پايش تغييرات فضايي گستره‌ برفي البرز مركزي با استفاده از تابع طبقه‌بندي ماشين بردار پشتيبان و تصاوير ماهواره‌اي سري لندست

مقدمه: برف هاي رشته كوه البرز در تأمين آب هاي زيرزميني و سطحي سكونتگاه هاي اطراف آن و جلگه ي پرجمعيت خزر نقش مهمي دارد. گرمايش جهاني موجب تغييراتي در فراسنج هاي جوي- اقليمي كشور ايران شده است. اين تغييرات موجب تغييراتي در متغير وابسته كه پوشش برفي نقاط مرتفع كوهستان البرز مي باشد، خواهد شد. پيامدهاي آن مي تواند تسريع در ذوب برف ها، افزايش روند سيلابي شدن رودخانه ها و تخريب زيستگاه ها و سكونتگاه هاي پايين دست گردد. بنابراين پايش گستره برفي البرز مي تواند در تدوين راهبردهاي مديريتي آب و توسعه پايدار مورد استفاده قرار بگيرد.مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، كوهستان البرز مركزي به عنوان محدوده موردمطالعه انتخاب گرديد. در اين مطالعه، به منظور پايش تغييرات پهنه هاي برفي البرز مركزي در سال هاي 1985 تا 2020 در مقياس زماني فصلي، ابتدا تصاوير ماهواره اي لندست، سنجنده هاي TM، ETM و OLI براي فصل هاي مربوطه در سال هاي 1985، 1995، 2005، 2015 و 2020 از سايت سازمان زمين شناسي آمريكا تهيه گرديد. به منظور استخراج پهنه هاي برفي از روي تصاوير لندست، از روش طبقه بندي تصاوير با الگوريتم ماشين بردار پشتيبان (SVM) استفاده گرديد.بحث و نتايج: مساحت پهنه هاي برفي در زمستان بيشترين مقدار را به خود اختصاص داده است و كمترين آن نيز مربوط به تابستان است. در فصل زمستان، بيشترين مساحت پهنه هاي برفي در سال 1985 با 1.68 ميليون هكتار و كمترين آن در سال 2015 با 0.73 ميليون هكتار بود. در بهار بيشترين گستره برفي با 0.23 ميليون هكتار در سال 1995 و كمترين آن با 0.06 ميليون هكتار در سال 2015 بود. در تابستان ميانگين آن 0.004 ميليون هكتار (4 هزار هكتار) بوده و بيشترين پهنه با 0.01 ميليون هكتار (10 هزار هكتار) در سال 1985 و كمترين آن با 0.001 ميليون هكتار (يك هزار هكتار) در سال 2020 مشاهده گرديد. در پاييز ميانگين پهنه هاي برفي طي 35 سال حدود 0.47 ميليون هكتار (470 هزار هكتار) بوده كه بيشترين آن با مساحت 0.84 ميليون هكتار (840 هزار هكتار) در سال 1985 و كمترين آن با 0.15 ميليون هكتار (150 هزار هكتار) در سال 2020 بوده است. به طور كلي، بررسي روند سالانه پهنه هاي برفي بيان گر اين است كه از سال 1985 تا 2020 از مساحت آن كاسته شده و روند خطي آن نزولي مي باشد.نتيجه گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه دقت بيش از 0.91 درصدي الگوريتم ماشين بردار پشتيبان در طبقه بندي تصاوير لندست، مي توان از اين روش براي استخراج پهنه هاي برفي استفاده نمود؛ به گونه اي كه برف هاي سايه و ابر را نيز از برف جدا نموده و در دره ها نيز تجمع برف را شناسايي نمود. همچنين استفاده از تصاوير با قدرت تفكيك مكاني 30 متر و اعمال الگوريتم هاي طبقه بندي براي استخراج برف بهتر از اعمال شاخص NDSI و همچنين تصاوير MODIS مي باشد. از طرف ديگر روند پوشش برفي البرز مركزي به گونه اي بوده كه طي 25 سال از حدود 0.7 ميليون هكتار از مساحت برف ها كاسته شده است و حجم بالايي از ذخيره آب شيرين در البرز از بين رفته است.