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.

برآورد مصارف و اجزای بیلان آبی یکی از بزرگترین فعالیت های مدیریت منابع آب کشور است که اندازه گیری های زمینی در آن همواره هزینه و زمان فراوانی طلب می کند. در این میان، برآورد جزء تبخیر و تعرق واقعی بدلیل پیچیدگی های مربوط یکی از سخت ترین مراحل آن به حساب می آید. امروزه با پیشرفت علم سنجش از دور، بهره گیری از مدل های مختلف ماهواره ای توسعه یافته در برآورد این جزء توجه زیادی را به خود جلب کرده و توانسته است نتایج قابل قبولی را ارائه نماید. اما از آنجایی که خروجی بسیاری از مدل های مرسوم و متداول همچون sebal بدلیل استفاده از ضرایب، روابط پیش فرض و پیشنهادی تحت شرایط و مقیاس های زمانی و مکانی مختلف دارای عدم قطعیت هستند، بنابراین نیاز بیش از پیش به تحقیق و بررسی در این زمینه برای عملیاتی کردن آنها در بخش اجرایی مدیریت منابع آب، بسیار با اهمیت جلوه می کند. این مسئله، موضوع تحقیق حاضر را در بررسی مدل sebal بر روی محدوده های مطالعاتی کارون در استان خوزستان بخصوص اهواز شمالی رقم زده است. برای این منظور آمار 36 ایستگاه باران سنجی، 5 ایستگاه هیدرومتری و تصاویر ماهواره ای سنجنده modis برای دوره آبی 88-1387 جمع آوری شد. با درنظر گرفتن برخی از فرضیات ساده کننده و محاسبه اجزای بیلان آبی برای مناطق مورد مطالعه، مقادیر سالیانه تبخیر و تعرق واقعی آنها حدوداً برابر با 340 و 470 میلی متر برای محدوده مطالعاتی اهواز شمالی و کل محدوده های کارون در استان خوزستان بدست آمد. همچنین در راستای بکارگیری برخی از سناریوی های مختلف در شرایط گوناگون اجرایی مدل sebal، تفاوت و عدم قطعیت میان خروجی ها بررسی شده و با مقایسه با نتایج مدل های دیگری همچون metric و tvt (مدل شاخص پوشش گیاهی)، برتری حالت کالیبره شده برخی از معادلات نسبت به حالت پیش فرض مشخص شد. همچنین نتایج اجرای حالت های کوهستانی و دشتی مدل sebal نشان دهنده برتری حالت کوهستانی در مناطقی بود که دارای تغییرات ارتفاعی زیادی می باشد. بر این اساس و با توجه به مشابهت نتایج خروجی این دو حالت بر روی دشت ها، در صورت عدم آگاهی از وضعیت توپوگرافی منطقه توصیه به اجرای حالت کوهستانی شده است.

یکی از پارامترهای مهم جهت مدیریت منابع آب در بخش کشاورزی، تبخیر- تعرق (et) می باشد. تبخیر- تعرق یکی از مهمترین راههای مصرف آب در یک حوضه آبخیز است که پایش و بررسی تغییرات آن در دوره های زمانی معین می تواند ضمن نشان دادن میزان آب مصرفی در هر کاربری اراضی، در مدیریت آب در مقیاس حوضه و تعیین میزان آب مورد نیاز جهت تخصیص به هر کاربری مورد استفاده واقع شود. معمولا این پارامتر بدلیل مشکلات موجود در اندازه گیری مستقیم، به طور غیر مستقیم و بر اساس داده های هواشناسی در ایستگاههای هواشناسی برآورد می گردد. با توجه به تغیرات مکانی پارامترهای هواشناسی و نتیجتا تبخیر- تعرق، استفاده از روشهای مبنی بر سنجش از دورکه این تغییرات را در نظر می گیرند و مقادیر تبخیر- تعرق را در تمامی نقاط منطقه مورد مطالعه در اختیار ما قرار میدهند، مطلوب تر است. الگوریتم توازن انرژی سطح زمین(sebal)، یکی از روشهایی است که در برآورد تبخیر- تعرق با استفاده از تصاویر ماهواره ای در برخی از مناطق دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. هدف این مطالعه، ارزیابی دقت تبخیر - تعرق روزانه حاصل از الگوریتم سبال در مقایسه با اندازه گیری لایسیمتری در دشت نظام آباد هشتگرد، واقع در استان البرز میباشد. برای این منظور از تصاویر ماهواره landsat 7 درمهر ماه سال 1391 استفاده شد. خطای تبخیر- تعرق محاسبه شده برای دشت مذکور با استفاده از الگوریتم سبال در مقایسه با مقادیر اندازه گیری شده با استفاده از لایسیمتر در حد قابل قبول 21 درصد تعیین گردید. همچنین در این پژوهش، نتایج حاصل از الگوریتم سبال با نتایج حاصل از چند روش تجربی اندازه گیری تبخیر- تعرق، در منطقه ایستگاه هواشناسی مقایسه گردید که نتیجه معادله ی تجربی هارگریوز، بیشترین مطابقت را با نتیجه الگوریتم سبال داشت.

در رساله حاضر روند تغییرات سطحی و ارتفاعی یخچال های منطقه تخت سلیمان در نیم قرن گذشته (از سال 1955 الی 2010) با استفاده از تصاویر ماهواره ای مختلف و با قدرت تفکیک های مکانی مناسب مورد تحلیل قرار گرفت. جهت آشکارسازی روند تغییرات سطحی مناطق یخچالی بدون واریزه ای، تکنیک طبقه بندی شی پایه مورد استفاده قرار گرفت. بر اساس بررسی های صورت گرفته مشخص گردید که سطح مناطق بدون واریزه ای یخچال های منطقه تخت سلیمان به طور میانگین در حدود 55 درصد نسبت به مساحت اولیه خود کاهش یافته است. این بدان معنی است که بخش قابل توجه ای از یخ های بدون واریزه ای این مناطق با تغییرات محسوسی مواجه بوده اند. بر اساس مطالعات سطحی مشخص گردید که بیشترین نرخ کاهشی یخچال ها در یک دهه منتهی به قرن بیست و یکم اتفاق افتاده است (سال 1992 الی 2000). این نرخ کاهشی تا به حدی بود که مساحت مناطق برونزده برخی از شاخه های یخچالی در سال 2000 به صفر رسیده بود.