شناسايي كانون هاي بالفعل توليد گرد و غبار با استفاده از داده‌هاي سنجش از دور و شبيه‌سازي جريان هوا؛ مطالعه موردي: استان البرز

Identification Of Active Dust Sources Using Remote Sensing Data And Air Flow Simulation (Case Study: Alborz Province)

گرد و غبار يكي از مخاطرات طبيعي است كه عمدتاً در مناطق خشك و نيمه‌خشك جهان رخ مي‌دهد و به همين دليل يكي از معضلات اصلي كشور ايران نيز به شمار مي‌رود. در اين مقاله، به شناسايي كانون‌هاي بالفعل توليد گرد و غبار در استان البرز با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي و مدل‌سازي عددي پيش بيني‌ جريان هوا پرداخته شده است. داده‌هاي ماهواره‌اي سنجنده OLI لندست 8 (2013 تا 2015) و داده مدل رقومي ارتفاعي سنجنده ASTER به منظور توليد ماسك‌هاي فرسايش ناپذيري دريافت شدند و با اعمال شاخص‌هاي پوشش گياهي، رطوبت، زبري و طبقه بندي تصاوير، مناطق فرسايش‌ناپذير از ديگر مناطق جدا شدند. همچنين با استفاده از اطلاعات زميني گرد و غبار و مدل هاي‌اسپليت (نرمال 0/5 درجه) مسير جريان هوا در همه رويدادهاي گرد و غبار سال 2013 تا 2015 شبيه‌سازي شد و رويدادهاي محلي گرد و غبار تعيين گرديدند. با اعمال مدل ماتريكس هاي‌اسپليت براي رويدادهاي محلي و مشخص كردن محل‌هاي تماس جريان هوا با سطح زمين، تصاوير رستري رويدادها بر اساس غلظت گرد و غبار توليد شد. در نهايت با ادغام ماسك‌هاي فرسايش‌ناپذيري بر روي اين تصاوير، به دست آوردن مقدار مجموع و استاندارد كردن آن به صورت فازي، نقشه نهايي كانون‌هاي بالفعل توليد گرد و غبار به دست آمد. نتايج تحقيق نشان داد كه تلفيق روش‌هاي سنجش از دوري و شبيه‌سازي عددي به همراه اطلاعات زميني گرد و غبار به خوبي مي‌تواند منابع بالفعل توليد گرد و غبار را نشان دهد.

Dust is one of the natural hazards that occurs mainly in arid and semi-arid area of the world that is one of the major problem in Iran. In this paper, identification active sources of dust generation in Alborz province using satellite images and numerical modeling to predict airflow is discussed. LANDSAT 8 satellite sensor (OLI) (from 2013 to 2015) and digital elevation models (DEMs) from the ASTER were received to produce masks of non-erodible surface and by using vegetation, moisture, roughness indices and images classification those area separated from other areas. Also using field based dust data and HYSPLIT model (normal 5.0 degrees), air flow path in all dust events in 2013 and 2015 was simulated and local dust event was determined. By applying the HYSPILIT matrix model, for local events and specify location of the back flow of air to the ground, raster images events based on the level of dust was produced. The masks of non-erodible surface were used on these images and WLC MCE approach was used to finalize map of active dust sources. The results showed that the combination of remote sensing and numerical simulation methods and field based data could well show active dust sources.