فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

پیشینه و هدف: پیشگیری از شور شدن خاک و مدیریت آبیاری کشاورزی بستگی زیادی به برآورد دقیق شوری خاک دارد. بنابراین، استفاده از روش‌های سنتی (تحلیل آزمایشگاهی، بررسی‌های میدانی) برای پایش آن ناکافی و نامناسب است، زیرا با پویایی تکامل این پدیده هم‌خوانی ندارد و هزینه‌های بالایی را نیز به همراه دارد. در ضمن روش‌های مورد استفاده در ارزیابی تغییرات مکانی، باید قدرت پاسخ‌گویی به پرسش‌ها و تحولات جدیدی که در این زمینه رخ می‌دهد‌ را داشته باشد. به‌عنوان یک راهکار، تصاویر ماهواره‌ای می‌توانند به‌عنوان ابزاری قدرتمند برای نظارت مستمر استفاده شوند؛ زیرا حساسیت سیگنال‌های الکترومغناطیسی به پارامترهای خاک در اولین لایه سطحی که مستقیما با محتوای‌نمک خاک مرتبط است، وجود دارد. در مورد شوری خاک مطالعات بسیاری صورت گرفته، که براساس نمونه‌های زمینی و تصاویر ماهواره‌ای مورد استفاده نتایج متفاوتی به ‌دست آمده است، بنابراین به‌کارگیری داده‌ها و تکنیک‌هایی که بتواند ضمن حذف خطاهای تصویر از دقت و صحت کافی برخوردار باشد، مورد توجه نقشه‌برداران خاک است. با توجه به اهمیت این موضوع، هدف از این پژوهش، ارزیابی و بررسی ارتباط بین داده‌های زمینی با شاخص‌های طیفی استخراج شده از تصاویر ماهواره‌ای لندست در شهرستان بناب است.مواد و روش‌ها: در این پژوهش، سه نوع داده مورد استفاده قرار گرفت: تصاویر ماهواره‌ای لندست 7 و 8 با فاصله زمانی 15 ساله، تصویر DEM بعنوان داده کمکی در عملیات طبقه‌بندی ، هم‌چنین نمونه‌های شوری خاک که از 74 نقطه مختلف در فواصل مکانی 500 متری جمع‌آوری شده‌اند. این نمونه‌ها از یک منطقه به مساحت 40 کیلومتر مربع در پاییز 2014 برداشت شده‌اند. جهت بررسی معناداری نمونه‌های زمینی با تصاویر ماهواره‌ای، از 12 شاخص طیفی سنجش از دور، استفاده شده است، پس از پیش‌پردازش‌های لازم (اتمسفری، رادیومتری و اعمال فیلتر 3*3)، مقادیر متناظر به مقادیر EC استخراج شدند. تصاویر قبل و بعد از اعمال فیلتر از طریق روش‌های رگرسیون مورد بررسی قرار گرفتند. در ادامه، از روش رگرسیون گام‌به‌گام برای بررسی ارتباط بین متغیرهای مستقل و متغیر وابسته استفاده شد. همه شاخص‌های طیفی به عنوان متغیرهای مستقل وارد مدل شدند، نتایج نشان داد که از بین این شاخص‌ها، NDWI و NDSI دارای بیشترین ارتباط معنادار با نمونه‌های زمینی هستند. برای تهیه نقشه‌ی تغییرات شوری خاک برای سال‌های 1999 تا 2014، از نمونه‌های زمینی و شاخص NDSI استفاده شد. همچنین، با استفاده از داده‌های DEM، داده‌های زمینی، و تصویر Landsat 8، نقشه طبقه‌بندی حداکثر احتمال برای سال 2014 تهیه شد.نتایج و بحث: تحلیل رگرسیون بین نمونه‌های EC و شاخص‌های طیفی نشان داد که شاخص‌های NDVI (0/45)، NDWI (0/37)، SI-T (0/43) و NDSI (0/41)، نسبت به دیگر شاخص‌ها دارای ارتباط معنادارتری با شوری خاک هستند. استفاده از فیلتر، ضریب تبیین این ارتباطات را بهبود بخشیده است. به علاوه، شاخص‌های VSSI و BI کمترین ارتباط معنایی را با نمونه‌های زمینی نشان دادند. نمودار تغییرات شوری خاک نشان می‌دهد که در منطقه‌ای با مساحت حدود ۴۰ کیلومتر مربع، بیشترین تغییرات شوری خاک با مقدار ۳۵.۳ کیلومتر مربع مربوط به تغییرات از اراضی شور به فوق‌العاده شور رخ داده است. نقشه طبقه‌بندی حداکثر احتمال برای سال ۲۰۱۴ نشان می‌دهد که با خشک شدن دریاچه ارومیه، روند افزایش شوری در منطقه تشدید شده است.نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد، همه شاخص‌های استخراج شده دارای ارتباط معنایی با داده‌های شوری خاک هستند، و از بین شاخص‌های استخراج شده، شاخص‌های (NDVI، NDWI، SI-T، NDSI) دارای ارتباط معنایی بیش‌تری نسبت‌ به شاخص‌های دیگر بودند. هم‌چنین نتایج استفاده از فیلتر نشان داد، اعمال فیلتر بر روی شاخص می‌تواند نتایج پژوهش را بهبود ببخشد. این مطالعه بر استفاده از تصاویر ماهواره‌ای برای پایش مداوم شوری خاک به دلیل حساسیت و سازگاری آن، بهتر از روش‌های سنتی تاکید دارد. همبستگی های قابل توجه بین داده‌های زمینی و شاخص‌های طیفی مانند NDVI، NDWI، SI-T و NDSI بر اثربخشی آنها در تجزیه و تحلیل دینامیک شوری خاک تأکید می‌کند. این یافته‌ها راهنمایی‌های ارزشمندی را برای تحقیقات آتی فراهم می‌کنند و بر استفاده از تکنیک‌های فیلتر برای بهبود دقت در ارزیابی تغییرات مکانی در شوری خاک تاکید می‌کند. اطلاعات این پژوهش می‌تواند به‌عنوان راهنما مفیدی برای انتخاب داده‌ها و تصاویر ماهواره‌ای دیگر در مطالعات مشابه مربوط به تغییرات مکانی شوری خاک در‌نظرگرفته شود.