نویسندگان

گروه جغرافیای طبیعی دانشگاه تبریز

چکیده

دمای سـطح زمین برای انواع وسیعی از مطالعات علمی از اقلیم­شناسـی و هواشناسـی تا هیدرولوژی، بوم­شناسی، زمین­شناسی، علوم پزشکی، طراحی و بهسازی شبکه حمل و نقل و مکانیابی آتش‌سوزی‌ها و بویژه در محاسبه تبخیر ـ تعرق واقعی مورد نیاز است. با توجه به پایش دمای سطح زمین در تعداد محدودی از ایستگاه­های هواشناسی به صورت نقطه‌ای و نیاز به توزیع مکانی دمای سطح در پهنه وسیع و به طور همزمان، دمای سطح برآورد شد. جهت دستیابی به دمای سطح زمین از الگوریتم سبال و طبقه‌بندی از نوع درخت تصمیم‌گیری استفاده شد. با استفاده از تصویر ETM+ و انجام مراحل پیش‌پردازش، تصویر برای اجرای روش سبال آماده گردید. جهت انجام مراحل فوق الذکر از نرم‌افزارهای Envi4.5 و ArcGIS9.3 استفاده گردید. در این مقاله با برآورد اختلاف کمتر از 57/5 درجه سانتی­گراد، اختلاف رضایت­بخشی بین دمای سطح برآورد شده از طریق سنجش از دور و دمای برآورد شده از آمار اندازه‌گیری شده 12 ساله از سطح زمین (1993 الی 2005) در ایستگاه هواشناسی مراغه به دست آمد. لذا دمای برآوردی از طریق سنجش از دور قابل کاربرد در مطالعات و تحقیقات علوم زمین و محیط زیست می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Land Surface Temperature Calculation Using SEBAL and Decision Tree Methods Based on ETM + Image in RS, GIS Environment in the Maragheh Central Region

نویسندگان [English]

  • Saeed Jahanbakhsh
  • Majid Zahedi
  • Khalil Valizadeh Kamran

Department of Geography, University of Tabriz

چکیده [English]

