آشکارسازی لکه های نفتی در خلیج فارس با استفاده از تصاویر سنجنده MODIS
آرشیو
چکیده
پیشرفت های فنّاوری سنجش ازدور آن را به جایگزین مناسبی برای روش های سنتی در پایش، شناسایی و تحلیل لکه های نفتی تبدیل کرده است. سنسورهای SAR معمولاً برای تشخیص لکه های نفتی استفاده می شوند، اما استفاده از تصاویر آن ها به دلیل هزینه های بالا، عرض برداشت کم و تفکیک زمانی ضعیف محدود است. سنجنده MODIS قرارگرفته بر روی سکوهای ترا و اکوا در هرروز دو بار از هر نقطه از سطح کره زمین تصویر برداشت می کنند و تصاویر آن در قدرت تفکیک 250، 500 و 1000 متری هستند که منبع رایگان و ارزشمندی جهت آشکارسازی لکه های نفتی هستند. در این پژوهش به منظور آشکارسازی لکه های نفتی طی سه رخداد نشت نفت در سال های 2007، 2015 و 2016 اقدام به آشکارسازی لکه های نفتی با استفاده از تصاویر سطح یک MODIS شد. در مرحله پیش پردازش تصاویر MODIS به بازتاب بالای اتمسفر تبدیل شدند، به منظور آشکارسازی لکه های نفتی، از شاخص آشکارسازی لکه های نفتی استفاده شد و به برای بررسی اثر لکه های نفتی بر غلظت کلروفیل آب و فیتوپلانکتون ها، جلبک های شناور، رنگ آب، کدورت آبی و دمای سطح آب به ترتیب از شاخص ها و الگوریتم های OC3، CMI، FAI و SABI، NDVI، TWI و SST4 استفاده شد. نتایج نشان می دهد که لکه های نفتی در خروجی شاخص OSI منطبق بر پیکسل های با بالاترین DN ها در تصویر مربوط به هرسال است، همچنین لکه های نفتی باعث کاهش غلظت کلروفیل، جلبک های شناور، رنگ آب و دمای سطح آب و افزایش کدورت آبی می شوند که در تصاویر خروجی مربوط به همه شاخص ها و الگوریتم ها لکه های نفتی منطبق بر پیکسل های با حداقل ارزش DN ها است. در بین تمامی روش های مورداستفاده تنها شاخص CMI مربوط به فیتوپلانکتون ها تغییرات محسوسی در محدوده لکه های نفتی نشان نمی دهد؛ بنابراین پیشنهاد می شود جهت آشکارسازی لکه های نفتی از روش ها و شاخص های مورداستفاده در این پژوهش استفاده گردد.متن
Detection of oil slicks in the Persian Gulf using MODIS sensor images
The advances in technology have made it an alternative to traditional methods of monitoring, identifying and analyzing oil spills. SAR sensors are commonly used to detect oil spots, but their use of images is limited due to high costs, low crop width and poor time resolution. The MODIS sensor on the Terra and Okua platforms is taking pictures every two times from anywhere on the planet, with images at ۲۵۰, ۵۰۰, and ۱۰۰۰ meters resolution, which is a free and valuable resource for detecting oil spills. In this study, in order to detect oil spills during the three oil spill events in the years ۲۰۰۷, ۲۰۱۵, and ۲۰۱۶, oil spills were detected using surface-level images of MODIS. In the pre-processing stage, MODIS images were converted to atmospheric reflections. In order to detect oil spots, an indicator of oil spill detection was used to study the effect of oil spots on the concentration of water chlorophyll and phytoplankton, floating algae, water color, blue opacity and The surface water temperature was used from the indices and algorithms of OC۳, CMI, FAI and SABI, NDVI, TWI and SST۴ algorithms respectively. The results show that the oil spots in the OSI index output correspond to the pixels with the highest DN in the image per year, as well as oil spots, which reduce the concentration of chlorophylls, floating algae, water color and water surface temperature, and increasing the opacity of the water. For all indices and algorithms, oil spots are consistent with pixels with a minimum value of DNs. Among all the used methods, only the CMI for phytoplankton does not show any significant changes in the range of oil spills; therefore, it is suggested that the methods and indices used in this study be used to detect oil spots.