بررسی کارآیی سنجش از دور طیفی در برآورد رطوبت سطحی خاک و مقایسه آن با داده‏های حرارتی به منظور مدیریت آبیاری مزارع نیشکر

نویسندگان

1 دانشیار گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، ایران

2 استاد گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

3 رئیس اداره سنجش از دور و GIS مؤسسه تحقیقات توسعه نیشکر

doi
10.22092/jwra.2023.360324.953
چکیده

رطوبت خاک یکی از پارامترهای مهم در مدیریت منابع آب، خاک و گیاه می‏باشد. تحقیق حاضر به منظور بررسی کارایی داده های سنجش از دور حرارتی و نوری به منظور تخمین رطوبت خاک و برنامه‏ ریزی آبیاری در مزارع نیشکر خوزستان صورت گرفت. بدین منظور میزان رطوبت خاک برای نه گذر ماهواره ‏های لندست 8 و سنتینل 2 با استفاده از روش های ذوزنقه حرارتی و نوری از فروردین تا مهرماه 1399 در کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر محاسبه گردید. برای صحت سنجی نتایج از داده های اندازه‏گیری شده رطوبت سطحی خاک 337 نقطه کنترل زمینی واقع در 18 مزرعه زیر کشت نیشکر که توسط دستگاه رطوبت‏سنج TDR350 همزمان با گذر ماهواره‏ ها اندازه‏ گیری شده بود استفاده گردید. نتایج نشان می‏دهد که مدل TOTRAM با میزان ضریب تبیین 0/82 و میزان خطای RMSE  و NRMSE برابر با 4/45% و 12/9% ، و مدل OPTRAM با میزان ضریب تبیین 0/93 و میزان خطای RMSE  و NRMSE  برابر 3/14% و 12/1% قادر به تخمین مناسب رطوبت سطحی خاک در اراضی نیشکر می‏باشند. همچنین، بررسی کارایی نقشه‏های بدست آمده از رطوبت خاک برای برنامه‏ریزی آبیاری مزارع نیشکر نشان می‏دهد، که می‏توان از این داده‏ ها برای برنامه‏ریزی آبیاری با میانگین خطای متوسط NRMSE برابر با 16% و 9% به نسبت داده ‏های زمینی زمان آبیاری به ترتیب برای مدل‏های TOTRAM و OPTRAM استفاده نمود. در این خصوص داده ‏های مدل OPTRAM به دلیل قدرت تفکیک مکانی بهتر داده های نوری نسبت به داده‏های حرارتی و از طرفی تأثیر پذیری کمتر نسبت به عوامل محیطی مانند دما و رطوبت نسبی هوا و همچنین اثر پیکسل های مجاور، از کارایی بالاتری برخوردار بود.