تعیین دمای سطح با استفاده از فن‌آوری سنجش از دور در منطقه سیستان

Abstract

دمای سطح زمین شامل خاک، آب، برف و پوشش گیاهی از جمله متغیرهایی است که در دامنه وسیعی از مطالعات و تحقیقات علوم زمین و محیط زیست کاربرد دارد و عموماً دید مکانی وسیعی از آن در پروژه‌ها مورد نیاز است. فن­آوری سنجش از دور، امکان پایش مکانی هم‌زمان این کمیت را در سطوح وسیع فراهم می‌آورد و سری زمانی تصاویر، پیکره پیوسته زمانی- مکانی این متغیر را تشکیل می‌دهد. چنین پیکره پیوسته‌ای در بیشترمدل سازی‌های بیلان انرژی مانند آنچه در برآورد تبخیر به‌صورت منطقه‌ای مورد نیاز است یا بهینه‌سازی توزیع و مصرف انرژی و یا انتشار آلاینده‌های جوی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مقاله حاضر، ضمن معرفی برخی روش‌های متداول تخمین دمای سطح با استفاده از تصاویر ماهواره­ای به واسنجی و انتخاب صورت مناسبی از معادله پنجره مجزا در محدوده دشت سیستان و ‌هامون‌ها اقدام شده است. اصل مورد پیروی در این روش که از ترکیب دمای درخشندگی و گسیلندگی نوارهای فروسرخ حرارتی استفاده می‌نماید، بر این پایه استوار است که اتمسفر در طول موج‌های متفاوت، عکس‌العمل متفاوتی از خود بروز می‌دهد. برای این منظور، با استفاده از دمای برداشت شده از سطح زمین در دو نقطه مشاهده­ای و به ازای 22 تصویر سنجنده AVHRR از ماهواره سری NOAA، طی بازه زمانی 1992 تا 2002 میلادی در مرحله واسنجی، اقدام به توسعه روابط رگرسیونی شده و آزمون‌های مربوطه نیز به­کار گرفته شده‌اند. در مرحله اعتبارسنجی از 10 تصویر AVHRR دیگر و اطلاعات مشاهده شده زمینی هم‌زمان آن­ها بهره‌گیری شده و آزمون χ² برای بررسی میزان اعتبار روابط به‌کار گرفته شده است. بر این اساس، سه صورت از معادله پنجره مجزا که با آزمون‌های مورد نظر تأیید شده بودند، انتخاب و برای بررسی میزان اختلاف، مورد آزمون‌های پارامتری F و ناپارامتری Kruskal-Wallis قرار گرفتند. آزمون‌های مزبور نشان دادند که بین نتایج سه رابطه، اختلاف معنی‌داری در میانگین و میانه در سطح معنی داری 95 درصد وجود ندارند. لذا ساده‌ترین صورت معادله پنجره مجزا که متغیرهای کم‌تری دارد، به‌عنوان گزینه قابل کاربرد پیشنهاد و بر اساس آن، نقشه‌های توزیع دمای سطح زمین در محدوده سیستان از طریق پردازش تصاویر استخراج شد.