Use of Space Technology for Development in Iran...Microsoft PowerPoint - Ppt0000003 [Read-Only]...

Preview:

Citation preview

Use of Space Technology for Sustainable Development in 

Iran Iranian Space Agency

Prepared By:Abdolreza Ansari Amoli

In order to employ the guidelines for sustainable development, remote sensing and geographic  information system (RS/GIS) have emerged as sub‐systems of space technology.

The  application  of  these  techniques  in  solving  of  ongoing environmental problems of Iran, as well as, for the future sustainable development  of  the  country  is  described  by  reviewing  some  case studies  conducted  in  Iranian  Space  Agency  (ISA)  and  direct cooperation with the other companies and universities.

The Establishment of National Space Geoportal for archive 

data management

The general schema of the Geoportal

ISA archive contentISA archive content

2. Bought data (High and Mid Resolution)1. . Acquired and on acquirable images from Alborz space station(High & Low Resolution )

Creating a Monitoring system based on directly acquired satellite 

imagesCurrently,  8  products  from MODIS  satellite  images,  and  2  products  from  NOAA satellite  images are daily produced . Samples of produced data that are monitored daily:

NDVI “Normalized Difference Vegetation Index”

EVI “Enhanced Vegetation Index”

“Water Body”

NDSI “Snow Coverage”

LST “Land Surface temperature”

SST “Sea level temperature”

“Fire or Hot pixel” product from satellite images and alerting the specified authorities 

to be confirmed

Remote Sensing sub‐system

Geoportal products and servicesGeoportal products and services

Produced daily from Terra Sensor of MODIS satellite images

NDVI “Normalized Difference Vegetation Index”

2. Remote Sensing sub‐system

EVI “Enhanced Vegetation Index”

Produced daily from Terra Sensor of MODIS satellite images

Remote Sensing sub‐system

“Water Body”

Produced daily from Terra Sensor of MODIS satellite images

Remote Sensing sub‐system

NDSI “Snow Coverage”

Produced daily from Terra Sensor of MODIS satellite images

Remote Sensing sub‐system

Snow Mapping in Iran by Using NOAA/AVHRR

LST “Land Surface temperature”

Produced daily from Terra Sensor of MODIS satellite images 22\01\2013

Remote Sensing sub‐system

SST “Sea level temperature”

Produced daily from Terra Sensor of MODIS satellite images 22\01\2013

Remote Sensing sub‐system

Caspian Sea Surface Temperature Maps 

2009(September)

Monthly Caspian Sea Surface Temperature Map

2009(October)

Monthly Caspian Sea Surface Temperature Map

2009(November)

Monthly Caspian Sea Surface Temperature Map

2009(December)

Monthly Caspian Sea Surface Temperature Map

2010(Febuary)

Monthly Caspian Sea Surface Temperature Map

2011(August)

Monthly Caspian Sea Surface Temperature Map

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Monthly Caspian Sea Surface Temperature

Fire Detected on date of 18 September in National Park 

in Golestan Providence

Remote Sensing sub‐system

Visual Programming and enhancement of algorithms

Algorithms for daily products from MODIS and NOAA satellite images have been developed, and are ready to use, accessible from menu.

MODIS ProcessMODIS Process

NOAA ProcessNOAA Process

Remote Sensing sub‐system

How to choose a questionnaire to answer by user

Selecting desirable Selecting desirable questionnairequestionnaire

Need Assessment system

Answering questions

Filling need assessment Filling need assessment forms by usersforms by users

3. Need Assessment system

Oil  Pollutions Monitoring in Persian GulfBy  Using 

Satellite Data

Drought Monitoring by Using Satellite Data

BAND1 BAND2

NDVI

January 2008

Febuary 2008

March 2008

April 2008

May 2008

June 2008

July 2008

August 2008

September 2008

October 2008

November 2008

December 2008

Annual Composition (2008)

Annual Composition (2009)پ

20

Annual Composition (2010)

Annual Composition (2011

2008

پ

2009

2010 2011

Drought Damage Map (2012)

Vegetation Index Changes DuringDrought Period

Drought Damage Map

Drought Prediction by Using Artificial Neural Network

The satellite based model established in this research is able to predict and map drought intensity during  the next months. Figure  (1)  shows a  schematic diagram of  the model. Satellite indices as input data are applied to an artificial neural network model and SPI (drought intensity maps) are produced as output information. 

