سید کاظم علوی پناه

سابقه و هدف: نقشه پوشش زمین یکی از پارامترهای اساسی در تحلیل های جغرافیایی و برنامه ریزی های مکانی محسوب می شود. به طور کلی، تصویر ماهواره ای، الگوریتم طبقه بندی و نمونه آموزشی سه پارامتر اصلی در تهیه نقشه های پوشش زمین به شمار می روند و مهم ترین نقش را درزَمینه صحت، هزینه و منابع محاسباتی مورد نیاز برای تهیه این نقشه ها ایفا می کنند. کیفیت نمونه آموزشی تأثیر شایان توجهی در صحت نتایج طبقه بندی دارد. بر این اساس، هدف اصلی این پژوهش تهیه نمونه های آموزشی معتبر، با استفاده از روش انتقال نمونه های آموزشی برای پایش تغییرات پوشش زمین در شمال غرب ایران، بین سال های 2002 تا 2022 است.مواد و روش ها: منطقه مورد مطالعه، با مساحتی بالغ بر 7653 کیلومترمربع، در شمال غرب ایران واقع شده است. ازلحاظ جغرافیایی، این محدوده در مختصات 35 59 °44 تا 25 01 °46 طول شرقی و 46 02 °38 تا 47 48 °38 عرض شمالی قرار دارد. داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل تصاویر ماهواره ای و داده های مرجع زمینی است و تصاویر به کاررفته در این پژوهش شامل تصاویر ماهواره ای سری لندست می شود. روش پژوهش پنج مرحله کلی را دربرمی گیرد. در مرحله اول، تصاویر ماهواره ای لندست از سایت سازمان زمین شناسی امریکا دریافت و مراحل پیش پردازش تصاویر (تصحیح رادیومتریک و هندسی) روی آنها انجام شد. در مرحله دوم، با استفاده از تصاویر دارای قدرت تفکیک مکانی بالا (تصاویر سامانه Google Earth) و برداشت زمینی، نمونه های آموزشی مورد نظر تهیه شدند. مرحله سوم شامل انتقال نمونه های آموزشی است. برای این کار، در ابتدا، با استفاده از دو پارامتر فاصله اقلیدسی (ED) و فاصله زاویه طیفی (SAD)، شباهت طیفی نمونه های آموزشی در سال های مرجع و هدف بررسی شد. در ادامه، با تعیین آستانه مورد نظر، نمونه های آموزشی انتقال یافته از نمونه های انتقال نیافته تفکیک شدند. در انتهای مرحله سوم، صحت نمونه های آموزشی انتقال یافته ارزیابی شد؛ بدین منظور داده های مرجع تهیه شده از سامانه Google Earth به کار رفت. در مرحله چهارم، با استفاده از نمونه های آموزشی انتقال یافته، تصاویر ماهواره ای در سال های گوناگون طبقه بندی شد و درنَهایت در مرحله پنجم، با به کارگیری شاخص های حاصل از ماتریس خطا، صحت تصاویر طبقه بندی شده ارزیابی شد.نتایج و بحث: نتایج به دست آمده نشان داد آستانه 9/0 تا 1/1 مناسب ترین آستانه برای تفکیک نمونه های آموزشی انتقال یافته از نمونه های آموزشی انتقال نیافته در سال های گوناگون است. بر این اساس، می توان گفت بین صحت و درصد نمونه های آموزشی انتقال یافته رابطه ای معکوس وجود دارد و با افزایش درصد نمونه های آموزشی انتقال یافته، از صحت آنها کاسته می شود. بررسی صحت نمونه های آموزشی انتقال یافته، براساس هریک از پارامترها (فاصله زاویه طیفی و فاصله اقلیدسی)، نشان داد صحت نمونه های آموزشی انتقال یافته براساس پارامتر فاصله زاویه طیفی بیشتر از نمونه های آموزشی انتقال یافته براساس پارامتر فاصله اقلیدسی است. همچنین استفاده از نمونه های انتقال یافته، براساس هر دو پارامتر، باعث افزایش 45/10درصدی صحت درمقایسه با حالتی شده است که از پارامتر فاصله اقلیدسی برای انتقال نمونه های آموزشی استفاده شده و نیز افزایش 5درصدی صحت را درقیاس با وضعیتی دربرداشته که از پارامتر فاصله زاویه طیفی برای انتقال نمونه های آموزشی استفاده شده است. بررسی درصد انتقال نمونه های آموزشی در کلاس های کاربری گوناگون نشان داد، به طور میانگین، 6/80٪ از نمونه های آموزشی کلاس آب، 4/75٪ از نمونه های آموزشی کلاس اراضی بایر، 2/71٪ نمونه های آموزشی کلاس اراضی انسان ساخت، 6/64٪ نمونه های آموزشی کلاس مرتع، 2/60٪ از نمونه های آموزشی کلاس اراضی زراعی و 4/54٪ نمونه های آموزشی کلاس تالاب از سال مرجع (1401) به هریک از سال های هدف (1381، 1387، 1392 و 1396) انتقال پیدا کرده اند. همچنین ارزیابی صحت نمونه های آموزشی انتقال یافته در کلاس های کاربری گوناگون نشان داد کلاس های آب، اراضی انسان ساخت، اراضی بایر، مرتع، اراضی زراعی و تالاب، به ترتیب، بیشترین صحت را در نمونه های آموزشی انتقال یافته دارا بودند. بررسی تغییرات پوشش زمین بین سال های 1381 تا 1401 نشان داد روند تغییرات مساحت کلاس های اراضی بایر، آب و تالاب از سال 1381 تا 1401 کاهشی و روند تغییرات مساحت اراضی انسان ساخت، در این بازه زمانی، افزایشی بوده است؛ همچنین کلاس های مرتع و اراضی زراعی، در این بازه زمانی، دارای روند تغییرات ثابت نبوده و روند تغییرات آنها در سال های گوناگون، متفاوت بوده است. اما درحالت کلی، مساحت این دو کلاس طی سال 1401، درقیاس با سال 1381 افزایش یافته است.نتیجه گیری: پیشنهاد می شود در مطالعات آتی، از سایر تصاویر ماهواره ای (ازجمله تصاویر ماهواره ای سنتینل 2) نیز به منظور انتقال نمونه های آموزشی استفاده شود تا تأثیر باندهای طیفی و تصاویر ماهواره ای گوناگون، در انتقال نمونه های آموزشی، ارزیابی شود. همچنین بررسی اثربخشی روش انتقال نمونه های آموزشی در انتقال نمونه های آموزشی سایر پوشش های زمینی می تواند درزمره موضوعات پژوهشی در مطالعات بعدی قرار گیرد.منطقه مورد مطالعه با مساحتی بالغ بر 7653 کیلومترمربع در شمال غرب ایران واقع شده است. از لحاظ جغرافیایی محدوده مورد نظر در مختصات ´´35 ´59 °44 تا ´´25 ´01 °46 طول شرقی و ´´46 ´02 °38 تا ´´47 ´48 °38 عرض شمالی واقع شده است. داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل تصاویر ماهواره ای و داده های مرجع زمینی می باشد. تصاویر مورد استفاده در این پژوهش شامل تصاویر ماهواره ای سری لندست می باشد.روش انجام پژوهش شامل پنج مرحله کلی می باشد. در مرحله اول تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 از سایت سازمان زمین شاسی آمریکا اخذ شده و مراحل پیش پردازش تصاویر (تصحیح رادیومتریک و هندسی) بر روی آن ها انجام شد. در مرحله دوم با استفاده از تصاویر با قدرت تفکیک مکانی بالا (تصاویر سامانه Google Earth) و برداشت زمینی، نمونه های آموزشی مورد نظر تهیه شدند. مرحله سوم شامل انتقال نمونه های آموزشی می باشد. برای این کار در ابتدا بررسی شباهت طیفی نمونه های آموزشی در سال های مرجع و هدف با استفاده از دو پارامتر فاصله اقلیدسی و فاصله زاویه طیفی انجام شد. در ادامه با تعیین آستانه مورد نظر، نمونه های آموزشی انتقال یافته از نمونه های انتقال نیافته تفکیک شدند. در انتهای مرحله سوم، ارزیابی صحت نمونه های آموزشی انتقال یافته انجام شد، برای این کار از داده های مرجع تهیه شده از سامانه Google Earth استفاده شد. در مرحله چهارم با استفاده از نمونه های آموزشی انتقال یافته، طبقه بندی تصاویر ماهواره ای در سال های مختلف انجام شد و در نهایت در مرحله پنجم با استفاده از شاخص های حاصل از ماتریس خطا، ارزیابی صحت تصاویر طبقه بندی شده انجام شد.نتایج به دست آمده نشان داد، آستانه 0/9 تا 1/1 (اختلاف انحراف معیار از میانگین) مناسب ترین آستانه برای تفکیک نمونه های آموزشی انتقال یافته از نمونه های آموزشی انتقال نیافته در سال های مختلف می باشد. بر این اساس می توان گفت یک رابطه معکوس بین صحت نمونه های آموزشی انتقال یافته و درصد نمونه های آموزشی انتقال یافته وجود دارد و با افزایش درصد نمونه های آموزشی انتقال یافته از صحت آن ها کاسته می شود.بررسی صحت نمونه های آموزشی انتقال یافته بر اساس هر یک از پارامترها (فاصله زاویه طیفی و فاصله اقلیدسی) نشان داد نمونه های آموزشی انتقال یافته بر اساس پارامتر فاصله زاویه طیفی از صحت بیشتری نسبت به نمونه های آموزشی انتقال یافته بر اساس پارامتر فاصله اقلیدسی برخوردار می باشند. همچنین استفاده از نمونه های انتقال یافته بر اساس هر دو پارامتر باعث افزایش 10/45 درصدی صحت نسبت به حالتی شده است که از پارامتر فاصله اقلیدسی برای انتقال نمونه های آموزشی استفاده شده است و افزایش 5 درصدی صحت نسبت به حالتی شده است که از پارامتر فاصله زاویه طیفی برای انتقال نمونه های آموزشی استفاده شده است.بررسی درصد انتقال نمونه های آموزشی در کلاس های کاربری مختلف نشان داد به طور میانگین 80/6 درصد از نمونه های آموزشی کلاس آب، 75/4 درصد از نمونه های آموزشی کلاس اراضی بایر، 71/2 درصد از نمونه های آموزشی کلاس اراضی انسان ساخت، 64/6 درصد از نمونه های آموزشی کلاس مرتع، 60/2 درصد از نمونه های آموزشی کلاس اراضی زراعی و 54/4 درصد از نمونه های آموزشی کلاس تالاب از سال مرجع (1401) به هر یک از سال های هدف (1381، 1387، 1392 و 1396) انتقال پیدا کرده اند. همچنین ارزیابی صحت نمونه های آموزشی انتقال یافته در کلاس های کاربری مختلف نشان داد کلاس های آب، اراضی انسان ساخت، اراضی بایر، مرتع، اراضی زراعی و تالاب، به ترتیب از بیشترین صحت در نمونه های آموزشی انتقال یافته برخوردار بودند.طبقه بندی تصاویر ماهواره ای با استفاده از تصاویر لندست بین سال های 1381 تا 1401 انجام شد. بر این اساس، پوشش های سطحی زمین در شش کلاس کاربری مختلف طبقه بندی شد. نتایج ارزیابی صحت طبقه بندی نشان داد صحت کلی تصاویر طبقه بندی شده در سال های 1401، 1396، 1392، 1387 و 1381 به ترتیب 94/95، 91/93، 90/74، 89/45 و 88/94 درصد است. بررسی صحت طبقه بندی کلاس های کاربری مختلف بر اساس دو پارامتر صحت تولیدکننده و صحت کاربر نشان داد، کلاس آب از بیشترین صحت تولید کننده و کاربر در میان کلاس های مختلف برخوردار است، به طوری که صحت تولیدکننده و کاربر آن در تصویر طبقه بندی شده سال 1401 به ترتیب 98/2 و 99/34 درصد می باشد. از طرفی کمترین صحت تولیدکننده و کاربر در کلاس تالاب به دست آمد؛ به طوری که، صحت تولیدکننده و کاربر آن در تصویر طبقه بندی شده سال 1401 به ترتیب 90/1 و 91/25 درصد است.بررسی تغییرات پوشش زمین بین سال های 1381 تا 1401 نشان داد، روند تغییرات مساحت کلاس های اراضی بایر، آب و تالاب از سال 1381 تا 1401 کاهشی و روند تغییرات مساحت اراضی انسان ساخت در این بازه زمانی افزایشی بوده است، همچنین کلاس های مرتع و اراضی زراعی دارای روند تغییرات ثابت در این بازه زمانی نبوده و روند تغییرات آن ها در سال های مختلف متفاوت بوده است. اما در حالت کلی مساحت این دو کلاس در سال 1401 نسبت به سال 1381 افزایش یافته است. بررسی تغییرات مساحت اراضی انسان ساخت در این بازه زمانی نشان دهنده افزایش محسوس مساحت این کلاس کاربری می باشد؛ به طوری که مساحت آن از 20/38 کیلومتر مربع در سال 1381 به 123/98 کیلومتر مربع در سال 1401 افزایش یافته است.پیشنهاد می شود در مطالعات آتی از سایر تصاویر ماهواره ای (از جمله تصاویر ماهواره ای سنتینل-2) نیز به منظور انتقال نمونه های آموزشی استفاده شود تا تأثیر باندهای طیفی و تصاویر ماهواره ای مختلف در انتقال نمونه های آموزشی مورد ارزیابی قرار گیرد. همچنین بررسی اثربخشی روش انتقال نمونه های آموزشی در انتقال نمونه های آموزشی سایر پوشش های زمینی می تواند از جمله موضوعات پژوهشی در مطالعات بعدی محسوب شود.

