اصلاح اثرات ابرناکی بر محصول پوشش برف روزانه سنجنده مودیس (مطالعه موردی: شمال غرب ایران)

Abstract

با توجه به دشواری تهیه داده‌های برف‌سنجی به‌صورت میدانی، سنجش از دور به‌عنوان یک راه‌حل سریع و مقرون به صرفه در تهیه این داده‌ها و ارائه آن‌ها به مدل‌های اقلیمی شناخته شده‌است. یکی از مشکلات استفاده از داده‌های ماهواره‌ای در برف‌سنجی، وجود ابر در این تصاویر است که موجب گسستگی زمانی-مکانی داده‌ها، و در نتیجه کاهش کارایی آن‌ها می‌شود. هدف از این تحقیق، ارائه چارچوب مناسبی برای حذف اثر ابر در تصاویر ماهواره‌ای و تولید داده‌های برف‌سنجی ماهواره‌ای بدون مزاحمت ابر است. بدین‌منظور با کمک داده‌های زمینی عمق برف، متوسط دما و بارش روزانه در ایستگاه‌های زمینی برف‌سنجی در حوضه آبریز دریاچه ارومیه و بخش غربی حوضه دریای مازندران، تصاویر روزانه MOD10A1 سنجنده مودیس در دو مرحله به‌صورت زمانی-مکانی مورد پردازش قرار گرفتند. نتایج مدل رگرسیون خطی چند متغیره نشان داد که مقادیر شاخص تفاضلی نرمال شده برف (NDSI) با داده‌های زمینی ایستگاه‌های برف‌سنجی موجود همبستگی بالا (047/0=RMSE و 85/0=r) دارد. بر همین اساس مناطق پوشیده شده با ابر در تصاویر مودیس با مقادیر حاصل از مدل جایگزین شدند. در مرحله دوم، با کمک روش‌های زمین آماری و با لحاظ کردن موقعیت مکانی هر پیکسل، مقادیر جدید NDSI محاسبه شد. با بررسی رابطه بین NDSI و میزان بارش تجمعی برف در بازه زمانی دی تا اسفند ماه سال 1397، مشخص شد که جایگزینی تصاویر ماهواره‌ای اولیه با تصاویر تصحیح شده موجب افزایش ضریب تببین (R2) از 63/0 به 81/0 شده است. این امر نشان‌دهنده بهبود دقت در برف‌سنجی ماهواره‌ای با استفاده از روش حاضر است.

Keywords

• برف‌سنجی
• ایستگاه‌های زمینی
• رگرسیون خطی
• تصحیح تصاویر ماهواره‌ای
• گسستگی مکانی-زمانی