حامد کاچار؛ محمدرضا مباشری؛ علی‌اکبر آبکار؛ مجید رحیم‌زادگان
دوره 7، شماره 2 ، بهمن 1394، ، صفحه 35-53
چکیده
وارونگی دمایی زمانی رخ می‌دهد که در تروپوسفر و تا ارتفاعی مشخص، با افزایش ارتفاع، دما افزایش یابد. از مشخصه‌های وارونگی دمایی، پارامترهای قدرت و عمق وارونگی دمایی است. قدرت وارونگی به اختلاف دمایی بین قلة وارونگی و سطح زمین اطلاق می‌شود و ارتفاع متناظر با این اختلاف دمایی، عمق وارونگی نام دارد. راهکار متداول برای تعیین این مشخصه‌ها، ...
بیشتر
وارونگی دمایی زمانی رخ می‌دهد که در تروپوسفر و تا ارتفاعی مشخص، با افزایش ارتفاع، دما افزایش یابد. از مشخصه‌های وارونگی دمایی، پارامترهای قدرت و عمق وارونگی دمایی است. قدرت وارونگی به اختلاف دمایی بین قلة وارونگی و سطح زمین اطلاق می‌شود و ارتفاع متناظر با این اختلاف دمایی، عمق وارونگی نام دارد. راهکار متداول برای تعیین این مشخصه‌ها، اندازه‌گیری‌های میدانی به‌وسیلة رادیوساند است، که نوعی اندازه‌گیری نقطه‌ای در جو قلمداد می‌شود. به‌منظور مدل‌سازی برای استخراج مشخصه‌های وارونگی دمایی از تصاویر ماهواره‌ای می‌توان ارتباط بین اختلاف دمای درخشندگی زوج باندهای مختلف با قدرت و عمق وارونگی دمایی منتج از داده‌های رادیوساند را به‌دست آورد. در پی شایع‌بودن پدیدة وارونگی دمایی در شهر تهران، ایستگاه هواشناسی فرودگاه مهرآباد تهران به‌عنوان منطقة نخست مورد مطالعه انتخاب شد. ضرایب همبستگی خطی به‌دست‌آمده بین اختلاف دمای درخشندگی زوج باندهای مختلف با عمق و قدرت وارونگی محاسبه‌شده از داده‌های رادیوساند بسیار ضعیف بود که می‌تواند ناشی از تغییرات زیاد بخارآب جو و قدرت و عمق وارونگی دمایی نسبتاً ضعیف روی‌داده در تهران باشد. برای اثبات فرضیة مذکور، در ادامة روند تحقیق حاضر، عوامل مؤثر در افزایش ضریب همبستگی خطی بین اختلاف دمای درخشندگی زوج باندهای مذکور با عمق و قدرت وارونگی محاسبه‌شده از داده‌های رادیوساند بررسی شدند. با توجه به روی‌دادن وارونگی‌های عمیق و قدرتمند‌تر در منطقة کرمانشاه درمقایسه با تهران، این منطقه به‌عنوان منطقة دوم مورد مطالعه انتخاب شد. افزایش ضرایب همبستگی محاسبه‌شده برای کرمانشاه نشان‌دهندة تأثیر عامل میزان قدرت و عمق وارونگی دمایی است. برای مثال، ضریب همبستگی بین BT7.2-BT11 با قدرت و عمق وارونگی دمایی در تهران به‌ترتیب 16/0 و 32/0 و در کرمانشاه به‌ترتیب 51/0 و 70/0 است. به‌منظور بررسی تأثیر میزان بخار آب موجود در جو بر ضرایب همبستگی، با توجه به آنکه میزان بخار آب موجود در جو طی فصول سرد کمتر از فصول گرم است، داده‌های تهران و کرمانشاه به دو دستة تمام فصول و فصول سرد تقسیم شدند. افزایش ضرایب همبستگی محاسبه‌شده برای تهران و کرمانشاه طی فصول سرد نشان‌دهندة تأثیر عامل میزان بخار آب موجود در جو است. به‌عنوان نمونه، ضریب همبستگی بین BT7.2-BT11 با قدرت و عمق وارونگی دمایی در کرمانشاه برای تمامی فصول به‌ترتیب 51/0 و 70/0 و طی فصول سرد به‌ترتیب 78/0 و 85/0 است.
