علمی - پژوهشی
منیره موسی بیگی؛ ایمان بهارلو؛ علیرضا وفائی نژاد
چکیده
شناسایی عوامل مؤثر در گسترش فرسایش خاک و پهنهبندی آن یکی از عوامل اساسی، جهت مدیریت و کنترل این پدیده و تعیین راهکارهای مناسب در مقابله با گسترش آن است. هدف از این پژوهش، پهنه بندی فرسایش خاک در حوضه قلعهچای، در غرب استان آذربایجان شرقی با استفاده از فرآیند تحلیل شبکهای و سیستم اطلاعات جغرافیایی است. بدین منظور با بررسی منابع ...
بیشتر
شناسایی عوامل مؤثر در گسترش فرسایش خاک و پهنهبندی آن یکی از عوامل اساسی، جهت مدیریت و کنترل این پدیده و تعیین راهکارهای مناسب در مقابله با گسترش آن است. هدف از این پژوهش، پهنه بندی فرسایش خاک در حوضه قلعهچای، در غرب استان آذربایجان شرقی با استفاده از فرآیند تحلیل شبکهای و سیستم اطلاعات جغرافیایی است. بدین منظور با بررسی منابع و نظر کارشناسان، عوامل مؤثر بر فرسایش خاک از قبیل شیب، جهت شیب، لیتولوژی، کاربری اراضی، شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI)، بارندگی سالانه و خاک مورد ارزیابی قرار گرفته و سپس با استفاده از نرم افزار ArcGIS و ضرایب استخراج شده در فرآیند تحلیل شبکه، نقشه پهنهبندی فرسایش خاک تهیه و در پنج کلاس، فرسایشی خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم، باز طبقهبندی شد. نتایج این تحقیق نشان داد کلاسهای خطر زیاد و بسیار زیاد، در مجموع 12/37 درصد از مساحت منطقه که 56/118 کیلومترمربع را شامل میشود، در بر میگیرد. همچنین در بخشهای جنوبی و مرکزی حوضه، مقدار فرسایش خاک زیاد است، این مناطق شرایط بحرانی و حادی را از نظر فرسایش نشان میدهند و با توجه به احداث و آبگیری سد قلعهچای، میبایست در اولویت اجرای برنامههای حفاظت خاک و آبخیزداری قرار گیرند.
علمی - پژوهشی
ایوب مرادی؛ حدیثه بابایی؛ عباس علیمحمدی؛ سهیل رادیوم
چکیده
کمبود روزافزون منابع آب تجدیدپذیر در کشور، برآورد نیاز آبی مزارع را به یکی از اولویتهای مهم مدیریت آب در کشاورزی تبدیل نموده است. نیاز آبی مزارع توسط مولفههای اقلیمی منطقه کنترل میشود و برابر است با تبخیر-تعرق مرجع که با یک ضریب ویژه (بسته به نوع محصول و منطقه جغرافیایی کاشت) اصلاح میگردد. در تحقیق حاضر، با استفاده از تصاویر ...