شاخص سطح برگ نقش مهمی در تبادل ماده و انرژی بین زمین و اتمسفر دارد. مانند سایر گیاهان، شاخص سطح برگ نیشکر معیار خوبی برای وضعیت سلامت و رشد این محصول است که به دلیل نقش آن در صنایع غذایی و انرژی، اهمیت اقتصادی بسیاری دارد. ماهواره PRISMA که در سال 2019 پرتاب شد، یکی از جدیدترین منابع داده های ابرطیفی را فراهم کرده است که به ویژه، در تهیه نقشه متغیرهای گیاهی کاربرد دارد. در پژوهش حاضر، نوع جدیدی از شبکه های عصبی مصنوعی، موسوم به شبکه عصبی تنظیم شده با روش بیزین (BRANN) که قانون بیز را برای غلبه بر مشکل بیش برازش شبکه های عصبی به کار می برد، استفاده می شود. مدل یادشده روی مجموعه ای داده، متشکل از طیف دریافت شده ازطریق ماهواره PRISMA به منزله متغیر مستقل و مقادیر اندازه گیری شاخص سطح برگ نیشکر به منزله متغیر وابسته، اجرا شد. اندازه گیری های زمینی شاخص سطح برگ نیشکر در 118 واحد نمونه برداری زمینی، روی مزارع کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر در استان خوزستان و در هفت تاریخ متفاوت طی یک دوره رشد نیشکر در سال 1399، انجام شد. مقایسه عملکرد BRANN با یک روش متعارف شبکه عصبی، یعنی شبکه آموزش دیده با روش لونبرگ مارکوارت (LMANN) در بازیابی شاخص سطح برگ نیشکر از طیف PRISMA، حاکی از این است کهRMSE  بازیابی از 26/2 (m 2 /m 2 ) به روش LMANN به 67/0 (m 2 /m 2 )، با استفاده از روش BRANN کاهش یافته است. در این پژوهش، به منظور کاهش ابعاد داده نیز از تبدیل مؤلفه های اصلی استفاده شد. در بازیابی شاخص سطح برگ از بیست مؤلفه اصلی اول نیز RMSE از 41/1 (m 2 /m 2 ) با استفاده از روش LMANN به 71/0 (m 2 /m 2 ) طبق روش BRANN کاهش یافت. استفاده از مؤلفه های اصلی باعث کاهش چشمگیر زمان محاسباتی شد. با اجرای مدل آموزش دیده BRANN روی تصاویر PRISMA به صورت پیکسل به پیکسل، نقشه شاخص سطح برگ نیشکر تولید شد. ارزیابی این نقشه نشان داد که این نقشه تغییرات مکانی شاخص سطح برگ نیشکر را به خوبی نشان می دهد. نتایج این تحقیق بیانگر قابلیت بالای روش BRANN و تصاویر PRISMA برای بازیابی شاخص سطح برگ نیشکر است.

