پایش خاکورزی حفاظتی و شدت خاکورزی با استفاده از تصاویر زمینی و ماهواره ای

ماشین های کشاورزی

مقاله 13، دوره 4، شماره 2 - شماره پیاپی 8، 1393، صفحه 255-265   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.v4i2.34822

نویسندگان

محمدعلی رستمی^{* 1}؛ محمد حسین رئوفت²؛ عبدالعباس جعفری²؛ محمد لغوی²؛ مهدی کسرایی²؛ سید محمدجعفر ناظم السادات²

¹مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمان

²دانشگاه شیراز

چکیده

دردست داشتن اطلاعات مربوط به شدت خاک ورزی و پوشش بقایای گیاهی در سطح خاک در اعمال سیاست گذاری های مربوط به ترویج کشاورزی، طراحی و تولید ابزار خاک ورزی و ارتقای روش های مدیریتی و نظارتی سودمند است. روش های مرسوم برای تخمین درصد پوشش بقایای گیاهی و شدت خاکورزی مانند روش توزین بقایا، خط مورب و مقایسه تصاویر، خسته کننده و وقت گیر بوده و در سطح وسیع قابل استفاده نیستند. این تحقیق به منظور بررسی و یافتن یک روش دقیق و سریع برای پایش مدیریت بقایا و شدت خاکورزی انجام شد. در این مطالعه فن آوری تصاویر ماهواره ای به عنوان یک راهکار سریع و آسان برای تخمین درصد پوشش بقایا در سطح خاک و پایشگر خاکورزی حفاظتی و شدت خاکورزی مورد استفاده قرار گرفت. از این رو توانایی داده های تصویر چند طیفی سنجنده WorldView-2 با استفاده از تعداد یازده شاخص طیفی و آنالیز جداسازی طیفی خطی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور در 90 موقعیت از مزارع آزمایشی پلات هایی در نظر گرفته شده و در هر پلات چند عکس توسط یک دوربین عکاسی دیجیتالی از سطح مزرعه برداشت شد. درصد پوشش بقایای سطح خاک در هر عکس با روش پردازش تصویر اندازه گیری و متوسط داده ها ی همه تصاویر به عنوان داده زمینی در آن پلات ثبت شد. داده های نظیر ماهواره ای از تصویر سنجنده WorldView-2 استخراج شده و همبستگی درصد پوشش بقایا در زمین، که با استفاده از پردازش عکس های دیجیتالی به دست آمده بود با داده های تصاویر ماهواره ای بررسی شد. نتایج نشان داد که درصد پوشش بقایا در سطح خاک با شاخص های IPVI، RVI1، RVI2 و GNDVI همبستگی مناسبی دارند (R2 = 0.74-0.81). درصد پوشش بقایا در سطح خاک که با آنالیز جداسازی طیفی خطی تخمین زده شده بود، با داده های به دست آمده از عکس های زمینی همبستگی مناسبی داشت (R2 = 0.75). دو شاخص طیفی IPVI و RVI1 که دارای بالاترین همبستگی با درصد پوشش بقایا در سطح خاک بودند برای پیش بینی شدت خاکورزی در مزارع مورد مطالعه انتخاب شدند. نتایج نشان داد که دقت طبقه بندی شدت خاکورزی به کمک این دو شاخص در شرایط مختلف 100 – 78 درصد و بنابراین بسیار نزدیک به اندازه گیری ها و مشاهدات زمینی می باشد.

کلیدواژه‌ها

آنالیز جداسازی طیفی خطی؛ تصاویر چند طیفی؛ تصاویر ماهواره ای؛ خاکورزی حفاظتی؛ شاخص های طیفی