هدف پژوهش حاضر بررسی دمای سطح زمین در ارتباط با کاربری اراضی برای شهر تبریز با استفاده از تکنولوژی سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی می‌باشد. از تصاویر ماهواره لندست 8 به منظور تهیه نقشه دمای سطح زمین برای منطقه مورد مطالعه استفاده شد. تصحیح اتمسفری با استفاده از روش فلش بر روی تصویر مورد نظر اعمال و دمای سطح زمین با استفاده از الگوریتم پنجره مجزاء برای منطقه مورد مطالعه با دقت 51/1 درجه محاسبه شد. نقشه کاربری اراضی شهر تبریز در 6 کلاس با استفاده از روش شی گراء در نرم افزار اکوقونیشن با دقت 03/90 بدست آمد. نتایج حاصل از بررسی ارتباط بین دمای سطح زمین و کاربری اراضی بیانگر آن است که اراضی کشاورزی با دمای 22/18 درجه سانتی گراد، بالاترین دمای سطح زمین را دارا می­باشند. همچنین نواحی آبی (رودخانه­ای) به دلیل این که توان تشعشعی نزدیک به یک دارند کمترین دمای سطح زمین یعنی معادل 30/10 درجه سانتی گراد را به خود اختصاص داده­اند. نتایج تحقیق همچنین نشان دهنده­ی این مهم است که الگوریتم پنجره مجزاء نتایج قابل اعتمادی را در برآورد دمای سطح زمین ارائه می­دهد که می­تواند در مطالعات زیست محیطی و علوم زمین مورد استفاده قرار گیرد.           

---

یکی از مخاطراتی که در طی سال­های اخیر در بسیاری از مناطق رخ داده است، مخاطرات ناشی از فرونشست است. موقعیت جغرافیایی ایران باعث شده است که بسیاری از مناطق آن در معرض این مخاطره باشد. تکنیک تداخل­سنجی راداری با دقت بالا از مناسب­ترین روش­های شناسایی و اندازه­گیری میزان فرونشست می­باشد. در این پژوهش، به منظور شناسایی و اندازه­گیری فرونشست در دشت اردبیل از تکنیک تداخل­سنجی تصاویر راداری سنتینل 1 سال­های 2015 و 2020 استفاده شده است. به منظور صحت­­سنجی از داده­های چاه­های پیزومتری و نقشه­های کاربری اراضی در منطقه استفاده شد. طبق نتایج، بیشینه نرخ فرونشست در 5 سال در منطقه، 17 سانتیمتر برآورد شده است. همچنین نتایج نشان داد بالاترین میزان فرونشست در بازه زمانی 2015 تا2020 به ترتیب به کاربری‌های مرتع با مقدار 17 سانتیمتر، خاک مقدار 14 سانتیمتر و کاربری‌های کشاورزی دیم و منطقه مسکونی با مقدار به ترتیب 13 و 12 سانتیمتر در رده­های بعدی قرار دارند. فرونشست 12 سانتیمتری برای کاربری مناطق مسکونی احتمالا می‌تواند ناشی از تخریب و ساخت و سازهای ساختمان­های بزرگ باشد. همچنین رابطه بین فرونشست و تغییرات مقدار سطح آب‌های زیرزمینی نشان داد که در بازه زمانی 5 ساله، سطح آب زیرزمینی 4 متر افت داشته است که این افت سطح آب زیرزمینی منجر به فرونشست زمین در منطقه مورد مطالعه شده است

