شناسایی و تعیین طول دورۀ کشت گلخانه‌ها با استفاده از عکس هوایی و تصاویر سنتینل2

نویسندگان

1 استادیار گروه جغرافیا ، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

2 کارشناس ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، گروه جغرافیا ، دانشگاه یزد، یزد، ایران.

doi
10.22034/jdmal.2022.560045.1391
چکیده

کشاورزی در محیط گلخانه برای تولید غذا در مناطق گرم و خشک همراه با کمبود آب و نیز در مناطقی که آب‌وهوا مانع از کشت در تمام طول سال است؛ یک راه‌حل پایدار بشمار می‌رود؛ بنابراین شناسایی گلخانه‌ها و اطلاع از زمان کشت آنها برای مدیران کشاورزی راهگشا است. از طرفی تخمین مقدار سطح زیر کشت و مقدار آب موردنیاز در یک منطقه برای مدیریت منابع آبی کشاورزی امری حیاتی است. هدف پژوهش حاضر تعیین طول دورۀ کشت محصولات گلخانه‌ای با بهره­‌گیری از تصاویر ماهواره‌ای Sentinel-2 است. در مرحله اول، برای شناسایی گلخانه‌ها با بهره­‌گیری از عکس‌ هوایی با قدرت تفکیک مکانی m1 خوارزمیک‌­های طبقه‌بندی شی‌ءگرا و پیکسل مبنا اعمال شدند. در مرحله بعدی، برای تعیین طول دورۀ کشت گلخانه‌ها با استفاده از تصاویر سری زمانی سنتینل 2، ابتدا باندهای باندهای NIR، Narrow NIR، Red Edge و SWIR بررسی شدند. سپس شاخص‌های پوشش گیاهی شامل NDVI، SAVI، OSAVI، MSAVI، GNDVI، RVI، DVI، RGVI، IPVI و شاخص‌های پوشش پلاستیکی شامل PGI، RPGI، PI، PMLI مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها نشان داد که از میان خوارزمیک‌های طبقه‌بندی شی گرا، خوارزمیک Bayes با دقت کلی 87% و ضریب کاپا 83% و خوارزمیک KNN با دقت کلی 87% و ضریب کاپا 0.82 برای شناسایی و تعیین سطح زیر کشت گلخانه‌ها دقت زیادتری دارند. بازتاب در گلخانه‌های با پوشش پلاستیکی مانند بازتاب از پوشش گیاهی است، تنها بازتاب گیاه در زیر پوشش پلاستیکی گلخانه در تمام باندها و به مقدر مساوی افزایش می‌یابد. باند قرمز در محدوده nm665 و باند مادون‌قرمز نزدیک در محدوده nm705 به‌عنوان دو باند کلیدی برای مطالعات گلخانه‌ای کاربرد دارند. با ترکیب اطلاعات تمام شاخص‌های پوشش گیاهی و شاخص های پوشش پلاستیکی دو دورۀ کشت مشاهده شد: کشت اول از اوایل اسفند شروع‌ شده، در فروردین به اوج پوشش می­رسد و برداشت محصول تا اواسط مرداد ادامه دارد. کشت دوم از اواخر مرداد شروع‌شده و در آذر به اوج پوشش رسیده تا اینکه برداشت محصول در اواسط بهمن تمام‌ شده است. نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان دهنده عملکرد خوب تصاویر Sentinel-2 در تعیین طول دورۀ کشت گلخانه‌ها است.