استخراج گردوغبار از تصاوير ماهواره‌اي MODIS با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي

طي دهه‌هاي گذشته، طوفان‌هاي گردوغبار از لحاظ مكاني و زماني همواره در حال افزيش بوده‌اند. طوفان‌هاي گردوغبار خاورميانه سبب رسيدن آسيب‌هاي بي‌شماري در حوزه سلامت اجتماعي، اقتصادي، زيست‌محيطي و ديگر موارد به ساكنان مناطق جنوب و جنوب‌غرب ايران شده است. در اين مقاله، به‌منظور بررسي طوفان‌هاي گردوغبار، از داده‌هاي سنجنده MODIS استفاده شد. از محاسن داده‌هاي سنجنده MODIS، توان تفكيك طيفي و زماني بالاي آن است. در اين پژوهش، از دو مجموعه داده MODIS استفاده شد؛ بخش اول، داده‌هاي توسعه مدل (رخداد 21-18 ژانويه 2018) و بخش دوم، داده‌هاي تست و ارزيابي مدل. داده‌هاي هواشناسي نيز، با توجه به بازه زماني مورد مطالعه، جمع‌آوري شد. پس از پيش‌پردازش داده‌ها و آماده‌كردن مشاهدات ميداني، ويژگي (ورودي شبكه عصبي مصنوعي) از داده‌هاي سنجنده MODIS، به‌روش پيشنهادي، توليد مي‌شود. ازطريق شبكه عصبي مصنوعي، مدلي مناسب توسعه يافت كه، بدين‌ترتيب، مي‌توان گردوغبار استخراج و پارامتر ديد افقي را، هم‌زمان، برآورد كرد. خروجي مدل با خروجي شاخص NDDI مقايسه بصري شد. سپس، براي بررسي كارآيي روش پيشنهادي، مدل توسعه‌يافته با داده‌هاي مربوط به زمان ديگر تست و خروجي مدل با خروجي شاخص NDDI مقايسه بصري شد. در نهايت، به‌منظور نشان‌دادن نقاط قوت و ضعف روش پيشنهادي، ارزيابي دقت ازطريق مقايسه نتايج روش پيشنهادي و پارامتر ديد افقي در ايستگاه‌هاي سينوپتيك انجام شد. ميزان خطاي كلي، به‌ترتيب، 10%، 10%، 15% و 10% درمورد پردازش تصاوير هجدهم ژانويه، نوزدهم ژانويه، بيستم ژانويه و 21اُم ژانويه 2018 و 20% و 25% درمورد پردازش تصاوير 26اُم ژانويه 2019 و 28اُم اكتبر 2018 به‌دست آمد. با اتصال به پايگاه داده سازمان هواشناسي كشوري، روش پيشنهادي داراي قابليت به‌كارگيري در سيستم خودكار استخراج گردوغبار است.