تخمین غلظت کلروفیل-آ با استفاده از داده‌های میدانی و پردازش تصاویر ماهواره‌‌‌ای سنتینل-2 و لندست-8 (مطالعه موردی: خور تیاب)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، ایران

2 دانشیار گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، ایران

3 استادیار گروه زیست شناسی گیاهی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، ایران

چکیده

خورها یکی از مهمترین منابع طبیعی ساحلی محسوب می‌شوند. نظارت بر کلروفیل- آ (Chl-a) که رنگدانه فیتوپلانکتون‌ آب‌های اقیانوسی و ساحلی است می‌تواند با استفاده از فناوری نوین سنجش از دور اندازه‌گیری و ارزیابی شود. وجود طول موج‌های آبی، سبز و قرمز در ماهواره‌های مشاهدات اقیانوسی همواره راه را برای نظارت بر رنگ اقیانوس‌ها هموار نموده است. هدف از این پژوهش استفاده از الگوریتم‌های بیو اپتیکی OC2 و OC3 و از داده‌های ماهواره‌ای Sentinel-2 Multi-Spectral Instrument  و Landsat-8 OLI در فروردین سال 1398 به منظور تخمین غلظت کلروفیل- آ در منطقه خور تیاب است. جهت ایجاد همبستگی و ارزیابی نتایج از داده‌های میدانی نمونه‌برداری‌ استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که الگوریتم OC2 در ماهواره‌های لندست-8 و سنتینل-2 به ترتیب دارای بیشترین مقدار ضریب تعیین (R2) معادل با 0.91 و 0.64 بود و همچنین مقدار خطای ریشه میانگین مربعات (RMSe) به ترتیب در تصاویر ماهواره‌ای معادل با 0.13 و 0.33 بود. این نتایج بیانگر دقت بالای الگوریتم OC2 در تصاویر ماهواره‌ای مورد استفاده است و به‌عنوان مناسب‌ترین الگوریتم برای تهیه نقشه غلظت کلروفیل- آ منطقه مورد مطالعه انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Estimation of chlorophyll-a concentration using ground data and Sentinel-2 and Landsat-8 Satellite images processing (Case study: Tiab Estuary)

نویسندگان [English]

  • Mostafa Mahdavifard 1
  • Khalil Valizadeh Kamran 2
  • Ehsan Atazadeh 3
1 MSc. Student of Remote Sensing and Geographical Information System, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Iran
2 Assoc. Prof. Department of Remote Sensing and Geographical Information System, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Iran
3 Assoc. Prof. Department of Plant Biology, Faculty of Natural Sciences , University of Tabriz, Iran
چکیده [English]

The estuaries are one of the most important coastal natural resources. Chlorophyll-a (Chl-a) monitoring, which is the pigment of oceanic and coastal phytoplankton, can be measured and evaluated using new remote sensing technology. The presence of blue, green and red wavelengths in oceanic observation satellites has always paved the way for monitoring the color of the oceans. The aim of this study is used OC2 and OC3 bio-optical algorithms and Sentinel-2 MSI and Landsat-8 OLI satellite data in April 2019 to estimate chlorophyll-a concentration in the estuary Tiap area. Ground sampling data were carried out to correlate and evaluate the results. The results showed that the OC2 algorithm in Landsat-8 and Sentinel-2 satellites had the highest R Squared coefficient (R2) 0.91 and 0.64, respectively, and the Root mean square error (RMSe) of the satellite images were 0.13 and 0.33, respectively. These results indicate the high accuracy of the OC2 algorithm in the satellite images used and were selected as the most suitable algorithm for mapping chlorophyll-a concentration in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorophyll-a
  • Sentinel-2
  • Landsat-8
  • remote sensing
  • Tiab Estuary