محمدرضا مباشری

در پژوهش حاضر روشی برای جایگزین کردن چگالی های شار تصاویر سنجندة MODIS با استفاده از مدل انتقال انرژی مجمع (CRTM) که از مدل های حل معادلة انتقال انرژی است، ارائه شده است. بدین منظور اندازه گیری های رادیوساند مربوط به ایستگاه سینوپتیک بندرعباس به همراه چگالی های شار اندازه گیری شده از تصاویر شب سنجندة MODIS مستقر بر سکوی Aqua برای آب های عمیق خلیج فارس مورد استفاده قرار گرفت. بنابراین با استفاده از پیش بینی کننده های استاندارد نسخة هشتم مدل گذردهی مسیر نوری (OPTRAN) که بخش اصلی مدل CRTM است، اختلاف چگالی های شار محاسبه شده به وسیلة مدل CRTM و اندازه گیری شده به وسیلة سنجندة MODIS مدل سازی شده است. پس از پیاده سازی روش مورد نظر، مقدار میانگین RMSE چگالی های شار محاسبه شده از مدل CRTM با مقدار اندازه گیری شده برای تصاویر سنجندة MODIS منتخب برای آزمون کارایی روش، در تمام باندها W/(m 2 .µm.sr) 47/0 محاسبه شد که با اعمال تصحیحات ارائه شده در پژوهش حاضر به 39/0 تغییر یافت. مقدار میانگین RMSE دمای درخشندگی میانگین معادل این چگالی های شار نیز به ترتیب 45/6 و 27/5 درجة کلوین محاسبه گردید. با استفاده از روش ارائه شده در این پژوهش، مقادیر چگالی های شار حاصل از مدل CRTM به مقادیر چگالی های شار سنجندة MODIS نزدیک تر می شود. بنابراین می توان از این مدل برای ارزیابی چگالی های شار سنجندة MODIS استفاده کرد و در مواردی نظیر وجود نویز بالا یا وجود ابر در تصاویر یا ازکارافتادن سنجنده، داده های آن را با داده های محاسباتی مدل CRTM تصحیح شده جایگزین کرد. کلید واژه ها : پروفایل دما، MODIS، CRTM، ماهواره.

نوفه آشکارسازها در تصاویر ماهواره ای معمولا به صورت نوارهای افقی یا عمودی دیده می شوند. جهت نوارشدگی ها به تکنیک تصویربرداری سنجنده (پوش بروم یا ویسک بروم) بستگی دارد. در تصاویر سنجنده TM نیز برخی نوارشدگی ها دیده می شود که منشأ آنها آشکارسازهاست. از دلایل پیدایش نوفه نواری در تصاویر اخذشده به وسیله سنجنده TM می شود به تطابق نداشتن آشکارسازها، واسنجی نامناسب آشکارسازها و یا فرسایش آنها در طول زمان اشاره کرد. با توجه به اینکه سنجنده TM از تکنیک تصویربرداری ویسک بروم استفاده می کند، این نوارشدگی ها در تصاویر به صورت افقی دیده می شوند. نوفه نواری در تصاویر اخذشده در باند 4 از سطوح تاریک مانند دریا که در سطح یک پیش پردازش شده اند، رخ نمون بیشتری دارد. این نوع نوفه موجب بروز خطا در برخی اعمال مانند تصحیحات جوی بااستفاده از پیکسل های تاریک و دشوار شدن استخراج اطلاعات از تصاویر می شود. در این پژوهش، برای اصلاح نوفه نواری سنجنده TM، پس از شناسایی آشکارسازهای نوفه ای، روش های میانه (MM)، تطبیق ممان های مکانی اصلاح شده (MSMM) و پالایش تصویر در حوزه فرکانس و مکان (IFFD & IFSD) پیشنهاد شده است. برای بررسی نتایج حاصل، از برخی کمیت های آماری همچون میانگین و انحراف معیار و نیز، نمودار فراوانی و طیف فوریه تصاویر پیش و پس از اصلاح استفاده شده است. انحراف معیار در تصویر اولیه برابر با 56/1 است که پس از اصلاح تصویر، مقدارهای این کمیت برای روش های MM، MSMM، IFFD و IFSD به ترتیب برابر با 36/1، 42/1، 31/1و 26/1 است. کاهش به وجودآمده در انحراف معیار پس از حذف نوف، نواری، بهبود تصاویر را نشان می دهد. برای مقایسه این روش ها با یکدیگر و با کارهای دیگران، از MSE، RMSE و PSNR و همچنین، داده های شبیه سازی شده برای نوفه نواری متناوب استفاده شده است. مقدارهای به دست آمده PSNR برای روش های MM، MSMM، IFSD و IFFD به ترتیب برابر با 66/54، 14/51، 47/48و 65/45 دسی بل است. در این میان، بیشترین میزان PSNR و به تبع آن، کمترین میزان MSE مربوط به روش MM و MSMM بود که نشان از دقت بیشتر این روش ها درمقایسه با پالایه های حوزه فرکانس و مکان دارد.