سنجش از دور
حمیدرضا بابایی فرد؛ سعید صادقیان
چکیده
پیشینه و اهداف: این تحقیق، به دنبال ارائه رویکردی نوین برای بازیابی پارامترهای خاک از ترکیب دادههای ماهوارهای سنتینل-1 و مدل OH است. این اطلاعات، میتواند به بهبود مدیریت زمین و افزایش بهرهوری کشاورزی کمک کند. تعیین دقیق پارامترهای خاک، مانند زبری و رطوبت، برای مدیریت کارآمد زمین کشاورزی و تصمیمگیری اهمیت قابل توجهی دارد. روشهای ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: این تحقیق، به دنبال ارائه رویکردی نوین برای بازیابی پارامترهای خاک از ترکیب دادههای ماهوارهای سنتینل-1 و مدل OH است. این اطلاعات، میتواند به بهبود مدیریت زمین و افزایش بهرهوری کشاورزی کمک کند. تعیین دقیق پارامترهای خاک، مانند زبری و رطوبت، برای مدیریت کارآمد زمین کشاورزی و تصمیمگیری اهمیت قابل توجهی دارد. روشهای زمینی مرسوم برای دستیابی به این پارامترها از نظر پوشش مکانی، محدود و اغلب زمانبر و پرهزینه هستند. در مقابل، تکنیکهای سنجش از دور، بهویژه آنهایی که از دادههای ماهوارهای SAR استفاده میکنند، پتانسیل راهحل مؤثرتر و جامعتری را برای پایش شرایط خاک در مناطق وسیع ارائه میدهند. در این تحقیق، سه سؤال اصلی مورد توجه قرار گرفته است که بر تعیین پارامترهای زبری و رطوبت خاک، اهمیت آنها برای کشاورزی و تأثیر آنها بر خاک تمرکز دارد. همچنین، بر پتانسیل تکنیکهای سنجش از دور، به ویژه، کسب دادههای ماهوارهای، برای ارائه راهکارهای موثر و جامع برای نظارت بر شرایط خاک در مناطق گسترده تأکید دارد. زبری و رطوبت خاک اهمیت بسیاری برای کشاورزی دارند و میتوانند تأثیرات زیادی بر رشد محصولات داشته باشند.روشها: این پژوهش، به بررسی و تحلیل پارامترهای رطوبت و زبری خاک یکی از اراضی کشاورزی شهرستان نظرآباد پرداخته است. این فرآیند شامل جمعآوری دادهها، پیشپردازش، کالیبراسیون و اعتبارسنجی دادههای رادار است. دادههای راداری این تحقیق از ماهواره Sentinel-1 بهدست آمده است. استفاده از دادههای راداری از این ماهواره برای نظارت شبانهروزی بر زمینهای کشاورزی و تحقیق جامعی بر روی موضوع فوق بسیار ارزشمند است. دادههای ورودی، مورد پیشپردازش در نرمافزار اسنپ قرار گرفت بهطوریکه پیشپردازش شامل استفاده از فیلترها برای حذف نویز لکهها و اصلاحات هندسی بود. ورودیهای لازم برای حل معادلات مدل OH از تصاویر پلاریزه بهویژه HH و VV پس از انجام تنظیمات فوق با استفاده از نرمافزار اسنپ بهدست آمد. تجزیه و تحلیل آماری شامل استخراج اطلاعات حیاتی مانند Sigma Naught (σ) و زاویه فرود (θ) برای هر پیکسل است که برای مدل OH بسیار مهم هستند. تصاویر پلاریزه، پس از تنظیمات، برای تجزیه و تحلیل بیشتر مورد استفاده قرار گرفتند. در مرحله بعد، معادلات نوشته شده برای هر پیکسل بهطور جداگانه در نرمافزار برنامهنویسی MATLAB حل شد و مقادیر ریشه میانگین ارتفاع مربع (s) برای بهدست آوردن زبری و ثابت دیالکتریک (ε)پارامتر مورد علاقه برای تخمین رطوبت خاک یعنی میزان رطوبت (mv) برای تمام پیکسلها بهدست آمد. در نهایت، ماتریسهای مربوط به این مقادیر به تصویر خروجی تبدیل شد و یک نقشه تولید شد که اطلاعات مربوط به رطوبت و زبری خاک را نمایش میدهد.یافتهها: با توجه به نتایج حاصل، نشان داده شده است که مقادیر ثابت دی الکتریک، زبری و رطوبت به پارامترهای اولیه حلکننده بسیار حساس میباشند. به ویژه، ثابت دی الکتریک دارای حساسیت قابل توجهی است که ممکن است با بهبود روش حل، این حساسیت کاهش یابد. تحلیل نمایه زبری نشان میدهد که ارتفاع rms در مناطق مختلف متفاوت است و با افزایش زبری، پراکندگی افزایش مییابد. همچنین، تحلیل محتوای رطوبت نشان میدهد که رطوبت در سراسر منطقه نسبتاً یکنواخت است.نتیجهگیری: این مطالعه، نشان میدهد که استفاده از دادههای ماهواره Sentinel-1 و بهرهگیری از مدلOH، منجر به بهبود قابل توجهی در دسترسی به اطلاعات قابل اعتماد جهت بهبود مدیریت زراعت میشود. این روش توانایی تجزیه و تحلیل نوسانات مکانی و زمانی در زبری و رطوبت خاک را داراست و اطلاعات حیاتی جهت بهینهسازی روشهای کشاورزی را فراهم میسازد. اصلاح شرایط خاک، بهطور قابلتوجهی به نظارت دقیقتر بر شرایط خاک و بهرهوری بهتر در حوزه کشاورزی منجر میشود و این رویکرد امکان نظارت دقیقتر بر شرایط خاک و بهرهوری بهتر در زمینه کشاورزی را فراهم میکند. این بررسیها، میتواند اطلاعات ارزشمندی را برای مدیریت زمین کشاورزی و فرآیندهای تصمیمگیری فراهم کرده و به افزایش بهرهوری و حفاظت از محیط زیست کمک کند.