اثر جزیره گرمایی شهری به دلیل تلاقی با چالش های محیط زیستی مهم قرن بیست و یکم یکی از مهم ترین بررسی ها در مورد پدیده های محیط زیستی است. در همین راستا، مطالعه دمای سطح زمین (LST)، چشم انداز واضحی از بررسی جزایر گرمایی در شهرها به دست می دهد که با توجه به اقلیم گرم و خشک شهر یزد، بررسی وضعیت و عوامل اثرگذار بر LST در این شهر را ضروری می نمایاند. این پژوهش با استفاده از تصویر فیوژن شده طیفی و مکانی لندست-8 برای ماه آگوست سال 2020 میلادی و با بهره گیری از الگوریتم های یادگیری ماشین سعی دارد تا تغییرات LST را با محاسبه پارامترهای مختلف مرتبط با چشم انداز سطح زمین شهری مدل کند. بر اساس نتایج این پژوهش، فیوژن طیفی-مکانی تصویر لندست-8 با سنتینل-2 به روش بارزسازی پن، موجب افزایش 10.7%ی دقت کلی و 16.5%ی ضریب کاپا در طبقه بندی این تصویر شد. این پژوهش همچنین نشان داد که اکثر پارامترهای مرتبط با همسایگی با پوشش اراضی در رده 1 تا 11 تأثیرگذاری بر LST شهر یزد قرار دارند. دراین بین، مجاورت با پوشش زمین های بایر در شعاع 100، 50 و 150 متر به ترتیب رتبه 1 تا 3 مهم ترین پارامترهای اثرگذار بر LST را از آن خود کردند. این پژوهش نشان داد که تغییر آرایش پوشش اراضی می تواند بر LST اثرگذار بوده و تغییر پوشش زمین های بایر به مناطق ساخته شده، تا °C 1.1، به پوشش گیاهی، تا °C 2.1 و تغییر 30% از زمین های بایر به پوشش گیاهی، تا °C 1.6 می تواند میانگین LST را در شهر یزد کاهش دهد. همچنین این پژوهش با بررسی دو رویکرد مختلف شبیه سازی ایجاد پوشش گیاهی در سطح شهر یزد نشان داد که رویکرد صرفه جویی در زمین می تواند میانگین LST را در شهر یزد تا 1.3 درجه و رویکرد تقسیم زمین تا °C 1.4 کاهش دهد.

تعیین دقیق نیاز آبی محصولات گوناگون و همچنین میزان آب مصرفی در سطحی پهناور و در زمان واقعی یکی از مهم ترین نیازهای متخصصان آب وخاک است. پیش نیاز آن نیز تعیین تبخیروتعرق مرجع است. معمولاً محاسبه این پارامتر براساس استفاده از داده های اقلیمی و حل معادلات تجربی انجام می شود اما، به دلیل محدودبودن و توزیع نامناسب ایستگاه های هواشناسی، اغلب استفاده از داده های آنها سبب ایجاد خطا در محاسبه این پارامتر می شود. بهترین گزینه، به منظور برطرف کردن این محدودیت، استفاده از داده های سنجش از دوری است. بدین منظور می توان از محصولات گوناگون ماهواره ای بهره برد و با ترکیب آنها، برای تهیه نقشه های به روز تبخیروتعرق مرجع و واقعی اقدام کرد. ازاین رو تحقیق حاضر به منظور بررسی امکان استفاده از محصولات سامانه های WaPOR و ERA5 با هدف محاسبه میزان تبخیروتعرق مرجع روزانه، برمبنای روش تجربی پنمن مانتیث و ارزیابی و صحت سنجی خروجی های آن در سطح استان سیستان و بلوچستان ایران انجام شده است. نتایج تحقیق نشان داد که سامانه های سنجش از دوری با دقت بالای 80%، در محل ایستگاه های هواشناسی، مقدار تبخیروتعرق مرجع را برآورد کرده اند و در تمامی ایستگاه ها خطای کمتر از 2 میلی متر گزارش شد. همچنین فصل زراعی پانزدهم خرداد تا پانزدهم آبان، در مقایسه با فصل زراعی اول آذر تا پانزدهم اردیبهشت، تبخیروتعرق مرجع به دست آمده از داده های ماهواره ای همبستگی بالاتری را نشان می دهد. ازآن جاکه مقادیر برآورد و صحت سنجی شده دقت مورد قبولی داشتند، در گام بعدی می توان، در هر نقطه از استان، از این سامانه ها استفاده کرد

