کاربرد سنجش از دور در شناسایی لکه های نفتی (مطالعه موردی : بررسی تطبیقی لکه های نفتی خلیج فارس با خلیج مکزیک)

امروزه آلودگی های نفتی دریاها و اقیانوس ها از بزرگ ترین چالش های زیست محیطی در سطح جهان به شمار می روند. رها شدن نفت به اقیانوس ها از تانکر ها وکشتی ها وخطوط انتقال نفت اهمیت اکولوژیکی و هم چنین تاثیر اجتماعی، اقتصادی روی محیط های ساحلی دارد. فعالیت های بندری از راه های مختلف از جمله تخلیه مواد زائد نفتی کشتی ها، نشت نفت در زمان بارگیری و تخلیه نفت می توانند موجب وقوع لکه نفتی در محیط دریا شوند. آشکارسازی سریع نشت های عمدی و تصادفی نفت می تواند خطرات جدی بر روی ساکنین ساحلی را کاهش دهد و به شناسایی آلوده کننده ها کمک کند. با توجه به این که کشور ما ایران هم از شمال و هم از جنوب توسط دریا احاطه شده است؛ دریا یکی از ارزشمندترین منابع بوده و بستر با ارزشی برای ذخایر نفتی و محل استخراج نفت و تردد کشتی های حامل می باشد. بنابراین حفاظت دریا از انواع آلودگی ها بویژه نفت امری حیاتی است سواحل خلیج فارس و همچنین خلیج مکزیک مهم ترین بنادر را دارا می باشند و از حجم بالای فعالیت کشتی رانی برخوردار است. با توجه به گستردگی زیاد دریا و الزام کشف زود هنگام آلودگی جهت جلوگیری از خسارات زیاد زیست محیطی بایستی از روش های ماهواره ای کمک بگیریم. در این پژوهش با استفاده از سنجش از دور و پردازش تصاویر ماهواره ای به روش آنالیز مولفه های اصلی، حداقل سهم نویز، استفاده از نسبت گیری باندی، برآورد دمای سطح، تاثیر دادن شاخص شکوفایی جلبک های سطحی به منظور رفع ابهام و افزایش تمایز بین نفت و سایر پدیده ها و عوارض سطح آب، لکه نفتی موجود در خلیج فارس که ناشی از تخلیه نفت از نفتکش هندی در تاریخ سوم مرداد سال 92 در 42 کیلومتری شرق جزیره لاوان است و همچنین آلودگی نفتی مربوط به تاریخ 20 آوریل 2010 میلادی خلیج مکزیک آشکارسازی شد و در نهایت جهت طبقه بندی لکه های نفتی احتمالی شناور بر سطح آب، از طبقه بندی به روش شیءگرا استفاده شد. مبنای در این پژوهش، تحقیقات قبلی انجام شده بر روی خلیج مکزیک به منظور شناسایی لکه نفت می باشد. نتایج نشان داد که روش آنالیز مولفه های اصلی در آب های کم عمق خلیج فارس بهتر عمل می کند و نیز محل تمرکز نفت را به خوبی در تصاویر هر دو منطقه نشان می دهد. روش حداقل سهم نویز به دلیل کاهش نویز باندی علاوه بر آشکار سازی لکه نفت ضخامت های مختلف نفت را نیز تا حدودی شناسایی می کند اما این روش در شب تمایزی بین لکه نفتی و رسوبات ساحلی نشان نمی دهد. روش نسب گیری باندی در هر دو محدوده مورد مطالعه لکه نفتی را نشان دادام می توان گفت بیشترین دقت را در آب های کم عمق(خلیج فارس) نشان می دهد. شاخص شکوفایی جلبک های سطحی به خوبی مناطق دارای کلروفیل و جلبک را نشان می دهد و سطح تمایز بین لکه نفتی، آب و پوشش های گیاهی سطح آب را جهت شناسایی بهتر نمایش می دهد. نتیج نشان داد با برآورد دما می توان اذعان کرد که در قسمت ضخیم لکه نفتی به علت جذب بالای نور خورشید دمای لکه نفتی بالاتر از آب و در حواشی لکه و قسمت های سبک و سطحی آن به دلیل انعکاس بالاتر نسبت به آب، دمای نفت پایین از دمای آب می باشد و این شرایط در شب برای آب های کم عمق تا عمیق متفاوت است به طوری که دمای پایین در آب های کم عمق نشان از ضخیم بودن لکه دارد اما در آب های عمیق(خلیج مکزیک) تفاوت دمایی در شب و روز بر روی آب و همچنین لکه نفتی قابل اغماض است. در روش تغییرات بازتاب طیفی نتایج نشان داد که در خلیج فارس لکه در تصاویر شب و روز 210 و 211 لکه نفتی قابل طبقه بندی از نظر ضخامت است.در تصویر روز 212 به دلیل پراکندگی زیاد لکه نفتی نمی توان آن را در طبقه ای جدا از آب قرار داد و همچنین برای تصاویر روز و شب 115 خلیج مکزیک در طبقات نامشخص از نظر ضخامت قرار گرفتند. در نهایت با استفاده از روش طبقه بندی شیءگرا مناطق دارای آلودگی نفتی در سطح دریا استخراج گردید.