ارائه شاخص طیفی جدید به منظور استخراج سطوح برفی با استفاده از تصاویر اپتیکی سنجش ازدور

ارزش و اهمیت ریزش های جوی و به خصوص حالت غیرمایع آن مانند برف؛ در بحث تامین آب مورد نیاز مجتمعات انسانی غیرقابل انکار است. در کشور ما که منطقه ای نیمه خشک محسوب می شود، ویژگی های برف و ذوب تاخیردار آن اهمیت بالایی در تامین آب در فصول کم آب سال دارد. از این رو مطالعه کمیت این پدیده همواره مورد توجه بوده است. دادهای سنجش از دوری به دلیل داشتن پوشش تکراری در زمینه پایش سطوح برفی به خوبی می توانند مورد استفاده قرار گیرند. روش های آشکارسازی مختلفی قابلیت استفاده در این زمینه را دارا هستند. شاخص های طیفی که به نوعی مبتنی بر استخراج بازتاب طیف های جذب و انعکاس برف هستند، به صورت خودکار قابلیت سطوح برفی را دارا هستند. در این مطالعه که به منظور ارزیابی چهار شاخص مهم در برف سنجی و معرفی یک شاخص طیفی جدید انجام شده است، از داده های ماهواره ای لندست۸ و سنتینل۲ بهره گرفته شده است. شاخص های طیفی برف مورد استفاده عبارت هستند از NDSI-S۳-NDSII-SWI و شاخص پیشنهادی PCSWIRI که مبتنی بر تحلیل مولفه های اصلی (PCA) است، بر روی تصاویر مورد استفاده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ارزیابی شاخص ها با استفاده از معیارهای ضریب کاپا و صحت کلی؛ نشان دهنده دقت بالاتر شاخص پیشنهادی (ضریب کاپای ۱ برای تصویر لندست ۸ منطقه اصلی، و ۰.۹۶ برای تصویر منطقه ارزیابی ۱) در تفکیک شباهت های طیفی برف و سایر پدیده ها در منطقه مورد مطالعه است. از این رو شاخص جدید می تواند جایگزین شاخص های برف؛ در مناطقی که اختلاط طیفی پدیده ای مانند نمک، باعث خطا در استخراج سطوح برفی می شود؛ باشد. همچنین برای محاسبه خودکار شاخص ها و شاخص پیشنهادی؛ برنامه کاربردی در محیط نرم افزار MatLAB توسعه داده شده و به صورت رابط گرافیکی تهیه گردید.

Keywords:

سطح برف , PCA , PCSWIRI , دریاچه ارومیه و دریاچه نمک