بخشی از مقاله
چکیده
کاربرد سنجش از دور درپایش منابع آب را میتوان به دو قسمت ارزیابیهای کمی وکیفی تقسیم نمود.ارزیابیهای کمی،تعیین عمق ویا ژرفاسنجی و ارزیابیهای کیفی، اندازهگیری پارامترهای شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی مانند شوری، موادمعلق، رنگآب، فیتوپلانکتون، جلبک، کلروفیل و...هستند.روشهای مرسوم عمقیابی از جمله لایدار و سونار پرهزینه و زمانبر می باشند، اقتصادیترین و سریعترین روش تعیین عمق، استفاده از تصاویرماهوارهای است، که هم ارزانتر است هم با دقت بالاتر درزمان کمتری سطح بیشتری را پوشش میدهند.
با استفاده از فنآوری سنجش از دور میتوان به جمعآوری اطلاعات درزمان کوتاه و درگسترهی جغرافیایی وسیع، دستیافت، این مورد برای کشورایران که دارای گستره-یوسیع آبی است،اهمیت ویژهای دارد.هدف این مقاله، بررسیتوانمندی تصاویرماهوارهایلندست-8 درعمق سنجی مناطقساحلیجزیرهکیش است. معروفترین مدلهایتجربی در این زمینه، مدللایزینگا - - Lyzenga واستامپ - - Stumpfهستند که با یکدیگر مقایسه شدهاند.
الگوریتمی که استامپ - - 2003 به منظور برآورد مقادیر عمق از تصاویر ماهوارهای ارائه کرده، نسبت به مدلهای قبل، به اطلاعات اولیهی کمتری نیاز دارد.این الگوریتم بر مبنای مقادیر-نسبیبازتابی در باندهای مرئی عمل میکند.نتایج ارزیابی این پژوهش نشان میدهد که مقدار انحراف معیار مقادیر عمق واقعی و محاسباتی با الگوریتم لایزینگا، 1,92 متر و با الگوریتم استامپ2,20متر میباشد که میتواننددر تعیین عمق مناطق ساحلی مناسب باشند.
.1مقدمه
مناطق ساحلی ازجمله منابع آبی هستند که به دلیل تماس بیشتر با عوامل انسانی و بهره برداریهای بشر مورد توجه ویژهای هستند. این مناطق از جنبههای سیاسی، اقتصادی، زیستمحیطی و گردشگری و...بسیار با اهمیت هستند بنابراین شناسایی ویژگیهای جغرافیایی و هندسی مناطقساحلی گامی مهم برای برنامهریزی ، بهرهبرداری و محافظت از این منابع طبیعی است
برای انجام امور مختلف دریایی نظیرکشتیرانی، احداث ومدیریت سازههای دریایی، کاربردهای نظامی، تعیین مسیرامن برای کشتیها، تغییرات بستردریا، انتقال رسوبات، تعیین مقدار رسوبات در اطراف سازههای دریایی و... اطلاع داشتن از عمق آب، امری ضروری میباشد.
باتوجه به موقعیت جزیره کیش و تنوع زیستی در آن دانستن ویژگیها و اطلاعات عمق آب برای زیستگاههای دریایی و شرایط اقلیمی و تهیه نقشههای جنس بستر و لولهگذاری و کابل گذاری امری حیاتی است. اندازه گیریهای مستقیم درمناطق ساحلی بسیار پرهزینه بوده و به زمان نسبتازیادی نیاز دارد، اماروش های سنجشازدوری توانایی بالایی در جمعآوری اطلاعات در زمان کوتاه و در دامنهای وسیع دارند که مناسبترین روش است.سنجشازدور متکی بر انرژی بازتابی ازپدیده هاست.
بازتاب انرژی از آب تابع خصوصیات ذاتی آب و مواد موجود در آن - موادآلی و معدنی - است. تصاویر ماهوارهای با توان تفکیک بالا بدون محدودیتهای مرزی در تصویربرداری به راحتی در دسترس کاربران قرار دارندکه برای تعیین عمق درمناطقآبی، نیاز به مهارت وتجهیزات کمتری هستند. بنابراین استفاده از روشهای ماهوارهای، باعث صرفه جویی در هزینه و زمان میگردند
ابراهیمی کیا در تحقیق خود به ارزیابی روشهایعمقسنجی با استفاده از تصاویرماهوارهیآیکونوس، پرداخته وروشهای عمق سنجیJupp، Stumpf،PCA، Lyzenga،ANN را با هم مقایسه نموده ودرارزیابیها به این نتیجه رسیده است که روشJupp کم دقتترین روش وLyzenga،ANN دقت بالاتری نسبت به روشهای قبل دارند
با استفاده از داده های ماهواره ارتفاع سنجی توپکس-پوزایدون به عمق یابی در دریایعمان پرداخته است.مقایسه روش ارتفاع سنجی ماهوارهای با نقشه هیدروگرافیحاصل از روش صوتی با کشتی، انطباق خوب این دو مدل دراکثرمناطق را نشان می دهد. انحرافمعیار انطباق این روش درمنطقه درحد40,8 مترارزیابی گردید که با توجه به محدوده تغییرات عمق منطقه تا1200متر، مناسب ارزیابی می شود
آوریده، به کمک تصاویرماهوارهای فراطیفی سنجنده ی هایپریون درجزیره قشم، با استفاده از الگوریتم استامپ با دقت 1,38 متر به برآورد عمق آب مناطق ساحلی پرداخته که برای کاربردهای ویژه درمناطق ساحلی، با توجه به هزینه و زمان پردازش، روش مناسبی است همچنین، S.Ehses,J.Rooneyبا استفاده از مدلهای نسبت باندیو تصاویرماهوارهای WorldView-2به برآورد عمق در مناطقی که عمق زیر20متر دارند پرداختهاند، درواقع از روشهای نسبی درتعیین عمق آبهای کمعمق، استفاده کرده و با دقت مناسبی عمق را درمنطقه ایسلند برآورد کردهاند
هدف کلی این تحقیق، بررسی و تعیین عمق آبهای ساحلی با استفاده از تصاویر ماهواره ای - لندست- - 8 است. روشهای مورد ارزیابی الگوریتم هایی هستندکه بر روی تصاویر لندست-8،پیاده سازی و ارزیابی میشوند.با استفاده ازاین الگوریتم-ها بهترین باندهای طیفی لندست-8 برای برآوردعمق آبهای ساحلی ارائه میگردد.
شکل:1 موقعیت جغرافیایی جزیر ه کیش
عمق آبهای خلیج فارس به طورمتوسط در شرق بین 50 تا 80متر و در غرب حدود 10 تا30 متراست. عمیقترین نقطه خلیجفارس گودالی است به عمق 93 متر که در15کیلومتری جنوب جزیره تنب بزرگ واقع شده است - آوریده، حمیدرضا - .عمق آب شیرین در سطح خلیج در حدود32 سانتی متر است که حجم آن مقدار کوچکی از آب خلیج را تشکیل میدهد.
.2 داده های مورد استفاده
2-1 مشخصات ماهواره ی لندست
ماهواره ی لندست-8 دارای دو حسگر میباشد یکی سنجنده عملیاتی 1 - OLI - و دیگری سنجنده حرارتی - .2 - TIRS سنجنده اول شامل نه باند طیفی و سنجنده دوم دارای دو باند حرارتی می باشد
