تصاویر ماهواره

یکی از مشکلات زیست محیطی کشور ما وقوع رخداد توفانهای گردوغبار به ویژه در استانهای غربی و جنوبغرب کشور است. در این مطالعه، به بررسی توفان شدید و فراگیر مرداد ماه 1384 می پردازیم که در آن بخش وسیعی از کشور تحت تأثیر این توفان قرار گرفت. ملاک انتخاب روزهای گرد و غباری شاخص، گزارش گرد و غبار در اکثر ایستگاهها، حداقل دید و حداکثر تداوم می باشد. ابتدا جدول حداقل دید افقی روزانه با کمک داده های سازمان هواشناسی در 5 شهر غربی کشور ارائه می شود. سپس نقشه های همدیدی مربوط به این پدیده از وبگاه NOAA استخراج می شود و تفسیر همدیدی و دینامیکی آنها انجام می شود. سپس تصاویر سنجده MODIS ماهواره Aqua و میانگین غلظت جرمی ذرات گردوغبار این سنجنده در پدیده مورد نظر مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با کمک مدل لاگرانژی HYSPLIT مسیر ذرات گردوغبار ردیابی می شوند. پس از مسیریابی پس گرد ذرات گردوغبار، مناطق بیابانی کشور سوریه بعنوان کانون شکل گیری گردوغبار شناسایی شدند. در آخر، خروجی های غلظت گردوغبار مدل WRF-Chem مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور صحت سنجی، خروجیهای مدل در شهر تبریز این خروجیها با داده های غلظت سازمان محیط زیست و داده های دید افقی سازمان هواشناسی کشور مقایسه می شود. نتایج خروجیهای مدل به خوبی روند افزایش گردوغبار و روز حداکثر گردوغبار را نشان می دهد، اما این خروجیهای غلظت گردوغبار تفاوت چشمگیری با مقادیر واقعی دارد

زنجیرة مارکوف مدلی است که از آن برای پیش بینی وضعیت آینده براساس نرخ تغییرات گذشته استفاده می شود. این روش براساس احتمال تبدیل یک نوع پوشش زمین به نوع دیگر است. این احتمالات براساس تغییرات گذشته تولید می شوند و برای پیش بینی آینده به کار می روند. هدف مقالة حاضر ارزیابی مدل مارکوف برای شبیه سازی تغییرات درصد تاج پوشش گیاهی است. برای تهیة نقشة پوشش گیاهی تصاویر سنجندة TM ماهوارة لندست مربوط به سال های 1368، سال 1377 و سنجندة LISS III ماهوارة IRS برای سال 1385 از پناهگاه حیات وحش موته استفاده شد. به منظور پیش بینی وضعیت پوشش گیاهی در سال 1385 از مدل زنجیره مارکوف به وسیله نقشه های تهیه شدة مربوط به سال های 1368 و 1377 و در بازه زمانی 9ساله استفاده شد. دقت تمامی نقشه های تهیه شده در پژوهش ارزیابی شد. نقشة تهیه شده از تصویر سال 1385 برای مقایسه با نقشة تهیه شده از طریق مدل به کار گرفته شد. ضریب کاپا برای نقشة پیش بینی شده از زنجیرة مارکوف در حد متوسط 53 درصد بود. برای بررسی مناطق درست پیش بینی شده و قسمت هایی که باعث ایجاد خطای پیش بینی شده گردیدند، از روش مقایسه پس از طبقه بندی استفاده شد. نتایج نشان دادند به علت کاهش شدید درصد تاج پوشش گیاهی در اکثر مناطق و افزایش آن در مناطق قرق، این روش نتوانسته است با دقت مناسبی پیش بینی کند. اما این روش در مقیاس های کوچک، برای درک کلی از وضعیت آینده ارزشمند است. کلید واژه ها : زنجیرة مارکوف، تصاویر ماهواره، بررسی تغییرات، دقت پیش بینی.

در این مطالعه، مدلی ترکیبی از شبکه های عصبی ماژولار و پردازش تصاویر مادیس برای محاسبه دمای سطح زمین، در منطقه ای شامل شهر تهران، ارائه شده است. در این مدل، داده های تصاویر حرارتی با تکیه بر ویژگی های دمای درخشندگی در باندهای حرارتی 31 و 32 میکرومترسنجنده مادیس، به منزله ورودی در شبکه های عصبی ماژولار به کار رفته و روش جدیدی براساس ترکیبی از شبکه عصبی نگاشت خودسازمانده و الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات پیشنهاد شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد استفاده از این الگوریتم سبب توزیع مناسب داده های ورودی شبکه های عصبی می شود. در آخر، نتایج نهایی با مدل های شبکه های عصبی با آموزش و ساختار غیرماژولار نیز مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد که زمان آموزش مدل در پیش بینی دمای سطح زمین کاهش، و دقت مدل افزایش یافته است. اختلاف کم بین مقادیر پیش بینی شده و مقادیر واقعی دما در منطقه نشان می دهد که دما با دقت مناسبی در این مدل پیش بینی شده است، به طوری که میانگین خطای مدل ترکیبی مقدار 0081/0 و درصد خطای مطلق نیز 59/10 است.

خشک سالی یک پدیده آب و هواشناسی پیچیده بوده که متکی به چندین عامل محیطی است. این پدیده یک بلای طبیعی رایج بوده که بعنوان یکی از دغدغه های اکولوژیکی، هیدرولوژیکی، کشاورزی و اقتصادی بشر شناخته شده است. در این پژوهش به کمک داده های ماهواره ای و سامانه گوگل ارث انجین به مطالعه پدیده خشک سالی در استان آذربایجان غربی پرداخته شده است. در راستای تحقق این پژوهش، چهار شاخص SPI، NDVI، VCI و TCI انتخاب و برای یک دوره 23 ساله از تصاویر ماهواره ای سال های 2000 تا 2022 استفاده گردید. در این مطالعه تعداد 526 تصویر برای شاخص های NDVI، VCI و TCI و 8081 تصویر جهت محاسبه شاخص SPI استفاده گردید. نتایج پژوهش نشان داد، در سال های 2000، 2008، 2015، 2017، 2021 و 2022 خشک سالی های شدید و متوسط در بیشتر پهنه استان تجربه شده و همچنین در سال های 2002، 2006، 2009، 2010، 2011 و 2019 در قسمت های مرکزی، شمالی و جنوبی استان ترسالی های مختلفی وجود داشته است. همچنین شرایط نرمال نیز در سال های 2001، 2004، 2005، 2007، 2012 تا 2014 و 2016 در تمامی مناطق استان وجود داشته است. در مقایسه بین نتایج شاخص ها می توان بیان نمود که در پهنه استان آذربایجان غربی شاخص VCI و SPI حساس ترین شاخص برای شناسایی خشک سالی بوده که قادرند انواع خشک سالی ها را به خوبی شناسایی کنند. همچنین شاخص NDVI با توجه به حساسیت نسبتاً خوبی که برای شناسایی خشک سالی دارد، قادر است کاهش پوشش گیاهی در سال های خشک سالی را نشان دهد. در مجموع نتایج این پژوهش نشان داد که استان آذربایجان غربی در معرض خطر خشک سالی است.