تشخیص تپه های شنی بیابانی منطقه ریگ جن با بهره گیری از شاخص نرمال شده تفاوت مازاد شن و ماسه (NDESI) در تصاویر سنتینل ۲ و سنجنده OLI ماهواره لندست ۸ (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
هدف: هدف از این تحقیق شناسایی پهنه تپه های شنی و روند تغییرات آن در نواحی بیابانی با استفاده از شاخص های طیفی در ماهواره های لندست ۸ و سنتینل ۲ است. روش و داده: در این تحقیق با بهره گیری از چهار باند از داده های سنتینل ۲، شاخص طیفی جدیدی با نام NDESI برای شناسایی و تشخیص تپه های شنی در منطقه ریگ جن ارائه گردیده است. این شاخص، از باند آبی، قرمز یا لبه قرمز پوشش گیاهی و دو باند مادون قرمز موج کوتاه SWIR1 و SWIR2 برای تولید تصویر استفاده کرده است. برای ایجاد آستانه های منحصربه فرد برای هر تصویر از یک روش محاسبه آستانه استفاده شد. یافته ها: بر این اساس میزان آستانه برای معادله ۱ و ۲ در ماه مارس و جولای ۲۰۲۳ ماهواره سنتینل ۲ به ترتیب ۰/۲۶۱ و ۰/۲۱۷ به دست آمد. این میزان برای ماهواره لندست ۸ در سال های ۲۰۱۳، ۲۰۱۸ و ۲۰۲۳ به ترتیب معادل ۰/۰۶۳، ۰/۰۷۳۵ و ۰/۰۷۱ بوده است. وسعت تپه های شنی در این منطقه بر اساس معادله ۱ ماهواره سنتینل ۲ در ماه جولای ۲۰۲۳ معادل ۲۲۶۲ کیلومتر مربع بوده و برای ماهواره لندست ۸ در همین سال به میزان ۲۶۳۸ کیلومتر مربع به دست آمد. در بحث همبستگی پیرسون نیز مشاهده شد که بیشترین همبستگی به میزان ۰/۶۳ بین شاخص NDESI و باند ۷ ماهواره لندست ۸ برقرار بوده و کمترین میزان همبستگی نیز به میزان ۰/۱۴- بین این شاخص و باند ۲ در معادله ۱ ماهواره سنتینل ۲ مشاهده شده است. نتیجه گیری: در نهایت، ارزیابی دقت بر روی تصاویر حاصل از معادلات ۱ و ۲، دقت کلی ۸۷/۴ و ۸۳/۷ درصد را نشان داد. این شاخص با داده های لندست ۸ نیز سازگار بوده است. نوآوری، کاربرد نتایج: از نتایج این تحقیق در بررسی تپه های شنی و شناسایی آن ها استفاده شده است.Detection of desert sand dunes in the Rig Jen area using the normalized Difference excess sand index (NDESI) in Sentinel 2 images and Landsat 8 OLI sensor
Aim: The purpose of this research is to identify the area of sand dunes and their changes in desert areas using spectral indicators in Landsat 8 and Sentinel 2 satellites.
Material & Method: In this research, using four bands of Sentinel 2 data, a new spectral index named NDESI has been presented for the identification and recognition of sand dunes in the Rig Jen area. This index uses the blue, red, or red edge of vegetation and two short-wave infrared bands, SWIR1 and SWIR2, to produce the image. A threshold calculation method was used to create unique thresholds for each image.
Finding: Based on this, the threshold values for equations 1 and 2 in March and July 2023 of the Sentinel 2 satellite were obtained as 0.261 and 0.217, respectively. This amount for Landsat 8 satellite in 2013, 2018, and 2023 was equal to 0.063, 0.0735, and 0.071, respectively. According to equation 1 of the Sentinel 2 satellite in July 2023, the extent of sand dunes in this area was equal to 2262 square kilometers. For Landsat 8 satellite in the same year, it was 2638 square kilometers. In the discussion of Pearson correlation, it was also observed that the highest correlation of 0.63 between the NDESI index and band 7 of the Landsat 8 satellite and the lowest correlation of -0.14 between this index and band 2 in equation 1 of Sentinel satellite 2 has been.
Conclusion: Finally, the accuracy evaluation of the images obtained from equations 1 and 2 showed an overall accuracy of 87.4 and 83.7 percent, respectively. This index is also compatible with Landsat 8 data.
Innovation: The results of this research have been used in the investigation of sand dunes and their identification.
تبلیغات
