ارائه روشی نوین در بهبود پایش فصلی دمای سطح آب رودخانه کارون با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست-8

Abstract

همواره اندازه‌گیری دقیق دمای جریان‌های سطحی در ارزیابی پارامترهای کیفی و به دنبال آن طبقه‌بندی کیفی جریان‌های سطحی نقش کلیدی را ایفا می نماید. به منظور اندازه‌گیری دمای سطح آب جریان‌های طبیعی روش‌های میدانی و ابزارهای آزمایشگاهی متنوعی وجود دارد. اما اندازه‌گیری دما در این منابع به صورت پیوسته امکان‌پذیر نمی‌باشد؛ لذا استفاده از داده‌های سنجش از دوری به عنوان یک راه‌حل کلیدی پیشنهاد می‌شود که در آن امکان اندازه‌گیری پیوسته دما با سرعت بیشتر، مدت زمان کمتر و باهزینه مقرون به صرفه وجود دارد. در تحقیق حاضر از چهار صحنه تصویر مربوط به ماهواره‌ لندست-8 در چهار زمان‎ مختلف (5 خرداد 1398، 23 مرداد 1398، 11 آبان 1398 و 16 اسفند 1398) جهت برآورد دمای سطح آب رودخانه کارون استفاده شد. به این ترتیب، بعد از اعمال پیش‌پردازش‌های لازم‌ بر روی تصاویر، ابتدا با استفاده از یک شاخص آبی تفاضلی نرمال شده (NDWI) اقدام به جداسازی مناطق آبی از سایر مناطق شد، سپس با انتخاب دقیق مرز رودخانه و استخراج آن از باند حرارتی ماهواره لندست-8، دمای سطح آب با استفاده از برنامه نویسی الگوریتم مربوطه در محیط IDL نرم‌افزارENVI 5.3 محاسبه شد. در نهایت، با ارزیابی نتایج حاصل از داده‌های سنجش از دور و داده‌های میدانی، مقادیر مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) در ماه‌های خرداد، مرداد، آبان و اسفند به ترتیب برابر با 4/0، 33/0، 36/0 و 34/0 درجه سلسیوس حاصل شد که نشان دهنده دقت مطلوبی است. نتایج حاصل نشان داد که داده‎های سنجش از دور یک ابزار دقیق به منظور برآورد دمای سطوح آبی می‌باشد.