طبقه­بندی پوششی تالاب­ها به منظور شناسایی نوع گونه­های گیاهی داخل تالاب و تمایز آن با پوشش گیاهی حاشیه­ی تالاب و بررسی تغییرات اکوسیستم آنها از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. با توجه به مشابهت طیفی بین گونه­های مختلف گیاهی تالاب و گیاهان حاشیه­ی تالاب و زمین­های کشاورزی این امر با استفاده از داده­های چندطیفی با مشکلاتی مواجه است و داده­های ابرطیفی می­تواند در این زمینه بسیار سودمند باشد. در این مطالعه توان سنجنده‌های ابرطیفی و چندطیفی در شناسایی ویژگی‌های تالاب و توانایی سنجنده‌های  ETM+(۲۰۱۱)، Hyperion(۲۰۱۱) و ALI(۲۰۱۱) به منظور مطالعه­ی ویژگی‌های تالاب شادگان طی سال ۱۳۹۰ بررسی شد و شاخص­های مختلف طیفی به همراه ترکیب مناسبی از باندهای تصاویر ماهواره­ای سنجنده­های مذکور به عنوان ورودی انواع روش‌های طبقه­بندی شامل روش­های حداکثر احتمال، حداقل فاصله، شبکه عصبی و ماشین بردار پشتیبان مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که روش‌های ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی با دارا بودن دقت طبقه­بندی بالای ۸۵ درصد در هر سه تصویر, نتایج نزدیک‌تری به واقعیت نشان می‌دهند. دقت طبقه­بندی برای هر سه تصویر برای روش ماشین بردار پشتیبان در بالاترین حد خود بود به طوریکه برای تصویر Hyperion صحت کلی برابر ۹۵.۷۳، برای ALI برابر ۸۸.۰۳ و برای ETM+ برابر با ۸۹.۳۴ است. بنابراین ویژگی‌های در نظر گرفته شده برای تالاب، در سه تصویر حاصل از الگوریتم SVM نشان داد که نمایش تمایز کاربری پوشش گیاهی حاشیه تالاب از کاربری زمین‌های کشاورزی آبی دارای ابهام بیشتری نسبت به سایر ویژگی‌های تالاب است. بررسی‌ها نشان داد که این بخش در تصاویر ALI و ETM+  نسبت به تصاویر Hyperion کمتر قابل شناسایی هستند و یا در برخی مناطق این قسمت‌ها اصلا قابل تفکیک از ارضی کشاورزی آبی نیستند، در حالیکه Hyperion به دلیل دارای بودن تعداد ۲۲۰ باند و داشتن سطح بالاتری از جزئیات طیفی, توانایی تفکیک این دو کلاس را از هم دارد.

کاهش مداوم تراز آب دریاچه ارومیه در سالهای اخیر ، کاهش بارندگی و دبی رودخانه ها و خشکسالی های مداوم به دغدغه اصلی مردم ومسئولین تبدیل شده است. برای بررسی تغییرات اقلیمی و افزایش دما در حوضه آبریز دریاچه ارومیه از دو عامل سنجش ازدور و خواص حرارتی تصاویر ماهواره استفاده شد،که اهمیت تغییرات دمای سطح زمین(LST) و شاخص اختلاف نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) را نشان می دهد. این مطالعه با استفاده از داده های ماهواره مادیس در بازه زمانی(2010-2008) به منظور بررسی رابطه فضایی NDVI-Ts وNDVI-ΔT برای بررسی زمان واقعی وقوع خشکسالی کشاورزی صورت گرفت. هدف استخراج شاخص  VTCI(شاخص شرایط درجه حرارت پوشش گیاهی) است که قادر به شناسایی تنش خشکی در مقیاس منطقه ای است. نتایج نشان داد که شیب برای لبه گرم منفی است، جائیکه برای لبه سرد مثبت است. شیب لبه گرم نشان می دهد که دمای حداکثر کاهش می یابد هنگامی که مقدار NDVI برای هر فاصله زمانی افزایش می یابد. شیب در لبه سرد نشان می دهد دمای حداقل افزایش می یابد هنگامی که مقدار NDVI افزایش می یابد. به طور کلی در لبه گرم و لبه سرد، مشاهده شده است که مقدار روند خشکسالی در طول سالهای 2009، 2008 در مقایسه با سال2010 بالاتر است. دربخشی از روز ژولیوسی 257 شیب لبه سرد از سال 2008 به 2010 روند کاهشی دارد. اما در لبه گرم رهگیری پیکسلها برای 2008 بیش از 323 درجه کلوین است درجائیکه در 2009 تا2010 در آن کمتر از 323 درجه کلوین می باشد. به طور کلی مقدار ضریب همبستگی(R² ) در رابطه فضایی TS - NDVI بین  (0.90-0.99) متفاوت است. پژوهش حاضر نشان داد که با یکپارچه سازی داده های ماهواره ای مادیس با داده های هواشناسی مقدار آستانه VTCI برای تنش خشکی ازسالی به سال دیگر متفاوت است که بسته به شرایط داده دارد.

