فهرست مطالب

فصلنامه سنجش از دور و GIS ایران
سال پانزدهم شماره 4 (پیاپی 60، زمستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/12/07
  • تعداد عناوین: 7
|
  • نجمه ستاری، ملیحه عرفانی*، فاطمه جهانی شکیب صفحات 1-16

    بررسی روند رشد شهرها و پیش بینی تغییرات آنها در آینده جهت برنامه ریزی های فضایی ضروری است. به این منظور نیاز به ‏نقشه سازی پهنه های ساخت و ساز شده است. در بسیاری از مناطق خصوصا در اقلیم خشک تفکیک مناطق ساخت و ساز شده از ‏محیط اطراف به سادگی و با روش های معمول طبقه بندی تصاویر ماهواره ای و یا نمایه های متداول با دقت قابل قبول امکان پذیر ‏نیست. از این رو بسیاری از پژوهشگران نمایه های طیفی مختلفی را جهت استخراج مناطق ساخت و ساز شده توسعه داده اند. ‏استفاده از تغییرات دمای سطح زمین جهت نشان دادن مناطق ساخت و ساز شده به کمک الگوریتم زون های اقلیمی محلی ‏‏(‏LCZ‏) کمتر مورد توجه بوده و روش نسبتا جدیدی محسوب می شود. لذا در این مقاله تفکیک مناطق ساخت و ساز شده از سایر ‏انواع پوشش اراضی پیرامونی آن با استفاده از الگوریتم ‏LCZ‏ انجام شد. با توجه به عدم محدودیت تعداد باند در این روش از چهار ‏سری از تصاویر ماهواره ای لندست مربوط به سال 2020 استفاده شد و صحت آن با جدیدترین نمایه های ساخت و ساز شده ‏‏(‏DBI، ‏BLFEI، ‏BAEI‏ و ‏BAEM‏) که به صورت خودکار طبقه بندی شده اند، مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان ‏داد که صحت طبقه بندی ناشی از الگوریتم ‏LCZ‏ 96% است، حال آنکه نمایه های ‏BLFEI‏ و ‏BAEM‏ قادر به تفکیک کامل ‏مناطق ساخت و ساز شده از سایر انواع پوشش اراضی نبوده و صحت کلی نمایه ‏BAEI‏ نیز 37% به دست آمد. بنابراین استفاده از ‏روش ‏LCZ‏ کارایی بالایی نسبت به نمایه های ساخت و ساز شده دارد و برای مناطق خشک و نیمه خشک توصیه می شود.‏

    کلیدواژگان: کاربری اراضی، لندست هشت، باند حرارتی مادون قرمز، طبقه بندی، نمایه طیفی
  • رسول آتشی دلیگانی، مینا مرادی زاده*، بهنام تشیع صفحات 17-30

    ازن نزدیک به سطح زمین یکی از آلاینده های بسیار خطرناک است که اثرات زیانبار قابل توجهی برای ساکنین مناطق شهری دارد. هدف از این مطالعه شناسایی عوامل موثر بر غلظت ازن و مدلسازی تغییرات آن با استفاده از داده های ماهواره ای و روش های مختلف یادگیری ماشین در شهر تهران می باشد. بدین منظور داده های غلظت آلاینده ها، داده های هواشناسی و دمای سطح خاک برای بازه زمانی بین سال های 2015 تا 2021 مورد استفاده قرار گرفت. پس از محاسبه همبستگی بین غلظت ازن و پارامتر های مستقل، طی پنج حالت مختلف، با پارامترهای ورودی و روش یادگیری متفاوت و بکارگیری پالایش داده ها، مدلسازی غلظت ازن انجام پذیرفت. در حالت اول و دوم، مدلسازی با استفاده از داده های غلظت آلاینده ها و داده های هواشناسی با روش رگرسیون خطی چند متغیره انجام شد. تنها تفاوت این دو حالت، پالایش داده های ورودی به روش WTEST در روش دوم می باشد. در حالت سوم، دمای سطح خاک به داده های ورودی افزوده شد و در حالت چهارم و پنجم به ترتیب مدلسازی ازن با استفاده از شبکه عصبی چند لایه ای و شبکه عصبی بازگشتی صورت گرفت. مقایسه این حالت ها نشان داد که مدلسازی های مراحل اول تا پنجم به ترتیب با ضریب تعیین تعدیل شده 0.5 ،0.64 ،0.69 ،0.74 و 0.8 توانایی بازیابی غلظت ازن را داشته اند. همچنین مشخص شد که در بین آلاینده های مختلف، نیتروژن مونوکسید ، نیتروژن دی اکسید ، نیتراکس و در بین داده های هواشناسی دما، رطوبت و سرعت باد بیشترین تاثیر را بر روی غلظت ازن دارند. هم چنین اضافه نمودن دمای سطح خاک به داده های ورودی، افزایش 5 درصدی دقت را در برآورد غلظت ازن به همراه داشت.

