توصيفگر ها :
سنجش از دور , رطوبت خاك , عمق آب , سنترپيوت
چكيده فارسي :
با توجه به اقليم خشك و نيمه خشك ايران و اينكه سهم زيادي از منابع آبي كشور، در بخش كشاورزي مصرف ميشود، مديريت مناسب منابع آب كشاورزي از طريق پايش مستمر رطوبت خاك و عمق آب آبياري مزارع و باغات ضرورت دارد. اين مطالعه به منظور ارزيابي رطوبت خاك و عمق آب آبياري در محدوده كاركرد سنترپيوت اراضي شركت كشت و دام قيام واقع در شمال غرب اصفهان و به كمك تصاوير ماهوارهاي لندست 8 و دادهبرداريهاي زميني طي فصل زراعي 1400-1399 انجام شدهاست. براي اين منظور همزمان با روزهاي گذر ماهواره در بازه مطالعاتي، نمونه برداري از رطوبت خاك طي 4 نوبت و در 23 نقطه مشخص و نمونه برداري از عمق آب آبياري طي 3 نوبت و به كمك قوطيهاي جمعآوري آب در دو رديف شعاعي صورت گرفت. پس از نمونهبرداري از خاك وتعيين رطوبت آنها در آزمايشگاه و اندازهگيري عمق آب به كمك استوانه مدرج، مقادير عددي شاخصهايLST، NDVI، NDWI و SWI، از تصاوير ماهوارهاي استخراج گرديد و به كمك تكنيك رگرسيون چند متغييره خطي بين شاخصهاي فوق به عنوان متغيير مستقل و رطوبت خاك وعمق آب آبياري بعنوان متغيرهاي وابسته، رطوبت خاك و عمق آب آبياري به روش گام به گام در روزهاي مختلف اخذ تصوير ماهوارهاي برآورد شدند و پس از انتخاب مناسبترين شاخصهاي برآورد رطوبت خاك و عمق آبياري و مدلهاي رگرسيوني مربوطه، همبستگي بين مدلهاي برآوردي با مقادير دادههاي زميني بررسي گرديد. نتايج نشان داد كه از بين شاخصهاي مورد مطالعه، شاخصهايNDVI و SWI، براي اين منظور مناسبترند. همچنين ضرايب تبيين(R2) بين مدلهاي برآوردي با مقادير دادهبرداري زميني رطوبت خاك در روزهاي مختلف نمونه برداري نشان ميدهد، مدلهاي برآوردي وابستگي مناسبي به درصد زمين پوشيده از گياه دارند. علاوه بر بررسي همبستگيهاي رگرسيوني بر اساس آمارههاي مختلف خطا، شامل ميانگين خطاي مطلق (MAE)، ميانگين خطاي اريب (MBE)، ميانگين مجذور مربعات خطا (RMSE)، دقت مدلهاي برآوردي براي رطوبت خاك و عمق آب آبياري بررسي گرديد، بر همين اساس دقت معادلات مربوط به رطوبت خاك مناسب ارزيابي شدند و نقشههاي رطوبت خاك در تاريخهاي مختلف تهيه گرديدند، اما عليرغم بدست آمدن ضرايب همبستگي مناسب بين عمق آب آبياري و شاخصهاي ماهوارهاي، بدليل بالابودن آمارههاي خطا و بروز خطاي قابل توجه در تخمين عمق آب آبياري، امكان برآورد اين پارامتر به كمك تصاوير ماهوارهاي استفاده شده در اين تحقيق وجود نداشت. به طور عمومي از شاخصهاي سنجش از دوريLST، NDVI، NDWI و SWI، ميتوان با دقت خوبي براي ارزيابي رطوبت خاك به ويژه در اوايل فصل رشد يا در اراضي داراي پوشش گياهي با تراكم كم به جاي اندازهگيريهاي وقتگير زميني استفاده نمود.
چكيده انگليسي :
Due to the arid and semi-arid climate of Iran and the fact that a large share of the countryʹs water resources are consumed in the agricultural sector, proper management of agricultural water resources through continuous monitoring of soil moisture and water depth of irrigation of fields and gardens is necessary. This study was conducted to evaluate the soil moisture and irrigation water depth in the center pivot area of Ghiam agro-livestock company located in the northwest of Isfahan with the help of Landsat 8 satellite images and terrestrial data during the 1399-1400 growing season. For this purpose, simultaneously with the days of satellite passage in the study period, soil moisture sampling was done in 4 shifts at 23 specific points and irrigation water sampling was done in 3 shifts with the help of water collection cans in two radial rows. After sampling the soil and determining their moisture in the laboratory and measuring the water depth with the help of a graduated cylinder, numerical values of LST, NDVI, NDWI and SWI indices were extracted from satellite images and using linear multivariate regression technique as independent variables. Soil moisture and irrigation water depth as dependent variables, soil moisture and irrigation water depth were estimated by stepwise method on different days of satellite imagery. Terrestrial data values were checked. The results showed that among the studied indices, NDVI and SWI indices are more suitable for this purpose. Also, the coefficients of explanation (R2) between the estimated models with the ground moisture sampling values of soil moisture on different sampling days show that the estimated models have a good dependence on the percentage of land covered with vegetation. In addition to the study of regression correlations based on various error statistics, including mean absolute error (MAE), mean bias error (MBE), root mean squared error (RMSE), the accuracy of estimated models for soil moisture and irrigation water depth was evaluated. The accuracy of the equations related to soil moisture was evaluated and soil moisture maps were prepared on different dates, but despite obtaining appropriate correlation coefficients between irrigation water depth and satellite indicators, due to high error statistics and significant error in estimating irrigation water depth, It was not possible to estimate this parameter with the help of satellite images used in this research. In general, LST, NDVI, NDWI and SWI distance measurement indices can be used with good accuracy to assess soil moisture, especially in the early growing season or in low-density vegetation lands, instead of time-consuming terrestrial measurements.