Journal of Oceanography

fa رصد ترافیک دریایی در جنوب ایران در دوره شیوع کووید-19 با استفاده از تصاویر سنتینل-1 در پلتفرم گوگل ارث انجین Observation of maritime traffic in southern Iran during the Covid-19 outbreak using Sentinel-1 images In the Google Earth Engine Platform اقيانوس شناسی ماهواره ای و سنجش ازدور Satellite Oceanography and RS/GIS پژوهشي Research/ Original/ Regular Article <div style="text-align: justify;">پیشینه و اهداف: شیوع کرونا بر بسیاری از فعالیت‌های ناوبری در سراسر جهان تاثیر مستقیمی نهاده است. ناوبری دریایی یکی از اصلی‌ترین فعالیت‌های تجاری و اقتصادی به‌شمار می‌آید. هدف از این پژوهش رصد ترافیک دریایی در تنگه استراتژی و بین‌المللی هرمز و بندرگاه پل در دوران شیوع کرونا می‌باشد. در راستای اهداف این پژوهش قطبش VH تصاویر راداری سنتینل-1 در باند C مورد استفاده قرار گرفته شد. این تصاویر در محیط ابری گوگل ارث انجین به‌ منظور شناسایی و استخراج وسایل نقلیه دریایی اعم از کشتی پردازش شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که تردد و ترافیک دریایی به ترتیب در دو منطقه مطالعاتی بندرگاه پل و تنگه هرمز در ماه آپریل و می 2020 نسبت به ماه مشابه در سال 2018 و 2019 حدود 48.39% و 36.97% کاهش چشمگیری داشته است که به تبع آن بر صنعت کشتیرانی تاثیر مستقیمی داشته است. اما با عادی شدن شرایط کرونایی و از سرگیری فعالیت‌های دریایی مجددا در سال 2021 تردد و ترافیک دریایی همانند دوره پیش از کرونا افزایش پیدا کرده است. بطور کلی این پژوهش نقش استفاده از داده‌های ماهواره‌ای به‌ویژه تصاویر راداری با دریچه مصنوعی در کاربردهای دریایی و مدیریت بحران جهانی و همچنین پردازش سریع داده‌های راداری با حجم بالا در محیط ابری گوگل ارث انجین را نشان می‌دهد. شیوع بیماری کرونا (کووید ۱۹) در اواخر سال 2019 میلادی از ووهان چین آغاز شد و پس از مدتی به ‌کل جهان انتشار یافت. برای جلوگیری از شیوع بیماری کووید ۱۹ بسیاری از کشورها محدودیت‌هایی را در اجتماعات و سفرها اعمال کردند. در اروپا بررسی همه‌گیری کووید ۱۹ در کاهش آلودگی هوا و تأثیرات غیرمستقیم آن بر محیط‌زیست نیز موردتوجه آژانس فضایی اروپا بوده است. حمل‌ و نقل دریایی یکی از قدیمی‌ترین روش‌های حمل‌ونقل است که امروزه برای نقل‌وانتقال کالاها و مسافران به بقیه نقاط ملی، منطقه‌ای و بین‌المللی مورداستفاده قرار می‌گیرد. به همین منظور نظارت بر رفت‌وآمد دریایی در هر کشوری از اهمیت بالایی برخوردار است. موقعیت جغرافیایی ایران نیز سبب شده است که از سمت شمال و جنوب توسط پرترددترین دریاها احاطه گردد از آنجا که حدود 30 درصد حمل و نقل دریایی جهان در خلیج فارس صورت می‌گیرد. در دوران قرنطینه بسیاری از کشورها محدودیت‌هایی را اعمال کردند. این محدودیت‌ها شامل بندرها، کشتیرانی، دریانوردی و مسافرت دریایی نیز بوده و باعث اختلال رفت ‌و آمد مسافران، خدمه کشتی‌ها و جلوگیری از ورود کشتی‌ها به بندرها شده است. درنهایت، تمامی این اقدامات اختلالاتی در ترافیک دریایی به وجود آورده است. صنعت حمل‌ونقل دریایی از زمان شیوع بیماری کووید ۱۹ تحت تأثیر قرارگرفته زیرا بسیاری از کشورها در دوران قرنطینه، بندرها دریایی را تعطیل و فعالیت صادرات و واردات را ممنوع کردند. امروزه برای شناسایی کشتی‌ها از امواج رادار دیافراگم مصنوعی (SAR)، به دلیل مزیت‌هایی که نسبت به داده‌های نوری دارد، استفاده می‌شود. امواج رادار توانایی شناسایی اشیا بر روی دریا را دارند. گوگل ارث انجین یکی از محبوب‌ترین سامانه‌های پردازش داده‌های جغرافیایی است که با دسترسی رایگان به کاربران برای اخذ و پردازش تصاویر مورداستفاده قرار می‌گیرد. این پلتفرم می‌تواند داده‌های حجیم را در کمترین زمان ممکن پردازش کند که باعث سهولت استفاده از داده‌های سری زمانی جغرافیایی شده است. هدف از این مطالعه بررسی تأثیر کووید-۱۹ بر رفت‌وآمد کشتی‌ها و ترافیک دریایی در تنگه‌ی هرمز و بندر پل در دوران شیوع کرونا با استفاده از داده‌های راداری سنتینل-1 در سامانه ارث انجین است. روش‌ها‌: در پژوهش کنونی از داده‌های سری زمانی سنتینل-1 در سال‌های 2018، 2019، 2020 و 2021 با قطبش VV بهره گرفته شد. به منظور پردازش داده‌های سنتینل-1 از سامانه گوگل ارث انجین استفاده شد و سپس نقشه خروجی در