کاربرد سنجش از دور در پایش منابع آب

کاربرد سنجش از دور در پایش منابع آب

چکیده

امروزه سنجش از دور به عنوان یک ابزار بسیار قوی مطرح بوده که جایگاه خاصی در پایش منابع طبیعی بخصوص پایش منابع آب دارا می باشد. با توجه به اینکه وسعت بسیار زیادی از سطح زمین پوشیده از آب است جهت مطالعات منایع آب، اقدامات میدانی کاری پردردسر و پرهزینه بوده جایگاه خود را به پردازش تصاویر ماهواره ای داده است. اقداماتی نظیر بررسی کیفیت آب شامل مطالعات شوری، بررسی مواد معلق و رسوب, بررسی رنگ آب, بررسی وجود فیتوپلانگتونها و جلبکها در آب, میزان کلروفیل و همچنین مطالعات کمی منابع آب شامل اندازه گیریهای تغییرات عمق و یا ژرفاسنجی منابع آب از جمله اقداماتی است که می توان به کمک سنجش از ذور انجام داد. این مقاله با هدف شناساندن نقش سنجش از دور در مطالعات منابع آب تدوین گردیده است تا راهگشایی باشد در استفاده از این تکنیک در پایش منابع آب کشور.

مقدمه
بیش از 70% سطح زمین پوشیده از آب است بنابراین پایش و مدیریت این منبع عظیم بسیار مهم می باشد. یکی از مناسبترین ابزار جهت بررسی و مطالعات منابع آب استفاده ار سنجش از دور است. سنجش از دور علم وسیع و گسترده ای است که در بسیاری از زمینه ها کاربرد دارد و در طول سه دهه گذشته نقش و کاربرد آن در زمینه هیدرولوژی رشد بسیار زیادی داشته است. سنجش از دور علم وکسب اطلاعات بدون تماس نزدیک با آنهاست. تکنیک سنجش از دور این امکان را فراهم می کندکه پایش منابع آب آسان تر و با هزینه کمتر انجام گردد. سنجش از دور متکی بر انرژی بازتابی از پدیده هاست . خصوصیات بازتاب انرژی از آب تابع آب و مواد موجود در آب ( مواد آلی و معدنی ) است. وجود مواد معلق , خزه ها و جلبکها در آب ,تلاطم آب و تغییرات حرارتی در طول روز بر میزان بازتاب انرژی از آب موثر است.

فن سنجش از دور بر پردازش , بارزسازی و تجزیه و تحلیل داده های ماهواره ای استوار است. از جمله داده های ماهواره ای که بدین منظور می تواند مورد استفاده قرار گیرد می توان به داده های حاصل از سنجنده TM وETM+ ماهواره لندست و سنجنده CZCS ماهواره نیمباس 7 و داده های ماهواره SPOT وNOAA و.... اشاره کرد.
کاربرد سنجش از دور در پایش منابع آب را می توان به دو قسمت ارزیابیهای کمی و کیفی این منابع تقسیم نمود. در مورد ارزیابی های کمی منابع آب می توان به اندازه گیریهای تغییرات عمق و یا ژرفاسنجی منابع آب اشاره کرد. و در مورد ارزیابی های کیفی به بررسی و اندازه گیری پارامترهای شیمیایی , فیزیکی و بیولوژیکی مانند شوری آب ,مواد معلق و رسوب, رنگ آب, فیتوپلانگتون و جلبکها, کلروفیل و ... اشاره نمود.