    کلیدواژگان: غلظت ازن، یادگیری ماشین، رگرسیون خطی چند متغیره، شبکه عصبی بازگشتی، آلاینده جوی
  • حسن شرفی*، رضا فرجی صفحات 31-40

    به منظور شناخت ساختگاه، بدست آوردن پارامترهای مقاومتی خاک امری ضروری و در عین حال هزینه بردار و زمان بر می باشد. در این پژوهش، با استفاده از 135 گمانه ژیوتکنیکی حفر شده در شهر کرمانشاه، پهنه بندی پارامترهای مقاومت برشی خاک (زاویه اصطکاک و چسبندگی) با استفاده از نرم افزار ArcGIS و روش درون یابی کریجینگ معمولی (با شبه واریوگرام های کروی، نمایی و گوسی)، تا عمق 9 متر در بازه های سه متری انجام شده است و با استفاده از شاخص های جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین قدر مطلق خطا (MAE)، بهترین مدل برای پیش بینی مشخصه ها انتخاب شده است. براساس شاخص های ارزیابی خطا، بهترین واریوگرام ها برای پهنه بندی زاویه اصطکاک و چسبندگی در عمق 0 تا 3 متر گوسی، 3 تا 6 متر نمایی و 6 تا 9 متر به ترتیب گوسی و کروی می باشد. مطابق نتایج بدست آمده، عمدتا با افزایش عمق، زاویه اصطکاک و چسبندگی افزایش پیداکرده است و بخش های شمالی و جنوب غربی کرمانشاه نسبت به سایر مناطق، دارای خاکی با زاویه اصطکاک بالاتر و چسبندگی پایین تر (درشت دانه)، و بخش های شمال غربی شهر دارای خاک های رسی و آبرفتی می باشند، که با توجه به گذر رودخانه قره سو از این ناحیه و قرارگیری مناطق شمالی و جنوبی کرمانشاه در کوهپایه نتایج تصدیق میگردند.

    کلیدواژگان: کریجینگ، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، زاویه اصطکاک، چسبندگی، شهر کرمانشاه
  • محسن ابراهیمی خوسفی*، زهره ابراهیمی خوسفی صفحات 41-60