نرم‌افزار ArcGIS  از فرمت تیف به وکتور تبدیل گردید. یافته‌ها: براساس نقشه‌های ایجاد شده طی دوره شیوع کرونا در تنگه هرمز و بندرگاه پل، تردد کشتی‌ها و وسایل نقلیه دریایی به ترتیب در دوره پیش از کرونا (2018 و 2019) افزایش داشته است، اما در طول کرونا (2020) به دلیل شرایط قرنطینگی و محدودیت رفت و آمد تردد وسایل حمل و نقل دریایی نسبت به سال قبل کاهش چشمگیری داشته است. این درحالی است که در دوره پس از کرونا (2021) به دلیل عادی شدن شرایط همه‌گیری و از سرگیری فعالیت‌های دریایی و کشتیرانی دوباره تردد وسایل نقلیه دریایی نسبت به دوره شیوع کووید-19 بترتیب در بندر پل و تنگه هرمز حدود 12.5% و 51.6% افزایش یافته است. نتیجه‌گیری: در این پژوهش تلاش شد با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای در دوره شیوع و همه‌گیری کرونا بر صنعت کشتیرانی در تنگه هرمز و بندرگاه پل نظارت شود. نتایج حاکی از آن است که داده‌های راداری سنتینل-1 در باند C به مدیریت بحران دریایی در زمان وقوع بلایای همه‌گیر می‌تواند کمک شایانی در پیشبرد اهداف صنعت کشتیرانی در بازه زمانی کوتاه مدت تا بلند مدت کند. این پیشبرد زمانی کوتاه مدت و بلند مدت نیارمند یک سامانه آنی برای پایش است که سامانه آنلاینن گوگل ارث انجین به خوبی توانسته جایگاه خود را در دنیای سنجش از دور فراگیر کند. </div> <div style="text-align: justify;">Background and Objectives: The global corona outbreak has had a direct impact on many navigation activities around the world. Maritime navigation is one of the main commercial and economic activities. The purpose of this study is to monitor maritime traffic in the Strategic and International Strait of Hormuz and the port of Pol during the Corona outbreak. In line with the objectives of this research, VV polarization of Sentinel-1 radar images in C band was used. These images were processed in the Google Earth Engine cloud environment to identify and extract marine vehicles, including ships. The results of this study showed that traffic and maritime traffic in the two study areas of the Strait of Hormuz and Bandar Pol in April and May 2020 compared to the same month in 2018 and 2019 has a significant decrease, which has a direct impact on the shipping industry. But with the normalization of the corona situation and the resumption of maritime activities again in 2021, maritime traffic and traffic has increased as in the pre-corona period. In general, this study demonstrates the role of using satellite data, especially artificial aperture radar images, in marine applications and global crisis management, as well as the rapid processing of high-volume radar data in the Google Earth Engine cloud. The outbreak of coronary heart disease (Covid-19) began in late 2019 in Wuhan, China, and later spread worldwide. To prevent the spread of Covid disease, many countries imposed restrictions on communities and travel. In Europe, the European Space Agency has also considered the Covid-19 epidemic in reducing air pollution and its indirect effects on the environment. In Europe, the European Space Agency has also paid attention to the Covid-19 epidemic in reducing air pollution and its indirect effects on the environment. Sea transportation is one of the oldest methods of transportation that is used today to transport goods and passengers to other parts of the country, regionally and internationally. For this reason, the monitoring of maritime traffic in any country is of great importance. Iran's geographical location has also been surrounded by the busiest seas from the north and south, as about 30% of the world's maritime transport takes place in the Persian Gulf. During the quarantine period, many countries imposed restrictions. These restrictions also included ports, shipping and sea voyages, disrupting the movement of passengers, crew and