كاربرد روش تداخل سنجي و تصاوير سنجش از دوري رادار در برآورد عمق برف و آب قابل استحصال از آن در حوضه آبريز يامچي

Application of Interferometric Method and Radar Remote Sensing Images for Estimating the Depth of Snow and Water Discharge, Case Study: (Yamchie Basin

ذخيره برف در حوضه هاي كوهستاني از منابع آب مهم و قابل اطمينان است. به دليل شرايط سخت فيزيكي محيط هاي كوهستاني، امكان اندازه-گيري برف به صورت زميني وجود ندارد؛ به همين دليل، استفاده از سنجش از دور با توجه به پوشش وسيع مي تواند در شناسايي مناطق برفي روش مناسبي باشد. در پژوهش حاضر، با استفاده از تصاوير ماهواه ايLandsat 8 سطح پوشش برف براي حوضه آبريز يامچي از طريق شاخص NDSI و به وسيله پردازش شيءگرا بدست آمد و با داده هاي زميني صحت سنجي شد كه دقت كلي بالاي 90 درصد را نمايش داد. براي محاسبه عمق برف منطقه مورد مطالعه نيز از تصاوير ماهواره اي Sentinel A1 و روش D-InSAR استقاده شد. با بررسي تصاويرLandsat 8 مشخص گرديد كه تصوير شهريور ماه فاقد برف مي باشد به همين دليل اين تصوير به عنوان تصوير پايه براي تداخل سنجي انتخاب گرديد و تمام تصاوير نسبت به اين تصوير تداخل سنجي شده و نقشه عمق برف بدست آمد. نتايج حاصل با داده هاي زميني صحت سنجي شده و ضرايب همبستگي بين داده هاي مشاهداتي و مقادير برآورد شده عمق برف، 85 درصد به دست آمد. با اطمينان از دقت بالاي نقشه هاي بدست آمده، حجم برف نيز از طريق نقشه هاي سطح و عمق برف، حاصل شد. با استفاده از همبستگي بين داده هاي عمق برف به دست آمده از روش تداخل سنجي تفاضلي راداري و آب معادل برف ايستگاه هاي زميني، يك رابطه خطي درجه شش با ضريب همبستگي 0/87 محاسبه شد، و به اين طريق، نقشه هاي عمق آب معادل برف نيز براي منطقه مورد مطالعه منتج گرديد.

Snow cover in mountainous basins is known as an important and reliable fresh water resource. Due to the physical conditions of the mountainous environments, in situ measurement of snow pack is challenging based on traditional methods and techniques. In order to deal with this issue, remote sensing based on satellite images can be considered as efficient method for identifying snow cover and computing snow depth and volume. Within the current research, the Landsat 8 satellite images were employed to detect snow cover surface for Yamchi Basin using NDSI indices and object based image analysis methods. The ground control points were applied to compute the accuracy of the results and the overall accuracy was computed to be about 90%. In order to measure the snow cover depth and compute water discharge, the Sentinel A1 and D-InSAR satellite imagery were employed. In context of snow cover investigation using Landsat 8 images, the satellite images for September indicated no snow cover for the study area which accordingly employed as basic data for comparing against winter season satellite images and accordingly computing the snow cover and depth using the interferometry approaches. The obtained results were verified by ground data. Accordingly, the correlation coefficients between observational data and estimated snow depth were computed to be about 85%. With confidence in the accuracy of the maps, the snow volume was also obtained through surface and snow depth maps. Accordingly, the correlation between snow depth of ground control points and the obtained snows depth from differential radar interference were employed to compute water discharge in the study area. Results of this study are of great importance for applying remote sensing image processing methods and analyzing their capabilities for future research. Results are also important for regional decision makers and authorities for regional water resource planning and management.