خلاصة:
آب به عنوان یکی از مهم ترین نیاز های انسانی برای ادامه حیات منابع آبی می باشد. با توجه به اهمیت موضوع، بحث مدیریت و بهره برداری اصولی از منابع آب به یکی از موضوعات مهم جهانی تبدیل شده است. داده های سنجش از دور در اغلب موارد در مطالعات استخراج پهنه های آبی مورد استفاده قرار می گیرند و نوع داده های سنجش از دور مورد استفاده نیز نقش مهمی در استخراج آب دارند. در این مطالعه به بررسی توانایی ماهواره لندست با اعمال شاخص های مربوطه، به میزان استفاده از رودخانه گاماسیاب در استان کرمانشاه و مقایسه این شاخص ها پرداخته می شود. ماهیت خاص رودخانه های کم عرض و کم عمق باعث افزایش پیچیدگی مطالعات چنین رودخانه هایی با استفاده از داده های موجود شده است. استخراج آب از تصاویر سنجش از دوری، طی دو دهه اخیر بوده است. شاخص های آب در ابتدا با استفاده از سنجنده های TM و ETM توسعه یافتند. اما عملکرد بهتر آن ها در لندست ۸ به خوبی توسط محققان مستند شده است. در این تحقیق از شاخص های NDWI، MNDWI، AWEI_nsh، AWEI_sh و WRI استفاده شد. با استخراج آستانه بهینه از هیستوگرام شاخص ها و اعمال این آستانه، منطقه مورد مطالعه به دو کلاس آب و غیر آب طبقه بندی شد. سپس صحت کلی و ضریب کاپا از هر کدام از شاخص ها گرفته شد. در پایان نشان داده شد که شاخص AWEI با صحت کلی ۹۹.۰۹ درصد و ضریب کاپای ۰.۹۸ بهترین جواب را در بین شاخص ها در منطقه مورد مطالعه می دهد. نتایج این تحقیق نشان داد که این رویکرد به راحتی قادر به استخراج آب از تصاویر ماهواره ای بوده است.
Water is one of most important human needs for life. According to importance of subject, discussion of management and utilization of water resources has become one of the most important global issues. Remote sensing data are often used in water body extraction studies and type of remote sensing data used plays an important role in water body extraction. In this study, ability of Landsat satellite with application of water indices, to extraction of Gamasiab River in Kermanshah and comparing these indices have been investigated. Specific feature of Low width and shallow rivers has increased the complexity of studies of such rivers using available data. Water body extraction from remote sensing images has been over the past two decades. Water indices were first developed using Landsat TM and Landsat ETM. But its better performance in Landsat 8 is well documented by the researchers. In this study, NDWI, MNDWI, AWEI_nsh, AWEI_sh and WRI indices were used. With extracting optimal threshold from histogram of indices and applying this threshold, the study area was classified into two classes of water and non-water. Then overall accuracy and kappa coefficient values were taken from each of the indices. Finally, AWEI index with overall accuracy of 99.09% and a Kappa coefficient of 0.98 was the best response among the indices in the study area. The results this study showed that approach can easily extract water from satellite imagery.
ملخص الجهاز:
ارزيابي شاخص هاي استخراج آب با استفاده از تصاوير ماهواره اي لندست (مطالعه موردي: رودخانه گاماسياب کرمانشاه ) دريافت مقاله : ٩٧/٣/١٤ پذيرش نهايي: ٩٧/٩/٦ صفحات : ٧٠-٥٣ 1 صياد اصغري سراسکانرود: دانشيار، جغرافياي طبيعي، دانشکده علوم انساني، دانشگاه محقق اردبيلي، اردبيل ، ايران .
کاپلن و افدن ٢ (٢٠١٧) براي استخراج پهنه هاي آبي مناطق شهري و کوهستاني از شاخص NDWI و روش طبقه بندي شي گرا بر روي تصاوير سنتينل ٢ با قدرت تفکيک مکاني ١٠ متر استفاده کردند.
دو٩ و همکاران (٢٠١٤) کارايي سه مدل NDWI شامل NDWI٥٣، NDWI٦٣ و NDWI٧٣ را بر روي تصاوير ماهواره ي لندست ٨ بر روي حوضه رودخانه يانگ تسه و هوها تست کردند و نشان دادند صحت کلي NDWI٦٣ که همان شاخص MNDWI است و از باندهاي سبز و مادون قرمز مياني استفاده ميکند نسبت به دو مدل ديگر کارايي بهتري دارد.
مفهوم و اصول شاخص هاي استخراج آب مورد استفاده در اين تحقيق در زير توضيح داده شده است : 1) Normalized Difference Water Index (NDWI) اولين شاخص پيشنهادي استخراج آب ميباشد.
3) Automated Water Extraction Index (AWEI): شاخص استخراج خودکار آب (AWEI) در سال ٢٠١٤ توسط فيزيا و همکاران براي بهبود صحت طبقه بندي آب در مناطقي که داراي سطوح سايه و تاريک هستند، ارائه شد.
شاخص هاي نرمال اعمال شده بر روي تصاوير سه سنجنده لندست حاکي از آن است که شاخص NDWI٢٥ يا همان شاخص MNDWI در سنجنده ETM با صحت کلي ٩٧,٢٧ درصد بهترين جواب را در بين اين شاخص ها داشته ، علت ضعيف بودن شاخص NDWI نسبت به MNDWI در هر سه تصوير را ميتوان استفاده از باند مادون قرمز (NIR) دانست که بيشتر نشان دهنده ي انعکاس پلانکتون ١هاست .
(
, 
, 
)