preventing ships from entering ports. Ultimately, all of these actions have disrupted maritime traffic. The maritime transport industry has been affected since the outbreak of Covid-19 because many countries closed maritime ports during the quarantine period and banned export and import activities. Today, Syntactic aperture radar (SAR) radar waves are used to detect ships because of their advantages over optical data. Radar waves have the ability to detect objects at sea. Google Earth Engine is one of the most popular geographic data processing systems that is used with free access to users to capture and process images. This platform can process large amounts of data in the shortest possible time, which makes it easy to use geographic time series data. It is one of the Sentinel-1 radar data in the engine inheritance system. Methods: In the present study, Sentinel-1 time series data in 2018, 2019, 2020 and 2021 with VV polarization were used. In order to process Sentinel-1 data, Google Earth Engine system was used and then the output map in ArcGIS software was converted from TIF format to vector. Findings: According to the maps created during the corona outbreak in the Strait of Hormuz and the port of Pol, the traffic of ships and marine vehicles has increased in the pre-corona period (2018 and 2019), respectively, but during the corona (2020) due to quarantine conditions and traffic restrictions. Maritime traffic has decreased significantly compared to the previous year. However, in the post-Corona period (2021), due to the normalization of epidemic conditions and the resumption of maritime and shipping activities, the traffic of marine vehicles has increased again. Conclusion: In this study, an attempt was made to monitor the shipping industry in the Strait of Hormuz and the port of Pol by using satellite data during the corona outbreak and epidemic. Based on the results, it can be concluded that Sentinel-1 radar data in C-band to manage the maritime crisis in the event of a catastrophic disaster can help advance the goals of the shipping industry in the short to long term. This short-term and long-term advancement requires an instant monitoring system that Google Earth Engine online system has been able to well establish its place in the world of remote sensing</div> شناسایی کشتی, تصاویر Sentinel-1, گوگل ارث انجین, کرونا, تنگه هرمز, سنجش از دور Ship detection, Sentinel-1 Images, Google Earth Engine, Corona, Strait of Hormuz, Remote Sensing 47 57 http://joc.inio.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1684-1&slc_lang=fa&sid=1 Mostafa Mahdavifard مصطفی مهدوی‌فرد mostafamahdavi842@gmail.com 100319475328460013932 100319475328460013932 No M.Sc. Graduate of Remote Sensing and Geographical Information System, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده برنامه‌ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Shahin Jafari شاهین جعفری Shahin.jafari75@ut.ac.ir 100319475328460013933 100319475328460013933 Yes M.Sc. Student of Remote Sensing and Geographical Information System, Faculty Geography, University of Tehran, Tehran, Iran دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران Yeganeh Chookhachian یگانه چوخاچیان yeganehchookhachian@gmail.com 100319475328460013934 100319475328460013934 No University of Tehran دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران Sadra Karimzadeh صدرا کریم زاده sa.karimzadeh@tabrizu.ac.ir 100319475328460013935 100319475328460013935 No Assistant Professor, Department of Remote Sensing and Geographical Information System, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran استادیار گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران