ارزيابي داده هاي طيفي سنجنده OLI لندست در تخمين شاخص ضخامت نوري ريزگردهاي مناطق بياباني (AOT) مطالعه موردي: دشت يزد

Evaluation of Landsat OLI data for estimating Aerosol Optical Thickness over deserts

گرد و غبار از جمله عوامل مهم تاثيرگذار بر بيلان تابش و بازتابش خورشيدي در جو زمين است و از اين نظر بر اقليم محلي داراي تاثير بسزايي مي باشد. آشكارسازي ريزگردهاي موجود در جو بر روي مناطق بياباني بر خلاف دريا و اقيانوس ها (سطوح تيره) به دليل تداخل بازتاب هاي طيفي سطوح روشن و گرد و غبار به سختي صورت مي گيرد. ارائه روشي ساده و كم هزينه براي شناسايي ريزگرد ها و پيش بيني اثرات آن ضروري است. از جمله شاخص هاي مهم شناشايي گرد و غبار و دود، شاخص ضخامت نوري ريزگرد ( Aerosol Optical Thickness) مي باشد كه بصورت محصول آماده در مقياس وسيع (10×10 km) عرضه مي شود كه مناسب براي آشكار سازي گرد و غبار محلي نمي باشد. هدف از انجام اين تحقيق استفاده از داده هاي طيف مرئي و مادون قرمز مياني سنجنده OLI براي شناسايي ريزگردهاي مناطق بياباني است. در اين تحقيق با استفاده از طول موج مادون قرمز مياني( (2.1µm و طول موجهاي قرمز و آبي ضخامت نوري ريزگرد (AOT) محاسبه شد. نتايج نشان داد نسبت بين طول موج قرمز و مادون قرمز مياني 95/0 و طول موج آبي و مادون قرمز مياني 1/05 است. مقايسه نتايج حاصل از محاسبه شاخص ضخامت نوري ريزگرد با اندازه گيري توسط تابش سنج نشان داد همبستگي بين داده هاي روش محاسباتي با داده هاي اندازه گيري مستقيم براي طول موج قرمز و آبي به ترتيب 0/83 و 0/95 و مجذور ميانگين مربعات خطا (RMSE).به ترتيب 0/91 و 9/4 است. بنابراين ميتوان گفت روش اين تحقيق براي برآورد ضخامت نوري ريزگرد در طول موج 0/65 ميكرومتر (AOT 0.65µm) داراي دقت كافي بوده و براي اندازه گيري ضخامت نوري ريزگرد در طول موج 0/47 ميكرومتر (AOT 0.47µm) مناسب نيست.

Dust is one of the most important effective factor on solar radiation forcing and reflection on earth's atmosphere, and in this point, it has a significant impact on local climate. Detection of aerosols on desert zones, despite the sea and oceans (dark surfaces), is difficult because of reflectometric interference spectroscopy of bright surfaces. Representing a simple and low costs method for detecting dusts and predicting their effects is essential. One of the most important indexes for dust and smoke detection is the AOT (Aerosol Optical thickness), which provided in large-scale (10x10 km) which is not suitable for local dust scales detection. The purpose of this study is using visible and mid-infrared spectrum of OLI sensor for detection dust of deserts. In this study, by using of mid-wave infrared (2.1 μm), red and blue wavelengths the AOT was calculated. The results indicated that ratio between the red and mid-wave infrared wavelengths is 0.95 and blue wavelengths and mid-wave infrared is 1.05 respectively. The comparison results of AOT index by radiometer showed that the correlation between computational method for data and the direct measurement for the red and blue wavelengths were 0.83 and 0.95 with root-mean-square deviation (RMSE) were 0.91 and 9.4 respectively. Therefore, it can be said that this method for estimating the Aerosol optical thickness at 0.65 μm (AOT 0.65μm) is enough accuracy and is not suitable to measure Aerosol optical thickness at 0.47 μm (AOT 0.47μm).