برآورد رطوبت سطحی خاک و بررسی برنامهریزی آبیاری اراضی نیشکر با استفاده از مدل ذوزنقه حرارتی

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 ۱۳۹۹ 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 ۹ گذر ماهواره لندست ۸ محاسبه شد و با استفاده از تعداد ۱۸۰ نقطه کنترل زمینی مورد ارزیابی قرار گرفت، همچنین به منظور بررسی ارتباط رطوبت خاک با زمان آبیاری مزارع، اطلاعات روزانه آبیاری ۳۲ 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 ۹/۱۲ درصد و ضریب تبیین (R²) برابر ۸۲/۰ 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 موثر است. بهطوریکه (NRMSE) با تنش رطوبتی خاک برابر ۳۲/۲۴%، زمان آبیاری برابر ۲۰/۲۲%، رطوبت متوسط برابر ۷/۱۱%، رطوبت بالا برابر ۲۰/۱۳% و در حال آبیاری برابر ۸۶/۸% بدست آمد. در نتیجه، دقت مدل ذوزنقه حرارتی جهت برنامهریزی آبیاری مزارع در برآورد تنش رطوبتی خاک و زمان آبیاری مزرعه در برخی از دوره های 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.

کلیدواژه ها:

برنامه ریزی آبیاری ، ذوزنقه حرارتی ، رطوبت خاک ، سنجش از دور ، نیشکر