برآورد رطوبت سطحی خاک مبتنی بر مدل ذوزنقه ای نوری-حرارتی با استفاده از داده های لندست-۸

رطوبت خاک یک عامل حیاتی در تعامل بین زمین و جو است که نقش مهمی در ارزیابی شرایط خشک سالی در مناطق کشاورزی دارد و می تواند تاثیر قابل توجهی بر منابع آب سطحی و تولیدات کشاورزی داشته باشد. این مطالعه با هدف ارزیابی مدل ذوزنقه ای نوری-حرارتی (TOTRAM) در برآورد رطوبت سطحی خاک در مقیاس مزرعه با استفاده از تصاویر ماهواره لندست-۸ در اراضی کشت و صنعت نیشکر حکیم فارابی خوزستان، ایران انجام شده است. در این راستا از ۱۶ تصویر ماهواره لندست-۸ در طول دوره رشد گیاه نیشکر در سال زراعی ۱۳۹۹-۱۳۹۸ استفاده گردید و هم­زمان رطوبت سطحی خاک در ۲۷ نقطه کنترل زمینی در عمق ۱۰-۰ سانتی­متر اندازه­گیری شد. هم چنین به­منظور بررسی پتانسیل شاخص­های مختلف پوشش گیاهی در مدل TOTRAM از NDVI، SAVI و kNDVI در مدل­سازی رطوبت خاک استفاده گردید. توزیع پیکسل­ها در فضاهای مختلف LST-VI نشان داد که از تاریخ ۲۰ آبان­ماه ۱۳۹۸ تا هفتم آبان­ماه ۱۳۹۹، تغییرات قابل توجهی در دمای سطح زمین رخ داده است. این تغییرات دما، باعث تغییرات زیاد توزیع پیکسل­ها و معادلات لبه مرطوب و خشک در طول یک سال شد. هم چنین نتایج نشان از همبستگی بهتر رطوبت خاک با TOTRAM-SAVI (۵۶/۰) در مقایسه با TOTRAM-kNDVI (۴۶/۰) داشت. علاوه ­بر این، بررسی نقشه­های رطوبت خاک حاصل از مدل TOTRAM نشان داد که با افزایش رشد گیاه، شاهد افزایش رطوبت خاک و کاهش توزیع ناهمگونی رطوبت خاک در اراضی نیشکر هستیم. به طورکلی مدل TOTRAM باوجود نیاز به واسنجی محلی قادر به برآورد مقدار رطوبت خاک در پهنه­های وسیع جغرافیایی با دقت قابل­قبول است.

کلیدواژه ها:

رطوبت خاک ، سنجش از دورنوری-حرارتی ، شاخص پوشش گیاهی ، نیشکر