برآورد رواناب ناشي از ذوب برف با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي MODIS

Estimate of Snowmelt runoff using MODIS data

بارش برف و ذوب آن يك‌سوم از آب مورد نياز براي فعاليت‌هاي كشاورزي و آبياري را در سراسر كره زمين تامين مي‌كند. به‌همين علت، برآورد ميزان آب و رواناب ناشي از ذوب برف يكـــي از فعاليت‌هاي عمده هيدرولوژيست‌ها به‌شمار مي‌رود. به‌منظور محاسبه رواناب ناشي از ذوب برف روش‌هاي مختلفي پيشنهاد شده است كه بيش‌تر آن‌ها نياز به پايش پيوسته پوشش برفي دارند. اكثر روش‌هاي كارآمد پايش پيوسته پوشش برفي، بر پايه سنجش از دور با ماهواره استوار مي‌باشند. در اين تحقيق، با استفاده از درجه حرارت‌هاي بيشينه و متوسط روزانه و با اندازه‌گيري ميزان ذوب روزانه و همچنين تصاوير ماهواره‌اي MODIS، رواناب برف با روشي جديد و پيشنهادي محاسبه شد. نتايج نهايي اين تحقيق مشخص كرد كه با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي مي‌توان با دقت مناسب، سطح پوشيده از برف را نقشه‌برداري نمود و براي محاسبات مربوط به توده برفي مورد استفاده قرار داد. همچنين، با آزمايش‌هاي مختلف انجام شده بر روي تصاوير ماهواره‌اي با روش‌هاي جديد، تغييرات سطح پوشيده از برف در زمان‌هايي كه تصاوير ماهواره‌اي موجود نبود، محاسبه شد. دقت اين روش در مقايسه با تصاوير واقعي، بسيار خوب ارزيابي شد. در اين روش، معادلاتي براي محاسبه ميزان ذوب ناشي از تغييرات درجه حرارت به‌دست آمد كه تطبيق بسيار مناسبي با واقعيت داشتند. با توجه به تغييرات دبي، معادلاتي نيز براي برآورد دبي از ذوب روزانه حاصل شد كه نتايج اين معادلات نيز با واقعيت تطبيق مناسبي را نشان‌دادند.

Snow-cover and its equivalent water, supply 1/3 of the water requirements for farming and land irrigation throughout the world. Therefore, water contents estimation of a snow-cover or estimation of snowmelt runoff is necessary for hydrologists. Several snowmelt-forecasting models have been suggested which most of them require continuous monitoring of snow-cover. The most efficient means of monitoring snow-cover patches are remote monitoring through satellites imagery. In this research, snowmelt runoff forecasted in a new scheme, using maximum and mean daily temperatures, two snowmelt measuring device and MODIS data. According to the outcome results, one can map snow-covered area with sufficient precision using MODIS data, while the map is useful for related calculations about snow patches. We calculated, after studying the satellite images, the snow-cover changes predicted in a new way for the periods that the MODIS data was not available. Maps were produced and with control of ground truthing their very high precisions confirmed. The melted water resulted from temperature changes were modeled as equations, which, their calculated amounts are comparable to the ground truthing points very well. With regards of water flow changes, equations calculated to estimate the daily melted water flow. These equations are comparable to the ground truthing points as well.