در این پژوهش هدف بررسی توانمندی و قابلیت سنجش ازدور و تصاویر ماهواره ای در بررسی تغییرات طیفی گیاه گندم و تشخیص امراض و استرس آن در منطقه دشت مغان در شهرستان پارس آباد هست. دستیابی به چنین قابلیتی می تواند در پیش بینی به موقع امراض و آفت ها و هم چنین جلوگیری از گسترش آن و استفاده به موقع از قارچ کش ها و سموم دفع آفات نباتی مفید واقع شود. در راستای نیل به این هدف خصوصیات طیفی گندم و گیاهان دیگر موجود با استفاده از ماهواره های IRS و لندست 8 موردبحث و بررسی قرار می گیرد. گیاه گندم دارای گونه های مختلفی هست که در این منطقه گندم آتیلا و گندم کوهی بیشتر کشت می شود که در این تحقیق رفتارهای طیفی آن ها مورد ملاحظه قرار می گیرد. در این پژوهش از 146 نقطه کنترل زمینی استفاده شد که بیشترین درصد منطقه ازلحاظ درجه استرس به طبقه 2 و کمترین آن به درجه صفر یا طبقه سالم تعلق گرفت. پس از اعمال تصحیحات اتمسفری و هندسی بر روی تصاویر ماهواره ای موجود ؛ نسبت های باندی مختلفی به منظور شناسایی بهترین ترکیب باندی و تفکیک پذیری کلاس های سالم و درجه های استرس یک ، دو و سه مدنظر قرار گرفت. جهت نیل به این هدف از شاخص های استرس و سبزینگی پوشش گیاهی مختلفی استفاده شد. از بین شاخص ها، شاخص GNDVI بیشترین کارایی را داشت و توانست 81% وضعیت مناطق را درست برآورد کند. شاخص GVI دارای بیشترین مقدار ضریب کاپا و صحت کلی به ترتیب با 94/0 و 3/95 است که نشان از کاربرد بالای این شاخص در درجه بندی استرس گیاه گندم می باشد. هم چنین این شاخص بیشترین مساحت را به درجه استرس یک اختصاص داد.

در مطالعات زمین شناسی و کانی شناسی، وجود پوشش گیاهی سالم و خشک در پیکسل های حاوی اطلاعات طیفی اجتناب ناپذیر است. بنابراین، بازیابی اطلاعات در حد زیرپیکسل، مانند برآورد میزان حضور یک کانی در یک پیکسل از تصاویر سنجش از دور ابرطیفی، مسئله ای مهم محسوب می شود. در این پژوهش، روش عمق پیوستار اصلاح شده اثر پوشش گیاهی (VCCD)، برای کاهش اثر پوشش گیاهی سالم و خشک در تخمین میزان کانی های هدف، با استفاده از داده های طیف سنجی، آزمایشگاهی کانی شناسی و تصاویر هایپریون (Hyperion) اصلاح و در منطقه اوغلانسر در شمال غرب ایران مورد صحت سنجی قرار گرفت. تخمین پوشش گیاهی سالم و خشک در سطح پیکسل، به ترتیب، با شاخص SAVI و عمق عارضه جذبی در ۲۱۰۲ نانومتر انجام شد. اصلاح عمق حذف پیوستارشده (CRBD)، با روش VCCD، تا آستانه حداکثری حضور پوشش گیاهی سالم برابر با ۶۰ و برای گیاه خشک در بازه 60-56 و ترکیب گیاه سالم و خشک در بازه ۷6-۷2% امکان پذیر است. تأثیر وجود نویزهای تصادفی و تغییر نوع پوشش گیاهی در عملکرد روش اصلاح شده بررسی شد و نتایج نشان داد که روش VCCD توسعه یافته، در مقایسه با وجود نویزهای تصادفی در طیف ها و تغییر نوع پوشش گیاهی، حساسیت بیشتری ندارد. بعد از اصلاح ضرایب مدل و پس از تأیید کارآیی آن، روش پیشنهادی برای اصلاح CRBD و کاهش اثر پوشش گیاهی، روی تصویر Hyperion، اجرا شد. طبق نتایج، حضور پوشش گیاهی سالم و خشک در کانی های کائولینیت و مسکویت منجر به تخمین کمتر از مقدار واقعی می شود. میزان بهبود در صحت برآورد کانی با اعمال روش VCCD درمورد کانی های کائولینیت و مسکویت، به ترتیب، معادل 0.25 و 0.13 ضریب تعیین و میزان خطا 0.0108 و 0.0125 است.

اصطلاح جزیره حرارتی شهری ( UHI )، پدیده تغییر دمای مناطق شهری در مقایسه با مناطق پیرامون آن را توصیف می کند. اثرات UHI شامل: افزایش مصرف انرژی و آب، افزایش آلودگی هوا و تداخل در آسایش حرارتی می باشد. جزیره حرارتی سطوح شهری ( SUHI ) در برگیرنده الگوهای دمای سطح زمین ( LST ) درمناطق شهری است که با UHI در لایه تاج پوشش شهری و لایه مرز شهری ( UBL ) در ارتباط است و با سنجش از دور حرارتی قابل بررسی است . با توجه به اینکه SUHI دارای نوسانات روزانه و فصلی می باشد لذا نیاز به داده های چند زمانه در تحلیل SUHI ، دور از انتظار نیست. در این تحقیق از داده های چند زمانه MODIS (آکوا و ترا)، به منظور تحلیل SUHI در شب و روز در کلانشهر تهران استفاده شد. خواص فیزیکی و بیوفیزیکی سطح زمین از قبیل کاربری اراضی، ارتفاع، آلبدو، شاخص پوشش گیاهی NDVI و شاخص سطوح نفوذناپذیر NDBI به منظور تفسیر تغییرات LST و SUHI استفاده شد. نتایج نشان داد که SUHI در تهران، دارای نوسانات مکانی و زمانی روزانه و فصلی است به طوریکه در ایام گرم سال در طول روز جزیره سرمایی سطوح شهری ( SUCL ) در سطح شهر تهران تشکیل می شود. در شب مقدار شاخص SUHI بین 2 تا 5 درجه سانتی گراد (حداکثر در بهار) متفاوت است. همچنین نتایج نشان داد که ویژگی های حرارتی متفاوت پوشش های زمین، آلبدو و ارتفاع مهمترین عوامل تغییرات روزانه SUHI تهران است در حالی که تغییرات فنولوژیکی پوشش گیاهی و آلبدو، مهمترین عوامل تغییرات فصلی SUHI تهران می باشد. [1] . Surface urban Cool Island

سیلاب های شدید یکی از فاجعه بارترین حوادث طبیعی به شمار می روند. این سیلاب ها می توانند به تغییرات مورفولوژیک قابل توجهی در چشم انداز منطقه منجر شوند. در این مقاله به پاسخ ژئومورفولوژیک رودخانه های کوهستانی ایلام به سیلاب شدید سال 1394، با ارائه روابط بین تغییرات مورفولوژیک و عوامل کنترل کننده آن در سرشاخه های رودخانه کنجانچم (بالادست سد ایلام)، پرداخته شده است. یک رویکرد یک پارچه از جمله تجزیه و تحلیل تغییرات عرض کانال، برآورد دبی اوج، و شاخص های هیدرولیک در بازه های مورد مطالعه، تعیین درجه رسوب دهی در بازه ها، و بررسی نقش عوامل انسانی در تشدید پاسخ سیلاب در مطالعه این واقعه استفاده شد. روابط بین میزان گسترش کانال و عوامل کنترل کننده در مقیاس بازه با استفاده از مدل های رگرسیون چندمتغیره بررسی شد. نتایج بیانگر این بود که در این مدل ها نسبت عرض رابطه ای نسبتاً قوی با پایداری جانبی، عوارض انسانی، درجه رسوب دهی، و توان واحد جریان محاسبه شده براساس عرض کانال قبل از سیلاب دارد و ضرایب تبیین چندمتغیره (2R) در محدوده بین 73/0 تا 8/0 قرار گرفت. نتایج نشان داد که متغیرهای هیدرولیک به تنهایی قابلیت توضیح پاسخ کانال به سیلاب های شدید را نداشته و گنجاندن فاکتورهای دیگری از قبیل پایداری جانبی، درجه رسوب دهی، و عوامل انسانی برای افزایش قابلیت توضیح مدل های رگرسیون موردنیاز است.

