ارزيابي روند تغييرات مقدار آب و نمك درياچۀ اروميه با پردازش شيء گراي تصاوير ماهوارۀ لندست

Evaluation of trend in salt and water changes in the Urmia lake by object-oriented image analysis using satellite imagery

در سال‌هاي گذشته تحت تأثير عوامل مختلف، سطح آب درياچۀ اروميه كاهش چشمگيري يافته و در پي آن، پديدار شدن پهنه‌هاي نمكي، موجب عواقب زيانباري شده كه بررسي آن را ضرورت بخشيده است. اين پژوهش با هدف بررسي ميزان خشك‌شدگي آب درياچۀ اروميه و افزايش نمك انجام گرفت. براي اين منظور از تصاوير ماهوارۀ لندست در طي دوره‌هاي زماني مختلف (1998 تا 2019) استفاده شد. براي پردازش و شناسايي مقدار نمك مرطوب و مخلوط با خاك و ميزان پسروي آب، از روش پردازش شي‌ءگرا استفاده شد. مقياس 15 براي تصاوير لندست 5 و 7 و مقياس 150 براي قطعه‌بندي تصاوير لندست 8 به‌كار برده شد و انواع مختلف شاخص‌ شوري، روشنايي و پوشش گياهي روي تصاوير اعمال شد. نتايج نشان مي‌دهد كه تغييرات سالانۀ سطح آب درياچه و همچنين تغييرات نمك مرطوب و مخلوط با خاك در مقياس سالانه چشمگير است. وسعت پهنۀ آبي درياچه در دورۀ 1998 تا 2015، 74/32 درصد كاهش داشت و از 5722/83 به 687/718 كيلومتر مربع رسيد و مقدار نمك مرطوب و مخلوط با خاك 30/38درصد افزايش يافت. از سال 2015 به بعد به‌دليل افزايش بارش و اقدامات پيشگيرانه براي احياي درياچه اين روند معكوس شده و وسعت پهنه‌هاي آبي 3502/267 كيلومتر مربع افزايش و ميزان شوري 20/198 درصد كاهش يافته است. دقت كلي 0/94 و ضريب كاپاي 0/92 براي طبقه‌بندي تصاوير حاكي از توانايي زياد پردازش شيء‌گرا در طبقه‌بندي پديده‌هاي سطح زمين و دقت نتايج است.

During the past years, under the influence of various factors, the surrounding area of Urmia Lake has been subjected to significant changes followed by emerging saline cores leading to some damaging consequences making this study of importance. Therefore, this study was conducted to investigate the dryness scale resulting in the high levels of saltiness in Urmia Lake. To this purpose, Landsat satellite images were used during different periods of time, 1998 to 2019. The object-oriented approach has been used to process and identify the amount of wet salt mixed with soil and the degree of water receding. Accordingly, the segmentation was accomplished based on scale 15 for Landsat 5/7 images and Scale 150 for Landsat 8 images, having also different types of indices (salinity, brightness, and vegetation) applied to all the images.The results showed that annual changes in the water level of the Lake and wet salt mixed with soil have been considerable. During the years 1998 to 2015, the water bodies' coverage fell up to 32.74 percent shrinking from 5722.83 to 687.718 square kilometers while the wet salt mixed with soil has increased by 30.38 percent. From 2015 onward, due to increased rainfall and preventive measures set to revive the lake, this trend has been reversed resulting in water bodies' coverage increasing by 3502.267 square kilometers and salinity has simultaneously gone at 20.198 percent. The overall accuracy of 0.94 and kappa coefficient of 0.92 were obtained for classification results implying the capability of object-oriented processing in the classification of the surface features using the Landsat imagery.