استفاده از مدل جاذبه در سنجش از دور به منظور بررسي شاخص توپوگرافي خيسي

Using the attraction model in remote sensing to evaluation of topographic wetness index (TWI)

هدف از اين مطالعه بررسي شاخص توپوگرافي خيسي (TWI) با استفاده از مدل جاذبه در شمال استان فارس است. مدل جاذبه براي اولين بار به منظور افزايش قدرت تفكيك مكاني مدل رقومي ارتفاع (DEM) استفاده شد. در اين تحقيق از دو مدل همسايگي پيكسل هاي مماس (Touching) و مدل همسايگي چهارگانه (Quadrant) به منظور تخمين مقادير زير پيكسل ها استفاده شد. پس از ساخت تصاوير خروجي براي زير پيكسل ها در مقياس هاي 2، 3 و 4 با همسايگي هاي متفاوت، بهترين مقياس با مناسب ترين نوع همسايگي با استفاده از نقاط كنترل زميني تعيين و مقادير RMSE براي آنها محاسبه شد. تعداد كل نقاط كنترل زمين به دست آمده از عمليات نقشه برداري، 2118 نقطه بود. نتايج نشان داد از بين مقياس ها با همسايگي هاي مختلف، مقياس 3 و مدل همسايگي چهارگانه نسبت به بقيه روش ها بيشترين دقت با كمترين ميزان RMSE براي DEM 90 متري را دارد. سپس با استفاده از DEM به دست آمده از مقياس 3 و مدل همسايگي چهار گانه شاخص خيسي حوضه مطالعه شده تعيين شد. نتايج نشان داد شاخص توپوگرافي خيسي در منطقه مطالعه شده بين 4/45- تا 6/06+ متغير است. بخش هاي مركزي منطقه مطالعه شده بيشترين مقادير خيسي را دارند. مقايسه شاخص خيسي به دست آمده از مدل جاذبه (با قدرت تفكيك مكاني بيشتر) با DEM 90 متري (با قدرت تفكيك مكاني كمتر)، نشان داد با استفاده از مدل جاذبه، جزئيات بيشتري از ميزان رطوبت در منطقه مطالعه شده، قابل مشاهده است.

The objective of this study is evaluation of topographic wetness index (TWI) using attraction model in northern of Fars province. The first attraction model was used to enhance the spatial resolution of digital elevation model (DEM). In this research to estimate of value of sub-pixels neighboring pixels، touching and quadrant neighboring models were used. After manufacturing output images for sub pixels in the 2، 3 and 4 scales with different neighborhoods، the best scale with most appropriate type of neighborhood was determined using ground control points then the values of RMSE was calculated for them. The total number of ground control points extracted from the mapping maintenance was 2118 points. The results showed that between scales with different neighborhoods، 3 scale and quadrant neighboring model have the most accuracy by the lowest value of RMSE for DEM 90 meter. Then using produced DEM from 3 scale and quadrant neighboring model، topographic wetness index for the study area was determined. The results showed that topographic wetness index (TWI) in the study area is variable between -4.45 to 6.06. Central zones of the study area have the highest values ​​of wetness. Compare of wetness index produced from attraction model (with more spatial resolution) with DEM 90 meter (with lower spatial resolution) showed that with using attraction model، more details of the amount of moisture in the study area، is visible.