ارزیابی کارایی تصاویر ماهواره‌ای و شاخص‌های طیفی در برآورد رطوبت خاک منطقه تلو در استان تهران

نویسندگان

1 پژوهشکده حفاظت و آبخیزداری

2 پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

3 استادیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران،

4 پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

doi
10.22092/ijsr.2024.364072.730
چکیده

اندازه‌گیری مقادیر رطوبت خاک سطحی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین مؤلفه‌های چرخه آبی، نقش مهمی در مدیریت بهینه منابع آب‌وخاک ایفا می‌کند. هدف پژوهش حاضر ارزیابی دقت شاخص‌های طیفی و تصاویر ماهواره‌ای سنتینل-2 در برآورد رطوبت خاک  طی دوره 2022-2020 در منطقه تلو است. داده‌های این پژوهش شامل؛ تصاویر روزانه ماهواره سنتینل-2، مدل رقومی ارتفاع 30 متر و برداشت‌های میدانی با استفاده از دستگاه TDR برای هفت نقطه می‌باشد. شاخص‌های طیفی موردبررسی شامل: NDVI[1], SAVI[2], NDMI[3], NDWI[4], MNDWI[5] است. بررسی مقادیر رطوبت خاک برداشت‌شده با استفاده از دستگاه TDR در سطح منطقه موردمطالعه نشان داد که متوسط رطوبت خاک منطقه07/ 14% بود. از نظر زمانی، بیشینه مقدار رطوبت خاک ثبت شده در 19 آذرماه 1399 با مقدار 40 % و کمینه مقدار آن در اوایل تیرماه 1400 با مقدار 1/3 % ثبت گردیده است. محاسبه شاخص‌های طیفی نشان داد که از نظر مکانی، جنوب شرق منطقه موردمطالعه از مقدار رطوبت و سبزینگی بالاتری برخوردار بود. بررسی روند مقادیر رطوبت خاک و مقادیر شاخص‌های طیفی ثبت شده نشان داد که همانند بسیاری از نقاط کشور، طی فصل گرم به‌تبع از شرایط بارشی و دمایی در این منطقه نیز ، از یک طرف به دنبال افرایش دما و تبخیر و از طرف دیگر کاهش بارش، کمترین مقادیر رطوبت خاک، و در فصل سرد سال با شروع دوره بارشی منطقه و کاهش دما، بیشترین مقادیر رطوبت خاک ثبت می‌شود. بررسی ارتباط مقادیر رطوبت خاک ثبت شده با استفاده از دستگاه TDR با شاخص‌های طیفی محاسبه‌شده بر روی تصاویر سنتینل-2 نشان داد که بین شاخص‌های NDVI و SAVI با مقادیر رطوبت خاک TDR ارتباط بسیار ضعیفی وجود داشت و ‌برای شاخص‌های NDWI با مقدار همبستگی 0/23، NDMI با مقدار 0/35 و شاخص MNDWI با مقدار همبستگی 0/59 به ترتیب بیشترین ارتباط برقرار بود.   [1