ارزیابی شاخص‌های مختلف تمایز پوشش گیاهی و الگوریتم‌های پردازش تصویر برای تخمین بهره‌وری آب

نویسندگان

1 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 مرکز سنجش از راه دور دانشگاه صنعتی شریف ، تهران ، ایران

3 گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ‏ایران

doi
چکیده

درصد پوشش گیاهی از مهم‏ترین معیارهای ارزیابی، در بررسی اثرات توامان عوامل موثر در افزایش بهره‏وری آب محسوب می‏شود. با توجه ‏به پیشرفت و دسترسی همگانی به دوربین‏های دیجیتال، استفاده از شاخص‏های تمایز در محدوده طیف مرئی، پتانسیل قابل توجهی برای ‏محاسبه شاخص سطح برگ و میزان کلروفیل پوشش گیاهی فراهم می‏آورد. بنابراین در پژوهش حاضر، عملکرد ترکیب پنج شاخص گیاهی ‏تمایزدهنده با روش‌های مختلف آستانه‌گذاری خودکار در جداسازی پوشش گیاهی از پس‌زمینه تصویر برای گیاه چغندرقند بررسی گردید، که از ‏این تعداد، دو شاخص گیاهی تمایزدهنده برای نخستین بار معرفی شده است. نتایج نشان داد استفاده از شاخص جدید تفاضل ‏فزونی باند سبز ‏با فزونی باند آبی و الگوریتم آستانه‌گذاری ‏Riddler-Calvard‏ باعث شد صحت داده‏های محاسباتی به اندازه 54/29 درصد در مقایسه با ‏استفاده از شاخص قدیمی تفاضل فزونی باند سبز با فزونی باند ‏قرمز، افزایش پیداکند. در ادامه رابطه بین درصد پوشش گیاهی و عملکرد وزن ‏خشک گیاه بدست آمد، که تابع توانی بالاترین دقت داشت. روش آستانه‌گذاری ‏Riddler-Calvard‏ و شاخص جدید استخراج پوشش گیاهی ‏با 09/12 کیلوگرم خطا در برآورد عملکرد، بهترین روش و روش آستانه‌گذاری ‏Otsu‏ و شاخص تفاضل فزونی باند سبز با فزونی باند ‏قرمز با ‏‏25/41 کیلوگرم خطا در برآورد عملکرد، بدترین روش بود.‏