بررسي تاثير عوامل جغرافيايي بر حرارت سطحي زمين با استفاده از تصاوير ماهواره اي در مخروط آتشفشان تفتان

Evaluation of the geographical factors effect on land surface temperature using satellite imagery in Taftan volcanic cone

برآورد دماي سطح زمين در پهنه وسيع از طريق سنجش از دور، نقصان پايش آن را در ايستگاه‌هاي محدود هواشناسي رفع مي كند. الگوريتم توازن انرژي سطح زمين (سبال)، در اكثر نقاط دنيا براي برآورد دما در سطح مورد استفاده قرار گرفته است. هدف اين تحقيق، به دست آوردن دماي سطح زمين و بررسي ارتباط آن با عوامل جغرافيايي نظير ارتفاع، جهات جغرافيايي، ليتولوژي و مورفومتري برخي از لندفرم‌ها در مخروط آتشفشاني تفتان مي باشد. بنابراين، با اعمال الگوريتم سبال بر تصوير ماهواره‌اي +ETM سال 2001، نقشه حرارتي منطقه تهيه شد. براي اجراي اين روش، راديانس حرارتي تصحيح شده، گسيلمندي سطحي در باند حرارتي، راديانس طيفي، بازتابندگي در هر باند و آلبيدوي سطحي نيز محاسبه گرديد. نقشه خط الراس‌ها و خط القعرها بر اساس روش بررسي منحني ميزان‌هاي منطقه از طريق نقشه توپوگرافي و گوگل ارث تهيه شد. نقشه‌ آبراهه‌ها، مدل رقومي ارتفاع، جهات جغرافيايي و زمين‌شناسي، رقومي و توليد گرديد. با انطباق و همپوشاني نقشه‌هاي مذكور با نقشه دماي سطح زمين و استفاده از تحليل Zonal Statistic، دماي سطح زمين در هر طبقه ارتفاعي، جهت جغرافيايي، سازند و لندفرم‌هاي خاص به دست آمده است. نتايج نشان مي دهد كه در طبقات ارتفاعي بالاتر، دماي سطح زمين كاهش يافته و در ميزان دماي سطحي مخروط، جهات جغرافيايي نقش بسيار مهمي را ايفا مي‌نمايند. به طوري كه كمترين ميانگين دما در جهت غربي و بيشترين ميانگين دما در جهت شرقي به چشم مي‌خورد. همچنين، سازندها و لندفرم هايي كه كمترين و بيشترين دما را دارا هستند نيز در اين جهات قرار دارند. بنابراين با در نظر گرفتن شرايط دمايي در جهات جغرافيايي و سازندهاي مختلف، مي‌توان به كاشت محصولات كشاورزي سازگار و برنامه‌ريزي محيطي مناسب اقدام نمود.

Land surface temperature estimation in the vast area using remote sensing can be eliminated depletion of its monitoring in limited numbers of weather stations. The surface energy balance algorithm for land (SEBAL) used for estimating the temperature in most parts of the world. The aim of this research is gaining the land surface temperature and studying its relation to geographical factors like height, geographic direction, lithology and morphometric of some landforms in Taftan volcanic cone. Therefore, by using SEBAL method on ETM+ imagery in 2001 year, heat map of this area is produced. As for performing this method, the corrected thermal radiance, surface emissivity in thermal band, spectral radiance, reflectivity in each bands and surface albedo was calculated. Ridges and thalweg map is produced by studying the regional contours using topographic maps and Google Earth. On the other hand, river maps, digital elevation model, geographic direction and geology are digitized and created. Then by overlapping the mentioned maps with land surface temperature (LST) map and using zonal statistical analysis, the LST is taken in every elevation class, geographic directions, formation and special land forms. Overall, results showed that at higher levels, LST decrease and geographic directions have an important role in temperature rate of cone. The minimum average of temperature and the maximum average of temperature are seen in west direction and east direction, respectively. Furthermore, formations and land forms that have minimum and maximum temperature are located in these directions. So, by regarding temperature conditions in geographic directions and different formations, could plan for implanting compatible agricultural crops and appropriate environmental conditions.