پژوهش‌های حفاظت آب و خاک (Dec 2021)
اندازه‌گیری عمق برف و بررسی مؤلفه‌ی دما در ارتباط با ویژگی برف
Abstract
سابقه و هدف: با توجه به نقش مهم برف در چرخه‌ی آب زمین، بررسی خصوصیات برف به‌ویژه در مناطق کوهستانی، ضروری به نظر می‌رسد. فن‌آوری سنجش‌ازدور می‌تواند جهت مطالعه مناطق بزرگ با وضوح مکانی و زمانی بالا استفاده شود. سنجنده‌های راداری با روزنه مجازی با باندهای فرکانسی بزرگ و طول‌موج‌های کوچک و قابلیت نفوذپذیری زیاد در این دست از مطالعات ترجیح داده می‌شوند. فن تداخل‌سنجی راداری باوجود اینکه حجم اطلاعات حاصل از تحلیل اینترفرومتری بالا است، یک ابزار قدرتمند در محاسبه عمق برف بوده و مجموعه داده سنتینل 1 به دلیل دسترسی آسان در مطالعات تداخل‌سنجی ترجیح داده می‌شوند. از طرفی امروزه ارتباط LST با ویژگی‌های برف مورد توجه بسیاری از محققین می‌باشد. در مطالعه‌ی حاضر از فن تداخل‌سنجی راداری جهت برآورد عمق برف و همچنین از سامانه ابری Google Earth Engine در برآورد خصوصیات برفی ازجمله عمق و سطح پوشش برفی استفاده شده است. همچنین ارتباط بین مؤلفه دما و سطح و عمق برف نیز مورد بررسی قرار گرفته است.مواد و روش: حوضه لیقوان با وسعتی حدود 185 کیلومترمربع در شمال غرب کشور و در استان آذربایجان شرقی واقع شده است. در این مطالعه برای استخراج عمق برف از ۴ تصویر راداری سنتینل ۱ مربوط به بازه زمانی آذر تا اسفند ۱۳۹۸ و یک تصویر راداری مربوط به شهریور ۱۳۹۸ با فرمت SLC جهت پیاده‌سازی تداخل‌سنجی راداری در نرم‌افزار SARSCAPE استفاده شده است. جهت افزایش دقت بخشی از کار از سامانه Google Earth Engine استفاده شده است. به‌همین منظور برای استخراج سطح پوشش برفی و مساحت آن از محصول روزانه NDSI سنجنده مودیس و محصول ماهانه NDSI-DEPTH جهت استخراج میانگین عمق برف مربوط به هریک از ماه‌های برفی در سامانه ابری Earth Engine Google استفاده شد. همچنین از محصول روزانه MOD11A1 سنجنده مودیس جهت تهیه نقشه دما برای بررسی رابطه دما با ویژگی برف استفاده شد.یافته‌ها: بررسی نقشه سطوح برفی حضور برف در تمام ماه‌های بازه زمانی موردمطالعه، در منطقه را نشان داده و بیشترین تمرکز سطوح برفی در مناطق مرتفع مشاهده شد. با توجه به خروجی‌های سامانه Earth Engine Google بیشترین و کم‌ترین مقدار سطح پوشش برف به ترتیب مربوط به دی‌ماه با ۱۸۰ کیلومترمربع و آذرماه با مقدار ۸۳ کیلومترمربع محاسبه‌شده است. متوسط بیشترین و کم‌ترین مقدار عمق برف به ترتیب مربوط به ماه‌های بهمن و آذر بوده که با بهره‌گیری از فن تداخل‌سنجی راداری مقادیر ۳۲ و ۹ سانتی‌متر و با استفاده محصول SnowDepth-inst در سامانه Earth Engine Google مقادیر ۲۴ و ۴ سانتی‌متر را نشان داده است. همچنین بررسی‌های حاصل از نقشه‌های دما مقادیر کمینه و بیشینه 14- و 5- درجه سانتی‌گراد را نشان داد. مقادیر مربوط به تحلیل رگرسیونی بین سری زمانی دمای سطح زمین و سطح پوشش برف به ترتیب 003/0 و 020/3- برای پارامترهای SIG وz به دست آمد. مقدار متغیر R2 نیز در ارتباط با بررسی همبستگی عمق برف و دما نیز 0/47 به دست آمد.نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش بیانگر قابلیت هر دو روش فن تداخل سنجی راداری و کد نویسی در سامانه گوگل ارث انجین در محاسبه‌ی عمق برف می‌باشد. نقشه‌ها و مقادیر عمق برف به دست آمده می‌تواند ابزار مناسب جهت مدیریت منابع آبی منطقه برای مصارف گوناگون باشد. همچنین بررسی نتایج ضرایب رگرسیونی رابطه معنی داری بین متغیر LST و عمق وسطح پوشش برف نشان داد. بطوری‌که رابطه معکوس بین دو مؤلفه LST و پوشش برفی (SC) و LST و عمق برف و همچنین رابطه مستقیم بین کاهش دما و LST را نشان داد.کلمات کلیدی: تداخل‌سنجی راداری، سنتینل 1، عمق سنجی برف، حوضه آبخیز لیقوان، Google earth engine.
Keywords