بخار آب قابل بارش (PWV) یکی از کمیت ­های مهم در هواشناسی و تغییرات اقلیم است. شیدسنج خورشیدی، سنجنده AIRS و رادیوسوندها ابزارهایی هستند که PWV را از سطح، فضا و داخل جو زمین اندازه­ گیری می­ کنند. در این مقاله از داده ­های PWV اندازه ­گیری شده با شیدسنج خورشیدی دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان، سنجنده AIRS و داده ­های ایستگاه ­های سینوپتیک شامل دما، دمای نقطه شبنم، فشار و رطوبت نسبی 29 ایستگاه سینوپتیک ایران استفاده شده است. داده ­های شیدسنج خورشیدی دربازه اندازه ­گیری دسامبر 2009 تا دسامبر 2013 و داده ­های سنجنده AIRS و 29 ایستگاه سینوپتیک از سپتامبر 2002 تا دسامبر 2015 می­باشد. برای اعتبارسنجی داده ­های سنجنده AIRS از اندازه­ گیری­ های شیدسنج خورشیدی استفاده شد که همبستگی 90 بین آنها بدست آمد. میانگین PWV اندازه­ گیری شده با شیدسنج خورشیدی و سنجنده AIRS به ترتیب برابر 9/8 و 10/8 میلی­متر است. مقدار PWV بیشترین مقدار را در سواحل دریای عمان، خلیج فارس و دریای خزر دارد و کمترین مقدار آن در داخل ایران و در بالای رشته کوهای زاگرس می­ باشد. میانگین همبستگی PWV و دما، دمای نقطه شبنم، فشار و رطوبت نسبی به ترتیب 73، 74، 40 - و 30 – درصد بدست آمد. نقشه همبستگی دما و PWV یک روند افزایشی با عرض جغرافیایی را نشان می ­دهند که به ازای افزایش هر درجه در عرض جغرافیایی 2/8 درصد همبستگی افزایش می یابد. 

حرارت سطح زمین شاخص مهمی در مطالعه مدل‌های تعادل انرژی در سطح زمین در مقیاس منطقه‌ای و جهانی است. با توجه به محدودیت ایستگاه‌های هواشناسی، سنجش از دور می­تواند جایگزین مناسب برای برآورد حرارت سطح زمین باشد. هدف اصلی از این تحقیق پایش دمای سطح زمین و رابطه‌ای آن با کاربری اراضی می‌باشد که با استفاده از تصاویر ماهواره­ای پایش شده است. به همین منظور ابتدا تصاویر مربوطه اخذ شد و پیش پردازش‌های لازم بر روی هرکدام اعمال شد. سپس نسبت به مدل‌سازی و طبقه‌بندی تصاویر اقدام شد. ابتدا به منظور بررسی تغییرات کاربری‌اراضی، نقشه طبقه‌بندی شده کاربری‌اراضی برای هردوسال با استفاده از روش شیءگرا استخراج شد و سپس به منظور بررسی تغییرات کاربری اراضی نقشه تغییرات کاربری‌اراضی در یک بازه زمانی18 ساله(2000-2017) استخراج شد. درنهایت به منظور پایش دمای سطح زمین نقشه دمای سطحی شهرستان اردبیل استخراج شد. نتایج نشان داد که رابطه قوی بین کاربری اراضی و دمای سطحی وجود دارد. به این صورت که کاربری­ همچون کاربری شهری، دارای دمائی حدود 41 درجه سانتیگراد(2017) می­باشد که به دلیل جاذب حرارت بودن عوارض شهری دارای دمای بیشتری نیز می­باشد. این درحالی است که کاربری مناطق آبی به دلیل جذب کمتر حرارت دارای دمای 34 درجه سانتیگراد(2017) می­باشد . این موضوع نقش کاربری­های مختلف را در تعیین دمای سطحی نشان می­دهد.  همچنین در این پژوهش رابطه دمای سطحی با پوشش گیاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نواحی همچون خاک و شهری که دارای پوشش­گیاهی کمتری نسبت به  نواحی همچون کشاورزی و مرتع می­باشند، دارای دمای بیشتری نیز می­باشند. زیرا پوشش­گیاهی همواره به صورت مانع برای ورود حرارت بوده است و رابطه معکوس با حرارت سطحی دارد.

