بازتابندگی سطحی

ذرات با قطر کمتر از 5/2 میکرومتر به شدت سلامتی ساکنین شهرهای بزرگ را تهدید می­کند. تا کنون روش­های مختلفی برای آشکارسازی این ذرات با استفاده از تصاویر ماهواره­ای پیشنهاد شده­است. اغلب این روش­ها نیاز به واسنجی برای اقلیم­های متفاوت دارند. در این پژوهش با استفاده از رگرسیون خطی، بین سهم بازتابندگی ناشی از پراکنش توسط هواویزها ، مستخرج از داده­های سنجنده مودیس و غلظت ذرات معلق با قطر کمتر از دو نیم میکرومتر اندازه­گیری­شده توسط دوازده ایستگاه آلودگی­سنج شهر تهران یک ارتباط برقرار شد. محاسبه هواویزه مستلزم محاسبه بازتابندگی سطحی می­باشد. برای محاسبه بازتابندگی سطحی در باندهایی که از ذرات معلق شهری متاثر می­شوند، از روابط تجربی موجود بین بازتابندگی در طول موج­های مرئی و 12/2 میکرومتر استفاده شد. با استفاده از نقشه توزیع آلودگی ذرات معلق که از این روش ترسیم شد، ملاحظه می­شود که آلودگی مناطق مرکزی بیش از سایر قسمت­های شهر می­باشد. برای کاهش عدم قطعیت، در مراحل آماده­سازی و پردازش در این تحقیق تست ابر با استفاده از روش آستانه­گذاری دمای درخشندگی انجام گردید.

دسترسی هم زمان به تصاویر ماهواره ای با قدرت تفکیک زمانی و مکانی بالا در بسیاری از مطالعات ضروری است. این در حالی است که، فقط با استفاده از تصاویر یک سنجنده، این نیاز تأمین نخواهد شد. اما می توان با استفاده از تلفیق تصاویر سنجنده های گوناگون، که قدرت تفکیک زمانی (مانند MODIS) و مکانی (همانند Landsat) بالا دارند، به این مهم دست یافت. بدین ترتیب، هدف اصلی تحقیق حاضر اجرا و ارزیابی میزان دقت یکی از جدیدترین و کارآمدترین مدل های ترکیب تصاویر ماهواره ای با عنوان ESTRAFM است. برای اجرا و ارزیابی این مدل، دو دورة زمانی (مقطع نخست بین روزهای 204 تا 220 و مقطع دوم بین روزهای 220 تا 236 سال 2016) در نظر گرفته شد. برای اعتبارسنجی نتایج، از تصاویر سنجندة OLI در موزائیک کناری، در جایگاه دادة مشاهداتی (تصویرمبنا)، استفاده شد. نتایج ارزیابی این دو دوره نشان داد میانگین همبستگی باندهای آبی، سبز، قرمز و فروسرخ نزدیکِ تخمین زده شده با تصویر دریافتی از سنجندة OLI، به صورت میانگین در این دو دوره، به ترتیب برابر با 90/0، 91/0، 91/0 و 85/0 و میانگین میزان مجذور میانگین مربعات خطا و چهار باند مذکور به ترتیب برابر با 025/0، 030/0 ، 036/0 و 049/0 است که، به ترتیب، معادل 3/15، 2/16، 5/16 و 7/13 درصد خطا در باندهای مورد نظر است. افزون بر این، با توجه به میزان همبستگی بالا (87/0R 2=) و مجذور میانگین مربعات خطای ناچیز (056/0RMSE=) بین مقادیر NDVI پیش بینی شده و NDVI حاصل از باندهای مشاهداتی، می توان بیان کرد علاوه بر اینکه این مدل در برآورد مقادیر بازتابندگی سطحی دقت مطلوبی دارد؛ می توان از آن (مانند NDVI) برای پیش بینی میزان محصولات نیز استفاده کرد. براساس نتایج مدل ESTARFM، می توان عنوان کرد مقادیر پیش بینی شدة باندهای گوناگون دقت مناسبی دارند و می توان از این مدل برای ترکیب تصاویر، به قصد افزایش قدرت تفکیک های مکانی و زمانی، استفاده کرد.