بیشتر
کمبود روزافزون منابع آب تجدیدپذیر در کشور، برآورد نیاز آبی مزارع را به یکی از اولویتهای مهم مدیریت آب در کشاورزی تبدیل نموده است. نیاز آبی مزارع توسط مولفههای اقلیمی منطقه کنترل میشود و برابر است با تبخیر-تعرق مرجع که با یک ضریب ویژه (بسته به نوع محصول و منطقه جغرافیایی کاشت) اصلاح میگردد. در تحقیق حاضر، با استفاده از تصاویر ماهواره لندست8، ضریب محصولات عمده کشاورزی منطقه کشتو صنعت مغان از دو روش برآورد و مقایسه شده است. روش نخست بر مبنای اندازهگیری تبخیر-تعرق مزارع و روش دوم بر مبنای اندازهگیری شاخص گیاهی NDVI است. مقایسه این دو روش برای پنج محصول عمده منطقه نشان داد که مقدار خطای جذر میانگین مربعات قابل قبول (کمتر از 28/0) است. در ادامه، برای برآورد نیاز آبی محصولات، از ضریب محصول تولید شده بر مبنای تبخیر-تعرق استفاده شد. نیاز آبی محصولات با شش متد برآورد شد: ترکیب دو روش برآورد تبخیر-تعرق واقعی و سه روش برآورد تبخیر-تعرق مرجع. از میان آنها، متد متریک- پنمن مونتیث برای برآورد نیاز آبیاری بکارگرفته شد. تخمین نیاز آبیاری مستلزم کسرکردن بارش موثر از نیاز آبی است. برای برآورد بارش موثر، پس از بررسی چهار روش متداول، روش فائو برای شیبهای کم ترجیح داده شد. نیاز آبیاری محصولات منطقه کشتو صنعت مغان بر از حداقل 270 میلیمتر (برای جو دیم) تا حداکثر 1500 میلیمتر (برای باغ زیتون) برآورد شده است. . بررسی آماری اندازهگیریها سه ساله وجود یک همبستگی را بین میزان عملکرد محصول و میزان تبخیر-تعرق مزارع آشکار کرد. همچنین مشخص شد که عملکرد محصولات با شاخصهای طیفی گیاه نیز دارای رابطه معنیدار است. هدف نخست تحقیق حاضر، برآورد ضرایب محلی محصولات کشاورزی منطقه مغان است؛ هدف دوم، بررسی رابطهمندی ضریب محصولات کشاورزی و شاخصهای طیفی آنها بهمنظور تخمین ضریب محصولات بصورت مستقیم از این شاخصهاست.
علمی - پژوهشی
مهشید کریمی؛ کاکا شاهدی؛ طیب رضیئی؛ میرحسن میریعقوب زاده
چکیده
خشکسالی، یکی از بلایای طبیعی است که ممکن است در هر اقلیمی رخ دهد. در دهههای اخیر، کشور ایران به طور پیاپی تحت تأثیر خشکسالیهای شدید و گسترده قرار داشته و آثار زیانباری بر بخشهای مختلف اقتصادی از جمله بخش کشاورزی، محیط زیست و منابع آب کشور تحمیل کرده است. امروزه برای شناسایی و تحلیل خشکسالیهای کشاورزی از شاخصهای پوششگیاهی ...
بیشتر
خشکسالی، یکی از بلایای طبیعی است که ممکن است در هر اقلیمی رخ دهد. در دهههای اخیر، کشور ایران به طور پیاپی تحت تأثیر خشکسالیهای شدید و گسترده قرار داشته و آثار زیانباری بر بخشهای مختلف اقتصادی از جمله بخش کشاورزی، محیط زیست و منابع آب کشور تحمیل کرده است. امروزه برای شناسایی و تحلیل خشکسالیهای کشاورزی از شاخصهای پوششگیاهی که به کمک فنآوری سنجش از دور بدست میآیند، استفاده میشود. بر این اساس، هدف از این پژوهش، بررسی کارایی شاخصهای پوششگیاهی NDVI، EVI و VCI در شناسایی و تحلیل خشکسالی کشاورزی در حوزه آبخیز کرخه است. برای محاسبه این نمایهها، تصاویر سنجنده مودیس) ماهواره Terra، محصولMOD13A2 ) طی مدت 17 سال در دوره آماری 2000-2017 استفاده شد. دقت نمایههای یاد شده با شاخص ZSI محاسبه شده در 11 ایستگاه بارانسنجی و تبخیرسنجی واقع در حوضه کرخه برای دوره آماری 1379-1396 مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد تغییرات NDVI، EVI و VCI، در ایستگاههای مورد مطالعه، در طول دوره آماری تقریبا یکسان است. بهطوریکه کمترین مقدار پوششگیاهی در سال 1379 و در ایستگاه دهنو، بیشترین مقدار پوششگیاهی در سال 1380 و در ایستگاه هلیلان-سیمره مشاهده شد. اما بررسی ZSI نشان داد از سال 1379 تا 1385 اکثر ایستگاهها با خشکسالی مواجه بودهاند. بهطوریکه در سالهای 1386، 1387 و 1388 تمامیایستگاهها با خشکسالی شدید مواجه و شدیدترین خشکسالی در سال 1387 رخ داده و ایستگاه نظرآباد، خشکترین ایستگاه در این سال بوده است. سپس به منظور صحتسنجی نتایج شاخصهای گیاهی با شاخص ZSI مورد ارزیابی قرار گرفت. رابطه همبستگی پیرسون بین میانگین شاخصهای پوششگیاهی NDVI، EVI و VCI با میانگین ZSI به ترتیب برابر با 706/ 0، 725/ 0 و 765/0 است که هر سه شاخص پوششگیاهی با شاخص ZSI در سطح یک درصد معنی دار هستند. همانطور که مشاهده شد با توجه به نتایج، شاخص ZSI تا حدودی نتایج NDVI ، EVI و VCI را تأیید میکند. اما نتایج این پژوهش، نشان داد که همزمانی وقوع خشکسالی هواشناسی و کشاورزی در تمام سالها وجود ندارد، بنابراین علاوه بر بارش دیگر متغیرهای اقلیمی نیز باید در نظر گرفته شوند.