تعیین مقدار رسوب و مواد معلق در آب از نظر کارهای مهندسی اهمیت فراوانی دارد, مواد معلق به شدت به جریان آب وابسته است و نشان دهنده مقدار حرکت رسوب در رودخانه ها می باشد . مواد معلق معمولا در طول بارندگی و بلافاصله بعد از وقوع بارندگی افزایش می یابد و ته نشین شدن آن سبب تخریب محل زندگی گباهان آبزی می گردد.
می توان از مواد معلق رسوبی به عنوان رد پایی برای تشخیص آلوده کننده ها نیز استفاده کرد.
رنگ آب نیز بیان کننده اطلاعات کیفی آب مانند تولیدات بیولوژیک می باشد. این پارامتر کیفی نشان دهنده زندگی یا عدم زندگی موجودات در آب می باشد. رنگ آب در جاههایی که جلبک پلانگتون موجود باشد بصورت سبز تیره به نمایش در می آید.
مطالعه فراوانی فیتوپلانگتونها از این نظر مهم است که این جلبکها زنجیره اصلی مواد غذایی در اقیانوسها می باشند بنابراین بررسی رنگ آب به عنوان یک پارامتر کیفی آب بسیار مهم می باشد.
نتایج حاصل از چندین طرح تحقیقاتی نقش مثبت سنجش از دور را در مطالعات منابع آب تایید کرده است.

خرم و چشیر( 1985 ) , از داده های سنجنده MSS ماهواره لندست جهت بررسی کیفیت آب استفاده نموده و برای پارامترهای کیفی آب مدل ارزیابی ارائه نمودند . بدین منظور از 50 منطقه در خلیج سان فرانسیسکو نمونه گیری انجام داده و سپس مدل رگرسیونی بین پارامترهای کیفیت آب و میانگین ارزشهای انعکاسی (radiance ) باندهای مختلف لندست را بسط دادند و برای هر کدام از پارامترهای شوری , تیرگی[1] , مواد معلق و کلروفیل مدلی ارائه نمودند. و از این مدلها برای پیش بینی و تهیه نقشه پارامترهای کیفی آب استفاده کرد. آنها بیان نمودند که یک همبستگی قوی بین شوری و تیرگی آب وجود دارد بنابراین آب شور معمولا تیرگی بیشتری از آب شیرین دارد. آنها همچنین برای بررسی کلروفیل وتهیه نقشه موضوعی آن , نسبت گیری طیفی را پیشنهاد نمودند, بطوریکه نسبت باند آبی_قرمز(520- 450 ) به مادون قرمز نزذیک ( 1050 – 910) برای غلظت های کم کلروفیل و نسبت بین دو باند قرمز(690 – 630 ) به مادون قرمز نزدیک(750-690 ) برای غلظت های زیاد کلروفیل را پیشنهاد دادند.

برگاوا و ماریام (1992 ) , تاثیر توام شوری و رسوبات جامد معلق را بر میزان انعکاس طیفی آب در آزمایشگاه مورد بررسی قرار داده و نتیجه گرفتند که میزان انعکاس با غلظت مواد معلق رابطه مستقیم و با سطح شوری رابطه عکس دارد. بدین ترتیب که با افزایش شوری و کاهش مواد معلق , انعکاس طیفی کاهش یافته و با کاهش شوری و افزایش مواد معلق , انعکاس طیفی افزایش پیدا می کند.
سروان و بابان (1993 ) , با استفاده از داده های TM ماهواره لندست , پارامترهای کیفی آب مانند مواد جامد معلق , شوری , فسفر کل و دما را مورد مطالعه قرار داده و با استفاده از داده های میدانی رابطه بین باندهای سنجنده TM و پارامترهای کیفی آب را مدلسازی کرد. وی از این مدلها برای پیش بینی و تهیه نقشه پارامترهای کیفی آب استفاده نمود.
علوی پناه و خدائی (1381 ) , به بررسی شوری و مواد معلق به عنوان دو پارامتر کیفی آب در دریاچه ارومیه پرداختند. بدین منظور از داده های TM ماهواره لندست در دو زمان مختلف استفاده گردید. آنها بیان نمودند که باند 3 و 6 سنجنده TM برای بررسی توزیع و پراکنش بار معلق و شوری مناسبتر از بقیه باندها هستند.

 

/ 0 نظر / 54 بازدید