برآورد رواناب حاصل از ذخیره برفی در ارتفاعات با استفاده ازتصاویر ماهوارهای اپتیکی و راداری

شناخت و مطالعه ی ذخایر برفی به عنوان تامین کننده ی جریان پایه ی رودخانه ها و سرآغاز اصلی منابع آب شیرین در حوضه های برف گیر و مرتفع، نقش مهمی در برنامه ریزی و مدیریت مصرف منابع آب ایفا می کند. برای داشتن این دانش از ذخایر برفی، تعیین دو پارامتر سطح پوشش و آب معادل برف در حوضه های آبریز مرتفع و برف گیر از مهمترین عوامل در سنجش برف هستند. این دو عامل در تحلیل و پیشبینی مراحل ذوب برف در مدل های هیدرولوژیکی و اقلیمی نیز بسیار با اهمیت هستند و لازم است با دقت کافی، هزینه ی مناسب و سرعت قابل قبولی برآورد و در این مدل ها بکار گرفته شوند. با استفاده از ف نآوری سنجش از دور تهیه ی نقشه ی پوشش برف و محاسبه ی پارامترهای برف در مقیاس بزرگ و با صرف هزینه ی
کمتر نسبت به روشهای زمینی ممکن شدهاست. اطلاعات مساحت پوشش برف را می توان با دقت قابل قبولی از تصاویر سنجنده های غیرفعال ماهوارهای و اطلاعات پارامترهای برف را با استفاده از تصاویر سنجنده های ریزموج غیرفعال و فعال رادارای به دست آورد. با استفاده از اطلاعات گسترده سطح پوشش و پارامترهای برف با پوشش زمانی مناسب، مدلسازی روا نآب حاصل از ذوب برف امکان پذیر خواهد شد. مدل روان آب ذوب برف SRM (Snow Runoff Model) با استفاده از اطلاعات هواشناسی و هیدرومتری ایستگاه ها، ویژگی های
حوضه و اطلاعات جمعآوری شده از داده های مشاهداتی ماهواره ای، مقدار روا نآب حاصل از ذوب برف را به صورت روزانه محاسبه می کند. در صورتی که برآورد و اندازه گیری پارامترها و متغیرهای ورودی مدل با دقت مناسبی صورت پذیرد، امکان دستیابی به نتایج دقیق تر و نزدیک به واقعیت وجود دارد. همچنین تصاویر راداری اطلاعاتی را در اختیار می گذارند که می تواند در بهبود دقت مدل تاثیر به سزایی داشته باشد. برای مثال تعیین سطح برف در حال ذوب و برآورد آب معادل از طریق پردازش تصاویر راداری و روش تداخل سنجی راداری امکان پذیر است. در صورت فراهم آوردن اطلاعات پیش بینی وضعیت هوا و اقلیم منطقه در سال مورد نظر، و همچنین اطلاعات مساحت پوشش برف که به وسیله برو نیابی محاسبه شده باشد، امکان پیش بینی روا نآب ماهیانه، فصلی و سالانه با درج هی بالایی از اطمینان وجود دارد. در این پروژه تغییرات سطح پوشش برف حوضه آبریز سیمین دشت واقع در فیروزکوه تهران با استفاده از تصاویر روزانه سنجنده MODIS با قدرت تفکیک مکانی ۵۰۰ متر در سال های آبی ۱۳۸۰ تا ۱۳۸۶ استخراج شد. همچنین به منظور مقایسه دقت برف سنجی با استفاده از تصاویر سنجنده +ETM ماهواره LandSat۷ نیز در سال آبی ۱۳۸۶-۱۳۸۵ تغییرات سطح برف محاسبه شد. با تامین پارامترها و متغیرهای مورد نیاز مدل روا نآب ذوب برف (SRM (Snow Runoff Model با استفاده از اطلاعات هواشناسی و هیدرومتری ایستگاه ها، ویژگی های حوضه، پارامتر سطح پوشش برف و پارامتر رطوبت برف استخراج شده از تصاویر ماهوارهای، مقدار روا نآب روزانه در سه سال آبی ۱۳۸۳ تا ۱۳۸۶ مدلسازی شد. دقت مدل با استفاده از محاسبه اختلاف حجم روا ن آب سالانه شبیه سازی و واقعی، و برآورد مجذور همبستگی دبی روزانه شبیه سازی و واقعی در این سه سال، محاسبه شد. پس از آزمون آنالیز حساسیت مدل نسبت به پارامترها، پارامترهای کالیبره شونده مدل یعنی پارامترهایی که مدل نسبت به تغییرات آنها حساستر است و امکان کالیبراسیون آنها وجود دارد، از مابقی پارامترها تفکیک شدند. کالیبراسیون این پارامترها برای سه سال مذکور با استفاده از با استفاده از حل مسئله بهینه سازی در الگوریتم ژنتیک انجام و برای سه سال آبی ۱۳۸۰ تا ۱۳۸۳ پارامترهای کالیبره شده در مدل تست شد. 

کلیدواژه ها:

سنجش از دور ، نقشه پوشش برف ، پارامترهای برف و مدل روان آب ذوب برف