پايش تغييرات حرارتي آتشفشان دماوند بر اساس دورسنجي با تصاوير سنجنده لندست

Monitoring of thermal changes of Damavand volcano using Landsat images

پايش آتشفشان هاي نيمه فعال مانند آتشفشان دماوند ضروري است. هدف از اين پژوهش، ارزيابي تغييرات دماي سطح زمين (LST) بر اساس تصاوير ماهواره لندست در يك بازه زماني 23 ساله در ناحيه آتشفشان دماوند بوده است. مناطق با ناهنجاري حرارتي و مرتبط با فعاليت زمين گرمايي بر اساس تصاوير روز و شب سنجنده لندست استخراج شده اند. مقدار شار حرارتي زمين گرمايي (GHF) در مناطق زمين گرمايي به طور ميانگين W/m2 42 (در تصوير روز) وW/m2 20 (در تصوير شب) برآورد مي شود. مقدار كل GHF تابشي در تمامي مناطق ناهنجاري حرارتي معادل با 50 مگاوات در تصوير شب و 119 مگاوات در تصوير روز برآورد مي شود. نتايج پردازش ها در ناحيه دماوند نشان مي دهد كه ناهنجاري هاي حرارتي ارتباط فضايي نزديكي با گسل ها، چشمه هاي آبگرم، ليتولوژي، دگرساني گرمابي، مناطق با دگرشكلي فعال و مناطق با ناهنجاري شار حرارتي به دست آمده از داده هاي زيرسطحي دارند. از شش تصوير لندست كه كه در فاصله سال هاي 1988 تا 2011 و در ماه و ساعت يكساني برداشت شده بودند براي مقايسه تغييرات دمايي استفاده شد. در تصاوير سالهاي 2002 و 2007، دماوند فعال تر بوده و افزايش LST در مناطق با ناهنجاري حرارتي ديده مي شود كه در سال 2007 تغييراتي در شيمي چشمه ها و فعاليت هاي لرزه اي نيز مشاهده شده است. با توسعه و رفع خطاها، مي توان از دورسنجي مادون قرمز حرارتي به عنوان روشي كم هزينه همراه با ساير روش هاي تكميلي، در پايش تغييرات آتشفشان دماوند و ساير آتشفشان هاي كشور بهره گرفت.

Monitoring quiescent volcano such as Damavan is vital. In this research, we investigate the changes ofland surface temperature (LST) around the Damavand volcano during 23 years period. The evaluations were done on the thermal anomaly areas related to geothermal activity and results compared with non-anomalously thermal areas. The surface thermal anomalies were detected on the basis of processing of Landsat day and night-time images and combination with geological information layers. The average of calculated values for geothermal heat flux (GHF) in the geothermal areas was 42 W/m2 (in the day-time image) and 20 W/m2 (in night-time image). The total radiant GHF in thermal anomaly areas estimated 50 MW (in night-time image) and 119 MW (in the day-time image). The thermal anomaly areas have a close spatial relationship with faults, hot springs, lithology, hydrothermal alterations, active deformation regions and subsurface high heat flow data. After determining thermal anomaly areas related to the geothermal activity, the changes of LST patterns were compared in the six TM and ETM+ images (captured from the same month and overpass time) during 1988- 2011. The highest temperatures were recorded in 2002 and 2007 images, that in line with seismic events and changes in hot springs chemistry. The thermal infrared remote sensing can be used as a cost effective and concise method for monitoring of quiescent and even dormant volcanoes of Iran.