moji5
25th February 2010, 08:27 PM
چکيده
امروزه سنجش از دور به عنوان يک ابزار بسيار قوي مطرح بوده که جايگاه خاصي در پايش منابع طبيعي بخصوص پايش منابع آب دارا مي باشد. با توجه به اينکه وسعت بسيار زيادي از سطح زمين پوشيده از آب است جهت مطالعات منايع آب، اقدامات ميداني کاري پردردسر و پرهزينه بوده جايگاه خود را به پردازش تصاوير ماهواره اي داده است. اقداماتي نظير بررسي کيفيت آب شامل مطالعات شوري، بررسي مواد معلق و رسوب, بررسي رنگ آب, بررسي وجود فيتوپلانگتونها و جلبکها در آب, ميزان کلروفيل و همچنين مطالعات کمي منابع آب شامل اندازه گيريهاي تغييرات عمق و يا ژرفاسنجي منابع آب از جمله اقداماتي است که مي توان به کمک سنجش از ذور انجام داد. اين مقاله با هدف شناساندن نقش سنجش از دور در مطالعات منابع آب تدوين گرديده است تا راهگشايي باشد در استفاده از اين تکنيک در پايش منابع آب کشور.
مقدمه
بيش از 70% سطح زمين پوشيده از آب است بنابراين پايش و مديريت اين منبع عظيم بسيار مهم مي باشد. يکي از مناسبترين ابزار جهت بررسي و مطالعات منابع آب استفاده ار سنجش از دور است. سنجش از دور علم وسيع و گسترده اي است که در بسياري از زمينه ها کاربرد دارد و در طول سه دهه گذشته نقش و کاربرد آن در زمينه هيدرولوژي رشد بسيار زيادي داشته است. سنجش از دور علم وکسب اطلاعات بدون تماس نزديک با آنهاست. تکنيک سنجش از دور اين امکان را فراهم مي کندکه پايش منابع آب آسان تر و با هزينه کمتر انجام گردد. سنجش از دور متکي بر انرژي بازتابي از پديده هاست . خصوصيات بازتاب انرژي از آب تابع آب و مواد موجود در آب ( مواد آلي و معدني ) است. وجود مواد معلق , خزه ها و جلبکها در آب ,تلاطم آب و تغييرات حرارتي در طول روز بر ميزان بازتاب انرژي از آب موثر است.
فن سنجش از دور بر پردازش , بارزسازي و تجزيه و تحليل داده هاي ماهواره اي استوار است. از جمله داده هاي ماهواره اي که بدين منظور مي تواند مورد استفاده قرار گيرد مي توان به داده هاي حاصل از سنجنده TM وETM+ ماهواره لندست و سنجنده CZCS ماهواره نيمباس 7 و داده هاي ماهواره SPOT وNOAA و.... اشاره کرد.
کاربرد سنجش از دور در پايش منابع آب را مي توان به دو قسمت ارزيابيهاي کمي و کيفي اين منابع تقسيم نمود. در مورد ارزيابي هاي کمي منابع آب مي توان به اندازه گيريهاي تغييرات عمق و يا ژرفاسنجي منابع آب اشاره کرد. و در مورد ارزيابي هاي کيفي به بررسي و اندازه گيري پارامترهاي شيميايي , فيزيکي و بيولوژيکي مانند شوري آب ,مواد معلق و رسوب, رنگ آب, فيتوپلانگتون و جلبکها, کلروفيل و ... اشاره نمود.
تعيين مقدار رسوب و مواد معلق در آب از نظر کارهاي مهندسي اهميت فراواني دارد, مواد معلق به شدت به جريان آب وابسته است و نشان دهنده مقدار حرکت رسوب در رودخانه ها مي باشد . مواد معلق معمولا در طول بارندگي و بلافاصله بعد از وقوع بارندگي افزايش مي يابد و ته نشين شدن آن سبب تخريب محل زندگي گباهان آبزي مي گردد.
