دفاعیه کارشناسی ارشد (محیط زیست) پیش‌بینی میزان کلروفیل-آ با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست-۸ و سنتینل-۲ به کمک سامانه تحت وب Google Earth Engine (نمونه موردی: دریاچه زریبار)

 | تاریخ ارسال: 1400/9/1 | 
دانشجو: آقای سعید ماله میر
استاد راهنما:  دکتر محمد دلنواز
زمان: یکشنبه ۰۷ آذر ماه ۱۴۰۰ ساعت: ۱۰:۳۰

لینک ورود به جلسه
چکیده:
بیش از ۶۰ درصد جمعیت جهان در محدوده ۱۰۰ کیلومتری پهنه‌ های آبی زندگی می کنند و پیش‌بینی می‌شود رشد آینده جمعیت در اطراف سواحل این‌ پهنه‌ ها بیش از هر جای دیگر در زمین باشد. بشر تنها از سواحل به عنوان محل زندگی استفاده نمی­کنند، بلکه برای فعالیتهای تجارتی نظیر استخراج موادمعدنی، دفع زباله های تولیدی مثل فاضلاب، زباله‌های صنعتی و  کشاورزی، ماهیگیری و توریسم  نیز استفاده می­کنند.  با گذشت زمان و گسترش جوامع و به تبع آن افزایش استفاده از منابع آبی، تغییر خصوصیات کیفی منابع آبی افزایش پیدا کرده است. رشد جمعیت و آلودگی­های ناشی از تخلیه انواع فاضلاب­های شهری، صنعتی و کشاورزی، شیرابه­های محل دفع زباله و روان آب­های سطحی باعث گسترش آلودگی و محدودتر شدن منابع آب شده است. منابع آبی سطحی مانند دریاچه­ها، رودخانه ­ها و مخازن سدها بیشتر از منابع آبی زیر زمینی در معرض آلودگی هستند. این آلودگی اغلب منجر به افزایش مواد مغذی و شکوفایی جلبک‌ها و عواقب آنها مانند افزایش کلروفیل-آ، تغییر در اکسیژن محلول و در نهایت کاهش کیفیت آب می‌ گردد. با توجه به ارتباط تنگاتنگ کیفیت آب با سلامت محیط و کیفیت زندگی، نظارت و پایش کیفیت آب امری ضروری می باشد. با پایش تغییرات کیفیت آب، می­توان روندهای بلندمدت کاهش کیفیت آب ناشی از منابع انسانی و طبیعی را مشاهده، ارزیابی و تصحیح نمود و همچنین تغییرات کیفیت آن را برای آینده پیش­بینی کرد. با توجه به اینکه روش­های سنتی برای ارزیابی کیفیت آب زمان­بر، پر خطر و هزینه سنگینی در بر دارد متخصصان از تکنولوژی جدیدی تحت عنوان سنجش از دور استفاده کردند. از تصاویر ماهواره ­ا‌ی می‌توان به عنوان ابزاری مناسب جهت پایش پارامترهای کیفیت آب در پهنه­های آبی استفاده نمود. در این تحقیق میزان کلروفیل- آ دریاچه زریبار با استفاده از تصاویر لندست-‌۸ و سنتینل-‌۲  در سه مقطع زمانی در سال­های ۲۰۱۸ و ۲۰۱۹ به کمک سامانه تحت وب Google Earth Engine بررسی شد. به این منظور شاخص‌های طیفی (۲DBA، ۳DBA، NDCI و FLH-Violet) بر روی تصاویر مذکور اعمال گردید و میزان کلروفیل-آ پیش ­بینی شده با میزان واقعی زمینی مقایسه گردید تا مناسب­ترین شاخص طیفی و تصویر ماهواره ­ای برای تخمین میزان کلروفیل-آ انتخاب شود. نتایج مطالعه نشان داد شاخص­ های ۲DBA و NDCI قادر به پیش­ بینی میزان کلروفیل-آ با دقت خیلی بالایی نسبت به سایر شاخص­ ها می­ باشند. در نهایت نتایج حاصل از تصاویر سنتینل-۲ و لندست-۸ با هم مقایسه شدند که نتایج به دست آمده از تصاویر سنتینل-۲ میزان کلروفیل-آ را با دقت بالاتری نسبت تصاویر لندست-۸ پیش­ بینی کرده است با توجه به اینکه سامانه GEE تحت رویکرد وب عمل می‌کند و تمام الگوریتم‌ها و محاسبات جهت پردازش تصاویر ماهواره‌ای در محیط ابری انجام می‌شود، سرعت پردازش بسیار بالا بوده و هم­چنین این سامانه در پایگله داده خود حجم عظیمی از داده ­های رایگانی که تمام تصحیحات آنها انجام شده است کاربر را قادر می ­سازد که الگوریتم مورد نظر را در مقیاس جهانی اجرا کند و به نتایج در مدت زمان کوتاهی برسد.
 
کلمات کلیدی: کلروفیل-آ، Google Earth Engine،  لندست ‌۸، سنتینل ۲، شاخص‌های طیفی، دریاچه زریبار
 




CAPTCHA

دفعات مشاهده: 60 بار   |   دفعات چاپ: 14 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر