اندازه گیری عمق برف و بررسی مولفه ی دما در ارتباط با ویژگی برف

سابقه و هدف: با توجه به نقش مهم برف در چرخه ی آب زمین، بررسی خصوصیات برف به ویژه در مناطق کوهستانی، ضروری به نظر می رسد. فن آوری سنجش ازدور می تواند جهت مطالعه مناطق بزرگ با وضوح مکانی و زمانی بالا استفاده شود. سنجنده های راداری با روزنه مجازی با باندهای فرکانسی بزرگ و طول موج های کوچک و قابلیت نفوذپذیری زیاد در این دست از مطالعات ترجیح داده می شوند. فن تداخل سنجی راداری باوجود اینکه حجم اطلاعات حاصل از تحلیل اینترفرومتری بالا است، یک ابزار قدرتمند در محاسبه عمق برف بوده و مجموعه داده سنتینل ۱ به دلیل دسترسی آسان در مطالعات تداخل سنجی ترجیح داده می شوند. از طرفی امروزه ارتباط LST با ویژگی های برف مورد توجه بسیاری از محققین می باشد. در مطالعه ی حاضر از فن تداخل سنجی راداری جهت برآورد عمق برف و همچنین از سامانه ابری Google Earth Engine در برآورد خصوصیات برفی ازجمله عمق و سطح پوشش برفی استفاده شده است. همچنین ارتباط بین مولفه دما و سطح و عمق برف نیز مورد بررسی قرار گرفته است.مواد و روش: حوضه لیقوان با وسعتی حدود ۱۸۵ کیلومترمربع در شمال غرب کشور و در استان آذربایجان شرقی واقع شده است. در این مطالعه برای استخراج عمق برف از ۴ تصویر راداری سنتینل ۱ مربوط به بازه زمانی آذر تا اسفند ۱۳۹۸ و یک تصویر راداری مربوط به شهریور ۱۳۹۸ با فرمت SLC جهت پیاده سازی تداخل سنجی راداری در نرم افزار SARSCAPE استفاده شده است. جهت افزایش دقت بخشی از کار از سامانه Google Earth Engine استفاده شده است. به همین منظور برای استخراج سطح پوشش برفی و مساحت آن از محصول روزانه NDSI سنجنده مودیس و محصول ماهانه NDSI-DEPTH جهت استخراج میانگین عمق برف مربوط به هریک از ماه های برفی در سامانه ابری Earth Engine Google استفاده شد. همچنین از محصول روزانه MOD۱۱A۱ سنجنده مودیس جهت تهیه نقشه دما برای بررسی رابطه دما با ویژگی برف استفاده شد.یافته ها: بررسی نقشه سطوح برفی حضور برف در تمام ماه های بازه زمانی موردمطالعه، در منطقه را نشان داده و بیشترین تمرکز سطوح برفی در مناطق مرتفع مشاهده شد. با توجه به خروجی های سامانه Earth Engine Google بیشترین و کم ترین مقدار سطح پوشش برف به ترتیب مربوط به دی ماه با ۱۸۰ کیلومترمربع و آذرماه با مقدار ۸۳ کیلومترمربع محاسبه شده است. متوسط بیش‎ترین و کم‎ترین مقدار عمق برف به ترتیب مربوط به ماه های بهمن و آذر بوده که با بهره گیری از فن تداخل سنجی راداری مقادیر ۳۲ و ۹ سانتی متر و با استفاده محصول SnowDepth-inst در سامانه Earth Engine Google مقادیر ۲۴ و ۴ سانتی متر را نشان داده است. همچنین بررسی های حاصل از نقشه های دما مقادیر کمینه و بیشینه ۱۴- و ۵- درجه سانتی گراد را نشان داد. مقادیر مربوط به تحلیل رگرسیونی بین سری زمانی دمای سطح زمین و سطح پوشش برف به ترتیب ۰۰۳/۰ و ۰۲۰/۳- برای پارامترهای SIG وz به دست آمد. مقدار متغیر R۲ نیز در ارتباط با بررسی همبستگی عمق برف و دما نیز ۰/۴۷ به دست آمد.نتیجه گیری: نتایج این پژوهش بیانگر قابلیت هر دو روش فن تداخل سنجی راداری و کد نویسی در سامانه گوگل ارث انجین در محاسبه ی عمق برف می باشد. نقشه ها و مقادیر عمق برف به دست آمده می تواند ابزار مناسب جهت مدیریت منابع آبی منطقه برای مصارف گوناگون باشد. همچنین بررسی نتایج ضرایب رگرسیونی رابطه معنی داری بین متغیر LST و عمق وسطح پوشش برف نشان داد. بطوری که رابطه معکوس بین دو مولفه LST و پوشش برفی (SC) و LST و عمق برف و همچنین رابطه مستقیم بین کاهش دما و LST را نشان داد.کلمات کلیدی: تداخل سنجی راداری، سنتینل ۱، عمق سنجی برف، حوضه آبخیز لیقوان، Google earth engine.

کلیدواژه ها:

تداخل سنجی راداری ، سنتینل ۱ ، عمق سنجی برف ، حوضه آبخیز لیقوان ، Google earth engine