مي توان از مواد معلق رسوبي به عنوان رد پايي براي تشخيص آلوده کننده ها نيز استفاده کرد.
رنگ آب نيز بيان کننده اطلاعات کيفي آب مانند توليدات بيولوژيک مي باشد. اين پارامتر کيفي نشان دهنده زندگي يا عدم زندگي موجودات در آب مي باشد. رنگ آب در جاههايي که جلبک پلانگتون موجود باشد بصورت سبز تيره به نمايش در مي آيد.
مطالعه فراواني فيتوپلانگتونها از اين نظر مهم است که اين جلبکها زنجيره اصلي مواد غذايي در اقيانوسها مي باشند بنابراين بررسي رنگ آب به عنوان يک پارامتر کيفي آب بسيار مهم مي باشد.
نتايج حاصل از چندين طرح تحقيقاتي نقش مثبت سنجش از دور را در مطالعات منابع آب تاييد کرده است.
خرم و چشير( 1985 ) , از داده هاي سنجنده MSS ماهواره لندست جهت بررسي کيفيت آب استفاده نموده و براي پارامترهاي کيفي آب مدل ارزيابي ارائه نمودند . بدين منظور از 50 منطقه در خليج سان فرانسيسکو نمونه گيري انجام داده و سپس مدل رگرسيوني بين پارامترهاي کيفيت آب و ميانگين ارزشهاي انعکاسي (radiance ) باندهاي مختلف لندست را بسط دادند و براي هر کدام از پارامترهاي شوري , تيرگي[1] , مواد معلق و کلروفيل مدلي ارائه نمودند. و از اين مدلها براي پيش بيني و تهيه نقشه پارامترهاي کيفي آب استفاده کرد. آنها بيان نمودند که يک همبستگي قوي بين شوري و تيرگي آب وجود دارد بنابراين آب شور معمولا تيرگي بيشتري از آب شيرين دارد. آنها همچنين براي بررسي کلروفيل وتهيه نقشه موضوعي آن , نسبت گيري طيفي را پيشنهاد نمودند, بطوريکه نسبت باند آبي_قرمز(520- 450 ) به مادون قرمز نزذيک ( 1050 – 910) براي غلظت هاي کم کلروفيل و نسبت بين دو باند قرمز(690 – 630 ) به مادون قرمز نزديک(750-690 ) براي غلظت هاي زياد کلروفيل را پيشنهاد دادند.
برگاوا و ماريام (1992 ) , تاثير توام شوري و رسوبات جامد معلق را بر ميزان انعکاس طيفي آب در آزمايشگاه مورد بررسي قرار داده و نتيجه گرفتند که ميزان انعکاس با غلظت مواد معلق رابطه مستقيم و با سطح شوري رابطه عکس دارد. بدين ترتيب که با افزايش شوري و کاهش مواد معلق , انعکاس طيفي کاهش يافته و با کاهش شوري و افزايش مواد معلق , انعکاس طيفي افزايش پيدا مي کند.
سروان و بابان (1993 ) , با استفاده از داده هاي TM ماهواره لندست , پارامترهاي کيفي آب مانند مواد جامد معلق , شوري , فسفر کل و دما را مورد مطالعه قرار داده و با استفاده از داده هاي ميداني رابطه بين باندهاي سنجنده TM و پارامترهاي کيفي آب را مدلسازي کرد. وي از اين مدلها براي پيش بيني و تهيه نقشه پارامترهاي کيفي آب استفاده نمود.
