کالیبراسیون دمای سطح زمین بهمنظور برآورد دقیق دمای هوای نزدیک به سطح زمین، با استفاده از مدلهای ریاضی و مشاهدات ایستگاههای هواشناسی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد سنجش از دور، گروه عمران، دانشکدة مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
2 استادیار فتوگرامتری و سنجش از دور، گروه عمران، دانشکدة مهندسی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
doi
10.52547/gisj.12.3.103چکیده
دمای سطح زمین پارامتری بسیار مهم و کلیدی در بررسیهای زیستمحیطی، تغییرات آبوهوایی، رطوبت خاک، درصد تبخیر و تعرق و جزایر گرمایی شهری شمرده میشود. هدف از پژوهش حاضر محاسبة دمای سطح زمین، با استفاده از تصاویر ماهوارة لندست 8 و کالیبراسیون آن، با استفاده از مدلهای ریاضی غیرخطی است. در این پژوهش، بهمنظور محاسبة دمای سطح زمین، از الگوریتم پنجرة مجزا استفاده شده است. در ادامه، از کالیبراسیون دمای حاصل از این الگوریتم بهکمک توابع ریاضی رشنال، دمای نزدیک سطح زمین بهدست آمده است. الگوریتم پنجرة مجزا، برای برآورد دمای سطح زمین، از رادیانس طیفی و گسیلمندی سطح زمین استفاده میکند. بهمنظور تخمین رادیانس طیفی، از باندهای حرارتی سنجندةTIRS ماهوارة لندست 8 استفاده شده است. گسیلمندی سطح زمین نیز، بهکمک شاخص کسر گیاهی و شاخص پوشش گیاهی (NDVI)، برای باندهای حرارتی سنجندة TIRS محاسبه شده است. همچنین، در این پژوهش، با کمک سری زمانی دمای هوای ایستگاههای هواشناسی، دمای حاصل از مدل پنجرة مجزا با استفاده از توابع رشنال کالیبره شد تا دمای هوای نزدیک سطح زمین با دقت بالایی برآورد شود. نتایج مدل پیشنهادی نشان میدهد که کالیبراسیون دمای منتج از مدل پنجرة مجزا، با استفاده از توابع رشنال، باعث کاهش میزان خطای RMSE در دو مرحلة کالیبراسیون از 13.464 درجة سانتیگراد، بهترتیب، به 13.169 درجة سانتیگراد و در نهایت، به 0.668 درجة سانتیگراد شده است. با توجه به نتایج و بررسیها، میتوان گفت که درجه و تعداد ترمهای موجود در معادلات رشنال در نتایج کالیبراسیون تأثیر بسیاری دارند و انتخاب بهترین مدل میتواند دقت این توابع را افزایش دهد.