سنجش از دور حرارتی، با فراهم آوردن قابلیت محاسبه دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر ماهواره ای، نقش مهمی در مطالعات محیط زیستی از جمله مطالعات اقلیمی، شناسایی گسل های پنهان و یا در مواردی پی جویی منابع زمین گرمایی ایفا می کند. در این مقاله با استفاده از اطلاعات بدست آمده از باند های حرارتی ماهواره لندست 8، دمای سطح زمین در لحظه تصویربرداری از منطقه ای دارای گسل های بیسمنتی محاسبه گردیده است. اطلاعات حرارتی حاصل از منطقه محاط بر گسل شهداد و قسمت جنوبی گسل نایبند، که در محدوده ی شرقی شهرستان کرمان قرار دارند، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. نتایج این تحقیق نشان داد که در نزدیکی زون مرکزی این دو گسل عمیق و بزرگ تجمع های حرارتی سطحی وجود دارد. طبق نتایج بدست آمده از پژوهش حاضر این تجمعات حرارتی با فاصله گرفتن از زون مرکزی گسل کاهش می یابد. بر اساس انطباق موقعیت گسل ها و پیکسل های دمای بالا، تجمع های خطی حرارتی می توانند کلیدی جهت شناسایی گسل های اصلی در مناطق با لیتولوژی و سن مشابه در نقشه های بدست آمده از دمای سطح زمین باشند. در مطالعه حاضر با توجه به موقعیت گسل ها و نقشه های دمایی، دو منطقه ی با حداکثر تمرکز نمودارهای هم دمای مشمول کران بالای طیف دمایی نقشه LST منطقه، استخراج و ارائه گردیده است. با توجه به شیب نمودارهای هم دما به سمت زون مرکزی گسل در مناطق مذکور، و با توجه به نزدیک بودن عمق گسل های بیسمنتی به مواد داغ تشکیل دهنده آستنوسفر زمین، مناطق معرفی شده می توانند به عنوان پتانسیل اولیه وجود منابع زمین گرمایی مورد بررسی تفصیلی واقع شوند.

آبِ حاصل از ذوب برف نقش عمده ای در تأمین آب مورد نیاز برای فعالیت های کشاورزی، منابع طبیعی، صنعتی، و نیازهای انسانی، به ویژه در مناطق کوهستانی، دارد. در مقایسه با روش های سنتی، کاربرد داده های سنجش از دور برای برآورد سطح پوشش برف قابلیت های بیشتری دارد. در این مطالعه، با استفاده از تصاویر ماهواره ای MODIS و با به کارگیری دو الگوریتم NDSI و LSU، سطح پوشش برف حوضة سقز در استان کردستان محاسبه شده است. برای مقایسة دقت این روش ها، از تصاویر IRS، که دارای قدرت تفکیک مکانی بالایی هستند (24 متر)، استفاده شد. بدین منظور، سطح برف در تصاویر هم زمان MODIS و IRS برآورد شد. سپس، در مناطق مختلف و یکسان در دو تصویر، پیکسل های انتخاب شده، سطح برف، و رابطة خطی رگرسیونی بین نتایج حاصل از IRS و دو روش به کاررفته برای تصاویر  MODISجداگانه محاسبه شد. برای بررسی معنی داربودن رابطه از آزمون آماری t (احتمال 95 درصد) و رابطة رگرسیونی استفاده شد. بر اساس نتایج به دست آمده از رگرسیون، روش LSU همبستگی بیشتری (98 درصد) دارد و در آزمون t نیز اختلاف معنی داری بین تصاویر IRS و روش LSU وجود ندارد. بنابراین، روش LSU، در مقایسه با روش NDSI، از دقت بیشتری در برآورد سطح برف برخوردار است.

مشاهدات و تفسیر اشکال رسوبی- ژئومورفیک رودخانه ها در طول سیلاب های شدید و پس از آن، برای درک بهتر مکانیسم واکنش تغییرات رودخانه، اساسی می باشد. از جمله پاسخ های ژئومورفولوژیک رودخانه ها به سیلاب می توان به گسترش کانال ، حمل و نقل و رسوب مواد بسیار دانه درشت، تغییرات عرض پهنه های فرسایشی و تراکمی ، فرسایش ساحلی کانال و ایجاد نهشته ها و اشکال رسوبی در بستر و حاشیه رودخانه ها اشاره کرد. هدف از انجام این مطالعه، شناسایی اشکال رسوبی و مورفولوژیک رودخانه های کوهستانی بالادست سد ایلام در پاسخ به سیلاب شدیدی که در آبان ماه سال 94 در استان ایلام  اتفاق افتاد می باشد. برای نیل به این هدف، بازدیدهای میدانی از 100 سایت (هم در سطح آبراهه های بالادست و هم در رودخانه های اصلی منطقه مورد مطالعه) به منظور جمع آوری اطلاعات کیفی در فرآیندها (به عنوان مثال انتقال رسوب، فرسایش ساحلی) که مسئول تغییرات مورفولوژیک است، صورت گرفت. با استفاده از روش توصیفی- تطبیقی، تجزیه و تحلیل رسوبات سیلابی از طریق بررسی خصوصیات کیفی بافت و ساختار نهشته های سیلابی انجام شد. انواع مختلفی از نهشته ها و رخساره های سیلابی به عنوان اثرات مشخصه سیلاب شدید ایلام ثبت و با استفاده از GPS تعیین موقعیت شد. نتایج حاکی از وجود سه نوع نهشته رسوبی(تپه تخته سنگی، نهشته طولی شنی تخته سنگی و نهشته جانبی شنی تخته سنگی) و یک نوع از اشکال روساحلی(باریکه تخته سنگی) در آبراهه های کوهستانی و چهار نوع نهشته رسوبی(نهشته طولی، نهشته مورب، نهشته مرکب جانبی و نهشته دماغه ای) و یک نوع از اشکال روساحلی(پشته شنی) در رودخانه های اصلی موردمطالعه بود. همچنین توالی خاص فضایی از اشکال رسوبی در امتداد رودخانه های کوهستانی پیدا شد، به طوری که ابتدا تشکیلاتی از تپه و باریکه قلوه سنگی ایجاد شده، سپس این اشکال توسط نهشته های طولی و جانبی در بازه های پایین تر جایگزین شده بودند.

