یک برنامه کاربردی مبتنی بر پایتون برای بازیابی دمای سطح زمین (LST) از تصاویر لندست

سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 26 دی 1401

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/girs.2023.1973819.2025

نویسندگان

زهرا پرور¹؛ عبدالرسول سلمان ماهینی^{* 2}

¹دانشجوی دکتری علوم و مهندسی محیطزیست، دانشکده شیلات و محیطزیست دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان،

²دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان- دانشکده شیلات و محیط زیست- گروه محیط زیست

چکیده

چکیده

دمای سطح زمین یا LST که از تصاویر سنجش از دور مادون قرمز حرارتی به دست می‌آید، مستقیماً با تغییرات کاربری و پوشش زمین مرتبط است. سنجش از دور، به عنوان یک روش غیرقابل جایگزین در مقیاس جهانی و منطقه‌ای، نظارت مؤثر با تداوم مکانی-زمانی دمای سطح زمین را امکان‌پذیر می‌کند. همچنین، تهیه تصاویر دمای سطح زمین امکان جداسازی بهتر شهرها از مناطق بایر اطراف را فراهم می‌کند و در طبقه‌بندی سایر پوشش‌ها و کاربری‌ها نیز مفید خواهد بود. در این مطالعه، یک رابط کاربری مبتنی بر پایتون توسعه داده شد که امکان بازیابی بسیار آسان‌ و سریع‌تر دمای سطح زمین را فراهم می‌سازد. دمای سطح زمین را می‌توان با وارد نمودن پارامترهای مورد نیاز در روش‌هایی نظیر الگوریتم تک کانال (SCA)، روش معادله انتقال تابشی (RTE)، الگوریتم پنجره مجزا (SWA) و دو الگوریتم تک پنجره (MWA)، از مأموریت‌های لندست (5، 7 و 8) بازیابی نمود. مقایسه نتایج در این مطالعه نشان داد که روش‌های روش معادله انتقال تابشی (RTE) و الگوریتم تک کانال (SCA) با خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) معادل 76/3 و 97/8 درجه سانتی‌گراد بیشترین و کمترین دقت را داشتند. دمای سطح زمین تحت تأثیر عوامل زیادی مانند ذرات معلق در هوا، پوشش زمین و ریخت‌شناسی شهر قرار دارد. الگوریتم‌های مختلف با در نظر گرفتن دمای نزدیک به سطح زمین، محتوای بخار آب و سایر پارامترهای جوی آن را محاسبه می‌کنند. این رابط کاربری به محققان و متخصصان اجرایی کمک می‌کند تا تغییرات حرارتی را در سری‌های زمانی و بر اساس کاربری‌های مختلف در مطالعات خود و به ‌ویژه توسعه شهری پایش نمایند.

کلیدواژه‌ها

سنجش از دور؛ الگوریتم تک کانال؛ روش معادله انتقال تابشی؛ الگوریتم پنجره مجزا؛ الگوریتم تک پنجره