    حوضه آبریز فلات مرکزی ایران به دلیل تغییرات اقلیمی و کاهش منابع آب قابل دسترس از یک سو و افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تقاضا از سوی دیگر با بحران شدید آبی مواجه است. علم سنجش از دور و در دسترس بودن محصولات متعدد ماهواره ای امکان پایش روند تغییرات پارامترهای مختلف محیطی بویژه منابع آب سطحی و زیرزمینی را با دقت مناسب فراهم آورده است. بدین منظور، با استفاده از سامانه گوگل ارث انجین، 16 محصول مختلف ماهواره ای شامل پارامترهای محیطی مختلف نظیر بارش، دما، تبخیر و تعرق، رطوبت خاک، رواناب، ضخامت آب معادل (GRACE)، شاخص پوشش گیاهی و مساحت پیکره های آبی در بازه زمانی سال های 2000 تا 2022 دریافت و آماده سازی شد. سپس با استفاده از آزمون ناپارامتریک من-کندال و تخمین گر شیب سن، روند تغییرات این پارامترها مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج حاصله، تغییرات گرانش زمین که نشانگری از سطح آب زیرزمینی است و همچنین مساحت پیکره های آبی که بیانگر منابع آب سطحی است و رطوبت خاک، روندی کاهشی و معنی دار را نشان داد. درحالی که دمای حداکثر، دمای حداقل و تبخیر و تعرق پتانسیل و شاخص NDVI، روندی افزایشی معنی دار را نشان داد. علیرغم کاهش مساحت پیکره های آبی، شاخص پوشش گیاهی افزایش یافته که بیانگر افزایش سطح زیرکشت محصولات کشاورزی و برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی است که روند کاهشی محصول ماهواره GRACE نیز موید این موضوع است. بررسی ضرایب همبستگی بین پارامترهای دارای روند معنی دار نیز نشان داد که همبستگی معنی داری بین GRACE و پارامترهای NDVI، دمای حداقل، دمای حداکثر، رطوبت خاک و مساحت پیکره های آبی وجود دارد. در پژوهش های آتی می توان از محصولات ماهواره ای مرتبط با این پارامترها برای ارزیابی وضعیت منابع آب سطحی و زیرزمینی سایر مناطق و حوضه های آبریز کشور نیز استفاده نمود.

    کلیدواژگان: سنجش از دور، روند تغییرات، گوگل ارث انجین، منابع آب سطحی، منابع آب زیرزمینی، پیکره های آبی
  • مریم حقیقی*، محمد پناهنده، محمدجواد تجدد، فریبرز جمالزاد فلاح، مهسا عبدلی صفحات 61-82

    تالاب ها به عنوان جزء اساسی اکوسیستم جهانی در پیشگیری یا کاهش شدت سیل، تغذیه سفره های آب زیرزمینی و فراهم آوردن زیستگاه منحصربه فرد برای گیاهان و جانوران و دیگر خدمات و سودمندی ها، از عناصر اصلی برای استراتژی حفاظت منطقه ای اند. تالاب بین المللی انزلی در استان گیلان یکی از 10 تالاب ارزشمند جهان بوده که به لحاظ تغییرات ساختاری حاصل از فرآیندهای انسان ساخت دچار تغییرات زیادی در کاربری اراضی و پوشش گیاهی شده و ماهیت و کارکردهای اکولوژیک آن به خطر افتاده است. هدف این مطالعه، بررسی کاربرد داده های سنجش ازدور در نقشه سازی تغییرات الگو فضایی سیمای سرزمین به کمک نمونه برداری زمینی در سطح بستر تالاب و تجزیه وتحلیل تغییرات انسجام سرزمینی بر اساس متریک های سیمای سرزمین است. بنابراین ابتدا داده های ماهواره ای بررسی و از طبقه بندی تصاویر سنتینل-2 سال های 2016 تا 2020 با نقاط نمونه برداری زمینی، نقشه کلاس های پوشش اراضی در 7 طبقه کشاورزی، بایر، نیزار، جنگل، مرتع، پهنه آبی و شهری برای نقشه سازی و تجزیه وتحلیل متریک های سیمای سرزمین ایجاد گردید. پس از استخراج متریک های سیمای سرزمین در سطح کلاس و سیمای سرزمبن با نرم افزار Fragstats و تعیین متریک های مناسب با استفاده از روش PCA با نرم افزارهای R و Canoco ، متریک های LPI, LSI, ENN_MN, CA, TE, NP, SHAPE_MN, PARA_MN, IJI, AREA_MN به عنوان متریک های کاربردی جهت تحلیل بهتر منطقه انتخاب شدند . آنالیز متریک ها بیانگر آن است که به طورکلی، سیمای سرزمین از هم گسیخته شده ، ازنظر شکلی پیچیده تر و نامنظم تر و ازنظر میزان یکپارچگی عناصر ساختاری، ناپیوسته تر شده است.

