نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آبخیزداری (نویسنده مسئول)، دانشکده منابع‌طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرّس

2 دانشگاه تربیت مدرس

3 گروه مهندسی آبخیزداری ، دانشکده منابع‌طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرّس

چکیده

با توجه به اهمیت داده‌های هواشناسی و وجود محدودیت‌ داده‌برداری در ایستگاه‌های زمینی، فن سنجش از دور می‌تواند نقش مهمی در تهیه این داده‌ها ایفا نماید. هدف از این پژوهش ارزیابی کمی دمای سطح زمین (LST) حاصل از تصاویر سنجنده MODIS برای تخمین دمای هوای بیشینه و کمینه روزانه در حوزه‌آبخیز طالقان است. برای این منظور داده‌های دمای هوای بیشینه و کمینه روزانه سه ایستگاه هواشناسی زمینی و مقادیر LST روز و شب و NDVI سنجنده MODIS برای دوره زمانی 2009 تا 2015 اخذ و تهیه شد. سپس با استفاده از روش رگرسیون خطی چندگانه بین هر کدام از متغیرهای موثر و دمای هوای بیشینه و کمینه روزانه در ایستگاه‌های زمینی ارتباط برقرار شد. نتایج نشان داد که بین دمای هوای بیشینه و کمینه روزانه ایستگاه‌های زمینی با LST روز و شب و NDVI حاصل از سنجنده MODIS همبستگی معنی‌داری وجود دارد. لذا از این متغیر‌ها در روابط رگرسیونی استفاده شد. نتایج حاصل از اعتبار سنجی نشان داد که روابطی که با همه‌ی متغیرهای موثر ایجاد شده است بیشترین صحت را دارد. به‌طوری‌که بهترین مدل در تخمین بیشینه دمای هوای روزانه دارای مقادیر R^2 ، NSE و RMSE به ترتیب 75/0، 75/0 وC֠ 7/4+ و برای کمینه دمای هوای روزانه به ترتیب 71/0، 71/0 و C֠ 9/2+ می‌باشد. بنابراین می‌توان با تبدیل دمای سطح زمین حاصل از تصاویر سنجنده MODIS، دمای هوا را با دقت بالا در مقیاس روزانه و ماهانه برای استفاده در پژوهش‌های مختلف تخمین زد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimation of maximum and minimum daily air temperature using MODIS land surface temperature products

نویسندگان [English]

  • Mohammad Tavosi 1
  • Mehdi Vafakhah 2
  • Vahdi Moosavi 3

1 ), Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor46417-76489, Mazandaran, Iran

2 Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor46417-76489, Mazandaran, Iran

3 Department of Watershed Management Engineering, Faculty of Natural Resources, Tarbiat Modares University, Noor46417-76489, Mazandaran, Iran

چکیده [English]

Due to the importance of meteorological data and limitations of data gathering from ground stations, remote sensing can play an important role in the preparation of these data. The purpose of this study was to quantitatively evaluate the Land Surface Temperature (LST) obtained from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) sensor images for estimating the maximum and minimum daily air temperature in the Taleghan watershed. For this purpose, the maximum and minimum daily air temperature data of three existing ground stations for the period 2009 to 2015 were obtained. Day and night LST and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) values of MODIS were also prepared. The relationships between each of the effective variables and maximum and minimum daily air temperature in ground stations have been extracted using multiple linear regression method. The results showed that there was a significant correlation between maximum and minimum daily temperature of ground stations with day and night LST and NDVI from MODIS sensor. Therefore, these variables were used in regression relationships. The results of validation showed that the established relationships with all effective variables had the most accuracy. Therefore, the best model for estimating the maximum daily air temperature had R^2, NSE and RMSE values of 0.74, 0.74, and +4.7, respectively and for estimating the minimum daily air temperature had 0.71, 0.72 and +2.9, respectively. Therefore, by converting the surface temperature obtained from MODIS sensor images, the air temperature can be estimated with high accuracy on a daily and monthly scales for various studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air temperature
  • Aqua and Terra satellites
  • Land Surface Temperature
  • Vegetation index