برآورد رطوبت سطحی خاک و بررسی برنامهریزی آبیاری اراضی نیشکر با استفاده از مدل ذوزنقه حرارتی
نویسندگان
1 رئیس اداره سنجش از دور و GIS، مؤسسه تحقیقات و آموزش توسعه نیشکر، اهواز، ایران
2 استاد گروه آبیاری و زهکشی، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران
3 دانشیار گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، ایران
doi
10.22059/ijswr.2022.338383.669214چکیده
رطوبت خاک یکی از پارامترهای کلیدی در مطالعات منابع آب و برنامهریزی آبیاری میباشد. اندازهگیری رطوبت خاک در مقیاس کلان کاری بسیار زمانبر و پر هزینه است. روشهای سنتی اندازهگیری رطوبت خاک در سطح مزرعه نمیتوانند تغییرات مکانی رطوبت را به بهترین صورت نشان دهند. روشهای نوین مختلفی در خصوص استفاده از دادههای ماهوارهای جهت مدلسازی رطوبت خاک مبتنی بر تصاویر حرارتی توسعه داده شدهاند. این پژوهش در سال 1399 با هدف بررسی توانایی تصاویر ماهوارهای حرارتی در برآورد رطوبت خاک و برنامهریزی آبیاری اراضی کشت و صنعت نیشکر امیرکبیر واقع در جنوب استان خوزستان انجام شد. بههمینمنظور در فصل داشت نیشکر درصد رطوبت خاک برای 9 گذر ماهواره لندست 8 محاسبه شد و با استفاده از تعداد 180 نقطه کنترل زمینی مورد ارزیابی قرار گرفت، همچنین به منظور بررسی ارتباط رطوبت خاک با زمان آبیاری مزارع، اطلاعات روزانه آبیاری 32 مزرعه طی دوره مورد مطالعه ثبت شده بود استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان داد، دقت مدل در برآورد رطوبت خاک با مقادیر اندازهگیری شده در سطح مزرعه مناسب است. بهطوریکه جذر میانگین مربعات خطا نرمال شده (NRMSE) برابر 9/12 درصد و ضریب تبیین (R²) برابر 82/0 حاصل شد. همچنین نتایج رطوبت خاک در مدیریت آبیاری مزارع نیشکر نشان داد، این مدل بهدلیل استفاده از باند حرارتی به عوامل محیطی از جمله درصد رطوبت نسبی هوا، دمای هوا و آفت مؤثر است. بهطوریکه (NRMSE) با تنش رطوبتی خاک برابر 32/24%، زمان آبیاری برابر 20/22%، رطوبت متوسط برابر 7/11%، رطوبت بالا برابر 20/13% و در حال آبیاری برابر 86/8% بدست آمد. در نتیجه، دقت مدل ذوزنقه حرارتی جهت برنامهریزی آبیاری مزارع در برآورد تنش رطوبتی خاک و زمان آبیاری مزرعه در برخی از دورههای فصل رشد نیشکر متوسط است و برآورد مزارعی که دارای رطوبت مناسب (در حد ظرفیت زراعی)، رطوبت بالا (اشباع) و در حال آبیاری، دقت مناسب میباشد.