محمدرضا مباشری؛ عرفان امرائی
دوره 7، شماره 4 ، بهمن 1394، ، صفحه 45-60
چکیده
نوفۀ آشکارسازها در تصاویر ماهواره‌ای معمولا به صورت نوارهای افقی یا عمودی دیده می‌شوند. جهت نوارشدگی‌ها به تکنیک تصویربرداری سنجنده (پوش‌بروم یا ویسک‌بروم) بستگی دارد. در تصاویر سنجندۀ TM نیز برخی نوارشدگی‌ها دیده می‌شود که منشأ آنها آشکارسازهاست. از دلایل پیدایش نوفۀ نواری در تصاویر اخذشده به‌وسیلۀ سنجندۀ TM می‌شود به تطابق ...
بیشتر
نوفۀ آشکارسازها در تصاویر ماهواره‌ای معمولا به صورت نوارهای افقی یا عمودی دیده می‌شوند. جهت نوارشدگی‌ها به تکنیک تصویربرداری سنجنده (پوش‌بروم یا ویسک‌بروم) بستگی دارد. در تصاویر سنجندۀ TM نیز برخی نوارشدگی‌ها دیده می‌شود که منشأ آنها آشکارسازهاست. از دلایل پیدایش نوفۀ نواری در تصاویر اخذشده به‌وسیلۀ سنجندۀ TM می‌شود به تطابق نداشتن آشکارسازها، واسنجی نامناسب آشکارسازها و یا فرسایش آنها در طول زمان اشاره کرد. با توجه به اینکه سنجندۀ TM از تکنیک تصویربرداری ویسک‌بروم استفاده می‌کند، این نوارشدگی‌ها در تصاویر به‌صورت افقی دیده می‌شوند. نوفۀ نواری در تصاویر اخذشده در باند 4 از سطوح تاریک مانند دریا که در سطح یک پیش‌پردازش شده‌اند، رخ‌نمون بیشتری دارد. این نوع نوفه موجب بروز خطا در برخی اعمال مانند تصحیحات جوی بااستفاده از پیکسل‌های تاریک و دشوار شدن استخراج اطلاعات از تصاویر می‌شود. در این پژوهش، برای اصلاح نوفۀ نواری سنجندۀ TM، پس از شناسایی آشکارسازهای نوفه‌ای، روش‌های میانه (MM)، تطبیق ممان‌های مکانی اصلاح‌شده (MSMM) و پالایش تصویر در حوزۀ فرکانس و مکان (IFFD & IFSD) پیشنهاد شده است. برای بررسی نتایج حاصل، از برخی کمیت‌های آماری همچون میانگین و انحراف معیار و نیز، نمودار فراوانی و طیف فوریۀ تصاویر پیش و پس از اصلاح استفاده شده است. انحراف معیار در تصویر اولیه برابر با 56/1 است که پس از اصلاح تصویر، مقدارهای این کمیت برای روش‌های MM، MSMM، IFFD و IFSD به‌ترتیب برابر با 36/1، 42/1، 31/1و 26/1 است. کاهش به‌وجودآمده در انحراف معیار پس از حذف نوف، نواری، بهبود تصاویر را نشان می‌دهد. برای مقایسۀ این روش‌ها با یکدیگر و با کارهای دیگران، از MSE، RMSE و PSNR و همچنین، داده‌های شبیه‌سازی‌شده برای نوفۀ نواری متناوب استفاده شده است. مقدارهای به‌دست‌آمده PSNR برای روش‌های MM، MSMM، IFSD و IFFD به‌ترتیب برابر با 66/54، 14/51، 47/48و 65/45 دسی‌بل است. در این میان، بیشترین میزان PSNR و به‌تبع آن، کمترین میزان MSE مربوط به روش MM و MSMM بود که نشان از دقت بیشتر این روش‌ها درمقایسه با پالایه‌های حوزۀ فرکانس و مکان دارد.
مجید رحیم‌زادگان؛ محمدرضا مباشری
دوره 6، شماره 2 ، آبان 1393
چکیده
در پژوهش حاضر روشی برای جایگزین‌کردن چگالی‌های شار تصاویر سنجندة MODIS با استفاده از مدل انتقال انرژی مجمع (CRTM) که از مدل‌های حل معادلة انتقال انرژی است، ارائه شده است. بدین منظور اندازه‌گیری‌های رادیوساند مربوط به ایستگاه سینوپتیک بندرعباس به‌همراه چگالی‌های شار اندازه‌گیری‌شده از تصاویر شب سنجندة MODIS مستقر بر سکوی Aqua برای ...