علوي پناه و خدائي (1381 ) , به بررسي شوري و مواد معلق به عنوان دو پارامتر کيفي آب در درياچه اروميه پرداختند. بدين منظور از داده هاي TM ماهواره لندست در دو زمان مختلف استفاده گرديد. آنها بيان نمودند که باند 3 و 6 سنجنده TM براي بررسي توزيع و پراکنش بار معلق و شوري مناسبتر از بقيه باندها هستند. __________________
امروزه سنجش از دور به عنوان يک ابزار بسيار قوي مطرح بوده که جايگاه خاصي در پايش منابع طبيعي بخصوص پايش منابع آب دارا مي باشد. با توجه به اينکه وسعت بسيار زيادي از سطح زمين پوشيده از آب است جهت مطالعات منايع آب، اقدامات ميداني کاري پردردسر و پرهزينه بوده جايگاه خود را به پردازش تصاوير ماهواره اي داده است. اقداماتي نظير بررسي کيفيت آب شامل مطالعات شوري، بررسي مواد معلق و رسوب, بررسي رنگ آب, بررسي وجود فيتوپلانگتونها و جلبکها در آب, ميزان کلروفيل و همچنين مطالعات کمي منابع آب شامل اندازه گيريهاي تغييرات عمق و يا ژرفاسنجي منابع آب از جمله اقداماتي است که مي توان به کمک سنجش از ذور انجام داد. اين مقاله با هدف شناساندن نقش سنجش از دور در مطالعات منابع آب تدوين گرديده است تا راهگشايي باشد در استفاده از اين تکنيک در پايش منابع آب کشور.
مقدمه
بيش از 70% سطح زمين پوشيده از آب است بنابراين پايش و مديريت اين منبع عظيم بسيار مهم مي باشد. يکي از مناسبترين ابزار جهت بررسي و مطالعات منابع آب استفاده ار سنجش از دور است. سنجش از دور علم وسيع و گسترده اي است که در بسياري از زمينه ها کاربرد دارد و در طول سه دهه گذشته نقش و کاربرد آن در زمينه هيدرولوژي رشد بسيار زيادي داشته است. سنجش از دور علم وکسب اطلاعات بدون تماس نزديک با آنهاست. تکنيک سنجش از دور اين امکان را فراهم مي کندکه پايش منابع آب آسان تر و با هزينه کمتر انجام گردد. سنجش از دور متکي بر انرژي بازتابي از پديده هاست . خصوصيات بازتاب انرژي از آب تابع آب و مواد موجود در آب ( مواد آلي و معدني ) است. وجود مواد معلق , خزه ها و جلبکها در آب ,تلاطم آب و تغييرات حرارتي در طول روز بر ميزان بازتاب انرژي از آب موثر است.
فن سنجش از دور بر پردازش , بارزسازي و تجزيه و تحليل داده هاي ماهواره اي استوار است. از جمله داده هاي ماهواره اي که بدين منظور مي تواند مورد استفاده قرار گيرد مي توان به داده هاي حاصل از سنجنده TM وETM+ ماهواره لندست و سنجنده CZCS ماهواره نيمباس 7 و داده هاي ماهواره SPOT وNOAA و.... اشاره کرد.
کاربرد سنجش از دور در پايش منابع آب را مي توان به دو قسمت ارزيابيهاي کمي و کيفي اين منابع تقسيم نمود. در مورد ارزيابي هاي کمي منابع آب مي توان به اندازه گيريهاي تغييرات عمق و يا ژرفاسنجي منابع آب اشاره کرد. و در مورد ارزيابي هاي کيفي به بررسي و اندازه گيري پارامترهاي شيميايي , فيزيکي و بيولوژيکي مانند شوري آب ,مواد معلق و رسوب, رنگ آب, فيتوپلانگتون و جلبکها, کلروفيل و ... اشاره نمود.
تعيين مقدار رسوب و مواد معلق در آب از نظر کارهاي مهندسي اهميت فراواني دارد, مواد معلق به شدت به جريان آب وابسته است و نشان دهنده مقدار حرکت رسوب در رودخانه ها مي باشد . مواد معلق معمولا در طول بارندگي و بلافاصله بعد از وقوع بارندگي افزايش مي يابد و ته نشين شدن آن سبب تخريب محل زندگي گباهان آبزي مي گردد.
