امکان سنجی طبقه بندی و تشخیص ابر ها بر اساس ارتفاع آن ها با استفاده از تصاویر modis
چکیده
ابرها با توجه به اینکه اثرهای گسترده و وسیعی برروی موازنه انرژی در سطح زمین و در جو دارند همواره مورد توجه محققین مختلف هواشناسی و اقلیم شناسی بوده است. از جمله مسایلی که تحقیق در مورد این پدیده جوی را با مشکلاتی مواجه کرده است، تغییرپذیری زیاد ابرها در مکان ها و زمان های مختلف است که خود منشأهای متفاوتی دارد. با این حال توانایی سنجش از دور در برآورد خصوصیات و ویژگی های ابرها در بررسی تغییرات آن ها در مکان ها و زمان های مختلف این فرصت را در اختیار محققین مختلف قرار داده است تا از سنجش از دور به عنوان مرجعی جهت اعتبارسنجی مدل های هواشناسی و برآورد و پیش بینی آن ها استفاده کنند. یکی از جنبه های تحقیقاتی مهم در ارتباط با ابرها ارتفاع آن ها می باشد، که در تحقیق حاضر نیز هدف تعیین آن با استفاده از تصاویر modis می باشد. به این ترتیب که ابتدا با استفاده از داده های رادیوساوند موجود در دو ایستگاه مهرآباد و کرمانشاه پروفایل دمایی اتمسفر نسبت به ارتفاع استخراج گردید. سپس با استفاده از یک مدل پنج مرحله ای جهت شناسایی ابرهای موجود در تصویر، پیکسل های تصویر مورد نظر به چهار دسته ابری، احتمالاً ابری، احتمالاً بدون ابر و غیر ابری تقسیم شدند، که در مراحل بعدی فعالیت ها فقط به پیکسل های ابری منحصر شدند. سپس با استفاده از دمای درخشندگی سطح ابرها و مقایسه آن با پروفایل دمایی استخراج شده، برآورد اولیه ای از ارتفاع ابرها به عمل آمد. اما با توجه به اینکه دمای درخشندگی تفاوتاتی با دمای واقعی دارد تلاش در برآورد مقدار گسیلمندی ابرها شد. در نهایت با استفاده از مدل lse در باندهای 31 و 32 سنجنده مذکور گسیلمندی ابرها برآورد گردید. سپس با استفاده از گسیلمندی برآورد شده، دمای واقعی و در نهایت ارتفاع واقعی آن ها استخراج گردید. مقایسه دو ارتفاع استخراج شده حاکی از این بود که ارتفاع ابرها در حالت دمای واقعی به طور میانگین 11.807 درصد کمتر از ارتفاع آن ها در حالت دمای درخشندگی می باشد. در آخر نیز جهت اعتبارسنجی ارتفاعات استخراج شده به طور نسبی، فاز ابرها برآورد گردید که مقایسه آن با ارتفاع ابرها؛ به طور ضمنی تأیید کننده صحت مدل ارائه شده جهت تعیین ارتفاع ابرها می باشد.