علمی - پژوهشی
الهام مهرابی گوهری؛ حمید رضا متین فر؛ اعظم جعفری؛ روح الله تقی زاده مهرجردی؛ فاطمه خیامیم
چکیده
دادههای طیفی محدوده مرئی – مادون قرمز که با حداقل هزینه و صرف وقت تهیه میشوند، کاربرد وسیعی در برآورد خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک دارند. مطالعه حاضر، با هدف بررسی توانایی این روش در برآورد مقدار ماده آلی، کربناتها و درصد گچ سطح خاک صورت پذیرفته است. بر اساس تکنیک هایپرکیوب، محل 115 پروفیل شناسایی و سپس نمونهبرداری از ...
بیشتر
دادههای طیفی محدوده مرئی – مادون قرمز که با حداقل هزینه و صرف وقت تهیه میشوند، کاربرد وسیعی در برآورد خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک دارند. مطالعه حاضر، با هدف بررسی توانایی این روش در برآورد مقدار ماده آلی، کربناتها و درصد گچ سطح خاک صورت پذیرفته است. بر اساس تکنیک هایپرکیوب، محل 115 پروفیل شناسایی و سپس نمونهبرداری از افقهای خاک انجام گرفت و مقدار ماده آلی، درصد گچ و آهک خاک نیز با روشهای استاندارد اندازهگیری شد. آنالیز طیفی خاک افقهای سطحی مورد نظر با استفاده از دستگاه طیفسنج زمینی با دامنه طول موج 400-2500 نانومتر انجام شد(115 نمونه سطحی). پس از ثبت طیفها، انواع روشهای پیشپردازش، مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس از رگرسیون حداقل مربعات جزئی (Partial Least Square Regression) و رگرسیون مولفه اصلی((PCR، برای پیشبینی پارامترهای مورد نظر استفاده شد. جهت ارزیابی مدل، 80 درصد دادهها برای کالیبراسیون مدل و 20 درصد برای صحتسنجی مدل، به صورت تصادفی انتخاب شدند. پیشپردازشهای مختلف از جمله مشتق اول و دوم، به همراه فیلتر ساواتزکی و گلای، متغیر نرمال استاندارد و تصحیح پخشیده چندگانه با هم مقایسه شدند. نتایج این بررسی نشان داد بهترین نتایج مدلسازی، مربوط به روش PLSR با پیشپردازش مشتق اول+فیلتر ساویتزکی و گلای برای برآورد گچ، کربنات و ماده آلی خاک است. با توجه به مقادیر درصد انحراف نسبی(RPD)، پیشبینی مدل، برای درصد گچ و ماده آلی در کلاس خوب و برای کربناتها در کلاس ضعیف است.
علمی - پژوهشی
ابوالفضل رنجبرفردوئی؛ عباسعلی ولی؛ مرضیه مکرم؛ فریده تاری پناه
چکیده
پوشش گیاهی، یکی از عوامل ضروری در ساختار و عملکرد اکوسیستمهای خشکی و یکی از حلقههای اساسی زنجیر حیاتی آب-خاک-گیاه و اتمسفر[1] است. مطالعات متعدد ثابت کرده است پوشش گیاهی به تغییرات عوامل اقلیمی و ادافیکی حساس است. بر این اساس، تغییر در پوشش گیاهی و رابطهاش با عوامل مذکور، از اهمیت بسیاری برخوردار است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییرات ...
