عنوان پایان‌نامه
پایش سطح اب های بسته با استفاده از ارتفا ع سنجی ماهواره ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران- نقشه برداری- ژئودزی(هیدروگرافی)
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2019;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50670
- تاریخ دفاع
- ۰۸ آذر ۱۳۹۰
- دانشجو
- سامان خواجه
- چکیده
- ارتفاع سنجی ماهواره ای با بیش از سه دهه سابقه موفق در مطالعه آب های آزاد، از اواخر دهه 1980 در راستای مطالعه آب های بسته و صفحات یخی، مورد توجه و استقبال متخصصان امر قرار گرفت و تا به امروز مطالعات متنوعی را به خود اختصاص داده است. هدف این پایان نامه استفاده از تکنیک مذکور جهت پایش سطح آب های بسته، به عنوان یکی از پارامترهای اکولوژیکی اصلی است. به دلیل تفاوت های موجود میان شرایط فیزیکی اقیانوس و آب بسته، شکل موج بازگشتی در آب های بسته کاملاً متفاوت با گونه اقیانوسی آن است. از آنجا که سیستم پردازشی ماهواره نیز بر اساس شکل موج بازگشتی به پردازش و محاسبه فاصله می پردازد، در آب های بسته فاصله محاسبه شده توسط سیستم پردازشی تعبیه شده در ماهواره، نیاز به تصحیح دارد. در مسیر تولید این تصحیح از دسته بندی مشاهدات بر اساس شکل موج بازگشتی، انجام بازتعقیب شکل موج بازگشتی، تست ها و مفاهیم آماری استفاده شده است. در حقیقت تفاوت مذکور، رویه پردازشی و استفاده از داده های ارتفاع سنجی در آب های بسته و اقیانوس را از یکدیگر مجزا می سازد. در این پایان نامه اصول ارتفاع سنجی ماهواره ای راداری و تفاوت ها و شباهت های موجود میان شیوه پردازش و محاسبات در اقیانوس و آب های بسته به طور کامل مورد بررسی و بحث قرار گرفته است. با بکارگیری داده های ارتفاع سنج TOPEX متعلق به مأموریت TOPEX/Poseidon، سه ناحیه مطالعاتی شامل تالاب لویزیانا، ناحیه اقیانوسی-ساحلی و دریاچه میشیگان مورد مطالعه قرار داده شده است. نتایج حاصل تماماً حاکی از کارآیی سلسله پردازش های پیاده سازی شده و اعتبار تکنیک ارتفاع سنجی ماهواره ای در مطالعه آب های بسته است. علاوه بر موارد فوق، در این مطالعه روشی جدید برای دسته بندی مشاهدات بر اساس شکل موج بازگشتی و بازتعقیب شکل موج بازگشتی و اصول بکارگیری آن ها همراه با مثال های عددی ارائه شده است. به طور مثال در ناحیه تالاب لویزیانا دسته بندی مشاهدات با روش پیشنهادی که بر اساس مفاهیم آماری ضریب همبستگی و همبستگی عرضی بنا نهاده شده، موفق به افزایش بیش از 4 برابری صحت شده است. همچنین انجام بازتعقیب با اعمال روش پیشنهادی، استوار بر مفاهیمی همچون اکسترمم منحنی، منجر به بهبود بیش از30 درصد در صحت نتایج، بر مبنای مقایسه با مشاهدات نوسان نگارهای ساحلی شده است.
- Abstract
- Satellite altimetry with more than three decades of successful application in oceanographic studies all the time has also been under attention of the scientific community for its possible usefulness for inland water levels studies. The latter application has always been among the challenging topics, for the reason that inland waters due to their size, shape, and physical properties, result in totally different electromagnetic reflections than the reflection from the ocean surfaces, and as such require re-tracking of the returned altimeter signal according to its specific waveform. This study is among the efforts toward application of satellite altimetry for inland water level monitoring. For this purpose, first three common methods for re-tracking of the altimetry returned signal, developed initially for altimetry applications over the ice sheets, are applied to following three regions: Louisiana wetland, Michigan Lake, and an off shore area at the Atlantic coast of U.S.A. Next, new contributions for re-tacking and classification of the returned signals according to their waveforms are presented and validated via numerically tests. The proposed re-tracking method is based on the determination of the exact location of the Leading Edge of the returned signal, and the mentioned classification is based on computation of the correlation coefficients between returned signal and some specific waveforms being shifted in time. According to the results of the numerical tests, application of the mentioned classification has resulted in more than four times accuracy improvements over the wetlands. Besides, the mentioned re-tracking method has improved the altimetry accuracy by more than 30%. All the numerical tests are performed by using SDR and GDR data of the TOPEX altimeter of TOPEX/Poseidon mission with 10 Hz sampling intervals.
