بررسي كيفي آب رودخانه زاينده رود با استفاده از تكنيك سنجش از دور( مطالعه موردي سد زاينده رود تا سد چم آسمان)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

علوم و مهندسي آب

كارشناسي ارشد

نظارت دقيق بر بدنه‌هاي آبي براي مديريت و تنظيم منابع آب ضروري است. روش‌هاي سنتي اندازه‌گيري كيفيت آب معمولاً زمان‌بر و پرهزينه هستند و ثبت تغييرات مكاني–زماني در گستره وسيع را دشوار مي‌سازند. بسياري از مطالعات نشان داده‌اند كه سنجش از دور مي‌تواند ابزار مناسبي براي پايش كيفيت آب در مناطق مختلف باشد، هرچند دقت آن به عوامل متعددي از جمله شرايط آب‌وهوا، كيفيت تصاوير و اندازه توده‌هاي آبي وابسته است. در اين مطالعه، امكان پايش كيفيت آب با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي در حوضه زاينده‌رود، مهم‌ترين رودخانه فلات مركزي ايران، در سال‌هاي 1392 و 1400 بررسي شد. داده‌هاي بازتاب سطحي ماهواره‌هاي سنتينل-2 و لندست-8 از طريق كد نويسي در بسترGoogle Earth Engine استخراج، و براي تشخيص بدنه‌هاي آبي از شاخص NDWI استفاده شد. داده‌ها در سه ايستگاه سد تنظيمي، پل زمانخان و چم¬آسمان به‌صورت تفكيك‌شده و همچنين به‌صورت تجميعي مورد بررسي قرار گرفتند، و تحليل‌ها در دو بازه زماني فصل گرم و فصل سرد انجام شد. مدل‌سازي پارامترهاي كيفي آب شامل TDS، EC، pH،COD و كدورت با استفاده از مدل رگرسيون خطي انجام گرفت. براي بهبود دقت پيش‌بيني، از ويژگي‌هاي مهندسي‌شده شامل باندهاي اصلي، توان دوم و سوم باندها، ريشه دوم، منفي لگاريتم، معكوس باند، جمع، تفريق و تقسيم باندها استفاده شد. نتايج نشان داد كه داده‌هاي سنتينل-2، دقت بيشتري نسبت به لندست-8 در برآورد پارامترهاي كيفي ارائه كردند. در ميان ويژگي‌هاي طيفي، باندB8³ براي پارامتر TDS، ويژگي −ln(B4) براي EC و ويژگي√B12 به¬عنوان باند SWIR براي pH بهترين عملكرد را داشتند؛ كه پارامترEC با مقدارR²=0.9195 در ايستگاه چم آسمان و فصل گرم و پارامتر pH در ايستگاه سد تنظيمي و فصل گرم با R²=0.9184 بيشترين دقت را در مرحله صحت¬سنجي داشتند. ساير نتايج نيز در محدوده قابل‌قبول قرار گرفتند. در مقابل، مدل‌سازي داده‌هاي تجميعي عملكرد مطلوبي نداشت و دقت برآورد در اين حالت كاهش يافت. افزون بر اين، پارامتر COD باتركيب طيفي (B8+B2) و كدورت با مشتقات باند قرمز بيشترين دقت آموزش را نشان دادند. در مجموع، استفاده از داده‌هاي ماهواره‌اي با تفكيك طيفي و مكاني بالا، به‌ويژه سنتينل-2، در كنار ويژگي‌هاي مهندسي‌شده و تحليل تفكيك‌شده بر اساس ايستگاه و فصل، ابزاري مؤثر و كم‌هزينه براي پايش كيفي آب رودخانه‌ها فراهم مي‌كند و مي‌تواند جايگزيني مناسب براي روش‌هاي سنتي نمونه‌برداري ميداني باشد.

235840

سازه هاي آبي

مهندسي كشاورزي

دانشگاه صنعتي اصفهان