یکی از مهم ترین و کلیدی ترین موارد برای تصمیم گیری، برنامه ریزی و مدیریت شهری یکپارچه، وجود اطلاعات مکانی جامع است. پژوهش حاضر، با هدف بررسی و ظرفیت سنجی شهرداری بابلسر از نظر پیاده سازی و توسعه زیرساخت داده های مکانی (SDI) انجام شده است. این پژوهش، توصیفی- تحلیلی مبتنی بر مصاحبه و به لحاظ هدف کاربردی است. جامعه آماری تحقیق، شامل کارکنان شهرداری بابلسر است و نمونه های آماری آن از واحدهای کلیدی مؤثر در SDI بخشی شهرداری انتخاب شده اند. به منظور مطالعه و ارزیابی شهرداری بابلسر از نظر پیاده سازی و توسعه SDI، از مدل مفهومی توسعه SDI ملی ایران استفاده شد. مطابق نتایج، بعضی از چالش های مهم در زمینه پیاده سازی SDI شهرداری بابلسر عبارت اند از: پایین بودن آگاهی، فرهنگ و ادراک متولیان اصلی تولید و به کارگیری داده های مکانی، نبود سیاست ها و دستورالعمل های مشخص برای تولید داده ها و فراداده های مربوط به آن و استانداردسازی و به روزرسانی داده و فراداده های مربوط، ذخیره سازی و تهیة نسخة پشتیبان، نحوه نمایش به اشتراک گذاری و تجزیه و تحلیل داده ها و نیز دستورالعمل های کنترل کیفیت داده ها، و نبود منابع مالی و بودجه های تعریف شده در برنامه های بلندمدت و میان مدت شهرداری. بااین حال، وجود انگیزه بالا در سیاست گذاران شهرداری و کارشناسان بعضی از واحدها برای فراهم کردن امکان استفاده از سیستم GIS در واحدهای مختلف شهرداری و وجود شرایط فنی لازم و بسترهای مخابراتی به منظور برقراری ارتباط میان همه واحدهای مؤثر در فعالیت SDI، از قوت های بسیار مهم در راستای پیاده سازی SDI بخشی شهرداری مورد مطالعه هستند.

در این تحقیق پایش نمکزارهای مناطق خشک کاشان و مهارلو با استفاده از داده های LISSIII ماهواره IRS-P6 مورد بررسی قرار گرفت. پس از انجام تصحیحات لازم برای تفسیر چشمی، از بهبود کنتراست و ساخت تصاویر رنگی کاذب استفاده گردید تا نمکزارها به خوبی مشخص گردد. سپس با توجه به بازتاب های طیفی نمکزار در باندهای مختلف سنجنده مورد استفاده و نسبت گیری طیفی، شاخص های نمکزار نسبتی(RSCI) و نمکزار تفاضلی نرمال شده(NDSCI) تعریف شدند. هدف از ارائه این شاخص ها به حداکثر رساندن اختلاف بازتاب های طیفی نمکزارها و زمینه آن به منظور ایجاد تصویری با کیفیت مطلوب می باشد تا تمایز آنها امکان پذیر شود. برای ارزیابی میزان تفکیک پذیری، پراکنش پیکسل های نمکزار و غیرنمکزار در نمودار دوبعدی بررسی شد. در نهایت با آستانه گذاری و ماتریس خطا مشخص شد که شاخص های نمکزار RSCI و NDSCI بهترین تفکیک پذیری را نشان می دهند. نتایج نشان داد که شاخص های RSCI و NDSCI برای پایش نمکزارهای مناطق خشک با استفاده از داده های ماهواره ای چندطیفی کارآیی دارند.

تصمیم گیری، یکی از مهم ترین و اساسی ترین وظایف مدیریت است و تحقق اهداف سازمانی، به کیفیت آن بستگی دارد. در مناطق کشاورزی، تغییرات کاربری اراضی، ناشی از تصمیم گیری کشاورزان است و تصمیم گیری در این زمینه، تأثیر بسیاری بر این سیستم می گذارد. به طور متقابل، رخدادهای مختلف زیست محیطی، بر تصمیم ها و رفتار آینده انسان تأثیر مستقیم می گذارند؛ بنابراین، مدل سازی تغییرات کاربری اراضی، متأثر از پیچیدگی های ناشی از تعامل انسان و محیط است. دراین صورت، شناسایی عوامل مؤثر محیطی و اجتماعی- اقتصادی در تصمیم گیری و درک چگونگی بازخورد تغییر کاربری اراضی در محیط (ناشی از تغییر آن در طولانی مدت)، چالشی کلیدی برای مدل سازی این تعاملات در مدیریت پایدار زمین محسوب می شود. در این پژوهش، مدل سازی تصمیم گیری کشاورز برای تعیین نوع کشت، با استفاده از مدل M-Logit در منطقه سگزی، با به کارگیری مدل مبتنی بر عامل ارائه می شود. بدین منظور ابتدا ساختار معیشتی منطقه برای نمایش ناهمگنی حاکم بر رفتار فردی مشخص می شود. سپس با استفاده از مدل M-Logit، عوامل مؤثر و میزان تأثیر آن ها بر تصمیم گیری، بسته به نوع معیشت فرد شناسایی می شود. درنهایت، با محاسبه بردار، انتخاب های انواع کشت برای هر کشاورز، شبیه سازی و در مدل عامل مبنا، با استفاده از قانون تناسب تصادفی نوع کشت انتخاب می شود. این پژوهش، با بررسی عوامل مؤثر مدل M-Logit در هر گروه معیشتی و هر نوع کشت نشان می دهد که با توجه به شرایط حساس منطقه و خطر بیابان زایی، عوامل محیطی از جمله عوامل شیمیایی خاک، به همراه عوامل درآمدی، نقش مؤثرتری در تعیین انواع کشت دارند.

پدیده جزیره حرارتی شهری به طور کلی به وسیله یک کاهش در جریان گرمای نهان و یک افزایش در گرمای محسوس در مناطق شهری صورت می گیرد. امروزه این پدیده یکی از معضلات عمده شهرهای بزرگ می باشد، به طوری که توجه بسیاری از محققان و متخصصان در رشته های مختلف را به خود جلب نموده است. در این تحقیق جزایر حرارتی شهر تهران که یکی از پرجمعیت ترین شهرهای دنیا بوده و هر روزه بر جمعیت و ساخت و سازهای آن افزوده می شود، مورد مطالعه قرارگرفته است. هدف این پژوهش، استفاده از تصاویر ماهواره ای به منظور مقایسه دو شاخص تفاضل پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI) و سطوح غیرقابل نفوذ (ISA) به عنوان پارامترهای نمایشگر جزایر حرارتی شهری سطحی (SUHI) از طریق بررسی رابطه آن ها با شاخص دمای سطحی زمین (LST) و نقشه کاربری اراضی می باشد. بدین منظور از تصویرTM ماهوارهلندست 5، مشاهدات دمایی ایستگاه های هواشناسی، نقشه کاربری اراضی 2000/1و مدل زیرپیکسل استفاده شده است. نتایج این بررسی نشان می دهد که رابطه ای خطی و قوی بین LST و ISA وجود دارد، درحالی که رابطه ی بین LST و NDVI بسیار ضعیف و منفی می باشد و به منظور بررسی کمی LST در مطالعات مربوط به جزایر حرارتی شهری با استفاده از سنجش از دور حرارتی، شاخص ISA بسیار مناسب تر از شاخص NDVI می باشد. هم چنین با برررسی درصد سطوح غیرقابل نفوذ در هر یک از کاربری ها این نتیجه حاصل شد که کاربری مسکونی به دلیل وجود سطوحی مانند آسفالت، بتن و... دارای بیش ترین درصد سطوح غیرقابل نفوذ وکاربری پوشش گیاهی دارای کم ترین درصد سطوح غیرقابل نفوذ می باشند.