    کلیدواژگان: متریک سیمای سرزمین، سنجش ازدور، کاربری اراضی، تغییرات ساختاری، تالاب انزلی'
  • ناهید حق شناس، علی شمس الدینی* صفحات 83-100

    داده های سنجش از دوری با قدرت تفکیک مکانی بالا اغلب دارای قدرت تفکیک زمانی و طیفی پایین و داده های با قدرت تفکیک مکانی پایین دارای قدرت تفکیک طیفی و زمانی بالا هستند. با این حال، در حال حاضر سنجنده های ماهواره ای به تنهایی نمی-توانند داده هایی با قدرت تفکیک زمانی و قدرت تفکیک مکانی بالا به صورت همزمان ارایه کنند. این درحالی است که در برخی از کاربردها دسترسی به داده هایی با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا به صورت همزمان ضروری است. لذا، دراین مطالعه با هدف دستیابی به داده هایی با قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا، تصاویر مادیس درکلاس های کاربری شهری، باغ، مرتع، کشاورزی و آب توسط الگوریتم های STARFM ، ESTARFM وFSDAF به قدرت تفکیک مکانی سنتینل-2، ریز مقیاس شد. منطقه مطالعاتی با تنوع پوشش های زمین مختلف در اطراف شهر مهاباد انتخاب شد. در این مطالعه باندهای مریی و مادون قرمز نزدیک در سنتینل-2 و مادیس انتخاب و پیش پردازش های لازم از جمله تصحیح هندسی بر روی آن ها انجام گرفت. سپس با استفاده از الگوریتم های ریزمقیاس نمایی، تصاویر مادیس به تصاویر سنتینل_2، ریزمقیاس شد. نتایج نشان دهنده ی صحت بالای کلاس های شهری، باغ و مرتع نسبت به کلاس های کشاوری و آب است. به طوری که الگوریتم های ESTARFM، FSDAF و STARFM به صورت میانگین در همه باندها به ترتیب برای کلاس شهری ضریب تعیین 88.25، 87.25 و86.5، کلاس باغ ضریب تعیین 83.75 ،83.25 و 80.5 و کلاس مرتع ضریب تعیین 90.75 ،70.5 و 87.5 را نشان دادند و به صورت کلی الگوریتم ESTARFM نتیجه بهتری را درمقایسه با دیگر الگوریتم ها در این تحقیق داشت.

    کلیدواژگان: ریزمقیاس نمایی مکانی-زمانی، کلاس های پوشش زمین، مادیس، سنتینل-2
  • فریبا گلریحان، خلیل ولیزاده کامران*، داوود مختاری، علی اکبر رسولی صفحات 101-118

    دریاچه ی ارومیه یکی از بزرگ ترین دریاچه های آب شور در جهان می باشد که متاسفانه در حال خشک شدن است و خطرات و نگرانی های بسیاری را خصوصا در ارتباط با گردوغبارهای نمکی در پهنه های خشک شده خود به وجود آورده است. لذا در این پژوهش سعی شد، به بررسی ارتباط پوشش گیاهی و گردوغبار در شهرستان های اطراف دریاچه ارومیه پرداخته شود. شوری در گیاهان باعث بی نظمی های فیزولوزیک می شود، تنش شوری رشد، فتوسنتز، پروتیین، تنفس، تولید انرژی، پیری زودرس، کاهش آب در گیاه می شود. با توجه به این تاثیرات سعی شد با استفاده از شاخص های مرتبط شامل NDVI, CIre, GCI, CRI2, NDWI, NDII, MSI,PSRI سلامت کلی گیاهان ارزیابی شود. این شاخص ها میزان آب گیاه، تنش های آبی گیاه، ظرفیت فتوسنتز، رشد گیاهان و کمبود آب، میزان کلروفیل، نیتروژن و رنگدانه ها که مربوط به انرژی و سلامت گیاه است را ارزیابی می کند. طبق این شاخص ها سلامت گیاهان به طور کلی در وضعیت مطلوبی قرار دارند و عمدتا بالاترین ارزش عددی شاخص ها به باغات اختصاص داشت. با استفاده از تصاویر لندست و سنتینل2 و شاخص NDVI تغییرات پوشش گیاهی منطقه در بازه زمانی 2010 تا 2020 تعیین و سپس با استفاده از پایگاه داده MERRA-2 میزان غلظت گردوغبار نیز برای سال های مذکور استخراج گردید. نتایج نشان دهنده ی این بود که میانگین NDVI در منطقه موردمطالعه از یک روند ثابت با میانگین کلی 2957/0 پیروی می کند و گاها براثر تاثیرگذاری عواملی بیرونی مانند گردوغبار بر میزان آن افزوده و یا کاسته می شود. بر این اساس بیشترین میزان (3495/0) میانگین NDVI مربوط به سال 2018 و کمترین میزان (2579/0) آن مربوط به سال 2013 می باشد. همچنین برای بررسی میزان ارتباط پوشش گیاهی و گردوغبار از دو روش رگرسیون خطی و لگاریتمی استفاده گردید که نتایج بیانگر این بود که بر اساس رگرسیون خطی (7703/0) و لگاریتمی (7915/0) بیشترین ضریب تبیین بین دو شاخص مذکور در ماه می بوده است.

