نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه سنجش‌ازدور و GIS، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 2. دانشکده مهندسی نقشه‌برداری و اطلاعات مکانی، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

چکیده

جهت مطالعه مناطق کم‌عمق ساحلی، تصاویر رایگان لندست-8 با توان تفکیک رادیومتریکی نسبتاً بالا و وجود دو باند در محدوده آبی و نزدیک به آبی مناسب می باشد. در این پژوهش علاوه بر تصاویر ماهواره-ای لندست از داده‌های هیدروگرافی نیز استفاده شده است. هدف از این پژوهش، عمق سنجی نواحی ساحلی محدوده جنوب شرقی دریای خزر با اعمال الگوریتم PCA بر باندهای پیش‌پردازش شده مرئی باشد. از جمله پیش‌پردازش‌های لازم در مطالعات سنجش‌از‌دوری تصحیح اتمسفری است که در این پژوهش تصحیح اتمسفری FLAASH و Dark Object Subtract (DOS) بطور جداگانه بر باندهای مرئی اعمال گردید و نتایج عمق بدست آمده از طریق اعمال تبدیل PCA بر روی این دو نوع تصحیح اتمسفری بررسی گردید. الگوریتم PCA در چهار حالت مختلف مورد بررسی قرار گرفت. شاخص‌های آماری R^2، RMSEو NRMSE با استفاده مقادیر حاصل شده از الگوریتم و داده‌های هیدروگرافی در هر دو نوع تصحیح اتمسفری محاسبه شد. نتایج نشان می‌دهد دقت عمق بدست آمده از روش PCA در هر دو نوع تصحیح اتمسفری، در صورتی که هر چهار یا هر سه مؤلفه PCA به عنوان ورودی الگوریتم معرفی شود نسبت به حالتی که تنها از مؤلفه‌های اول یا اول و دوم استفاده شود دقت عمق برآورد شده بیشتر خواهد بود. . همچنین با بکارگیری هر چهار مؤلفه، دقت تصحیح اتمسفری DOS در عمق‌یابی با مقدار R^2=0.91، RMSE=0.3 و NRMSE=0.05 در مقایسه با تصحیح اتمسفری FLAASH، R^2=0.87، RMSE=0.38 و NRMSE=0.06 نتیجه بهتری را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

References:
Abrahimikia, M., Saadat Seresht, M. and Taj Firooz, B. 2012. Evaluating Bathymetry Methods by Satellite Imagery, Conference of Geomatic. National Cartographic Center. 88.
Amini, J. 2009. Computer Processing of Remote Sensed Images. University of Tehran Press. Tehran. 270p.
Doxani, G., Papadopoulou, M., Lafazani, P., Pikridas, C., Tsakiri-Strati, M. 2012. Shallow-Water Bathymetry Over Variable Bottom Types Using Multispectral WorldView-2 Image. ISPRS – International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XXXIX-B8: 159–164.
Fatemi, S. B. and Rezaei, Y. 2012. Principles of Remote Sensing. Azadeh Press, Tehran. 123-148 p.
FLAASH Module User’s Guide, ENVI FLAASH Version 4.2 August. 2005 Edition.
Gholamalifard, M., Kutser, T., Esmaili-Sari, A., Abkar, A. A., and Naimi, B., 2013, Remotely Sensed Empirical Modeling of Bathymetry in the Southeastern Caspian Sea, Remote Sensing. 2013. 5: 2746-2762. doi: 10.3390/rs 50 62746.
Hedley, J. D., Harborne, A. R and Mumby, P. J. 2005. Simple and robust removal of sun glint for mapping shallow-water benthos. International Journal of Remote Sensing.
Gao, J. Bathymetric mapping by means of remote sensing: methods, accuracy and limitations. Progress in Physical Geography. 33(2009):103–116.
Jagalingam, P., Akshaya, B. J. and Arkal, V, H. 2015, Bathymetry mapping using Landsat 8 Satellite Imagery, 8th International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC 2015).
Kakroodi, A.A., Leroy, S.A.G., Kroonenberg, S.B., Lahijani, H.A.K., Alimohammadian, H., Boomer, I., Goorabi, A., 2015. Late Pleistocene and Holocene sea-level change and coastal palaeoenvironment evolution along the Iranian Caspian shore. Marine Geology 361, 111e125.
Khan, M. A., Fadlallah, Y. H., and Al-Hinai, K. G. 1992. Thematic mapping of stibtidal coastal habitats in the western Arabia Gulf using Landsat TM data-Abu Ali Bay, Saudi Arabia. Lnternational Journal of Remote Sensing, 13: 605-614.
Lyzenga, D. R. 1978. Passive remote sensing techniques for mapping water depth and bottom features. Applied optics. 17: 379–383.
Nazeer, M., Nichols, J. E., and Yung, Y. 2014. Evaluation of atmospheric correction models and Landsat surface reflectance product in an urban coastal environment. International Journal of Remote Sensing. 35(16): 6271–6291.
Philpot, W. D. 1989. Bathymetric Mapping with Passive Multispectral Imagery. Applied Optics. 28(8): 1569–1578. doi:10.1364/AO.28.001569.
Spitzer, D., and R. J. Dirks. 1986. Shallow Water Bathymetry and Bottom Classification by Means of the Landsat and SPOT Optical Scanners. In 1986 International Symposium/Innsbruck. International Society for Optics and Photonics. 136–138.
Stumpf, R. P., Holderied, K, and Sinclair, M. 2003. Determination of water depth with high-resolution satellite imagery over variable bottom types. Limnology and Oceanography. 48 (1, part 2): 547–556.
Yuan, J., and Niu, Z. 2008. Evaluation of Atmospheric Correction Using FLAASH. In Paper Presented at International Workshop on Earth Observation and Remote Sensing Applications, Beijing, June 30–July 2: 1–6. IEEE. doi: 10.1109/EORSA.2008.4620341.
Zonn, I. S., Kostianoy, A. G., Kosarev, A. N and Glantz, M. H. 2010. The Caspian Sea Encyclopedia.