تخمین غلظت رسوبات معلق رودخانهای با استفاده از تصاویر سنجنده MODIS (مطالعه موردی: ایستگاه هیدرومتری ملاثانی)
نویسندگان
doi
چکیده
غلظت مواد معلق رودخانهای که در ایستگاههای هیدرومتری به روشهای مستقیم و سنتی اندازهگیری میشوند در اغلب موارد زمان بر و پر هزینه بوده و در حالی که در پارهای از مواقع با خطاهای انسانی توأم میباشند غالبا" در مقیاس زمانی و مکانی به صورت ناپیوسته محاسبه و ثبت میگردند. در این راستا، استفاده از انعکاس طیفی دادههای ماهوارهای خصوصا" تصاویر MODIS به دلیل در دسترس بودن و تصویر برداری روزانه میتواند ابزار مناسبی جهت برآورد غلظت رسوبات معلق رودخانهای باشد. در این تحقیق، همبستگی میان بازتاب طیفی باندهای تصاویر سنجنده مودیس (باندهای قرمز و مادون قرمز هر یک به تنهائی و همچنین نسبت باندی بین آنها) با غلظت رسوبات معلق رودخانهای مورد بررسی قرار گرفته است. در این ارتباط، از آمار غلظت رسوبات معلق ایستگاه ملاثانی در یک دوره زمانی نه ساله (سالهای 1382 تا 1390) و تصاویر مودیس روزانه همزمان با آنها (باندهای قرمز و مادون قرمز با قدرت تفکیک مکانی 250 متر) استفاده شده است. به منظور شناخت از ارتباط میان دادهها، ابتدا همبستگی میان کلیه تصاویر و غلظت رسوبات معلق همزمان با آنها برای کل دوره آماری (تمامی فصول سال با یکدیگر) بررسی گردید که نتایج آن همبستگی پائین دادهها را نشان داد. در مرحله بعد دادههای مربوط به فصل مرطوب (ماههای آذر، دی، بهمن، اسفند و فروردین) دوره آماری مورد بررسی قرار گرفت که نتایج گرفته شده از آن حاکی از همبستگی بالای بین بازتاب طیفی باند قرمز و غلظت رسوبات معلق بود (درصد 88 r=). به منظور ایجاد یک رابطه رگرسیونی انواع روابط خطی و غیر خطی مورد بررسی آماری قرار گرفت و سرانجام یک رابطه خطی با داشتن آمارههای مناسب 43=F، 0=Sig.، 77/0=R 2 ) واسنجی گردید (15n=، 242/0=b، 27/1a=) رابطه رگرسیونی محاسبه شده سپس با استفاده از روش LOOCV مورد ارزیابی قرارگرفت (درصد 26RRMSE= و mg/l 55 RMSE =). لازم به ذکر است که علی رغم کم بودن تعداد دادههای غلظت رسوبات معلق رودخانه (در مقایسه با اغلب تحقیقات مشابه انجام شده)، وجود مشکلات تصویری (ابرناکی، ریز گردها) و همچنین برخی عوامل ﺗﺄثیر گذار در بازتاب طیفی رودخانه کارون با این حال، نتایج به دست آمده بیانگر کارائی مناسب این تصاویر در تخمین روزانه غلظت رسوبات معلق در رودخانههای بزرگ است.