سامانه اطلاعات مکانی
داود اکبری
چکیده
پیشینه و اهداف: ارزیابی اراضی، حلقهای بسیار مهم در زنجیرهای است که منجر به مدیریت پایدار منابع اراضی و خاک میگردد. بهرهبرداری از اراضی مطابق با قابلیت آنها، افزون بر تأمین احتیاجات نسل حاضر و آینده، تعادل اکولوژیک کره زمین را نیز، حفظ میکند. تحلیل تناسب اراضی با استفاده از مجموعه متنوعی از عوامل مؤثر بر تولید کمی و کیفی محصولات ...
بیشتر
پیشینه و اهداف: ارزیابی اراضی، حلقهای بسیار مهم در زنجیرهای است که منجر به مدیریت پایدار منابع اراضی و خاک میگردد. بهرهبرداری از اراضی مطابق با قابلیت آنها، افزون بر تأمین احتیاجات نسل حاضر و آینده، تعادل اکولوژیک کره زمین را نیز، حفظ میکند. تحلیل تناسب اراضی با استفاده از مجموعه متنوعی از عوامل مؤثر بر تولید کمی و کیفی محصولات و بررسی پیچیدگیهای روابط آنها باهم و همچنین، همگام با تحلیل کاربری اراضی، از مفیدترین کاربردهای سامانه اطلاعات مکانی در مدیریت اراضی کشاورزی است. روشهای بسیاری از زمان ارائه چارچوب FAO برای ارزیابی تناسب اراضی توسعه یافتهاند و برخی از آنها هنوز بهصورت گسترده استفاده میشوند. در پژوهش حاضر، ارزیابی کیفی تناسب اراضی با استفاده از سامانه اطلاعات مکانی (GIS) و ارزیابی چند معیاره (MCE) برای سه محصول راهبردی گندم، جو و برنج در چهار منطقه مطالعاتی در شمال ایران، مورد بررسی قرار گرفت.روشها: جهت پیادهسازی مدل پیشنهادی، دادههای مرتبط با ویژگیهای خاک، دادههای اقلیمی، دادههای توپوگرافی، نقشه زمینشناسی و نقشه پوشش اراضی جمعآوری شد. در میان دادههای جمعآوری شده، دما نقش مهمی در تعیین تناسب اراضی برای محصولات کشاورزی دارد، الگوهای مکانی بارش برای ارزیابی دسترسی به آب اهمیت دارند و شیب زمین تأثیر زیادی در زهکشی، میزان نور دریافتی از خورشید و بالطبع آن، انرژی مورد نیاز برای رشد گیاه دارد. سپس، با توجه به تنوع اقلیمی در شمال ایران و مجموعه متنوع از محصولات زراعی که در این منطقه کشت میشوند، معیارهای مناسب انتخاب شدند. معیارهای انتخاب شده عبارتند از: نوع خاک، دما، بارش، شیب و پارامترهای زمینشناسی. جهت تخصیص وزن به هر یک از معیارها و تشدید تأثیر آنها در مرحله ارزیابی تناسب اراضی، یک فرآیند تخصیص وزن انجام شد. این تخصیص وزن، توسط متخصصین امر انجام گرفت. هر معیار بر اساس تأثیر آن بر کشت محصولات مختلف در این منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت و وزن هر لایه مشخص گردید. در نهایت، بررسی دقیق نتایج و تحلیل تناسب اراضی برای کشاورزی در مناطق مورد مطالعه انجام شد.یافتهها: نتایج این تحقیق، نشان داد که غرب استان گیلان مکانی ایدهآل برای کشت برنج اما این منطقه چالشهایی برای کشت جو و گندم دارد. امتیازات نسبتاً مناسب برای هر سه محصول، گندم، جو و برنج شرق استان گیلان نشان داد که این منطقه مستعد کشت محصولات متنوع است. مرکز استان مازندران برای کشت محصولات گندم، جو و برنج امتیاز مناسبی کسب نکرد. همچنین، مرکز استان گلستان به عنوان یک مکان بسیار مناسب برای کشت گندم و جو تعیین گردید.نتیجهگیری: در مجموع، مناطق با امتیاز نسبتاً مناسب امکاناتی برای متنوع کردن شیوههای کشت ارائه میدهند که باعث افزایش انعطافپذیری و کاهش خطرات مرتبط با نوسانات بازار و تغییرات اقلیمی میشود. همچنین، در مناطق با امتیاز تناسب پایین نقش حفاظت از محیط زیست و شیوههای مدیریت پایدار اراضی حائز اهمیت است. از یک بعد دیگر، دستهبندی تناسب اراضی به سیاستگذاران و مدیران بخش کشاورزی این امکان را میدهد تا منابع بهصورت صحیح و بهصورت بهینه تخصیص یابند. برای تحقیقات آتی پیشنهاد میشود تحلیل سری زمانی دادههای ماهوارهای با استفاده از مدلهای یادگیری عمیق صورت پذیرد.