Figure (1)‐ schematic diagram of the model

This research continues to get a robust model in order to predict drought. 

Difference between this research and previous works is the type of  Inputs and Outputs.In previous works ,Inputs and outputs are Meteorological and Satellite Indices , respectively.But in this research we applied satellite images as input and weexpected to estimate SPI as output.

The final results showed that the best satellite based index for drought prediction by using ANN is TCI.Also MLP is the best artificial neural network model for drought prediction.

Essential Models 

Satellite Indices: NDVI,NDVI‐Dev,VCI,TCI

Neural Network Models : ADALINE,MLP,RBF

Data Classification Based on Climate and Basin

NDVI

Dev

VCI

TCI

ADALINE

MLP

RBF

Climate

Basin

24 Models

Training Box of Software Designed for Modeling

Test Box of Software Designed for Modeling

1 year before 1 year beforeToday

Extreme Drought

Severe Drought

Moderate Drought

Mild Drought

Normal

Drought Prediction

Intersensor Relationship Between NOAA/AVHRR and Terra/MODIS

1996‐2012

NOAA 

Current Projects

MODIS

2003‐2013

'Considerations for Effective Use of Space Based Information to AssessDrought at National Level ‐ Experiences from Iran'

ISA‐UNSPIDER

Booklet:

Prepared By:Abdolreza Ansari Amoli

Iranian Space Agency

1. Introduction …………………………………………………………………………………………6……1‐1.Country Background………………………………………………………………………… 10…….2.Description of the Drought Event………………………………………………………….18…….2‐1.Drought Definition………………………………………………………………………..…..19……2‐2.What Causes Droughts?.......................................................................21……2‐3.The Impacts of Drought…………………………………………………………………..…25……3.Critical data and information needed to respond to the disaster event…33…..3‐1. Drought Management Phases……………………………………………………………36….3‐1‐1.Drought Preparedness…………………………………………………………………….39….3‐1‐1‐1.Drought Vulnerability Identification…………………………………………….42….3‐1‐1‐2.Drought Prediction………………………………………………………………………43….3‐1‐2.Drought Prevention ……………………………………………………………………….46….3‐1‐2‐1.Drought Monitoring……………………………………………………………………46….3‐1‐2‐2. Early Warning…………………………………………………………………………….64…3‐1‐3. Drought Response…………………………………………………………………………68…3‐1‐3‐1. Drought Impact (Damage) Assessment……………………………………….68..3‐1‐3‐2. Drought Relief & Recovery Assistance………………………………………..74..3‐1‐4).Drought Mitigation:………………………………………………………………………79..4.Space Technology Products and Services Offered by Iranian Institutes to Manage Drought in Iran……………

4‐1. Products and Services Provided by National Institutions…………………..79.. 4‐1‐1. Major Government Organizations in Charge of Drought Management in Iran………………………………………………………………4‐1‐1‐1. National center for drought studies (National Drought Center )…….80..4‐1‐1‐2) Ministry of Agriculture…………………………………………………………………..88..4‐1‐1‐2‐1. Agticultural Drought Risk Management Comprehensive Plan……..88..4‐1‐1‐3. Isfahan Agriculture and Natural Research Center…………………………..90..4‐1‐2. Major Research and Academic Departments Relevant to Drought in Iran…………………………………………………………………………………………………………………..91..4‐1‐2‐1. Shiraz Climatologic‐ Oceanography Research Center……………………..91..4‐2. International Cooperation for Drought Management…………………………..94..4‐2‐1. I.R. of Iran and Economic Cooperation Organization (ECO)………………..95.. 4‐3. The challenges faced while offering space based inputs and some solutions

5.Contribution of space based inputs to the decision making……………………..104.5‐1.Project (I): “A case study for Rice Damage Assessment caused by Drought using Remote Sensing Technology –a case study in Sumea Sara, Iran”………106.5‐2.Project(II): Drought Monitoring in Iran Using GIS/Ground Based

Datasets……………………………………………………………………………………………………..111.5‐4.Project (IV): Drought Assessment and Monitoring for the ECO Region Using Satellite 

Data………………………………………………………………………………………………129.6.Lessons Learned and Recommendations………………………………………………….133.References………………………………………………………………………………………………….135.

Thank You!

Recommended