نقشه های کاربری پوشش زمین از مهمترین منابع اطلاعاتی در مدیریت منابع طبیعی محسوب میشوند. هدف این تحقیق بازبینی ، مدل سازی و پیش بینی تغییرات کاربری اراضی در دوره 30 ساله توسط مدل LCM  در شهر شیراز می باشد. در این تحقیق، تصاویر سنجندههای TM لندست 4، 5 و OLI لندست 8 به ترتیب برای سال های1985 ، 2000 و 2015 و همچنین نقشه های توپوگرافی و پوشش منطقه استفاده گردید.سپس صحت سنجی و آشکار سازی تغییرات انجام شد با بکارگیری مدل پیش بینی تغییرات کاربری LCM  مارکوف و رویکرد مدلساز تغییر کاربری انجام شده است .تصاویر هر سه مقطع زمانی به چهار طبقۀ کاربری بایر، باغ، اراضی شهری، و اراضی زراعی طبقه بندی شدند. بنابر نتایج، کشاورزی آبی پویاترین کاربری موجود در منطقه بوده که وسعت این اراضی طی 1985 تا 2015 روندی صعودی را در پی داشته است، به طوری که مقدار( 4337 هکتار ، 7/ 12 درصد) به این اراضی افزوده شده است. روند تغییرات کاربری بایر نیز طی 1985 تا 2015 روندی نزولی بوده که موجب کاهش 99 / 59160 هکتار از این طبقه شده است.نتایج آشکار سازی تغییرات در دوره 1985 با ضریب کاپا 88/0، در دوره  2000 باضریب کاپا 77/0 و در دوره ی 2015 با ضریب کاپا 92/0 نشان داد. نتایج حاصل از آشکارسازی تغییرات در سال 2030 به گونه ای است که در صورت ادامه روند موجود در منطقه 33 / 20 درصد به طبقه کاربری زراعی افزوده خواهد شد، به طوری که در سال 2030 کاربری کشاورزی آبی 95 / 60 درصد از مساحت منطقه را شامل می شود. در کاربری های بایر و باغ به ترتیب 12 / 21 و 21 / 0درصد از مساحت تشکیل دهنده هر کاربری کاسته شده است و به مساحت کاربری شهری افزوده شده است. نقشه پیش بینی حاصله از مدل زنجیره مارکوف برای ارائه دیدی کلی به منظور مدیریت بهتر منابع طبیعی بسیار حائز اهمیت است.

توسعه شهرنشینی و آلودگی هوای شهری از مهم‌ترین موضوعاتی است که امروزه در ارتباط با اقلیم مطرح است. گسترش شهرنشینی و توسعه شهرها، افزایش جمعیت، توسعه فعالیت‌های صنعتی و مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی به شدت آلودگی هوا را افزایش داده و میزان آن را بیش از ظرفیت محیط کرده است. در کشور ما، انتشار آلاینده­های هوا در برخی از کلان شهرها به میزان خطرناکی رسیده است، مشهد در برخی روزهای سال از آلوده­ترین شهرهای کشور به شمار می­رود. دی­اکسید نیتروژن یکی از شاخص­های آلودگی هوا است. در این مطالعه از داده­ های دی­ اکسید نیتروژن سنجنده OMI و پارامترهای هواشناسی مانند باد،‌ دمای سطحی و دید افقی برای بازه زمانی 2004 تا می 2016 جهت بررسی آلودگی هوای ناشی از دی­ اکسید نیتروژن شهر مشهد استفاده شده است. نتایج نشان می ­دهند بیشترین (کمترین) مقدار دی ­اکسید نیتروژن در فصل ­های سرد (گرم) سال اتفاق می­ افتد. به طوری که بیشترین مقدار دی­ اکسید نیتروژن در ماه ژانویه برابر 10¹⁵×5.56 مولکول بر سانتی متر مربع و کمترین  مقدار آن در ماه سپتامبر برابر 10¹⁵×4.18 مولکول بر سانتی متر مربع  می­ باشد. انحراف معیار دی­ اکسید نیتروژن نیز نشان می­ دهد که بیشترین تغییرات در فصل­ های سرد سال رخ می ­دهد. همچنین نتایج نشان دادند باد غالب در شهر مشهد از سمت جنوب می ­باشد و اغلب بادهای این شهر سرعت کم دارند. ضریب همبستگی دی­ اکسید نیتروژن با باد و دمای سطحی به ترتیب برابر 0.36- و 0.57-   است که اهمیت بیشتر دما در تغییرات دی­ اکسید نیتروژن شهر مشهد را نشان می ­دهد. همچنین ضریب همبستگی دی ­­اکسید نیتروژن با دید افقی برابر 0.15- است که نشان می ­دهد با افزایش آلودگی هوای ناشی از دی­ اکسید نیتروژن دید افقی کاهش می­ یابد. با استفاده از آنالیز طیفی کمترین مربعات دوره ­های تناوب شش و دوازده ماهه مشاهده شد که از نظر آماری نیز معنی ­دار شناخته شدند. پس از حذف مولفه­ های معنی ­دار از سری زمانی میانگین ماهانه دی ­اکسید نیتروژن‌، روند محاسبه شد. مقدار روند دی ­اکسید نیتروژن در هر سال برای شهر مشهد 10¹³×2.41 مولکول بر سانتی متر مربع  بدست آمد.

