شناسایی گرد و غبار در نواحی غرب و جنوب غرب ایران بر مبنای الگوریتم سنجه DAI و داده های طیفی سنجنده مودیس

الگوریتم سنجه گرد و غبار آئروسل بر اساس اندازه گیری در طول موج های دیپ بلو (412 نانومتر)، آبی (440 نانومتر) و موج کوتاه IR (2130 نانومتر(با استفاده از مشاهده های مودیس(MODIS) توسعه داده شده است. اندازه گیری هایی که در بخش کوتاه طول موج مرئی مانند بخش دیپ بلو یا فرابنفش صورت گرفته است. بخوبی قادر به شناسایی ریز گرد در ناحیه های بیابانی می باشد. بدین وسیله با استفاده از امواج کوتاه محدوده مرئی بازیابی اطلاعات توده های ریز گرد بویژه در منطقه های بیابانی با دقت بالایی صورت گرفت. منطقه های غرب و جنوب غرب ایران بدلیل مجاورت با بیابان کشورهای مجاور، همواره در معرض سامانه های گرد و غباری قرارگرفته است. با توجه به اینکه پیش ازاین بیشتر سنجه های طیفی مطرح شده برای شناسایی گرد و غبار بر اساس اندازه گیری های سنجه های ماهواره ای برای منطقه های بیابانی آزمون و اجراشده است، این سنجه ها و حد آستانه مربوط به آن ها برای منطقه های با توپوگرافی پیچیده تر نیاز به بررسی های بیشتر و دقیق تری دارند. ازاین رو در منطقه های غرب و جنوب غرب ایران که شرایط کوهستانی با تنوع پوشش گیاهی حکم فرماست، لازم است روش های شناسایی گرد و غبار، آزمون و ارزیابی شوند.

محدوده مورد پژوهش شامل استان های خوزستان، ایلام و کرمانشاه می باشد. این منطقه مساحتی حدود 107307 کیلومترمربع را پوشش می دهد. در این مطالعه از داده های MODIS L1B از ماهواره Aqua برای روزهای گرد و غباری 18 می و 25ژوئن سال 2013 و 2015 استفاده گردید. قبل از انجام محاسبات طیفی بر روی محصول های مختلف مادیس باید داده های این سنجنده پیش پردازش شوند. پیش پردازش های انجام شده شامل تصحیح هندسی تصاویر ها، ژئورفرنس کردن، ماسک ابر و آب با ENVI و توسط ماژول conversion Tool است. پس از پیش پردازش (ژئورفرنس کردن, جدا کردن محدوده مورد مطالعه, و ماسک آب و پوشش ابر) از داده های ماهواره ای، رادیانس طیفی TOA بازیابی شده با استفاده از داده های ماهواره ای با توجه به شرایط نور خورشید برای هر طول موج نرمالیزه شده است.
نتایج و بحث: به طور کلی، مشخص شد که تمام نقشه های AOD با استفاده از روش مستقیم، توزیع مکانی بسیار خوب الگوی آئروسل محلی در مقایسه با روش های دیگر را نشان داد. واضح است نقشه AOD بازیابی شده از طیف L1B می تواند نشان دهد که توزیع مکانی AOD محلی بسیار واضح است،. الگوریتم سنجه DAI شبیه سازی وابستگی طیفی بالای اتمسفر در منطقه طول موج آبی برای شرایط مختلف سطح و جو با یک نسخه برداری کاملا تست شده از کد انتقال تابشی-6S می باشد. این سنجه، مشابه سنجه AI بوده که سنجه غبار آلودگی می باشد که ازجمله محصول های سنجنده TOMS بوده که از ابزارهای قابل اعتماد در ارتباط با اندازه گیری های ذرات معلق بر فراز اقیانوس ها، تمام سطح های مختلف زمین و همچنین ابرها بشمار می رود.

برخلاف برخی از الگوریتم های تشخیص گرد و غبار که با استفاده از اندازه گیری ها در باند مادون قرمز حرارتی انجام می شود، مزیت این الگوریتم استفاده از وابستگی طیفی پراکندگی ریلی، بازتاب سطح و جذب گرد و غبار موجود در هوا برای تشخیص گرد و غبار می باشد. مزیت استفاده از اندازه گیری در منطقه طول موج آبی (410 تا 490 نانومتر) برای بازیابی خواص نوری آئروسل می باشد.