بیشتر
پوشش گیاهی، یکی از عوامل ضروری در ساختار و عملکرد اکوسیستمهای خشکی و یکی از حلقههای اساسی زنجیر حیاتی آب-خاک-گیاه و اتمسفر[1] است. مطالعات متعدد ثابت کرده است پوشش گیاهی به تغییرات عوامل اقلیمی و ادافیکی حساس است. بر این اساس، تغییر در پوشش گیاهی و رابطهاش با عوامل مذکور، از اهمیت بسیاری برخوردار است. تحقیق حاضر به منظور بررسی تغییرات پوشش گیاهی و عوامل موثر بر آن، در حوضه خارستان استان فارس انجام شد. در این رابطه، تصاویر برگرفته از سنجنده ETM لندست 7، طی دوره 2000-2017 و دادههای اقلیمیحاصل از 17 ایستگاه هواشناسی استان استفاده شد. با استفاده از این تصاویر، تغیرات زمانی و مکانی NDVI و آنومالی آن استخراج شد. به منظور استخراج نقشه کاربری اراضی از روش طبقه بندی نظارت شده استفاده شد. در نهایت رابطه NDVI با عوامل اقلیمی، توپوگرافی و انسانی (کاربری اراضی) بررسی شد. رابطه بین این شاخص با عوامل اقلیمیو توپوگرافی بر مبنای روشهای رگرسیون وزندار فضایی[1] و حداقل مربعات معمولی[1] بهدست آمد. در مجموع، تغییرات زمانی مبین روند افزایش آهسته NDVI بود. آنومالیNDVI در سالهای قبل از 2008 روند مثبت و برای سالهای بعد روند منفی را نشان داد. توزیع مکانی NDVI مبین یک روند افزایشی از شمال به سمت مرکز و جنوب غرب منطقه مورد مطالعه بود. نتایج حاکی از تاثیر دو دسته عوامل طبیعی و انسانی بر تغییرات پوشش گیاهی بود. NDVI در اراضی کشاورزی و مرتعی افزایش، همچنین پوشش گیاهی طبیعی بیشتر از پوششهای دست کاشت (اراضی کشاورزی و باغی) تحت تاثیر عوامل اقلیمیقرار گرفته است. علاوه بر این تغییرات پوشش گیاهی بر حسب ارتفاع، جهت و شیب هم تفاوت داشت. به طوری که از ارتفاع بیشتر از 2500 متر مقدار NDVI کاهش، در شیبهای کمتر از ˚5، مقدار این شاخص افزایش و در جهتهای شمال و شرق بیشتر از دامنههای جنوبی بود. روند کلی، نشاندهنده افزایش دما و کاهش بارندگی در طول دوره مورد مطالعه بود. با توجه به نقش تعیین کننده بارش در مناطق خشک و نیمهخشک میتوان گفت نقش کنترلی بارش بر NDVI بیشتر از دما است. حداکثر همبستگی مثبت و منفی، بین متوسط بارش سالیانه و NDVI با استفاده از روش حداقل مربعات معمولی به ترتیب 93/0 و 83/0 مشاهده شد. همچنین حداکثر همبستگی منفی و مثبت بین NDVI و دما به ترتیب 65/0 و 5/0 بود. بیشترین مقدار ضریب تبیین مکانی (Local R2) بین NDVI با بارندگی و دما به ترتیب 45/0 و 44/0 بود که در بخشهای مرکزی منطقه مشاهده شد. با توجه به نتایج، میتوان اظهار داشت که عوامل محیطی نظیر ارتفاع، جهت، شیب، دما و بارش از فاکتورهای تاثیرگذار بر پوشش گیاهی در منطقه خارستان هستند.
