ارزیابی تطبیقی کارایی شاخص های طیفی چندسنجنده ای در پایش دینامیک مکانی - زمانی پهنه های آبی مناطق نیمه خشک: مطالعه موردی سد گلستان
محل انتشار: فصلنامه علوم آب و خاک، دوره: 30، شماره: 2
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 73
فایل این مقاله در 22 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_JWSS-30-2_002
تاریخ نمایه سازی: 13 مرداد 1405
چکیده مقاله:
پایش پهنه های آبی در مناطق نیمه خشک برای مدیریت منابع آب حیاتی است، اما انتخاب شاخص طیفی بهینه و سنجنده مناسب همچنان چالش برانگیز باقی مانده است. این پژوهش با هدف ارزیابی تطبیقی کارایی نه شاخص طیفی آب در دو سنجنده لندست-۸ و سنتینل-۲ برای تعیین ترکیب بهینه شاخص - سنجنده در پایش کوتاه مدت (با تمرکز بر دقت مکانی زیاد و تغییرات فصلی) و بلندمدت (با تمرکز بر روندهای سالانه و پوشش زمانی گسترده) پهنه آبی سد گلستان انجام شد. با استفاده از پلتفرم Google Earth Engine (GEE)، ۱۸۱ تصویر ماهواره ای (۱۰۷ تصویر لندست-۸ طی ۲۰۲۳-۲۰۱۳ و ۷۴ تصویر سنتینل-۲ طی ۲۰۲۴-۲۰۱۸) از سد گلستان پردازش شد. پس از تصحیحات اتمسفری با الگوریتم های LEDAPS و Sen۲Cor، نه شاخص طیفی شامل NDWI، MNDWI، ANDWI، AWEI، WI۲۰۱۵، WI۱، WI۲، LSWI و NDTI محاسبه و با استفاده از شاخص WI۲ به عنوان مرجع (به دلیل عملکرد برتر در استخراج دقیق پهنه های آبی نیمه خشک با حساسیت کم به نویز گیاهی و خاکی نشان داده و همبستگی زیادی با داده های میدانی دارد)، کارایی آنها بر اساس معیارهای RMSE، R² و ضریب نش - ساتکلیف ارزیابی شد. نتایج نشان داد MNDWI در سنتینل-۲ بهترین عملکرد را با ha ۲۱/۴۲RMSE=، ۰/۹۹۸ R²=و ۰/۹۹۶ NS=ارائه می دهد که به دلیل دقت مکانی ۱۰ متری و دوره بازگشت ۵ روزه، برای پایش کوتاه مدت تغییرات فصلی مانند اوج بهاری km² ۹/۳۳ در مارس ایده آل است؛ درحالی که ANDWI در لندست-۸ باha ۵۴/۵۴RMSE=، ۰/۹۹۷ R²=و و ۰/۹۷۶ NS=برتری دارد و به دلیل پوشش زمانی بلند (۲۰۲۳-۲۰۱۳)، برای تحلیل بلندمدت روندهای سالانه مانند کاهش ۳۵% میانگین مساحت مخزن از km² ۷/۲۸ در ۲۰۱۴ بهkm² ۴/۷۲ در ۲۰۲۱ مناسب است. همبستگی زیاد دو سنجنده (۰/۹۳۳r=) امکان ترکیب آنها را برای پایش چندمقیاسه فراهم می آورد؛ درحالی که LSWI و Normalized Difference Turbidity Index (NDTI) به دلیل بیش برآورد ناشی از رطوبت خاک و پوشش گیاهی، نامناسب تشخیص داده شدند. یافته ها نشان می دهد انتخاب شاخص بهینه به ویژگی های طیفی سنجنده وابسته است و ترکیب MNDWI- سنتینل۲ برای پایش کوتاه مدت و ANDWI - لندست۸ برای تحلیل های بلندمدت توصیه می شود.
کلیدواژه ها:
Remote sensing ، Optimum water index selection ، Multi-temporal analysis ، Semi-aridRemote sensing ، Water index ، optimization ، Multi-temporal analysis ، Semi-arid hydrology ، سنجش از دور ، انتخاب بهینه شاخص آب ، تحلیل چندزمانه ، نیمه خشک
نویسندگان
ام البنی محمدرضاپور
Department of Water Science and Engineering, Faculty of Water and Soil, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
هادی سیاسر
Department of Agriculture, Payam Noor University, Tehran , Iran.
محمدجواد زینلی
Department of Water Science, Faculty of Agriculture, Torbat Heydarieh University, Torbat Heydarieh, Iran.
محمد ناظری تهرودی
Department of Water Science, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Lorestan, Iran.
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