تلفیق تصاویر ماهواره ای و ایجاد داده هایی با قابلیت مکانی و طیفی بالاتر از داده های موجود جایگاه و نقشی ویژه در مباحث سنجش از دور دارد. این درحالی است که دقت و کارآیی همه مراحل پردازش در مسیر استفاده از این داده ها به دقت و اعتمادپذیری داده تولیدشده وابسته است. درنهایت، استفاده بهینه از تصویر تلفیق شده مبتنی بر دقت روش تلفیق است. بررسی این مهم به انتخاب درست شاخص ارزیابی، متناسب با هدف و حیطه کاربرد تصویر تلفیق شده، نیاز دارد. ارجحیت حفظ اطلاعات مکانی و طیفی درکاربردهای گوناگون، همچون منابع طبیعی، مناطق شهری و مانند آن، متفاوت است. بنابراین، انتخاب بهترین روش تلفیق با بررسی ازطریق شاخص های ارزیابی کیفیت تصویر متناسب با حیطه کاربرد تصویر یکی از چالش های کاربران در این زمینه است. ازاین رو، مقاله حاضر به آنالیز و ارزیابی بیست روش رایج ارزیابی کیفیت تصویر، با هدف معرفی شاخص مناسب در بین شاخص های مطرح براساس کاربرد تصویر تلفیق شده، معرفی عوامل تفاوت نظر شاخص ها در بیان کیفیت و ارائه مدلی برای دریافتن توانای هریک از شاخص ها در نمایش اعوجاجات رخ داده در جنبه اطلاعات طیفی و مکانی تصویر پرداخته است. بدین منظور، دو شاخص فیلتر بالاگذر و زاویه نگاشت طیفی به منزله مبنای اطلاعات مکانی و طیفی تصویر درنظر گرفته شد و عملکرد هریک از شاخص ها در بیان کیفیت داده های شبیه سازی شده، که شامل تصاویری با اعوجاج طیفی و مکانی کنترل شده است، بررسی شد. برای ایجاد اعوجاج طیفی از اثر اعمال فیلتر بالاگذر، جابه جایی باند و تغییر تن رنگ بهره گرفته شده است. همچنین، از فیلتر پایین گذر و عملگرهای فرسایشی با عنصر ساختاری با ابعاد متفاوت برای مخدوش کردن اطلاعات مکانی استفاده شده است. در بررسی های انجام شده در این تحقیق، از تصاویر ماهواره های Landsat8،EO-1 وWorldview که قدرت تفکیک طیفی و مکانی متفاوت دارند، استفاده شد. از هر تصویر قطعاتی با کاربری اراضی متفاوت به منزله تصاویر تست برش داده شد. نتیجه ارزیابی شاخص ها روی تصاویر تست دسته بندی شاخص ها، از نظر توانایی نمایش انحرافات طیفی و مکانی، در سه گروه قرار می گیرد. دسته نخست روش های مبتنی بر نویز برای ارزیابی کلی تصویر در مقابل نویز است، شامل شاخص های ERGAS، MSE، PSNR، WSNR. دسته دوم روش های هم سو با روش نگاشت زاویه طیفی« SAM» که به دلیل نمایش بهتر انحرافات طیفی، برای برآورد تخریب اطلاعات طیفی تصویر مناسب تر است و شاخص های BIAS, RASE, Q, MSSIM, NQM, FSIM, SRSIM, SAM را دربر می گیرد. دسته سوم شاخص هم روند با شاخص فیلتر بالاگذر «HPF»، شامل شاخص های MAD و RFSIM است که برای برآورد تخریب اطلاعات مکانی تصویر مناسب تر است.

با توسعه شهرها، چشم اندازها تغییر می کند. ساختمان ها، جاده ها و دیگر زیرساخت ها، جایگزین زمینهای روباز و پوشش گیاهی می شوند. این توسعه منجر به شکل گیری جزیره حرارتی شهری شده که به موجب آن مناطق شهری دماهای گرمتری را نسبت به مناطق روستایی اطراف شهر تجربه می کنند. این تغییرات دمایی باعث پایین آمدن کیفیت زندگی شهری، بویژه در مسایل مربوط به آسایش دمایی می شود. از آنجایکه بیشتر سطوح شهری را بام ها، خیابان ها و پیاده رو ها تشکیل می دهند توجه به این سطوح شهری در کاهش اثر جزیره حراتی می تواند موثر باشد. هدف این تحقیق بررسی نقش بام های انعکاسی در کاهش اثر جزیره حرارتی شهری می باشد. در این تحقیق با استفاده از تصاویر چند زمانه لندست TM ، تاثیر استفاده از بام های انعکاسی (ایزوگام) بروی تغییرات بازتاب، جذب و دمای سطح شهر کرمانشاه بین سالهای 1987 تا 2011 مورد بررسی قرار گرفت. برای بدست آوردن دمای سطح زمین از الگوریتم تک باندی کین و همکاران استفاده شد. نتایج بررسی های آماری نشان داد که میزان قابلیت انعکاس در دوره زمانی مورد مطالعه به طور میانگین 8 درصد افزایش داشته است و این افزایش انعکاس موجب افزایش مساحت طبقه دمایی خنک که توزیع آن بروی ساختمانهای مسکونی است، شده است. این در حالیست که با توسعه شهر و کاهش پوشش گیاهی داخل شهر و اطراف رودخانه قره سو، مساحت طبقه دمایی بسیار خنک کاهش زیادی داشته است و مساحت طبقه دمایی بسیار گرم افزایش داشته است. بررسی تغییرات فضایی بازتاب و دمای سطح زمین در دوره مورد مطالعه نشان داد که در مکانهایی که بازتاب افزایش یافته است دمای سطح با کاهش همراه بوده است و استفاده از بام های انعکاسی در کاهش اثر جزیره حرارتی می تواند موثر باشد.