علمی - پژوهشی
محمد سعادت؛ رضا شاه حسینی
چکیده
تهیه نقشههای پوشش اراضی با دقت بالا، همواره یکی از اهداف مهم محققان در زمینه مدیریت اراضی بوده است. هدف ازاین پژوهش، ارائه روش نوینی جهت تهیه نقشههای کاربری اراضی با استفاده از پردازش تصاویر ماهوارهای بوده است. به همین منظور، از تصاویر ماهواره لندست 8، به عنوان تصویر پایه و نقشه مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، دادههای حاصل از تجزیه ...
بیشتر
تهیه نقشههای پوشش اراضی با دقت بالا، همواره یکی از اهداف مهم محققان در زمینه مدیریت اراضی بوده است. هدف ازاین پژوهش، ارائه روش نوینی جهت تهیه نقشههای کاربری اراضی با استفاده از پردازش تصاویر ماهوارهای بوده است. به همین منظور، از تصاویر ماهواره لندست 8، به عنوان تصویر پایه و نقشه مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، دادههای حاصل از تجزیه به عنوان مولفههای اصلی و شاخصهای طیفی جهت استخراج نقشه پوشش اراضی در منطقه مطالعاتی استفاده شد. پس از پیشپردازشها و آمادهسازی دادههای مورد نیاز، اقدام به تهیه نمونههای آموزشی شد. دراین پژوهش، نمونههای آموزشی در دو بخش به کار گرفته شدند؛ در بخش اول از آنها به عنوان ورودی، جهت طبقهبندی تصویر با الگوریتمهای نظارت شده، حداکثر احتمال و ماشین بردار پشتیبان استفاده شد. در بخش دوم، بهمنظور طبقهبندی با روش درخت تصمیم گیری، از این نمونهها برای تعیین محدوده بازتاب طیفی هر پوشش در طیف امواج الکترومغناطیس (باندهای تصویر، PCA، شاخصهای طیفی و DEM) استفاده شد. سپس با استفاده از این دادهها و شروط دودویی درخت تصمیمگیری، هر پوشش مشخص و نقشه پوشش آن استخراج شد. پس از تهیه نقشههای ذکر شده، به منظور تلفیق نتایج طبقهبندی و حصول دقت بالاتر، از روش حداکثر رایگیری به منظور تهیه نقشه تلفیقی جدید پوشش اراضی منطقه استفاده شد. همچنین به منظور ارزیابی دقت نقشههای تولیدی، از پارامترهای آماری منتج از ماتریس ابهام شامل دقت کلی، ضریب کاپا، دقت کاربر و دقت تولیدکننده استفاده شد. بر اساس نتایج حاصله، روش تلفیقی با دقت کلی 37/93 درصد و ضریب کاپا 91/0 دارای بیشترین دقت بوده است. دقت کلی نقشه پوشش روش درخت تصمیمگیری، ماشین بردار پشتیبان و حداکثر احتمال نیز به ترتیب 61/89، 01/88 و 6/87 درصد بودهاند. با توجه بهاینکه در طبیعت پوشش خالص، به ندرت مشاهده میشود و بیشتر پوششها به صورت ترکیبی وجود دارند، لذا بهتر است از روشهای نوینی که همه ابعاد پدیدهها را پوشش میدهند استفاده شود. دراین پژوهش، اطلاعات حاصل از طبقهبندی نظارت شده و همچنین اطلاعات حاصل از روش منطقی درخت تصمیمگیری با یکدیگر تلفیق شده و نتایج حاصله به خوبی، بیانگر بهبود دقت نهایی طبقهبندی بودند.
علمی - پژوهشی
نسا فرهمند؛ وحید صادقی؛ شهره فرهمند
چکیده
شوری خاک، یکی از شایعترین و مهمترین عوامل تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمهخشک بوده و پایش و مدیریت صحیح آن امری ضروری است. در کشور ایران، بسیاری از اراضی کشور، در معرض افزایش شوری خاک قرار گرفته است که از مهمترین آنها میتوان به سواحل دریاچه ارومیه اشاره کرد. از آنجا که تکنیکهای سنجش از دور، روشی کارآمد و مقرون بهصرفه در پایش ...
