شناسایی مناطق سیل‏ زده با محاسبات آماری سری زمانی بر پایۀ تلفیق داده‌های راداری و اپتیکی

نویسندگان

1 استادیار دانشکدۀ عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

2 دانشجوی کارشناسی ارشد فتوگرامتری، دانشکدۀ نقشه ‏برداری، دانشگاه خواجه ‏نصیرالدین طوسی

3 استاد دانشکدۀ مهندسی نقشه‏ برداری، عضو قطب علمی فناوری اطلاعات مکانی، دانشگاه صنعتی خواجه ‏نصیرالدین طوسی

doi
10.22059/ije.2021.322145.1495
چکیده

همواره مخاطرات طبیعی در زندگی انسان‏ ها آثار مخربی داشته است که سیل یکی از انواع جدی آن‏ است. بنابراین، ارائۀ روش‏ های سریع شناسایی سیلاب برای مدیریت بحران ضرورت زیادی دارد. هدف از این تحقیق، ارائۀ روشی با دقت و سرعت‏ مناسب در تهیۀ نقشۀ سیلاب است. در این تحقیق از دو سری زمانی داده‏ های سنتینل 1 و لندست 8 برای تهیۀ نقشۀ شدت سیل با ترکیب روش محاسبات آماری و شاخص‏ های استخراجی استفاده شد. الگوریتم پیشنهادی به این‌ترتیب است که ابتدا نقشۀ پهنه ‏های آبی دائمی به‏ صورت خودکار توسط تصاویر ماهواره ‏ای اپتیکی طی 5 سال تهیه می ‏شود. سپس، برای تعیین شدت سیلاب در مناطق مختلف از محاسبات آماری روی باندهای سری زمانی تصاویر راداری بهره گرفته می ‏شود و درنهایت، با استفاده از شاخص نرمال‏ شده تفاوت سیل که قابلیت شناسایی سریع سیل را دارد، نقشۀ نهایی سیلاب به دست می‏ آید. رویکرد پیشنهادی در پی رخداد سیل 1398 روی دو منطقۀ گلستان و خوزستان که دارای شرایط جغرافیایی متفاوت هستند، پیاده ‏سازی شده است. ارزیابی‏ ها به کمک نقشه‏ های واقعیت زمینی و ماتریس ابهام صورت گرفته و علاوه بر آن، برای تحلیل‏ های کامل‏تر از آزمون مک‏ نمار نیز استفاده ‏شده است. پیاده‏ سازی الگوریتم در محیط ارث‌ انجین نشان داد این روش در کنار داشتن دقت زیاد، امکان استفاده از صدها تصویر را بدون نیاز به سخت ‏افزارهای خاص فراهم می‏ آورد. دقت کلی به‏ عنوان نمونه در یک دورۀ زمانی در استان گلستان و خوزستان به‌ترتیب 84/91 و 36/97 بوده که نشان ‏دهندۀ قابلیت تعمیم‏ پذیری زیاد الگوریتم در مناطق با وسعت‏ های متفاوت است.