Oil Spill Detection Using MODIS and Sentinel-1 Images; A Case Study of Northern Persian Gulf

Abstract

در سال‌های اخیر، نظارت دریایی و هوایی برای مهار آلودگی‌های دریایی رایج شده است اما این روش‌ها، به‌دلیل محدودیت‌های شرایط آب‌وهوا، زمان و مکان، به‌تنهایی نمی‌توانند پایش سریع و منظمی فراهم آورند. در این زمینه، سنجش از دور ماهواره‌ای می‌تواند نقش مهمی در تشخیص اولیه و پایش مداوم نشت نفت در دریا ایفا کند. سنجندة رادار آنتن مصنوعی سیستم سنجش از دور فعالی است که می‌تواند، برای آشکارسازی نشت نفت همراه با سنجنده‌های اپتیکال مانند مادیس، با توانایی تصویربرداری هم‌زمان، استفاده شود. هدف از این پژوهش آشکارسازی نشت نفت پیرامون سکوهای نفتی بخش شمالی خلیج فارس، در تاریخ‌های پانزدهم و هفدهم ژوئن 2015، با استفاده از تصاویر فروسرخ گرمایی مادیس و تصاویر راداری سنتینل‌ـ 1 است. برای محاسبة دمای سطح دریا، الگوریتم پنجرة مجزا روی تصویر باند 20 سنجندة مادیس اجرا شد. نتایج نشان داد که منطقة دارای نشت نفت دمایی کمتر از مناطق پیرامونی دارد. برای آشکارسازی دقیق‌تر لکه‌های نفتی و درستی‌سنجی نتایج پردازش‌های اعمال‌شده بر تصویر مادیس، از تصویر پلاریزاسیون VV سنتینل‌ـ 1 و پردازش‌های حذف نوفه مانند فیلترگذاری و مولتی‌لوکینگ استفاده شد. در پایان، از راه مقایسة دمای بویة موج‌نگار سازمان بنادر و دریانوردی بوشهر و دمای حاصل از تصویر مادیس و موقعیت جغرافیایی گسترة لکه‌های نفتی بارزشده، درستی نتایج این پژوهش و پردازش‌های صورت‌گرفته تأیید شد. استفاده از باند 20 سنجندة مادیس با هدف استخراج دمای سطح دریا و باندهای فروسرخ گرمایی آن، به‌منظور آشکارسازی لکه‌های نفتی در سطح دریا، اولین بار در این پژوهش ارزیابی شده است.