تحلیل حرکت جریانات دریائی در تصاویر حرارتی سطح آب دریا

تصاویر ماهواره‌ای حرارتی سطح دریا (SST)1، داده‌های ارتفاع سنجی و داده‌های رنگی اقیانوس برای شناسائی جریانات دریائی و ساختارهای گردابی در اقیانوس به کار برده می‌شوند. هدف از این مقاله استخراج چارچوبی برای پردازش تصاویر پی‌درپی بزرگ اقیانوسی به منظور شناسائی و استخراج جا به جایی‌های کلی مانند جریان‌های اقیانوسی و مکان ساختارهای خاص مانند جریان آب و گرداب ها و جبهه‌های دریائی می‌باشد. این خصوصیات و فرآیندها در سامانه‌های نظارت جهانی و منطقه‌ای کاربرد دارد. با استفاده از روش های سطح مبنا شامل، روش تناظریابی کمترین مربعات (LSM)2 و روش سلسله مراتبی کمترین مربعات Lucas and Kanade (HLK)3 حرکات ظاهری آب استخراج شده اند. داده‌های مورد پردازش تصاویر حرارتی دریای خزر می‌باشد که بوسیله سنجنده MODIS از ماهواره Terra مورد استفاده قرار گرفته است. سه تصویر روزانه حرارتی سطح دریای خزر با فاصله زمانی 24 ساعت به عنوان داده‌های ورودی استفاده شده‌اند. روش LSM، یک روش انعطاف‌پذیر بوده و برای اغلب تناظریابی داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و به کارگیری این روش در استخراج جریان بهینه می‌باشد. این روش امکان استفاده همزمان تصحیحات محلی رادیومتریکی و هندسی را دارا است. در واقع رابطه بین دو الگوی تصویر با مدل رادیومتریکی و هندسی مد نظر قرار می‌گیرد. به منظور به کارگیری روش کمترین مربعات وزن‌دار که از مدل و قید درجه اول جریان نوری(OF4) استفاده می‌نماید، از روش HLK کمک گرفته شد. این روش با مشخص کردن جریانات دریائی با شیوه پردازش زبر به نرم و استفاده از هرم‌های گوسی تصاویر SST به ردیابی حرکت می‌پردازد. این شیوه حل به استخراج جریانات بزرگ دریائی در لایه‌های بالائی هرم پرداخته و بسمت نتایج صحیح در لایه پائینی هرم راهنمائی می‌نماید. شیوه استفاده شده در این مطالعه نشان دهنده کارائی بالا و قوی شیوه حل مساله در مقایسه با روش های معمول تخمین حرکت جریان آب می‌باشد.