داده ها، تصاویر و محصولات متنوع سنجش از دور ماهواره ای از زمان تولید این نوع منابع اطلاعاتی، جایگاه خود را در مطالعات خشکی،خشکسالی و کشاورزی به اثبات رسانیده است. در این میان باندهای مرئی، مادون قرمز نزدیک و حرارتی در تولید محصولاتی چون پوشش گیاهی و دمای سطح زمین از پرکاربردترین آنها محسوب میشوند. در این تحقیق، از داده های سنجنده MODIS به منظور بررسی و یافتن  ضرایب رابطه فضایی اندکس پوشش گیاهی-دمای سطح( NDVI-TS) و NDVI- ΔTS  برای استخراج زمان وقوع خشکسالی کشاورزی از ژوئن تا اکتبر سال های 2007 تا 2010 در حوضه آبریز سیمینه رود استفاده شده است، شاخص­ شرایط دما–پوشش گیاهی(  VTCI)و شاخص کمبود آب( WDI )که قادر به شناسایی تنش خشکی در مقیاس منطقه ای هستند از آنهااستخراج شده اند. نتیجه این تحقیق نشان داد، که در هردو شاخص، وضعیت تنش خشکی در سال های 2007 و 2008 بیشتر بوده است. همچنین بر اساس رابطه فضای NDVI-TS در تمام سال های 2007 تا 2010 شیب بالایی فضای مثلثی برای لبه گرم منفی است. این بدان  معناست که با افزایش NDVI میزان LST کاهش یافته است درحالیکه برای لبه سرد شیب مثبت است. همچنین شیب به دست آمده از رابطه فضای NDVI-ΔTS برای خط خشک منفی است یعنی خط خشک یا خط حداقل تعریق-تعرق(  ETR)یک همبستگی منفی با  NDVI را نشان می دهد. درحالیکه برای خط مرطوب بالاخص در سال 2010 شیب مثبت بوده و در بقیه سال ها تغییر محسوسی دیده نمی شود. پژوهش حاضر نشان داد، مقدار آستانه VTCI برای تنش خشکی در سال 2007 و 2008 شدید بوده است.

در این مقاله، عمق اپتیکی هواویز اندازه­گیری شده با سنجنده‌های کالیوپ، مادیس، میزر و امی  با داده‌های شیدسنج خورشیدی مستقر در دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان، از دسامبر سال 2009 تا دسامبر سال 2013 مقایسه و صحت‌سنجی شده است. رگرسیون خطی، میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق بین اندازه­گیری­های سنجنده­های فضابرد و سنجنده زمین­پایه محاسبه شده است. همچنین تخمین رو به بالا و تخمین رو به پایین تعیین شد. نتایج نشان می­دهند که سنجنده کالیوپ و میزر به ترتیب بیشترین همبستگی (61/0 و 54/0) را با اندازه‌گیری‌های زمین‌پایه بر فراز منطقه زنجان دارد. سنجنده­های میزر، کالیوپ و امی به ترتیب نزدیکترین داده­های عمق اپتیکی را نسبت به اندازه­گیری­های شیدسنج خورشیدی (شیب خط برازش شده به ترتیب برابر 68/0، 61/0 و 59/0) دارند که نشان دهنده مدل مناسب استفاده شده در سنجنده­ها برای استخراج عمق اپتیکی هواویزها است. همچنین کمترین عرض از مبداء خط برازش شده مربوط به داده­های سنجنده مادیس است. میانگین عمق اپتیکی هواویزهای اندازه­گیری شده با سنجنده­های فضابرد و سنجنده زمین پایه نشان می­دهد که سنجنده­های مادیس و کالیوپ دارای تخمین رو به پایین (به ترتیب 32/0 و 83/0) و سنجنده­های امی و میزر دارای تخمین روبه بالا (به ترتیب 23/1 و 08/1) نسبت به شیدسنج خورشیدی دارند.