    کلیدواژگان: گرد و غبار، شاخص های سلامت گیاه، شوری، دریاچه ارومیه
|
  • Najme Satari, Malihe Erfani *, FATEMEH Jahanishakib Pages 1-16

    Trend analysis of growth of cities and predicting their changes in the future are essential for spatial ‎planning. For this purpose, it is necessary to map build-up areas. In many areas, especially in arid ‎climate, it is not possible to separate the build-up areas from the surrounding land cover simply. That's ‎mean the usual methods of classifying satellite images or conventional indices can’t separate mentioned ‎classes with acceptable accuracy. Hence, many researchers have developed different spectral indices to ‎extract the build-up areas. The use of surface temperature changes to represent build-up areas using the ‎Local Climate Zones (LCZ) algorithm is less considered and is a relatively new method. Therefore, in ‎this paper, the separation of build-up areas from the other surrounding land cover was considered using ‎LCZ algorithm. There is no limit to the number of bands in this method, thus four series of Landsat ‎satellite images in the year 2020 were used and the LCZ algorithm’s accuracy was compared with the ‎latest automatic classified build-up indices including DBI, BLFEI, BAEI and BAEM. The results of this ‎study showed that the classification accuracy of the LCZ algorithm was 96%, while the BLFEI and ‎BAEM indices were not able to completely separate the build-up areas from other types of land cover. ‎The total accuracy of the BAEI index was 0.37. Therefore, the use of LCZ method has a high efficiency ‎compared to build-up indices, and it is recommended in arid and semi-arid zones.‎

    Keywords: Land use, LANDSAT 8, Thermal infrared, Classification, spectral index
  • Rasoul Atashi Deligani, Mina Moradizadeh *, Behnam Tashayo Pages 17-30

    Ground surface ozone is one of the most dangerous pollutants that has significant harmful effects on the residents of urban areas. The purpose of this study is to identify the factors affecting ozone concentration and modeling its changes using satellite data and different machine learning methods in Tehran. For this purpose, pollutant concentration and meteorological data were used along with the satellite product of land surface temperature (LST) in the period from 2015 to 2021. After calculating the correlation between ozone concentration and independent parameters, ozone concentration modeling was done in five different modes in terms of input parameters and learning method and applying data refinement. In the first and second mode, modeling was done using pollutant concentration and meteorological data through multivariate linear regression method. The only difference between these two modes is the filtering of the input data using the WTEST method in the second mode. In the third mode, the LST product was added to the input data, and in the fourth and fifth mode, ozone modeling was done using multilayer neural network and recurrent neural network, respectively. The comparison of the five modes showed that the modeling of the first to fifth stages with adjusted coefficient of determination of 0.5, 0.64, 0.69, 0.74 and 0.8 were able to recover the ozone concentration, respectively. It was also found that among different pollutants, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide and nitrox have the greatest impact on ozone concentration, just as temperature, humidity and wind speed are the most influential among meteorological data. Although the use of WTEST statistics led to the identification and elimination of inconsistencies and errors in the observations of pollution measurement stations, the neural network learning method showed better performance in modeling than multivariate regression due to its less sensitivity to noise. As a notable result, adding the LST product to the input data brought a 5% increase in accuracy in estimating ozone concentration.

