پایش ماهواره ای گرد و غبار

یکی از پدیده هایی که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان رخ می دهد، طوفان های گردوغبار می باشد. طی سال های اخیر وقوع طوفان های گردوغبار با تعداد بالا از جمله مخرب ترین بلایای زیست محیطی در منطقه ی خاورمیانه بوده است. طوفان های گردوغبار باعث بروز مشکلاتی در فعالیت های انسانی، کشاورزی، زیرساخت های اجتماعی، حمـل و نقـل و سلامت و اقتصاد جامعه شده و همچنین حجم فراوان ذرات حمل شده به جو، بیلان انرژی را تحت تـاثیر قـرار مـی دهـد کـه متعاقب آن شرایط اقلیمی نواحی را نیز تحت تاثیر قـرار داده است (Takemi and Seino, 2005). گردوغبار منجر به التهاب ریه، واکنش های آلرژیک، بیماری های چشم، مننژیت و تب دره می شود (Yang et al 2007، Gulnura et al, 2014). به دلیل تغییرات سریع در ماهیت و مکان گسترش طوفان های گردوغبار، محدودیت هایی در پایش و اندازه گیری های مربوط به آن وجود دارد (Qu et al, 2006). مدل های عددی هواشناسی نیز به تنهایی قادر به ردیابی و آشکارسازی طوفان های گردوغبار نیستند (تقوی و همکاران، 1392). امروزه تکنولوژی سنجش از دور با فراهم آوردن تصاویر متعدد جهانی و منطقه ای با مقیاس های زمانی و مکانی مختلف به عنوان ابزاری مناسب برای پایش، اندازه گیری و برداشت ویژگی های گردوغبار شناخته شده است (Klüser and Schepanski, 2009). منظور از شناسایی گردوغبار با به کارگیری اندازه گیری های ماهواره ای یعنی شناسایی محدوده ی تحت پوشش پیکسل هایی از تصویر که در اثر آلوده بودن به ذرات گردوغبار رفتار بازتابندگی، جذب و پراکنش آن ها در طول موج های مختلف یک سنجنده تحت تاثیر قرار گرفته است و سبب تغییر رفتار آن ها نسبت به زمان نبود گردوغبار می شود؛ بنابراین پدیده ی گردوغبار، فرآیند پیچیده ای است که تعاملات زمین و اتمسفر را تحت تاثیر قرار می دهد (Mei et al, 2008). به طور کلی سازمان جهانی هواشناسی (WMO) پدیده های گردوغبار را بر اساس میزان کاهش دید افقی به چهار دسته تقسیم بندی نموده است (Shao et al, 2006).

گردوغبار معلق (دید افقی کمتر از 10 کیلومتر) گردوغبار روان (دید 1 تا 10 کیلومتر) طوفان گردوغبار (دید 200 تا 1000 متر) طوفان شدید گردوغبار (دید کمتر از 200 متر). ضرورت و اهمیت پایش با توجه به تاثیرات وسیع گردوغبار در تغییر اقلیم در مقیاس جهانی و محلی، تغییر بر تابش ورودی، تغییرات در چرخه بیولوژیکی، تاثیر بر سلامت افراد و هزینه های بسیار زیاد اقتصادی که برای جوامع بشری به بار می آورد (Barnum et al, 2004،Perezet al, 2012)، بررسی و پایش دقیق این رخداد لازم و ضروری است. هر ساله حجم زیاد گردوغبار از مناطق خشک و بیابان های دنیا، تولید شده و به وسیله ی باد تا هزاران کیلومتر از کانون های تولید آن گسترش می یابد. (Givehchi et al, 2013) ایران به دلیل همجواری با 3 منبع عمده ی تولید گردوغبار (بیابان های عراق، سوریه و عربستان)، همچنین خشکسالی و بهره وری نامناسب از زمین در داخل کشور و کشورهای مجاور، همواره با این مشکل مواجه می باشد (Namdari et al: 2016). در سال های اخیر افزایش چشم گیر تعداد وقوع گردوغبار و بالا رفتن غلظت آن در هوا به ویژه در غرب و جنوب غرب ایران بر زندگی مردم این ناحیه تاثیر گذاشته است. لذا شناسایی و بررسی ویژگی های این پدیده ی مخرب زیست محیطی اهمیت دارد.

نقش فناوری فضایی / سنجش از دور سنجش از دور با فراهم آوردن تصاویر با پوشش وسیع و تکرار زیاد، مطالعات گردوغبار را با سرعت و دقت زیاد و هزینه کم عملی نموده است (ززولی و همکاران، 1393) و در حال حاضر مناسب ترین ابزار برای بررسی این پدیده می باشد. ذرات گردوغبار می توانند به طور مستقیم تابش زمینی و خورشیدی را در هر دو ناحیه ی مرئی (VS) و مادون قرمز (IR)، از طریق فرآیندهای جذب و تفریق تغییر دهند و به دلیل خصوصیات اپتیکی ذرات گردوغبار، تشعشعی که در ماهواره از اثرات طیفی ذرات گردوغبار دیده می شود با سایر پدیده ها متفاوت است. بر اساس این تفاوت ها، برای شناسایی و تشخیص گردوغبار طرح های مختلفی توسعه یافته اند (Khananian et al, 2001). شاخص های طیفی گردوغبار (BTD،NDD، ...) که بر اساس ویژگی های گردوغبار روی نواحی طیف مرئی، مادون قرمز نزدیک و حرارتی امواج الکترومغناطیس تعریف شده اند، اطلاعات زیادی را در زمینه ی مشخصات طیفی گردوغبار فراهم می کنند (Badarinath et al, 2010).

کاربردها و دستگاه های بهره بردار کاربردهای سنجش از دور در پدیده گرد و غبار عبارت است از:

• شناسایی گرد وغبار • پایش و ردیابی مسیر گرد و غبار • شناسایی کانون های ایجاد گرد و غبار • برآورد شدت گرد و غبار • برآورد تعداد فوق در واحد پیکسل • و ...

با توجه به موارد مذکور نهادهای ذیل می توانند از این محصول استفاده نمایند:

• سازمان مدیریت بحران • سازمان جهاد کشاورزی • سازمان محیط زیست • سازمان هواشناسی • نهادهای مدیریت شهری و استانی مانند شهرداری، فرمانداری و استانداری • مراکز پژوهشی و تحقیقاتی • و غیره

دوره زمانی تولید محصول تصاویر سنجنده MODIS از دو ماهواره AQUA و TERRA بصورت روزانه در مرکز فضایی ماهدشت اخذ می گردد. الگوریتم های متعددی برای شناسایی و پایش گرد و غبار بررسی گردیده و با اعمال حدود آستانه مناسب، وضعیت گرد و غبار در ایران به صورت روزانه پایش و نقشه های مرتبط در صورت وقوع گرد و غبار تولید می شود. نسخه گرافیکی محصولات مذکور از خرداد 1395 تا کنون در سایت سازمان فضایی / پایش ماهواره ای زمین قابل ملاحظه می باشد.

فیلد	مقدار
آخرین بروزرسانی داده	1403-7-22
آخرین بروزرسانی فراداده	1403-7-22
Created	1403-7-22
قالب	JPEG
مجوز	No License Provided
Has views	False
Id	06f77d09-8cba-48a2-8bfb-c0787689c412
Mimetype	image/jpeg
Package id	7d61e943-1951-4831-94e0-2c8e042f39ca
Position	0
Size	2.1 MiB
State	active
Url type	upload

اطلاعات تکمیلی