بیشتر
شوری خاک، یکی از شایعترین و مهمترین عوامل تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمهخشک بوده و پایش و مدیریت صحیح آن امری ضروری است. در کشور ایران، بسیاری از اراضی کشور، در معرض افزایش شوری خاک قرار گرفته است که از مهمترین آنها میتوان به سواحل دریاچه ارومیه اشاره کرد. از آنجا که تکنیکهای سنجش از دور، روشی کارآمد و مقرون بهصرفه در پایش شوری خاک هستند، در سالهای اخیر بهرهگیری از این فناوری توسعه چشمگیری یافته و مدلهای مختلفی برای این منظور توسعه داده شده است. از جمله پرکاربردترین آنها، میتوان به مدلهای رگرسیون خطی اشاره کرد. این تکنیکها، عمدتاً تکمتغیره بوده و تلفیق باندهای طیفی در تخمین شوری خاک مغفول واقع شده است. در تحقیق حاضر، بهمنظور بهبود تخمین شوری خاک با تصاویر چندطیفی، مدلهای رگرسیون خطی چندمتغیره پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی، بهطور همزمان، پتانسیل محدود ولی متفاوت باندهای طیفی مختلف را بکار گرفته و انتظار میرود به دقتهای بالایی در تخمین شوری خاک بیانجامد. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی، میزان شوری خاک در بستر خشکشده دریاچه ارومیه اندازهگیری شد. داده اصلی مورد استفاده در این تحقیق، تصویر چندطیفی سنتینل است که در تاریخ 6 اکتبر 2018 از منطقه مورد مطالعه اخذ شده است. در تحقیق حاضر، از 8 باند طیفی تصویر سنتینل (باندهای مرئی و مادونقرمز) و 17 شاخص شوری برای تخمین شوری خاک استفاده شد. برای کالیبراسیون مدلها و ارزیابی صحت آنها در تخمین شوری خاک، طی عملیات صحرائی، تعداد 28 نمونه آموزشی و 10 نمونه ارزیابی در زمان گذر ماهواره از سطح منطقه مورد مطالعه جمعآوری شده و هدایت الکتریکی آنها، در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه تبریز اندازهگیری شد. پس از کالیبراسیون مدلهای رگرسیون خطی تکمتغیره و مدلهای رگرسیون خطی چندمتغیره پیشنهادی، صحت تخمین شوری خاک در هر یک از این مدلها، با استفاده از پارامترهای ضریب تبیین و مجذور میانگین مربعات خطا در محل نمونههای ارزیابی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ارزیابی نشان داد در مدلهای رگرسیون خطی تکمتغیره، بهترین مدلها برای تخمین شوری خاک از باند مادون قرمز نزدیک باریک (8a) و شاخص روشنایی (BI) حاصل شده است که متناظر با بالاترین میزان و پایینترین مقدار در بین سایر مدلهای رگرسیون خطی تکمتغیره بوده است. مقادیر و برای باند به ترتیب 89/0 و 85/20 بوده و برای شاخص BI به ترتیب برابر 83/0 و 33/21 است. در مقایسه با مدلهای رگرسیون خطی تکمتغیره موجود، رگرسیونهای خطی چندمتغیره پیشنهادی در این تحقیق، عمدتاً از دقت بالاتری در تخمین شوری خاک برخوردار بوده است. بهترین نتایج، از مدل رگرسیون خطی 7 متغیره حاصل شده است که بالاترین مقدار و پایینترین مقدار نمونههای ارزیابی را در بین تمامی مدلهای رگرسیون خطی تکمتغیره و چندمتغیره داشته است (97/0= و 77/8 =RMSE). پس از تعیین دقیقترین مدلهای رگرسیون خطی تکمتغیره و چندمتغیره در تخمین شوری خاک، نقشههای شوری خاک منطقه که اطلاعات ارزشمندی از وسعت، توزیع مکانی و غلظت شوری را نشان میدهد، تهیه شد. نقشههای شوری خاک نشان میدهد که در بخش وسیعی از منطقه، شوری خاک بیشتر از 60 دسی زیمنس بر متر است. نتایج این تحقیق، موید قابلیت بالای رگرسیون خطی چندمتغیره پیشنهادی در این تحقیق و همچنین پتانسیل ارزشمند تصاویر چندطیفی سنتینل 2B در تخمین شوری خاک است.