مي توان از مواد معلق رسوبي به عنوان رد پايي براي تشخيص آلوده کننده ها نيز استفاده کرد.
رنگ آب نيز بيان کننده اطلاعات کيفي آب مانند توليدات بيولوژيک مي باشد. اين پارامتر کيفي نشان دهنده زندگي يا عدم زندگي موجودات در آب مي باشد. رنگ آب در جاههايي که جلبک پلانگتون موجود باشد بصورت سبز تيره به نمايش در مي آيد.
مطالعه فراواني فيتوپلانگتونها از اين نظر مهم است که اين جلبکها زنجيره اصلي مواد غذايي در اقيانوسها مي باشند بنابراين بررسي رنگ آب به عنوان يک پارامتر کيفي آب بسيار مهم مي باشد.
نتايج حاصل از چندين طرح تحقيقاتي نقش مثبت سنجش از دور را در مطالعات منابع آب تاييد کرده است.
خرم و چشير( 1985 ) , از داده هاي سنجنده MSS ماهواره لندست جهت بررسي کيفيت آب استفاده نموده و براي پارامترهاي کيفي آب مدل ارزيابي ارائه نمودند . بدين منظور از 50 منطقه در خليج سان فرانسيسکو نمونه گيري انجام داده و سپس مدل رگرسيوني بين پارامترهاي کيفيت آب و ميانگين ارزشهاي انعکاسي (radiance ) باندهاي مختلف لندست را بسط دادند و براي هر کدام از پارامترهاي شوري , تيرگي[1] , مواد معلق و کلروفيل مدلي ارائه نمودند. و از اين مدلها براي پيش بيني و تهيه نقشه پارامترهاي کيفي آب استفاده کرد. آنها بيان نمودند که يک همبستگي قوي بين شوري و تيرگي آب وجود دارد بنابراين آب شور معمولا تيرگي بيشتري از آب شيرين دارد. آنها همچنين براي بررسي کلروفيل وتهيه نقشه موضوعي آن , نسبت گيري طيفي را پيشنهاد نمودند, بطوريکه نسبت باند آبي_قرمز(520- 450 ) به مادون قرمز نزذيک ( 1050 – 910) براي غلظت هاي کم کلروفيل و نسبت بين دو باند قرمز(690 – 630 ) به مادون قرمز نزديک(750-690 ) براي غلظت هاي زياد کلروفيل را پيشنهاد دادند.
برگاوا و ماريام (1992 ) , تاثير توام شوري و رسوبات جامد معلق را بر ميزان انعکاس طيفي آب در آزمايشگاه مورد بررسي قرار داده و نتيجه گرفتند که ميزان انعکاس با غلظت مواد معلق رابطه مستقيم و با سطح شوري رابطه عکس دارد. بدين ترتيب که با افزايش شوري و کاهش مواد معلق , انعکاس طيفي کاهش يافته و با کاهش شوري و افزايش مواد معلق , انعکاس طيفي افزايش پيدا مي کند.
سروان و بابان (1993 ) , با استفاده از داده هاي TM ماهواره لندست , پارامترهاي کيفي آب مانند مواد جامد معلق , شوري , فسفر کل و دما را مورد مطالعه قرار داده و با استفاده از داده هاي ميداني رابطه بين باندهاي سنجنده TM و پارامترهاي کيفي آب را مدلسازي کرد. وي از اين مدلها براي پيش بيني و تهيه نقشه پارامترهاي کيفي آب استفاده نمود.
علوي پناه و خدائي (1381 ) , به بررسي شوري و مواد معلق به عنوان دو پارامتر کيفي آب در درياچه اروميه پرداختند. بدين منظور از داده هاي TM ماهواره لندست در دو زمان مختلف استفاده گرديد. آنها بيان نمودند که باند 3 و 6 سنجنده TM براي بررسي توزيع و پراکنش بار معلق و شوري مناسبتر از بقيه باندها هستند. __________________