شناسایی، پایش و ارزیابی پدیده گرد و غبار در ایران با استفاده از داده های سنجش از دور

در سالهای اخیر وقوع مکرر طوفان های گرد و غبار در مناطق غرب و جنوب غرب ایران، باعث بروز حوادث و مشکلات فراوان در این مناطق و بخش های همجوار آن ها شده و حتی در بعضی از مواقع دامنه این حوادث به بخش های مرکزی کشور هم رسیده است. برای شناسایی و پایش گرد و غبار استفاده از اطلاعات میدان دید و پدیده گرد و غبار در ایستگاه های سینوپتیک رایج می باشد. با توجه به پیشرفت علم سنجش از دور و ایجاد تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک زمانی، مکانی و طیفی بالا، قابلیت های این دانش را در مطالعه بلایای طبیعی از جمله گرد و غبار افزایش داده است. در این تحقیق به منظور شناسایی و پایش گرد و غبار، ابتدا با توجه به اطلاعات ایستگاه های سینوپتیک و معیارهای تعریف شده، بیش از 70 مورد طوفان گرد و غبار بین سال های 2000 تا 2011 میلادی شناسایی شدند. در مرحله بعد با توجه قابلیت های سنجنده های مختلف، سنجنده modis به عنوان منبع اصلی داده های سنجش از دوری انتخاب گردید و تصاویر مربوط به وقوع طوفان های گرد و غبار جمع آوری شدند. پس از مطالعه مدل ها و روش های مختلف مانند: مدل naaps، روشهای درخت تصمیم، آکرمن و میلر، شاخص های nddi، tdi و .. و با در نظر گرفتن نقاط قوت و ضعف هر کدام و با توجه به مشکلات موجود جهت تفکیک پدیده گرد و غبار از سایر عوارض و پدیده ها مانند: ابرها، سطوح تیره و روشن زمین و آب، منحنی طیفی انعکاسی پدیده های مختلف در باندهای 1 تا 8 سنجنده مادیس و منحنی دمای درخشندگی آن ها در باندهای حرارتی مورد نظر با استفاده از میانگین و انحراف معیار بازتاب هر پدیده در تصاویر بین سال های 2000 تا 2011 رسم شد. با تجزیه و تحلیل منحنی های طیفی، باندها و شاخص ها و حدود آستانه مناسب آنها شناسایی گردید و روش خودکار شناسایی و پایش پدیده گرد و غبار با استفاده از ترکیب باندهای حرارتی و انعکاسی سنجنده مادیس ایجاد شد. در مرحله بعد با استفاده از ترکیب داده های لیدار ماهواره calipso و اختلاف دمای درخشندگی (btd) باندهای 31و32 سنجنده modis، پدیده گرد و غبار در تاریخ 21 جولای 2010 شناسایی گردید و ارتفاع توده گرد و غبار با استفاده از محصول vfm ماهواره calipso محاسبه گردید. پس از آن روش خودکار شناسایی گرد و غبار بر روی تصاویر 21 جولای 2010 و 5 مارچ 2011 اجرا گردید و خروجی روش با شاخص هوآویز سنجنده omi (uv ai) و محصول deep blue aod سنجنده مادیس در تاریخ های ذکر شده مقایسه گردید، که نتایج نشان دادند که روش مورد نظر به خوبی قادر به شناسایی پدیده گرد و غبار در منطقه مورد مطالعه می باشد. کلمات کلیدی: گرد و غبار – سنجش از دور – modis – calipso – omi – ایران