    Keywords: Ozone concentration, Machine Learning, Multivariate linear regression, Recurrent neural network, Atmospheric pollutant
  • Hassan Sharafi *, Reza Faraji Pages 31-40

    In order to know the site, obtaining soil strength parameters is necessary and at the same time costly and time-consuming. In this research, using 135 geotechnical boreholes drilled in Kermanshah, zonation of soil shear strength parameters (friction angle and cohesion) using ArcGIS software and ordinary kriging interpolation method (with spherical, exponential, and Gaussian semi-variograms), Up to a depth of 9 meters in three-meter intervals has been done and using the root mean square error (RMSE) and mean absolute error (MAE), the best model for predicting the characteristics has been selected. Based on the error evaluation indicators, the best variograms for zonation friction angle and cohesion at depths of 0 to 3 m is Gaussian, 3 to 6 m is exponential and 6 to 9 m are Gaussian and spherical, respectively. According to the results, mainly with increasing depth, angle of friction and cohesion (shear strength) has increased and the northern and southwestern parts of Kermanshah, compared to other regions, have soil with higher friction angle and lower cohesion (coarse-grained), and the northwestern parts of the city have clay and alluvial soils that the results are confirmed by the passage of the Qarasu river through this area and the location of the northern and southern regions of Kermanshah at the foot of the mountain.

    Keywords: Kriging, Geographic Information System (GIS), FRICTION ANGLE, COHESION, Kermanshah
  • Mohsen Ebrahimi *, Zohre Ebrahimi-Khusfi Pages 41-60

    The Central Plateau of Iran, due to climate changes and the reduction of available water resources on one hand, and the increase in population and the consequent increase in demand on the other hand, is facing a severe water crisis. The science of remote sensing and the availability of numerous satellite products have made it possible to monitor the process of changes in various environmental parameters, especially surface and underground water sources, with appropriate accuracy. For this purpose, using the Google Earth Engine system, 16 different satellite products including different environmental parameters such as precipitation, temperature, evaporation and transpiration, soil moisture, runoff, total water storage (GRACE), vegetation cover index and water surface area were received and prepared for the time period 2000-2022. Then, using the non-parametric Mann-Kendall test and the Sen’s slope estimator, the change trend of these parameters was investigated. According to the results, the changes in earth's gravity, which indicates the level of underground water, as well as the area of water surfaces, which indicates surface water resources, and soil moisture, showed a significant decreasing trend. On the other hand, maximum temperature, minimum temperature, potential evaporation and transpiration and NDVI index have a significant increasing trend. Despite the decrease in water surface area, the vegetation cover index has increased, which indicates the increase in the area under cultivation of agricultural products and excessive harvesting of underground water resources, which is also confirmed by the decreasing trend of the GRACE satellite product. The correlation coefficients between parameters with significant trends also showed that there is a significant correlation between GRACE and NDVI parameters, minimum temperature, maximum temperature, soil moisture and area of surface water bodies and and in future researches, satellite products related to these parameters can be used to evaluate the condition of surface and underground water resources in other regions and basins of Iran.

    Keywords: remote sensing, Changes Trend, Google Earth Engine, Surface Water Resources, Underground Water Resources, Water bodies
  • Maryam Haghighi Khomami *, Mohammad Panahandeh, Mohammad Javad Tajaddod, Fariborz Jamalzad Fallah, Mahsa Abdoli Pages 61-82

