شاخص AWEI ، شاخص استخراج خودکار آب

شاخص AWEI (شاخص استخراج خودکار آب) به‌منظور بهبود شناسایی سطوح آبی در تصاویر ماهواره‌ای توسعه یافته است. این شاخص به‌ویژه در مناطقی که ترکیب پیچیده‌ای از پوشش‌های سطحی مانند مناطق شهری یا سایه‌دار وجود دارد، کاربرد دارد. AWEI با استفاده از ترکیب باندهای مختلف طیفی به‌صورت وزنی، می‌تواند ویژگی‌های آبی را با دقت بیشتری استخراج کند و مشکل اشتباه‌گرفتن آب با پوشش‌های غیرآبی مانند سایه‌ها و مناطق شهری را کاهش دهد. این شاخص به‌ویژه در مطالعات شهری، نقشه‌برداری از سیلاب‌ها و تحلیل‌های مرتبط با منابع آبی بسیار مفید است.

شاخص AWEI ، شاخص استخراج خودکار آب

𝑨𝑾𝑬𝑰 formula

فرمول شاخص

Green : باند سبز با طول موج 0.52–0.60 µm (520 نانومتر تا 600 نانومتر).

NIR : باند مادون قرمز نزدیک با طول موج 0.78–0.90 µm (780 نانومتر تا 900 نانومتر)

SWIR1 : باند مادون قرمز کوتاه با طول موج 1.55–1.75 µm (1550 نانومتر تا 1750 نانومتر)

SWIR2: باند مادون قرمز کوتاه با طول موج 2.09–2.35 µm (2090 نانومتر تا 2350 نانومتر)

متغییرهای فرمول شاخص

اختصار: AWEI

معادل کامل: Automated Water Extraction Index

معادل فارسی: شاخص استخراج خودکار آب

کاربرد اصلی: استخراج خودکار و دقیق منابع آب سطحی

ویژگی های کلی شاخص

کاربرد های شاخص AWEI ، شاخص استخراج خودکار آب

 

تفکیک دقیق منابع آبی سطحی

 

شاخص AWEI برای جداسازی منابع آبی از سایر پوشش‌های زمینی مانند خاک، گیاهان، و مناطق شهری استفاده می‌شود.

 

کاهش نویز مناطق غیرآبی

 

با ترکیب باندهای SWIR و NIR، تأثیر بازتاب مناطق غیرآبی کاهش یافته و دقت در شناسایی منابع آبی افزایش می‌یابد.

 

پایش تغییرات سطح آب

 

به‌ویژه در دوره‌های خشک یا بارندگی برای مدیریت منابع آبی و برنامه‌ریزی زیست‌محیطی.

 

شناسایی مناطق آب‌گرفته

 

به دلیل دقت بالا در تشخیص آب در سایه‌ها یا مناطق با بازتاب کم.

 

مدیریت منابع آبی

 

برای ارزیابی میزان دسترسی به آب‌های سطحی در مطالعات زیست‌محیطی و اقلیمی.

 

پایش تغییرات زیست‌محیطی

 

نظارت بر اثرات تغییرات اقلیمی و انسانی بر منابع آبی.

 

 

کاربردهای شاخص

تحلیل عددی شاخص AWEI ، شاخص استخراج خودکار آب

محدوده مقادیر AWEI

مقادیر مثبت: نشان‌دهنده منابع آبی سطحی.

مقادیر نزدیک به صفر: احتمالاً نویز یا مناطق انتقالی بین آب و خشکی.

مقادیر منفی: نشان‌دهنده مناطق غیرآبی مانند خاک، گیاهان، یا مناطق شهری.

میانگین و انحراف معیار

میانگین AWEI: نمایانگر مقدار کلی منابع آبی در یک منطقه.

انحراف معیار: نشان‌دهنده تنوع سطح آب و احتمال وجود نواحی مختلط (آب و خاک).

مقایسه زمانی AWEI

افزایش مقادیر AWEI: بیانگر افزایش سطح آب، مانند پس از بارندگی.

کاهش مقادیر AWEI: نمایانگر کاهش آب، مانند دوره‌های خشکسالی.

تحلیل مقادیر بحرانی

شناسایی مناطقی با مقادیر مثبت بالا می‌تواند برای مدیریت منابع آبی و تعیین مناطق مستعد سیل مفید باشد.

مقادیر نزدیک به صفر باید دقیق‌تر بررسی شوند، زیرا ممکن است به تغییرات کوچک در محیط اشاره داشته باشند.

ترکیب با شاخص‌های دیگر

ترکیب AWEI با شاخص‌هایی مانند NDWI یا MNDWI می‌تواند نتایج بهتری برای تفکیک منابع آبی و مناطق غیرآبی ارائه دهد.

 

تحلیل عددی شاخص
نام سنجندهباند Greenباند NIRباند SWIR1باند SWIR2باندهای متناظر در فرمول
Sentinel2B3B8B11B12AWEI=(4*B2−B11)−(0.25*B8+2.75*B12)
Landsat 8 & 9B3B5B6B7AWEI=(4*B3−B6)−(0.25*B5+2.75*B7)
Landsat 7B3B4B5B7AWEI=(4*B2−B5)−(0.25*B4+2.75*B7)
Landsat 5B2B4B5B7AWEI=(4*B2−B5)−(0.25*B4+2.75*B7)
پیاده سازی شاخص در سنجند های مختلف

Liang, J. and Liu, D., 2021. Automated estimation of daily surface water fraction from MODIS and Landsat images using Gaussian process regression. International Journal of Remote Sensing, 42(11), pp.4261-4283.

 

Laonamsai, J., Julphunthong, P., Saprathet, T., Kimmany, B., Ganchanasuragit, T., Chomcheawchan, P. and Tomun, N., 2023. Utilizing NDWI, MNDWI, SAVI, WRI, and AWEI for estimating erosion and deposition in Ping River in Thailand. Hydrology, 10(3), p.70.

Feyisa GL, Meilby H, Fensholt R, Proud SR. Automated Water Extraction Index: A new technique for surface water mapping using Landsat imagery. Remote sensing of environment. 2014 Jan 1;140:23-35.

رفرنس مربوط به شاخص
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.
اگر نظری یا سوالی در مورد شاخص داری بپرس!