Date of Award

2-2026

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Remote Sensing and Geographic Information Systems

Department

Geography and Urban Sustainability

First Advisor

Dr. Nazmi Saleous

Abstract

Greenhouse gases is important for sustaining life on earth as well as in mitigating climate change. Methane (CH4) is considered as one of the most important critical gases for the global climate change and have significant influences on our life. Accordingly, the prediction of this greenhouse gas emissions is very important for avoiding the climate change effects and to maintain environmental sustainability. The objective of this study is to explore the potential applications for remote sensing to predict methane levels in the Earth’s atmosphere with a combination of local ground data and data from hyperspectral satellite imagery. By using hyperspectral satellite-based sensors, our aim is to improve air quality assessment in the United Arab Emirates (UAE) by providing accurate and exact predictions on one of the most important greenhouse gases. Analysis based on the developed method (spectral analysis and Multilayer Perceptron (MLP) deep learning model) made it possible to estimate continuous methane release from natural, agricultural and industrial sources. In addition, this study presents a data-driven predictive mapping framework and demonstrates how remote sensing technologies can monitor greenhouse gas emissions on a certain area in the UAE. This can be very helpful for regulators, legislators, and environmental researchers who are trying to reduce the effects of climate change and encourage sustainable lifespan. The results and conclusions of this study will authorize the use of one of the climate research and environmental monitoring applications which is designed specifically for the use of the data from the Arab Satellite 813, an Earth-observation satellite with a hyperspectral imager that was launched in December 2025.

Arabic Abstract

التنبؤ بغاز الميثان باستخدام التصوير الطيفي الفائق وتقنيات الاستشعار عن بعد

تلعب غازات الاحتباس الحراري دورًا حيويًا في الحفاظ على الحياة على الأرض واستدامتها ومعالجة تغير المناخ. تُعد انبعاثات الميثان  (CH4) أحد الغازات الرئيسية الحاسمة التي تؤثر على تغير المناخ العالمي ولها تأثير كبير على حياتنا. لذلك، فإن التنبؤ بهذه الانبعاثات من غازات الاحتباس الحراري أمر بالغ الأهمية للتخفيف من آثار تغير المناخ والحفاظ على الاستدامة البيئية. تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف إمكانيات الاستشعار عن بُعد للتنبؤ بالميثان في الغلاف الجوي للأرض باستخدام البيانات الأرضية وصور الأقمار الصناعية فائقة الطيف. من خلال استخدام منصات الأقمار الصناعية فائقة الطيف، يتمثل هدفنا في تحسين جودة الهواء في دولة الإمارات العربية المتحدة من خلال إنتاج تنبؤ دقيق لأحد غازات الاحتباس الحراري الرئيسية كما ذكرنا سابقًا. علاوة على ذلك، توفر البيانات فائقة الطيف نطاقًا طيفيًا وا سعًا، مما يجعل من الممكن تحديد بصمات الامتصاص المحددة المرتبطة بالميثان. تُعالَج البيانات وتُفسَّر باستخدام أساليب تحليلية متطورة، تشمل التحليل الطيفي ونموذج التعلم العميق، ويُسمى مُستقبِل متعدد الطبقات (MLP)، مما يُتيح التنبؤ بانبعاثات الميثان المستمرة من المصادر الطبيعية والزراعية والصناعية. بالإضافة إلى ذلك، تُقدّم هذه الدراسة إطار عمل لرسم الخرائط التنبؤية قائم على البيانات، وتُبيّن كيف يُمكن لتقنيات الاستشعار عن بُعد رصد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في منطقة مُحدّدة بدولة الإمارات العربية المتحدة. يُمكن أن يكون هذا مُفيدًا للغاية للمُنظِّمين والمُشرِّعين والباحثين البيئيين الذين يسعون إلى الحد من آثار تغيّر المناخ وتعزيز متوسط العمر المُستدام. ستُجيز نتائج واستنتاجات هذه الدراسة استخدام أحد تطبيقات أبحاث المناخ والرصد البيئي المُصمَّم خصيصًا لاستخدام بيانات القمر الصناعي العربي 813 ، وهو قمر صناعي لرصد الأرض مُزوَّد بمُصوِّر فائق الطيف، أُطلق في ديسمبر 2025

Download
COinS