق تنگه هرمز. انتشارات دانشگاه هرمزگان، بندرعباس، 250 صفحه.

 

12. Alesheikh A, Sadeghi Naeeni F, Talebzade A. 2003. Improving classification accuracy using external knowledge. GIM International, 17(8): 12-15.

13. Cohen JE, Small C, Mellinger A, Gallup J, Sachs J. 1997. Estimates of coastal populations. Science, 278(5341): 1209-1213.

14. Cui B-L, Li X-Y. 2011. Coastline change of the Yellow River estuary and its response to the sediment and runoff (1976–2005). Geomorphology, 127(1): 32-40.

15. DeWitt H, Weiwen Feng J. 2002. Semi-Automated construction of the Louisiana coastline digital land-water Boundary using landsat TM imagery. Louisiana’s Oil Spill Research and Development Program, Louisiana State University, Baton Rouge, LA 70803.

16. Ghosh MK, Kumar L, Roy C. 2015. Monitoring the coastline change of Hatiya Island in Bangladesh using remote sensing techniques. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 101(1): 137-144.

17. Gupta S, Mazumdar SG. 2013. Sobel edge detection algorithm. International Journal of Computer Science and Management Research, 2(2): 1578-1583.

18. Kroon A, Davidson M, Aarninkhof S, Archetti R, Armaroli C, Gonzalez M, Medri S, Osorio A, Aagaard T, Holman R. 2007. Application of remote sensing video systems to coastline management problems. Coastal Engineering, 54(6): 493-505.

19. Li X, Damen MC. 2010. Coastline change detection with satellite remote sensing for environmental management of the Pearl River Estuary, China. Journal of Marine Systems, 82: S54-S61.

20. Lillesand T, Kiefer RW, Chipman J. 2014. Remote sensing and image interpretation. John Wiley & Sons. 340 pp.

21. Niya AK, Alesheikh AA, Soltanpor M, Kheirkhahzarkesh MM. 2013. Shoreline Change Mapping Using Remote Sensing and GIS-Case Study: Bushehr Province. International Journal of Remote Sensing Applications, 3(3): 102-107.

22. Ruiz L, Pardo J, Almonacid J, Rodríguez B. 2007. Coastline automated detection and multi-resolution evaluation using satellite images. Proceedings of Coastal Zone 07, Portland, Oregon, 22-26 July.