بیشتر
در پژوهش حاضر روشی برای جایگزین‌کردن چگالی‌های شار تصاویر سنجندة MODIS با استفاده از مدل انتقال انرژی مجمع (CRTM) که از مدل‌های حل معادلة انتقال انرژی است، ارائه شده است. بدین منظور اندازه‌گیری‌های رادیوساند مربوط به ایستگاه سینوپتیک بندرعباس به‌همراه چگالی‌های شار اندازه‌گیری‌شده از تصاویر شب سنجندة MODIS مستقر بر سکوی Aqua برای آب‌های عمیق خلیج‌فارس مورد استفاده قرار گرفت. بنابراین با استفاده از پیش‌بینی‌کننده‌های استاندارد نسخة هشتم مدل گذردهی مسیر نوری (OPTRAN) که بخش اصلی مدل CRTM است، اختلاف چگالی‌های شار محاسبه‌شده به‌وسیلة مدل CRTM و اندازه‌گیری‌شده به‌وسیلة سنجندة MODIS مدل‌سازی شده است. پس از پیاده‌سازی روش مورد نظر، مقدار میانگین RMSE چگالی‌های شار محاسبه‌شده از مدل CRTM با مقدار اندازه‌گیری‌شده برای تصاویر سنجندة MODIS منتخب برای آزمون کارایی روش، در تمام باندها W/(m2.µm.sr) 47/0 محاسبه شد که با اعمال تصحیحات ارائه‌شده در پژوهش حاضر به 39/0 تغییر یافت. مقدار میانگین RMSE دمای درخشندگی میانگین معادل این چگالی‌های شار نیز به ترتیب 45/6 و 27/5 درجة کلوین محاسبه گردید. با استفاده از روش ارائه‌شده در این پژوهش، مقادیر چگالی‌های شار حاصل از مدل CRTM به مقادیر چگالی‌های شار سنجندة MODIS نزدیک‌تر می‌شود. بنابراین می‌توان از این مدل برای ارزیابی چگالی‌های شار سنجندة MODIS استفاده کرد و در مواردی نظیر وجود نویز بالا یا وجود ابر در تصاویر یا ازکارافتادن سنجنده، داده‌های آن را با داده‌های محاسباتی مدل CRTM تصحیح‌شده جایگزین کرد. کلید‌واژه‌ها: پروفایل دما، MODIS، CRTM، ماهواره.
مینا شمس؛ محمد رضا مباشری؛ سید باقر فاطمی
دوره 6، شماره 1 ، تیر 1393
چکیده
سطوح برفی در طول زمان تغییرات زیادی می‌یابند و در نتیجه برای پایش آنها به استفاده از تصاویری با قدرت تفکیک زمانی نسبتاً بالا نیاز است. برای این منظور، سنجندة MODIS مستقر روی ماهواره‌های Terra/Aqua مناسب به نظر می‌رسد. پارامترهای گوناگونی بر دقت برآورد سطح پوشش برف (SCS) تأثیر می‌گذارند که توپوگرافی سطح (شیب و جهت شیب) یکی از آنهاست. قدرت تفکیک ...
بیشتر
سطوح برفی در طول زمان تغییرات زیادی می‌یابند و در نتیجه برای پایش آنها به استفاده از تصاویری با قدرت تفکیک زمانی نسبتاً بالا نیاز است. برای این منظور، سنجندة MODIS مستقر روی ماهواره‌های Terra/Aqua مناسب به نظر می‌رسد. پارامترهای گوناگونی بر دقت برآورد سطح پوشش برف (SCS) تأثیر می‌گذارند که توپوگرافی سطح (شیب و جهت شیب) یکی از آنهاست. قدرت تفکیک مکانی پایین تصاویر MODIS و وجود پیکسل‌های مختلط، دقت برآورد SCS با استفاده از این تصاویر را کم می‌کند. در پژوهش حاضر، نتایج SCS حاصل از تصاویر MODIS، از طریق مقایسه با تصاویر دارای قدرت تفکیک مکانی متوسط مانند ASTER واقع بر سکوهای مشابه MODIS، ارزیابی می‌شود. در این پژوهش شاخص NDSI برگرفته از MODIS و ASTER در مناطقی با شیب 20 تا 50 درصد مقایسه گردید و دو مدل MODMASTER و MODFASTER برای بهبود دقت تخمین SCS به‌وسیلة MODIS ایجاد شد. نتایج به‌دست‌آمده از MODMASTER، نشانگر پارامتر همبستگی (R2) با شاخص برف مشابه MODIS به‌میزان تقریباً 76 درصد و RMSE در حدود 047/0 است. در مدل MODFASTER، که برای تخمین کسر پوشش برف در هر پیکسل ایجاد شده، پارامتر همبستگی (R2) درحدود 75 درصد و RMSE درحدود 09/0 در مقایسه با کسر پوشش برف محاسبه‌شده به‌وسیلة ASTER است. مقایسة نتایج حاصل از این پژوهش با مقادیر به‌دست‌آمده از سایر پژوهش‌ها نشان‌دهندة بهبود در برآورد سطح پوشیده‌شده از برف است.