فراوانی و شدت وقوع پدیده طوفان های گردوغبار طی چند سال اخیر در منطقه غرب آسیا و به ویژه در کشور ایران، افزایش پیدا کرده است. تاکنون آثار زیانبار این پدیده در مراحل گوناگون زندگی گیاهی، جانوری و انسانی بررسی شده است. در این پژوهش، تأثیر این پدیده در بازتابندگی طیفی گیاه گندم که مهم ترین گونه کشاورزی کشور به شمار می رود، بررسی و باندهای بهینه برای هریک از شاخص های باریک باند در مطالعه تأثیر این پدیده در گندم تعیین شده است. دو رقم از گندم (Triticum aestivum L. ) در محیط گلخانه و در شرایط کنترل شده پرورش داده شد و با استفاده از دستگاه تونل باد در طول روزهای متفاوت، بدون گردوغبار، دو، چهار و شش روز، و دو دوره رشد متفاوت، سه برگی شدن و خوشه دهی، درمعرض گردوغبار قرار گرفتند. اندازه گیری طیفی با استفاده از دستگاه طیف سنج Fieldspec-3-ASD با محدوده طیفی کامل انجام شد. چهار شاخص باریک باند طیفی جدید شامل NDVI، RVI، SAVI و PVI برای کل نمونه ها و همچنین، برای نمونه های مراحل سه برگی شده و خوشه دهی به طور جداگانه محاسبه و همبستگی بین این شاخص ها و تعداد روزهای گردوغباری بررسی شد. دقت نتایج تخمین تعداد روزهای گردوغباری با استفاده از R 2 و RMSE و روش اعتبار متقابل سنجیده شد. فقط باندهای بهینه انتخاب شده در شاخص SAVI2 محاسبه شده برای داده های مرحله خوشه دهی در محدوده طیفی SWIR قرار داشت. نتایج نشان دادند که در کل سه حالت، شاخص PVI ارتباط قوی تری (70/0 =RMSE،80/0=R 2 ) به نسبت دیگر شاخص ها، با تعداد روزهای گردوغباری نشان می دهد. همچنین، شاخص ها قابلیت بهتری در تخمین تعداد روزهای گردوغباری در داده های مرحله سه برگی شدن (77/0 67/0 و 80/0 63/0)، درقیاس با داده های مرحله خوشه دهی (91/0 73/0 و 71/0 62/0) نشان دادند. بنابراین، تعداد روزهای گردوغباری با استفاده از روش شاخص های باریک باند در مراحل ابتدای رشد گیاه با دقت بالاتری تخمین زده می شود.

افزایش دمای سطح زمین و شکل گیری جزایر حرارتی در کلان شهرها به یکی از معضلات زیست محیطی تبدیل شده است که در نتیجه گسترش برنامه ریزی نشده این شهرها پدید آمده است. امروزه استفاده از تصاویر ماهواره ای در مطالعات محیط زیست شهری به دلیل فراهم آوردن دید یکپارچه و کاهش هزینه و زمان انجام مطالعات، رشد فزاینده ای داشته است. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات دمایی و گسترش جزیره حرارتی در شهر مشهد به دنبال گسترش این شهر در دهه های اخیر است. در این تحقیق با استفاده از تصاویر چندزمانه لندست (TM 1987، ETM+ 2000 و OLI/TIRS 2014) و روش حد آستانه NDVI و قانون پلانک برای تصاویر TM و ETM+ و الگوریتم دو پنجره برای تصاویر OLI/TIRS، دمای سطح زمین استخراج شد. سپس دمای سطح زمین نرمال گردید و رابطه آن با کسر پوشش گیاهی و تغییرات کاربری - پوشش زمین بررسی شد. نتایج نشان داد که حدود 2500 هکتار از اراضی کشاورزی و فضای سبز به کاربری ساخته شده تبدیل شده که تقریباً برابر با افزایش مساحت طبقه دمایی بسیار گرم بوده است. این موضوع نشان می دهد که کاهش پوشش گیاهی، مهم ترین عامل در گسترش جزایر حرارتی شهر مشهد بوده است. بررسی تعییرات دمای سطح زمین و جزیره حرارتی نشان داد با از بین رفتن پوشش گیاهی داخل و اطراف شهر طبقه دمایی بسیار خنک (29- 25 درجه سانتیگراد)، جای خود را به طبقه دمایی متوسط (37 – 33 درجه) داده است. همچنین با دستکاری دامنه های اطراف شهر، دمای آنها افزایش یافته و به طبقه دمایی گرم (41 – 41 درجه) و بسیار گرم (45 – 41 درجه) تغییر یافته اند. نتایج تغییرات توزیع دمای سطح نشان داد که چندین خوشه دمایی در شمال غرب، جنوب و جنوب غرب مشهد توسعه یافته اند. این تغییرات در شمال غرب به دلیل دستکاری اراضی متصل به شهر برای آماده سازی این اراضی برای گسترش آتی شهر و در جنوب به دلیل توسعه فرودگاه بوده است. همچنین دامنه های رو به آفتاب در غرب و جنوب غرب به دلیل دستکاری این دامنه ها گرم تر شده اند. علاوه بر این، تبدیل اراضی کشاورزی در شرق و شمال شرق باعث تغییر دما از طبقه دمایی خیلی خنک و خنک (33 - 29 درجه) به متوسط و تا حدودی گرم شده است.

استفاده از پیشرفت های تکنیکی اخیر در شناسایی و نقشه برداری شوری خاک ها، گامی به جلو در مدیریت خاک های شور است. هدف پژوهش حاضر، استفاده و ارزیابی روش های گوناگون برآورد شوری خاک سطحی در عمق صفر تا پنج سانتی متر اطراف دریاچه طشک و بختگان با وسعت 8062 هکتار است. شوری خاک در این ناحیه عامل مهمی در عملکرد محصولات کشاورزی است. در پژوهش حاضر از سه روش متفاوت برای برآورد شوری خاک استفاده شد و نتایج این سه روش با داده های شوری اندازه گیری شده روی زمین مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، 143 نمونه برداشت شد و مقادیر هدایت الکتریکی عصارة استخراج شده از گل اشباع یا ECe آنها تهیه شد. نمونه های مرتبط به صورت منظم روی شبکه ای 750متری برای ارزیابی مدل رگرسیون (RM) و روش کریجینگ معمولی (OK) جمع آوری شدند. برای روش سوم نیز طبقه بندی نظارت شدة (Scl) تصاویر ماهواره ای مربوط به سنجندة LISS-III به کار گرفته شد. در این پژوهش از مدل های رگرسیونی خطی، توانی و نمایی به منظور تخمین مقادیر شوری استفاده شد و مقادیر رقومی تصاویر ماهواره ای در آنها به عنوان متغیر مستقل و مقادیر Ece به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شدند. برای تولید نقشة تخمین شوری از روش کریجینگ استفاده شد. در مورد تصاویر ماهواره ای، پیکسل های آموزشی با الگوریتم حداکثر احتمال مشابهت، طبقه بندی و سپس نقشة پوشش زمین تهیه شدند. نتایج پژوهش نشان دادند که مدل های رگرسیونی نمی توانند مقادیر شوری را به خوبی تخمین بزنند و شاخص های پوشش گیاهی همبستگی ضعیفی با مقادیر شوری خاک سطحی دارند. در مکان هایی که مقادیر شوری بیشتر از 16 دسی زیمنس بر متر بود، درصدهای شوری منتج از طبقه بندی نظارت شده و روش کریجینگ معمولی تقریباً مشابه بودند اما در سایر کلاس های شوری، مقادیر به دست آمده از این دو روش با یکدیگر تفاوت داشتند. در طبقه بندی نظارت شدة داده های سنجندة LISS-III، سطوح خاک بایر با مقادیر شوری بیش از 16 دسی زیمنس بر متر، با موفقیت شناسایی و تفکیک شدند. مدل رگرسیون، 100درصد محدودة مطالعه شده را شور برآورد کرد و روش کریجینگ، 6/87 درصد از خاک های منطقه را به عنوان خاک شور، <4 دسی زیمنس برمتر، طبقه بندی کرد در حالی که طبقه بندی نظارت شدة داده های سنجندة LISS-III، 5/62 درصد از خاک های منطقه را شور تشخیص داد. هر کدام از این روش ها محدودیت هایی دارند، از این رو به منظور برآورد شوری خاک، تلفیق آنها پیشنهاد می شود.