نرمال سازی دمای سطح بدست آمده از تصاویر ماهواره ای نسبت به پارامترهای محیطی با اساس معادلات بیلان انرژی خاک و پوشش گیاهی

نرمال­سازی دمای سطح نسبت به عوامل محیطی، از اهمیت بالایی در مطالعات علمی و تصمیمات مدیریتی برخوردار است. هدف از مطالعه حاضر، بکارگیری مدلی فیزیکی بر اساس معادلات بیلان انرژی خاک و پوشش گیاهی، برای نرمال­سازی دمای سطح نسبت به پارامترهای محیطی است. به این منظور از تصویر ماهواره­ای لندست 7، محصول دمای سطح AST08، محصول بخار آب MOD07، مدل رقومی ارتفاع ASTER، مجموعه داده­های هواشناسی و اقلیمی و مجموعه داده­های دمای سطح واقعی استفاده شد. در پژوهش حاضر، برای محاسبه دمای سطح لندست 7، از الگوریتم تک­کاناله، تابش ورودی به سطح از مجموع تابش مستقیم و پراکنده خورشید و سطوح همسایه، نرخ افت محیطی از مدل رقومی ارتفاع و پوشش گیاهی از شاخص NDVI استفاده شد. درنهایت با تشکیل معادلات بیلان انرژی برای پوشش­های خاک خشک و مرطوب و پوشش گیاهی با تنش و بدون تنش، دمای پوشش­های مختلف با بهره­گیری از روش نیوتن استخراج و با بهینه­سازی پارامترها­ی مدل به دو صورت بهینه­سازی سراسری و محلی، دمای سطح مدل­شده و نرمال­شده بدست آمد. برای ارزیابی دقت نتایج، از شاخص­های ضریب همبستگی و RMSE بین مقادیر دمای سطح مدل­شده، بدست آمده از تصویر ماهواره­ای و اندازه­گیری شده زمینی و واریانس مقادیر دمای سطح نرمال­شده استفاده شد. نتایج حاصل از پژوهش نشان­دهنده این است که در حالت بهینه­سازی سراسری، مقادیر معیارهای ضریب همبستگی، RMSE و واریانس برای داده AST08 به­ترتیب 89/0، 6/2 و 44/6 و برای داده لندست 7 به­ترتیب 93/0، 08/2 و 1/1 و در حالت بهینه­سازی محلی، مقادیر این معیارها برای داده AST08 به­ترتیب 962/0، 61/1 و 71/0 و برای داده لندست 7 به­ترتیب 977/0، 2/1 و 13/0 است. بررسی نتایج پژوهش نشان داد که در هر دو روش بهینه­سازی سراسری و محلی، کارایی تصویر لندست 7 برای نرمال­سازی دمای سطح، از ASTER بالاتر است. همچنین استفاده از روش بهینه­سازی محلی نسبت به بهینه­سازی سراسری برای برآورد مقادیر بهینه پارامترهای مجهول، سبب افزایش دقت نتایج نرمال­سازی شد. به­صورت کلی، نتایج حاصل از پژوهش، نشان­دهنده کارایی مناسب مدل ارائه­ شده برای نرمال­سازی دمای سطح نسبت به پارامترهای محیطی بود.