فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدفمنابع آب همواره به عنوان یکی از مسائل حیاتی زندگی بشر مطرح بوده است.‌ یکی از مهم‌ترین منابع تامین آب، مخازن سدها می‌باشند که اطلاع از مقدار آب ذخیره شده در آن‌ها حائز اهمیت می‌باشد و برآورد دقیق‌تر آن برای استفاده بهینه و برنامه‌ریزی شده از این ذخایر باارزش، امری ضروری است. روش معمول برای تعیین حجم آب ذخیره شده در مخازن، استفاده از تراز سطح آب (اشل) و منحنی حجم-ارتفاع مخزن است. تغییر منحنی حجم-ارتفاع مخزن بر اثر عواملی مثل سیلاب‌ها باعث می‌شود که استفاده مجدد از آن نیازمند تصحیح منحنی اولیه باشد که با صرف هزینه و زمان زیاد همراه است. در این پژوهش یک روش جدید برای تخمین حجم آب ذخیره شده در مخزن سد با استفاده از ارتباط بین تصاویر ماهواره‌ای و عمق آب ارائه شده است تا علاوه بر صرفه‌جویی در هزینه‌ها بتوان مدیریت منابع آبی را بهبود بخشید.مواد و روش‌هابه منظور تخمین حجم آب ذخیره شده در مخزن سد با استفاده از عمق‌سنجی آب به روش سنجش از دور، ابتدا تصاویر ماهواره‌ Landsat8 OLI مربوط به مخزن سد زوجار (با حداکثر ظرفیت ذخیره‌ 2/3 میلیاردمترمکعب) واقع در کشور اسپانیا دانلود و پس از اعمال تصحیحات رادیومتریکی، باندها و شاخص‌های طیفی مربوط به پیکسل‌های مختلف تصویر استخراج شد. به دلیل حجم بسیار بالای ماتریس داده‌های ورودی، مدل‌سازی و استخراج معادله رگرسیون خطی چندمتغیره مسئله‌ای زمانبر و طولانی است. برای کاهش تعداد داده‌‌ها و افزایش سرعت انجام محاسبات، یک کد در محیط نرم ‌افزار Matlab نوشته شد و سپس داده‌‌های جدید برای مدل-سازی به روش رگرسیون خطی به نرم ‌افزار Minitab معرفی شدند. عمق‌های آب واقعی تهیه شده از پایگاه داده DAHITI به عنوان متغیر‌های ورودی وابسته و باندها و شاخص‌های طیفی به عنوان متغیرهای ورودی مستقل برای برازش معادله رگرسیون خطی چند‌متغیره استفاده شدند. یافته‌هانتایج حاصل از معادله عمق‌سنجی آب در سه زمان مختلف با فاصله‌ زمانی مناسب (سال‌های 2013، 2019 و 2020) نشان داد که کمترین و بیشترین مقدار RMSE در محاسبه‌ عمق آب به ‌ترتیب 00/1 و 35/1 متر و میانگین آن 2/1 متر می‌باشد. همچنین کمترین و بیشترین خطای تخمین حجم آب به‌ترتیب 88/3 و 85/14 درصد و میانگین آن برای سه زمان مورد بررسی 25/9 درصد بدست آمد. با توجه به اینکه در طول این مدت (از سال 2013 تا سال 2020)، کمترین و بیشترین عمق آب مشاهداتی به ترتیب 5/16و 5/39 متر می‌باشند نتایج بدست آمده از دقت قابل قبولی برخوردار است. بررسی‌ها نشان داد که در عمق‌سنجی ماهواره‌ای از میان متغیر-های ورودی شاخص‌ طیفی آب تفاضلی نرمال‌شده NDWI و باند‌ مادون قرمز نزدیک NIR به ترتیب با ضرائب تبیین 94/0 و 85/0 بیشترین ارتباط معنادار را با تغییرات عمق آب دارند. نتیجه‌گیرینتایج بدست آمده نشان داد که می‌توان بین عمق آب واقعی و باندهای طیفی استخراج شده از تصاویر ماهواره‌ای تا اعماق حدود 40‌ متر رابطه‌ای به شکل رگرسیون خطی چند‌‌متغیره نوشت که علاوه بر دقت در عمق‌سنجی آب از دقت قابل قبولی در تخمین حجم آب ذخیره شده در مخزن نیز برخوردار باشد تا با بهبود و ارتقا آن بتوان حجم آب مخازن را در بازه‌های زمانی طولانی برآورد کرد.کلمات کلیدی: عمق‌سنجی‌ آب، حجم ذخیره آب، تصاویر ماهواره‌ای، سد زوجار، رگرسیون خطی چند‌متغیره، پایگاه داده DAHITI