تحقیقات منابع آب ایران

تحقیقات منابع آب ایران

برآورد آبدهی رودخانه مبتنی بر الگوریتم دورسنجی geoBAM و مدل‌سازی هیدرولیکی؛ مطالعه موردی رودخانه کارون

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
10.22034/iwrr.2025.527862.2893
چکیده
روش‌های نوین مبتنی بر سنجش از دور به عنوان راهکاری مؤثر برای جبران کمبود داده در سال‌های اخیر توسعه یافته‌اند. این پژوهش با هدف تخمین دبی رودخانه از طریق الگوریتم مبتنی بر سنجش از دور geoBAM در دو حالت دسته‌بندی خبره و بدون نظارت انجام شده‌است. این الگوریتم مبتنی بر رویکردMcFLI و ویژگی‌های ریخت‌شناسی رودخانه عمل می‌کند. به منظور تأمین داده‌های اولیه، عرض آبراهه از تصاویر ماهواره‌ای و سایر داده‌های مورد نیاز از نتایج مدل هیدرولیکیHEC-RAS به دست آمد. در این مطالعه، 17 تصویر Landsat 8 و 78 تصویر Sentinel-2 ثبت شده در سال آبی 18-2017 برای تحلیل بخش فاقد انشعاب و پیچان‌رود از رودخانه کارون (بین ایستگاه‌های ملاثانی و اهواز) مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل از اعتبارسنجی سری زمانی دبی رودخانه با داده‌های ایستگاه هیدرومتری ملاثانی نشان داد که الگوریتم مورد استفاده در هر دو حالت دسته‌بندی، هنگام به‌کارگیری عرض‌های استخراج‌شده از تصاویر Sentinel-2، دقت بالاتری نسبت به استفاده از تصاویرLandsat 8 دارد (ضریب نش-ساتکلیف 0.53 در مقابل 0.2 و 0.74 در مقابل 0.14 به ترتیب در حالت خبره و بدون نظارت). نتایج نشان داد که قدرت تفکیک بالاتر مکانی و زمانی Sentinel-2، منجر به دقت بیشتر و کاهش خطای تخمین دبی نسبت بهLandsat 8 شده است. عملکرد بهتر حالت بدون نظارت در حالت استفاده از داده‌های Sentinel-2 می‌تواند ناشی از عدم تطابق برخی پیش‌فرض‌های خبره با شرایط محلی منطقه مورد مطالعه باشد. بطور کلی می توان گفت بکارگیری داده‌های ماهواره‌ای برای براورد آبدهی رودخانه‌های کشور می‌تواند به عنوان یک روش مکمل اندازه‌گیری‌های زمینی توصیه شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Estimation of River Discharge Based on Remote Sensing-based geoBAM Algorithm and hydraulic modeling; Karun River Experience

نویسندگان English

Neda Salahnezhad
Saeed Hedayati Aram
Hosein Alizadeh
Barat Mojaradi
Meysam Fazeli
Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده English

Recent advances in remote sensing have provided effective solutions to address data scarcity. This study estimates river discharge using the remote sensing-based geoBAM (geomorphologically-enhanced variant of BAM) algorithm, applied in both expert and unsupervised classification frameworks. The algorithm follows the McFLI approach and incorporates river geomorphological features. To obtain the initial dataset, river width information was extracted from satellite imagery, while the remaining hydraulic parameters were obtained from the HEC-RAS model. A total of 17 images of Landsat 8 as well as 78 images of Sentinel-2 from the 2017–2018 water year were used to analyze a non-braided and non-meandering section of the Karun River between Mollasani and Ahvaz. Time series validation of the estimated discharge result against observed data showed that Sentinel-2-based discharge estimates outperformed those from Landsat 8 in both classification modes (NSE values of 0.53 vs. 0.20 and 0.74 vs. 0.14 for expert and unsupervised modes, respectively). The improved spatial and temporal resolution of Sentinel-2 led to more accurate discharge estimation. Interestingly, the unsupervised mode yielded better results than the expert mode when using Sentinel-2 data, which may be due to a mismatch between predefined expert priors and the actual hydraulic characteristics of the study area.

کلیدواژه‌ها English

Remote Sensing
River Discharge Estimation
Geomorphology
McFLI
Karun River

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 شهریور 1404

  • تاریخ دریافت 12 خرداد 1404
  • تاریخ بازنگری 15 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 18 شهریور 1404