شناسایی منشاء و مناطق تحت تاثیر طوفان‌های گرد و غبار در جنوب غرب ایران با استفاده از تصاویر مادیس

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

بسیاری از طوفان­‌ها، با استفاده از تصاویر و داده­‌های اقلیمی و محیطی بررسی می‌شوند. بیشتر تحلیل­‌ها به روش تولید دمای درخشایی، شاخص­‌ها و تصاویر رنگی کاذب محدود می‌شود. در موارد زیادی نیز برای منشاء­یابی طوفان­‌ها از تفسیر چشمی استفاده می­‌شود. با توجه کارایی متفاوت شاخص­‌ها و روش­‌ها، در این تحقیق، پهنه­‌های گرد و غباری با استفاده از روش طبقه‌بندی مکانی  تهیه و مرز پلی‌گون­های مربوطه به روش تصویر چشمی تدقیق شدند. منشاء­های تولید گرد و غبار نیز به روش تفسیر چشمی بر اساس معیارها شناخته شده، به نقشه در آمده­‌اند. برای شناخت طوفان‌های گرد و غبار سال­های 1384 الی 1387، تصاویر رنگی مرکب سنجنده MODIS منطقه تهیه و به نوارهای اولیه تشکیل دهنده آن­ها تجزیه شده و با استفاده از روش‌های مختلف پردازش و تفسیر آن­ها مورد پردازش و تفسیر قرار گرفتند. مقایسه پراکنش مکانی مناطقی که قبلا به­‌عنوان منشاء طوفان‌ها معرفی شده‌اند و آنچه که بر اساس نتایج این تحقیق به‌عمل آمده است، نشان از افزایش چشمگیر منشاءها و بحرانی بودن شرایط در منطقه دارد. تهیه نقشه‌­های روزانه مناطق تحت تاثیر گرد و غبار در طول سال و وضعیت سالانه اسقرار طوفان‌های شدید و بسیار شدید حامل گرد و غبار در دوره بررسی و معرفی مناطق اصلی تولید گرد و غبار ها در بین‌النحرین و تاثیرگذاری آن­ها بر طوفان‌هایی که به سمت جنوب و جنوب ‌غرب ایران وارد می‌شوند از دیگر نتایج این تحقیق به شمار می‌روند. بررسی­‌ها نشان می‌دهد که نتایج به‌دست آمده از به کارگیری روش طبقه‌بندی، با نتایج حاصل از مدل‌سازی به روش محاسبه اختلاف دمای درخشایی هم‌خوانی دارد. بنابراین، این روش ساده را می‌توان در مواقعی که به داده‌­های اصلی دسترسی وجود ندارد، برای تشخیص منشاء، کشند و مناطق تحت تاثیر طوفان‌های گرد و غبار پیشنهاد نمود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identification on dust storm sources and their affecting areas in south-west provinces of Iran, using MODIS image

نویسندگان [English]

  • Nader Jalali 1
  • Fazel Iranmanesh 1
  • Mohammadhadi Davoodi 2
1 Assistant Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, ‎Education and ‎Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
2 Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, ‎Education and ‎Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
چکیده [English]

Generally, satellite images and climatological and environmental data are used simultaneously in dust storm studies. Most of the processing techniques are limited to a few indices such as brightness temperature differences, normalized dust density index, aerosol optical depth, false color composite and visual image interpretation. Since the reliability of the above-mentioned methods are varied, so an attempt was made to increase the reliability of automatic spatial image clustering by contributing the expert knowledge via visual image interpretation. Therefore, the required satellite images were collected for a period of 2005 to 2008, in Mesopotamian, Syria and south-western provinces of Iran. For doing this, the MODIS color composite images were decomposed into their ordinary bands and then used for further analysis. In this research, spatial image clustering followed by visual image interpretation (hybrid classification) was applied for accurate mapping of geographical extents of dust storm with different intensities. The sources of dust storms were also identified through visual image interpretation by considering the interpretation criteria such as shapes and patterns. Comparison of the previous results and obtained by this research, indicated critical conditions in terms of dust storm occurrence in the region. Image clustering and hybrid classification led to daily dust persistence over the region and then those images compiled in order to prepare annual total heavy dust persistence map. The result of using brightness temperature difference method verified similarity and reliability of obtained results. Therefore, this simple method could be proposed for identification of dust sources, related plumes and their affecting areas, when raw image data are not available.

کلیدواژه‌ها [English]

  • dust storms
  • Iran
  • satellite images
  • Spatial Clustering
  • Visual Interpretation