مقایسه ترکیبات باندی بهینه به منظور برآورد پارامتر کدورت آب در دریاچه ها با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنتینل-۲ و لندست-۸ (مطالعه موردی: مخازن چاه نیمه)

با توجه به اهمیت و جایگاه پایش وضعیت خصوصیات کیفی منابع آب، استفاده از فناوری ­هایی همچون سنجش از دور که موجب افزایش سرعت و دقت اطلاعات پایش وضعیت کیفی آب می­ شوند، ضروری به ­نظر می ­رسد. یکی از کلیدی­ ترین خصوصیات کیفی آب ­ها؛ کدورت می باشد، که از منابع اصلی رسوب در پهنه ­های آبی است که به طور مستقیم بر موضوعاتی همچون؛ انتقال رسوب، زندگی آبزیان، مدیریت دریاچه­ ها و مخازن اثر می ­گذارد؛ درنتیجه پایش کدورت آب­ها از بحث ­های مهم در زمینه مدیریت منابع آبی می­ باشد. پایش به روش سنتی و آزمایشگاهی دقیق؛ اما زمان­بر و پرهزینه است، درنتیجه استفاده از قابلیت­ های علومی همچون سنجش از دور در این زمینه می تواند مفید باشد. رویکرد انجام­ شده در این پژوهش برای برآورد نقشه ­های پهنه­ بندی پارامتر کدورت مبتنی بر روش­ های تجربی و مدل های توسعه داده شده براساس الگوریتم ­های شبکه عصبی بوده ­است. هدف اصلی در مطالعه حاضر، بررسی و مقایسه ترکیبات باندی مختلف جهت برآورد پارامتر کدورت با استفاده از داده ­های طیفی تصاویر ماهواره­ای سنتینل-۲ و لندست-۸ است. با توجه اهمیت پارامتر کدورت آب و محدودیت­های موجود در اندازه‎ گیری ‎های زمینی و همچنین موقعیت منطقه مطالعاتی مدنظر که همواره در معرض چالش­ های گوناگون محیطی و جغرافیایی است؛ استفاده همزمان از قابلیت­ های مدل­ های شبکه عصبی برای مدل­سازی و همچنین سنجش از دور به منظور برآورد پارامترهای کیفی آب لازم و کاربردی است. با توجه به بررسی ­های انجام­ شده در این مطالعه؛ می ­توان نتیجه گرفت که به واسطه داده ­های طیفی تصاویر ماهواره­ای سنتینل-۲ و لندست-۸ می­توان نقشه ­های پهنه ­بندی پارامتر کدورت آب را با دقت مطلوبی برآورد کرد. در این پژوهش از چهار فرم ترکیب باندی مختلف (باندهای تکی، نسبت باندی، نسبت مشتق طیفی و شاخص اختلاف نرمال) استفاده شده است که به ترتیب نتایج مرتبط با مقدار ضریب تشخیص و معادل ۰/۸۶، ۰/۸۳، ۰/۸۳ و ۰/۸۹ و RMSE برابر با ۳/۲۶، ۳/۵۲، ۳/۴۳ و ۲/۷۹ هستند، به نحوی که در فرآیند مدل­ سازی هر کدام از ترکیبات به صورت مستقل به عنوان ورودی مدل درنظر گرفته شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان­ دهنده آن است که ترکیب باندی شاخص اختلاف نرمال، نتایج به مراتب بهتری را برآورد می کند؛ اما با توجه به این موضوع که نتایج ترکیبات باند تکی نیز نتایج خوبی را دارا بود و اختلاف اندکی با مدل مشتق شده از ترکیبات شاخص اختلاف نرمال داشت و همچنین ذکر این موضوع که انتخاب باند تکی موجب کاهش محاسبات می­ شود؛ می ­توان از ترکیبات باندهای تکی به عنوان ترکیبات بهنیه باندی جهت برآورد پارامتر کدورت آب در این منطقه مطالعاتی استفاده نمود.

Keywords:

پایش کیفیت آب ها , ترکیبات باندی , پارامتر کیفی کدورت , تصاویر ماهواره ای سنتینل ۲ , لندست ۸ , شبکه عصبی