In a wide variety of scientific climatology studies earth surface temperature, is important, Astronomy, meteorology hydrology, ecology, geology, medical science, design and optimization of transportation network and site selection of fire extinction and particularly cases required. In the calculation of the actual evapotranspiration also we consider these.. Considering the earth's surface temperature monitoring in a limited number of meteorological stations to the distribution point and the need to place the surface temperature in a wide area and at the same time the surface temperature were estimated. To access the earth's surface temperature and classification SEBAL algorithm and decision tree were used. Using ETM + image dated 31 August 2000 and pre- process, files became ready for implementation. For processing of SEBAL method. the above mentioned software Envi4.5 and ArcGIS9.3 were used. This paper estimates the difference less than 5.57­° C, temperature difference between a satisfactory level was estimated through remote sensing and statistics. Temperature measured from ground level 12 years (1993 - 2005) in Maragheh meteorological station was achieved. Temperature was estimated through remote sensing and studies applicable in earth sciences research and the environment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Earth Surface Temperature
  • SEBAL
  • Decision Tree
  • Giles
  • ETM¬+
  • remote sensing
  • Geographic Information System
1ـ احمدیان مرج، ابوالفضل (1386)، «ارائهالگوریتممناسبجهتتعیینمناطقباپتانسیلشیوعمالاریابا استفادهازتصاویرماهواره‌ای»، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، گروه سنجش از دور.
2ـ دانش کار آراسته، پیمان؛ مسعود تجریشی؛ بهرام ثقفیان (1384)، «تعیین دمای سطح با استفاده از فناوری سنجش از دور در منطقه سیستان»، آب و آبخیز، صفحه 20 تا 29.
3ـ دشتکیان، کاظم؛ محمدعلی دهقانی (1386)، «بررسی دمای سطح زمین در ارتباط با پوشش گیاهی و توسعه شهری با استفاده از سنجش از دور و سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی در مناطق بیابانی»، مطالعه موردی: منطقه یزد-اشکذر، پژوهش و سازندگی در منابع طبیعی، شماره 77، صفحه 169-179.
4ـ رحیمی خوب، علی؛ مهدی کوچک‌زاده؛ جمال محمد ولی‌سامانی؛ فرود شریفی (1384)، «ارزیابی چند روش برآورد دمای سطح زمین با استفاده از تصاویر ماهواره NOAA در حوضة آبریز دریاچه ارومیه»، پژوهش و سازندگی در زراعت و باغبانی، شماره 68، صفحات 84-90.
5ـ علوی­پناه، سیدکاظم (1382)، «کاربرد سنجش از دور در علوم زمین (علوم خاک)»، دانشگاه تهران، صفحات 264 و280.
6ـ مباشری، محمدرضا؛ حسن خاوریان؛ پرویز ضیائیان؛ غلامعلی کمالی (1384)، «برآورد تبخیر و تعرق واقعی با استفاده تصاویر MODIS و الگوریتم سبال»، همایش ژئوماتیک سازمان نقشه‌برداری کشور.
7- A. Quattrochi. Dale, C.Luvall. Jeffrey, (2000), “Thermal Remote Sensing in Land Surface Processes”, C R C Press.
8- Alavipanah. S.K., Saradjian. M., Savaghebi. Gh.R., Komaki .Ch.B., Moghimi. E. and Karimpour Reyhan. M., (2007), “Land Surface Temperature in the Yardang Region of Lut Desert (Iran) Based on Field Measurements and Landsat Thermal Data”, J. Agric. Sci. Technol, Vol. 9:pp. 287-303.
9- Allen, R., Tasumi. M. Trezza. R., Wim B., August (2002), “SEBAL: Surface Energy Balance Algorithms for Land”, Version 1.0, Funded by a NASA EOSDIS/Synergy Grant from the Raytheon Company through The Idaho Department of Water Resources.
10- Engeman, E.T, Gurney. R.J, (1991), “Remote Sensing in Hydrology”, Chapman and Hall, 85-99.
11- Granger, R.J, (1999), “Satellite-derived Estimation of Evapotranspiration in GedizBasin”, Journal of Hydrology, 229 (2000)70-76.
12- Karniel, A. Berliner, P. (2001), “A Mono-window Algorithm for Retrieving Land Surface Temperature from Landsat TM Data and Its Application to the Israel-Egypt Border Region”, Int.J. Remote Sensing, 2001, Vol. 22, No. 1 pp. 3719-3746.
13- Landsat Project Science Offce, (2002), “Landsat 7 Science Data User’s Handbook”, GoddardSpaceFlightCenter, Greenbelt, MD.
14- Li, Z.L., and Becker, F. (1993), “Feasibility of Land Surface Temperature and Emissivity Determination from AVHRR Data”, RemoteSens. Envir, 43: pp. 67-85.
15- Okamoto, K. (2001), “Global Environment Remote Sensing”, Ohmsha Ltd., Tokyo, Japan. pp. 23-26.
16- Raj, K.Babu Govindha. Fleming, K. (2008), “Surface Temperature Estimation from Landsat ETM+ data for a Part of the Baspa Basin”, NW Himalaya, India, Bulletin of Glaciology Research, Vol 25, 2008, pp 19-26.
17- Robinson, I.S, (1985), “Satellite Oceanography”, John Wiley & Sons.
18- Rott, H. (2000), “Physical Principles and Technical Aspects of Remote sensing. In: Schultz”, G.A. & Engman, E.T. (Eds.), Remote Sensing in Hydrology and Water Management, Springer-Verlag, Berlin- Heidelberg, Germany, pp. 15-39.
19- Running, S.W., Justice, C., Salomonson, V., (1994), “Terrestrial Remote Sensing Science and Algorithms Planned for EOS/MODIS”, International Journal ofRemote Sensing, 15 (17), pp. 2620-3587.
20- Tewari. S., Kulhavy. J., Rock. B.N., Hadas. P., (2003), “Remote Monitoring of Forest Response to Changed Soil Moisture Regime Due to River Regulation”, Journal of Forest Science, 49, pp.429-438.
21- Vázquez D.P., F.J.O., Reyes and L.A., Arboledas (1997), “A Comparative Study of Algorithms for Estimating Land Surface Temperature from AVHRR Data”, Remote Sensing of Environment, 62(3): pp.215-222.