آشکارسازی نشت نفت با استفاده از تصاویر مادیس و سنتینل _ 1 (مطالعۀ موردی: شمال خلیج فارس) (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
در سال های اخیر، نظارت دریایی و هوایی برای مهار آلودگی های دریایی رایج شده است اما این روش ها، به دلیل محدودیت های شرایط آب وهوا، زمان و مکان، به تنهایی نمی توانند پایش سریع و منظمی فراهم آورند. در این زمینه، سنجش از دور ماهواره ای می تواند نقش مهمی در تشخیص اولیه و پایش مداوم نشت نفت در دریا ایفا کند. سنجنده رادار آنتن مصنوعی سیستم سنجش از دور فعالی است که می تواند، برای آشکارسازی نشت نفت همراه با سنجنده های اپتیکال مانند مادیس، با توانایی تصویربرداری هم زمان، استفاده شود. هدف از این پژوهش آشکارسازی نشت نفت پیرامون سکوهای نفتی بخش شمالی خلیج فارس، در تاریخ های پانزدهم و هفدهم ژوئن 2015، با استفاده از تصاویر فروسرخ گرمایی مادیس و تصاویر راداری سنتینل 1 است. برای محاسبه دمای سطح دریا، الگوریتم پنجره مجزا روی تصویر باند 20 سنجنده مادیس اجرا شد. نتایج نشان داد که منطقه دارای نشت نفت دمایی کمتر از مناطق پیرامونی دارد. برای آشکارسازی دقیق تر لکه های نفتی و درستی سنجی نتایج پردازش های اعمال شده بر تصویر مادیس، از تصویر پلاریزاسیون VV سنتینل 1 و پردازش های حذف نوفه مانند فیلترگذاری و مولتی لوکینگ استفاده شد. در پایان، از راه مقایسه دمای بویه موج نگار سازمان بنادر و دریانوردی بوشهر و دمای حاصل از تصویر مادیس و موقعیت جغرافیایی گستره لکه های نفتی بارزشده، درستی نتایج این پژوهش و پردازش های صورت گرفته تأیید شد. استفاده از باند 20 سنجنده مادیس با هدف استخراج دمای سطح دریا و باندهای فروسرخ گرمایی آن، به منظور آشکارسازی لکه های نفتی در سطح دریا، اولین بار در این پژوهش ارزیابی شده است.Oil Spill Detection Using MODIS and Sentinel-1 Images; A Case Study of Northern Persian Gulf
In recent years, maritime and aerial surveillance have become commonplace for marine pollution control; however, these methods alone cannot provide rapid and systematic monitoring due to the limitations of weather conditions, time, and location. In this regard, satellite remote sensing can play an important role in the initial detection and continuous monitoring of oil spills at sea. The synthetic aperture radar (SAR) sensor is an active microwave sensing system that can be used for oil spill detection, along with optical sensors such as MODIS, with simultaneous imaging capability. The aim of this study was to detect the oil spills around oil platforms in the northern part of the Persian Gulf on June 15, and 17, 2015, using MODIS thermal infrared imagery and Sentinel-1 images. To estimate the sea surface temperature, the split-window algorithm was applied to band 20 of MODIS. Results showed that the sea surface covered by oil spill has lower temperature than surroundings. For accurate detection of oil slicks and accuracy assessment of the results of applied image processing method on the MODIS data, the Sentinel-1 vertical polarization image and noise removal processes such as filtering and multi-looking were used. Finally, by comparing the field temperature measured by Boushehr marine waveguide and the temperature estimated for the MODIS image, and review of the geographical location of detected oil slicks, the accuracy of the results of this study and the applied image processing methods were confirmed. Application of MODIS band 20 aiming the extraction of sea-surface temperature, and its thermal infrared bands for oil spill detection at sea surface are evaluated in this study for the first time.
تبلیغات
