برآورد عمق آب‌های ساحلی به کمک سنجش از دور فراطیفی

برآورد عمق آب های ساحلی با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنجش از دوری نقش مهمی در مدیریت و بهره برداری بهینه از منابع طبیعی دریایی و گام اولیه برای برنامه ریزی و همچنین محافظت از آنهاست. در دهه های گذشته، به لطف داده‏های تصویری با ویژگی‎های طیفی، مکانی و زمانی مناسب، استفاده از روش های عمق سنجی ماهواره ای در مناطق کم عمق افزایش یافته است. اندازه گیری های مستقیم عمق و پارامترهای فیزیکی آب به کمک روش‏های مستقیم در مناطق ساحلی بسیار پر هزینه بوده و به زمان نسبتاً زیادی نیاز دارد. بنابراین، سنجش از دور با توجه به توانایی بالا در جمع آوری اطلاعات در زمان کوتاه و در گستره‏ی جغرافیای وسیع راهکار بسیار مناسبی برای بسیاری از طرح‏های مطالعاتی و مهندسی در مناطق ساحلی خواهد بود. این موضوع در کشوری مانند ایران که دارای گستره وسیع آبی است از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مهم‏ترین هدف این مقاله، بررسی توانمندی تصاویر ماهواره ای فراطیفی در عمق سنجی بر پایه روش هایی تجربی سنجش از دوری است. معروف‏ترین مدل های تجربی در این زمینه، مدل های نسبی لایزینگا (Lyzenga) و استامپ (Stumpf) است که در این تحقیق از مدل نسبی استامپ استفاده شده است. استامپ (2003) به منظور برآورد مقادیر عمق از تصاویر چندطیفی الگوریتمی ارائه کرد که به اطلاعات اولیه کمتری نسبت به مدل های ارائه شده در قبل توسط سایرین نیاز داشت. این الگوریتم بر پایه مقادیر نسبی بازتابی در باندهای مرئی عمل می کند و نسبت به الگوریتم های پیشین در برآورد عمق در آب‏های عمیق‏تر بهتر عمل می‎کند. همچنین مشکلات ناشی از جنس بسترهای متفاوت را ندارد و قابل به کارگیری در مناطقی با بازتاب کم نیز هست. در این پژوهش از تصاویر فراطیفی سنجنده هایپریون از ماهواره EO1 برای بررسی عمق سواحل جزیره قشم استفاده شده است که تا کنون این تصاویر در عمق سنجی به صورت جدی مورد استفاده قرار نگرفته است. نتایج ارزیابی این پژوهش نشان می‎دهد که میزان همبستگی تصویری که پس از انجام پیش پردازش ها، بر روی آن الگوریتم استامپ استفاده شده با عمق 89.3 درصد و مقدار انحراف معیار مقادیر عمق بدست آمده با عمق واقعی 1.38 متر بدست آمد که می تواند برای کاربردهای ویژه در مناطق ساحلی، با توجه به هزینه و زمان پردازش روش مناسبی باشد.