    Wetlands as an integral part of the global ecosystem in flood prevention or mitigation, feeding aquifers and providing unique habitat for plants and animals and other services and benefits are key elements of a regional conservation strategy. Anzali International Wetland in Guilan Province is one of the 10 most valuable wetlands in the world, which has undergone many changes in land use and vegetation due to structural changes resulting from man-made processes, and its nature and ecological functions have been endangered. The purpose of this study is to investigate the application of remote sensing data in mapping changes in the spatial pattern of the landscape with the help of field work training areas at the bed of the wetland and to analyze the changes of territorial cohesion based on the metrics of the landscape. First, satellite data were analyzed and Sentinel-2 images from 2016 to 2020 were classified by training areas. Then, a map of land cover in 7 classes of agriculture, barren, reed, forest, rangeland, water and urban area was created for mapping and analysis of land use metrics. After extracting class-level and landscape-level metrics in Fragstats software and determining appropriate metrics using PCA method with R and Canoco software, LPI, LSI, ENN_MN, CA, TE, NP, SHAPE_MN, PARA_MN, IJN, ARE_ Applications were selected for better analysis of the area. Analysis of metrics indicates that, in general, the landscape is fragmented, more complex and irregular in form, and more discontinuous in terms of the degree of integration of structural elements.

    Keywords: Landscape Metric, Remote Sensing, Land Use, Structural Changes, Anzali Wetland
  • Nahid Haghshenas, Ali Shamsoddini * Pages 83-100

    Normally, images with a high resolution (temporal or spatial) are available, while there is a limitation in accessing images which are simultaneously high spatial and temporal resolution. While, in some applications, access to images with high spatial and temporal resolution is necessary. Therefore, this study was conducted to downscaling MODIS images to Sentinel-2 spatial resolution by STARFM, ESTARFM and FSDAF spatio-temporal downscaling algorithms in different land cover classes including urban, garden, pasture, agricultural and water classes. The study area was selected with a variety of land covers around the city of Mahabad, Iran. First, the corresponding visible and near-infrared bands in Sentinel-2 and MODIS were selected and necessary pre-processes such as geometric correction were done on these images. Then, Sentinel-2 images were simulated using downscaling algorithms. The results indicated the accuracy of downscaling in the urban, garden and pasture classes compared to the agricultural and water classes. So that the ESTARFM, FSDAF and STARFM algorithms averagely showed the coefficient of determination of 88.25, 87.25 and 86.5 for the urban class, the coefficient of determination of 83.75, 83.25 and 80.5 for the garden class and the coefficient of determination of 90.75, 70.5 and 87.5 for the pasture class in all bands.

    Keywords: Spatio-temporal downscaling, Land cover, MODIS, Sentinel-2
  • Fariba Gilreyhan, Khalil Valizadeh Kamran *, Davood Mokhtari, Ali Akbar Rasouli Pages 101-118

    Urmia Lake is one of the largest saltwater lakes in the world, which unfortunately is drying up and has caused many dangers and concerns, especially in relation to salt dust in its dried areas. Therefore, in this research, we tried to investigate the relationship between vegetation and dust in the cities around Lake Urmia. Salinity in plants causes physiological disorders, salt stress causes growth, photosynthesis, protein, respiration, energy production, premature senescence, water reduction in plants. Considering these effects, it was tried to evaluate the overall health of plants by using related indicators including NDVI, CIre, GCI, CRI2, NDWI, NDII, MSI, PSRI. These indicators evaluate the amount of plant water, plant water stress, photosynthesis capacity, plant growth and water deficit, the amount of chlorophyll, nitrogen and pigments, which are related to plant energy and health. According to these indicators, the health of plants is generally in a favorable condition, and mostly the highest numerical values of the indicators were assigned to gardens. Using Landsat and Sentinel 2 images and the NDVI index, the vegetation changes of the region were determined in the period from 2010 to 2020, and then using the MERRA-2 database, the amount of dust concentration was also extracted for the mentioned years. The results showed that the average NDVI in the studied area follows a constant trend with an overall average of 0.2957 and sometimes it increases or decreases due to the influence of external factors such as dust. Based on this, the highest (0.3495) average NDVI is related to 2018 and the lowest (0.2579) is related to 2013. Also, two methods of linear and logarithmic regression were used to investigate the relationship between vegetation cover and dust, and the results showed that based on the linear (0.7703) and logarithmic (0.7915) regression, the highest coefficient of explanation between the two mentioned indicators was in May. have been.

    Keywords: Dust, plant health indicators, Salinity, Urmia Lake