Wetland Ecobiology

fa ارزیابی پارامترهای کیفیت آب و رسوبات معلق در سواحل خوزستان با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای MODIS Assessment of Water Quality Parameters and Suspended Sediments in Khuzestan Coastal Waters Using MODIS Satellite Data تخصصي Special پژوهشي Research پایش کیفیت آب و رسوبات معلق در اکوسیستم‌های ساحلی حساسی مانند خلیج فارس، برای ارزیابی سلامت اکولوژیک و مدیریت پایدار آن ضروری است. این مطالعه با هدف یکپارچه‌سازی یافته‌های حاصل از پردازش تصاویر ماهواره‌ای در مورد شفافیت آب (با استفاده از SDD)، پارامترهای کلیدی زیست‌محیطی (شوری، دمای سطح آب، کلروفیل-a و کدورت) و غلظت رسوبات معلق (SS و TSS) در سواحل خوزستان واقع در شمالغربی خلیج فارس انجام شد. داده‌های سنجنده MODIS با کدنویسی در محیط MATLAB پردازش و پس از تصحیحات هندسی و اتمسفری، با استفاده از الگوریتم‌های مختلف وارونسازی (نیمه‌تحلیلی و تجربی) تجزیه‌وتحلیل شدند. صحت‌سنجی نتایج با داده‌های میدانی انجام گرفت. ارزیابی دقت الگوریتم‌های برآورد SDD نشان داد الگوریتم تجربی (EMP) با بیشترین ضریب تعیین (86/0R²=) و کمترین خطا (متر 92/0=  RMSE) بهترین عملکرد را داشت. بااین‌حال، مزایای الگوریتم‌های نیمه‌تحلیلی (SA و QAA) ازلحاظ استقلال از داده‌های میدانی و قابلیت تعمیم‌پذیری نیز مورد بحث قرار گرفت. برآورد سایر پارامترها نیز با دقت قابل قبولی همراه بود؛ به‌طوری‌که شوری سطح دریا با بالاترین دقت (89/0=R² و 68/0 RMSE=) برآورد گردید. در مورد رسوبات معلق، یک مدل رگرسیون ترکیبی با بهره‌گیری همزمان از باندهای با قدرت تفکیک 250 و 500 متری MODIS، بهترین برآورد غلظت مواد جامد معلق (SS) را با 82/0R²= و 88/0 RMSE= میلی‌گرم در لیتر ارائه داد. این مطالعه کارایی و قابلیت اطمینان تکنیک سنجش‌ازدور را به‌عنوان ابزاری کارآمد، مقرون‌به‌صرفه و با پوشش مکانی-زمانی گسترده برای پایش یکپارچه و مستمر سلامت اکولوژیک سواحل خوزستان تأیید می‌کند و لزوم مدیریت مؤثر حوضه‌های آبریز رودخانه‌های ورودی را خاطرنشان می‌سازد.   Monitoring water quality and suspended sediments in sensitive coastal ecosystems like the Persian Gulf is essential for assessing ecological health and enabling sustainable management. This study aimed to integrate findings from satellite image processing concerning water clarity (using Secchi Disk Depth, SDD), key environmental parameters (salinity, sea surface temperature, chlorophyll-a, and turbidity), and suspended sediment concentration (SS and TSS) along the Khuzestan coast in the northwestern Persian Gulf. MODIS sensor data were processed through coding in the MATLAB environment and, following geometric and atmospheric corrections, were analyzed using various inversion algorithms (semi-analytical and empirical). Results were validated with field data. Accuracy assessment of the SDD estimation algorithms revealed that the empirical algorithm (EMP) performed best, with the highest coefficient of determination (R² = 0.86) and lowest error (RMSE = 0.92 m). However, the advantages of semi-analytical algorithms (SA and QAA) in terms of independence from field data and generalizability were also discussed. The estimation of other parameters was also achieved with acceptable accuracy; sea surface salinity was estimated with the highest precision (R² = 0.89, RMSE = 0.68). For suspended sediments, a combined regression model utilizing both 250 m and 500 m resolution MODIS bands provided the best estimate of suspended solids (SS) concentration, with R² = 0.82 and RMSE = 0.88 mg/L. This study confirms the efficacy and reliability of remote sensing techniques as an efficient, cost-effective tool with extensive spatio-temporal coverage for the integrated and continuous monitoring of the ecological health of the Khuzestan coasts and underscores the necessity for effective management of contributing river watersheds.   سنجش از دور, مدیریت یکپارچه, شفافیت آب (SDD), محیط ساحلی پیچیده, وارونسازی, خلیج فارس. Remote Sensing, Integrated Management, SDD, Complex Coastal Waters, Retrieval, Persian Gulf 1 14 http://jweb.ahvaz.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-379-7&slc_lang=fa&sid=1 Heeva Elmizadeh هیوا علمیزاده Elmizadeh@kmsu.ac.ir 10031947532846007339 10031947532846007339 Yes Faculty of Natural Resources, Khorramshahr University of Marine Sciences and Technology دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر Khosro fazelpoor خسرو فاضل پور fazelpoor57@kmsu.ac.ir 10031947532846007340 10031947532846007340 No Faculty of marine natural resources, Khorramshahr University of Marine Science and Technology دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر