• شماره ركورد
    25219
  • شماره راهنما
    PHY3 177
  • عنوان

    سنجش از دور اپتيكي غلظت فيتوپلانكتون در آب هاي ساحلي خليج فارس

  • مقطع تحصيلي
    دكتري
  • رشته تحصيلي
    فيزيك
  • دانشكده
    فيزيك
  • تاريخ دفاع
    1404/05/06
  • صفحه شمار
    97 ص.
  • استاد راهنما
    اسماعيل حسن زاده
  • استاد مشاور
    غلامرضا محمدپور
  • كليدواژه فارسي
    كلروفيل ـ آ , يادگيري ماشين , خليج بوشهر , خليج فارس
  • چكيده فارسي
    فناوري‌هاي پيشرفته سنجش از دور و الگوريتم‌هاي نوين ماهواره‌اي، نقش حياتي در ارتقاي توانمندي‌هاي نظارت محيطي آبراه‌هاي ساحلي ايفا مي‌كنند. با توجه به چالش‌هاي روزافزون ناشي از تغييرات اقليمي و فعاليت‌هاي انساني، استفاده از اين فناوري‌ها براي نظارت دقيق و به‌موقع بر پديده‌هاي زيست‌محيطي، مانند شكوفايي جلبكي، به اولويتي اساسي در مديريت پايدار منابع ساحلي تبديل شده¬است. ادغام داده‌هاي ماهواره‌اي با وضوح بالا با اندازه‌گيري‌هاي راديومتريك در محل، به‌عنوان يكي از روش‌هاي مؤثر و ضروري در اين زمينه شناخته مي‌شود. اين پژوهش، مدلي پيشرفته براي تحليل نوسانات جغرافيايي و زماني غلظت كلروفيل ـ آ در منطقه خليج بوشهر، واقع در خليج فارس، ايران، ارائه مي‌دهد. در اين مدل، از تركيب داده‌هاي راديومتري و تصاوير ماهواره‌اي با وضوح بالا استفاده شده¬است تا تحليلي جامع و دقيق از غلظت كلروفيل در اين منطقه حاصل شود. براي دستيابي به بهترين نتايج، بيست‌وچهار ويژگي زيست نوري مورد بررسي قرار گرفتند. پس از اعمال فرآيندهاي ارزيابي و انتخاب، مهم‌ترين و تأثيرگذارترين ويژگي‌ها تعيين شدند. در نهايت، پنج ويژگي برتر (A6, A3, Gil10_2, NMDI, SRT¬¬¬¬¬)، براي تخمين غلظت كلروفيل با بهره‌گيري از الگوريتم‌هاي پيشرفته يادگيري ماشين به كار گرفته شد. نتايج اين مطالعه نشان‌دهنده توانايي بالاي مدل در بررسي و تحليل اقليم‌شناسي كلروفيل در منطقه مورد مطالعه است. اين مدل نه تنها قادر است تغييرات مكاني و زماني غلظت كلروفيل را با دقت بالا شناسايي كند، بلكه به‌عنوان ابزاري قدرتمند براي پايش اثرات زيست‌محيطي كلروفيل ـ آ عمل مي‌كند. به‌علاوه، اين روش امكان ارزيابي سريع و دقيق كيفيت آب و مديريت بهينه توليد اوليه در آب‌هاي ساحلي را فراهم مي‌سازد. اين تحقيق نشان مي‌دهد كه مدل پيشنهادي مي‌تواند به‌عنوان يك پروكسي قدرتمند براي نظارت و مديريت زيست‌محيطي در مناطق ساحلي مشابه در سراسر جهان مورد استفاده قرار گيرد. با اجراي اين روش در ساير مكان‌هاي قابل مقايسه، مي‌توان به بهبود كيفيت آب، نظارت بر شكوفه‌هاي جلبكي و تقويت مديريت پايدار منابع ساحلي در مقياس جهاني دست يافت. علاوه بر اين، رويكرد ارائه‌شده، پايه‌اي براي تحقيقات آينده در زمينه استفاده از فناوري‌هاي پيشرفته ماهواره‌اي و يادگيري ماشين در نظارت بر مناطق حساس محيطي ايجاد مي‌كند. گسترش اين مدل با تركيب ويژگي‌هاي زيست ـ نوري بيشتر و داده‌هاي ماهواره‌اي با وضوح بالاتر، امكان بهبود بيشتر دقت و كارايي اين روش را فراهم مي‌آورد. در نهايت، اين مطالعه بينشي نوين در زمينه پايش و مديريت زيست‌محيطي ارائه مي‌كند كه مي‌تواند به¬طور مستقيم در سياست‌گذاري‌ها و برنامه‌هاي حفاظتي مناطق ساحلي مورد استفاده قرار گيرد.
  • كليدواژه لاتين
    Chlorophyll-a , Machine learning , Bushehr Bay , Persian Gulf
  • عنوان لاتين
    Optical remote sensing of phytoplankton concentration in coastal waters of the Persian Gulf
  • گروه آموزشي
    فيزيك
  • چكيده لاتين
    Advanced remote sensing technologies an‎d new satellite algorithms play a vital role in enhancing the environmental monitoring capabilities of coastal waterways. Given the increasing challenges posed by climate change an‎d human activities, the use of these technologies for accurate an‎d timely monitoring of environmental phenomena, such as algal blooms, has become a key priority in sustainable coastal resource management. The integration of high-resolution satellite data with in situ radiometric measurements is recognized as one of the effective an‎d essential methods in this field. This study presents an advanced model for analyzing the geographical an‎d temporal fluctuations of chlorophyll-a concentration in the Bushehr Bay region, located in the Persian Gulf, Iran. In this model, a combination of radiometric data an‎d high-resolution satellite images is used to obtain a comprehensive an‎d accurate analysis of chlorophyll-a concentration in this region. To achieve the best results, twenty-four bio-optical features were examined. After applying the eva‎luation an‎d selec‎tion processes, the most important an‎d influential features were determined. Finally, the top five features (A6, A3, Gil10_2, NMDI, SRT) were used to estimate chlorophyll concentration using advanced machine learning algorithms. The results of this study demonstrate the high ability of the model to investigate an‎d analyze the chlorophyll climatology in the study area. This model is not only able to identify spatial an‎d temporal changes in chlorophyll concentration with high accuracy but also acts as a powerful tool for monitoring the environmental impacts of chlorophyll-a. In addition, this method allows for rapid an‎d accurate assessment of water quality an‎d optimal management of primary production in coastal waters. This research shows that the proposed model can be used as a powerful proxy for environmental monitoring an‎d management in similar coastal areas around the world. By implementing this method in other comparable locations, it is possible to improve water quality, monitor algal blooms, an‎d enhance sustainable coastal resource management on a global scale. Furthermore, the presented approach lays the foundation for future research in the use of advanced satellite technologies an‎d machine learning in monitoring environmentally sensitive areas. Extending this model by incorporating more bio-optical features an‎d higher resolution satellite data will allow for further improvements in the accuracy an‎d efficiency of this method. Finally, this study provides new insights into environmental monitoring an‎d management that can be directly used in coastal zone protection policies an‎d programs.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    148811
  • نويسنده

    برخوردار، حسين