برف و تشخیص آن با استفاده از تصاویر و اطلاعات ماهواره ای

جغرافیا
برف و تشخیص آن با استفاده از تصاویر و اطلاعات ماهواره ای چكیده : تصاویر و اطلاعات ماهواره ای دارای كاربرد وسیعی در مطالعات مختلف محیطی و منابع زمینی از جمله در زمینه برف هستند. وسعت این كاربردهای صرفاً به دلیل مزیت های برجسته و منحصر بفرد این تكنیك به لحاظ:تصویر همزمان در چند طول موج، تكرار بودن تصاویر، یكسان بودن زاویه تابش خورشید در تمام تصاویر ماهواره ای سطح پوشش وسیع، امكان استفاده از كامپیوتر و دیگر سخت افزارهای ویژه برای تعبیر و تفسیر اطلاعات، دارا بودن سیستم جمع آوری اطلاعات با بررسی و مطاعه سریع در زمان كوتاه برای یك منطقه وسیع می باشد. اطلاعات حامل از ماهواره های جدید و سنجنده های دقیق آنها مانند MoDI، امكان تعیین دقیقتر مناطق برفی و تضمین مساحت پوشیده شده از برف را فراهم ساخته است. كلمات كلیدی: برف سنجی سنجش از دور سنجنده MODIS تشخیص و جداسازی ابر از برف مقدمه: برف یكی از اشكال بارش است كه به دلیل طبیعت ایجاد تاخیر در تبدیل آن به رواناب، تفاوتی خاصی با سایر مولفه های بیلان آب دارد، پوشش برفی در یك حوزه برییلان آب و انرژی آن حوزه اثر می گذارد. بنابراین عامل مهمی در تغییرات اقلیمی یك منطقه محسوب می شود. تعیین تغییرات زمانی ذوب برف و آب معادل برف برای پیش بینی سیلاب، مخازن و كشاورزی یك منطقه بسیار حائز اهمیت است.امكان تخمین پوشش برفی به وسیله اطلاعات سنجش از راه دور در تحقیقات اخیر مورد توجه محققین قرارگرفته است و تحقیقات زیادی خصوصا برای محاسبه پوضشش و بودجه برفی براساس تخمین های دقیق از اطلاعات ماهواره صورت گرفته است. یكی از مهمترین مشلات تصاویر ماهواره،ای تشخیص برف از را بدر تصاویر است زیرا ضریب باز تابشی هر دو یكسان بوده و همین ابر جدا سازی ابراز برف را با مشكل مواجه می سازد. برای رفع این مشكل استفاده از سیستم های سنجش از دور پیشرفته و الگوریتمهای جداسازی دقیقتری می تواند راهگا باشد.وجودپوشش برف براییدو،اب وهواوتشعشع زمین اثر می گذارد،اما انچه درهیدرلوزی بیشتر اهمیت دارد اب موجوددر برف است.برف را می توان به عنوان یك مخزن ساده در نظر گرفت كه مقدار آب این مخزن در مكان و زمان تغییر می یابد. پوششهای برفی در بیشتر مناطق از جمله ایران بصورت فصلی می باشند و فقط در بعضی از مناطق قطبی یا كوهستانهای خیلی بلند بطور دائم بصورت یك حفاظ روی یخچالها قرار میگیرند. اطلاع از نحوه انباشت و ذوب برف جزو اصلی ترین اطلاعات برای اهداف پیش بینی رواناب و جویان رودخانه ها می باشند. وجود یخ در مناطق مرتفع حوزه می تواند باعث بند آمدن جریان رودخانه ای و موجب بروز سیلاب گردد در بعضی از نقاط وجود قطعات یخ مشكلاتی را در طرح‌های هیدورلیك ایجاد میكند. یخ زدگی زمین نیز بر نفوذ و رواناب اثر میگذارد،متدهای سنتی برف كه متكی به اندازهگیریهای صعرایی می باشدغالبابامحدودیت امكانات دسترسی وتداركات مواجه بوده ، لذا امكان تعیین توزیع زمانی و مكانی برف و یخ بعلت عدم كفایت تعداد داده ها برای كل ناحیه تحت تاثیر در زمانهای مختلف انباشت و ذوب فراهم نمی گردد. به علت مشكلات اندازه گیری پوشش برفی در نواحی كوهستانی به علت مشكلات اندازه گیری پوشش برفی در نواحی كوهستانی از روشهای سنجش از دور برای اندازه گیری مشخصات پوشش برفی می توان استفاده نمود.در این روش می توان بدون تماس فیزیكی با آن پدیده اطلاعات ارزشمندی (مانند میزان تشعشع الكترو مغناطیسی جذب شده یا ساطع شده) را بدست آورد. فهرست مطالب مقدمه: 1 مشخصه‌های موثر برف بر امواج الكترو مغناطیس: 3 استفاده ازتصاویرماهوارهای: 7 فرضیات مربوط به نظارت پوشش برف: 10 معرفی سنجنده MODIS: 12 برف سنجی 14 تشخیص و حذف ابر: 15 روش تعیین پوشش برف: 22 الف) جداسازی ابر: 22 1- معیار برای ابرهای ارتفاع بالا: 24 2- معیار اختلاف باندهای حرارتی: 25 3- معیار باندهای مرئی: 27 4- معیار اندیس برفی به همراه انعكاس باند 6: 28 اندیس NDSI: 29 ب) ماسک حرارتی: 30 ج) تعیین پوشش برف، 31 مراجع : 35 چكیده : 41