تهيه نقشه گسترش سيلاب با استفاده از تصاوير راداري سنتينل 1. مطالعه موردي: سيل فروردين 1398، شهرستان پلدختر

Flood extent area mapping using sentinel 1 SAR image (a case study: the flood of Poledokhtar, march 1398)

سيل يكي از مخاطرات محيطي شايع و گسترده در سطح جهان به شمار مي­رود. بسته به شدت بارندگي­ها و ساير عوامل مؤثر در وقوع سيلاب، ممكن است موجب وارد آمدن خسارت­هاي شديد جاني و مالي براي افراد درگير با آن شود. در اين پژوهش به بررسي تصاويري راداري سنتينل 1 و كاربرد آنها در تهيه نقشۀ گسترش سيلاب در امتداد رودخانه كشكان، شهرستان پلدختر، پرداخته شده است. هدف پژوهش حاضر توليد نقشه­اي­ است كه از تصاوير راداري (SAR)، استخراج شده و محدودۀ گسترش سيلاب فروردين 1398 در شهرستان پلدختر را نشان مي­دهد. روش اصلي به كار گرفته شده در تحقيق حاضر، روش آستانه گذاري اتسو است و داده‌هاي اصلي پژوهش تصاوير ماهواره سنتينل يك قبل و بعد از وقوع سيلاب و همچنين تصاوير ماهواره سنتينل 2 است. ابتدا پيش­پردازش­ها و تصحيحات لازم روي تصاوير مختلف صورت گرفت. پهنۀ رودخانه كشكان با استفاده از شاخص­ آبي NDWI استخراج گرديد. اين تصوير به عنوان تصوير مرجع استفاده شد، سپس تصاوير قبل و بعد از سيلاب با استفاده از روش آستانه­گذاري اُتسو تحليل گرديد و در نهايت محدودۀ­ سيلاب از طريق طبقه­بندي تصاوير استخراج شد؛ به اين منظور از نرم­افزارهاي SNAP و ArcGIS استفاده شد. نتايج نشان مي‌دهد در محدودۀ مورد مطالعه، 99/7 كيلومترمربع از اطراف رودخانه در اثر سيل فروردين 1398 به زير آب رفته است؛ همچنين گسترش سيلاب در مسيرهاي مئاندري رودخانه، نشان­دهندۀ تغييرات ژئومورفولوژيك شديد اين بخش­هاست. پيشنهاد مي­شود با توجه شرايط رودخانه، از تجاوز به حريم رودخانه جلوگيري و عمليات بهسازي بستر آن به خصوص در محل مئاندرها اقدام شود.

Flood is one of the most widespread and common natural hazards in the world. Depending on the severity of the rains and other factors affecting the flood, it can cause severe personal and financial damage to human. In this paper, Sentinel-1 Synthetic Aperture Radar images and their application in flood spreading mapping along the Kashan River, Poledekhtar County, have been investigated. The purpose of this research is to produce a map that is extracted from the SAR images (sentinel 1), showing the extent of Kaskan river flooding in beginning of year 1398. The main data of the paper are Sentinel 1 (SAR), satellite images before (2019/03/28) and after (2019/04/03), the flood as well as Sentinel 2 satellite images. For this purpose, pre-processing and correction of different images were performed first. The Kashkan River Area was extracted using the NDWI Water Index from sentinel 2 image (2019/05/05). This image was used as a reference image. Then before and after the flood images were analyzed using Utso thresholding method and finally the flood area was extracted through image classification. SNAP and ArcGIS software were used for this purpose. Results show that in the study area, 7.99 km2 of the river banks has been submerged due to the April 1389 flooding. Also Radar image data can be used for flood surveillance because of imaging in all weather conditions, and the areas involved in flooding can be extracted from these images in the shortest possible time. It can also achieve detailed observations of 10m resolution for water extent using Sentinel-1 SAR imagery at an interval of several days (depending on latitude with a 5 or 6-day revisit and 12-day same orbit revisit time at the equator) to be used in future planning.