پایش عمق آب استخرهای ذخیره کشاورزی با استفاده از فناوری سنجش از دور راهکاری برای مدیریت بهینه منابع آب (مطالعه موردی: شهرستان شاهرود)

پایش عمق آب در استخرهای کشاورزی، علیرغم چالش های اجرایی و محدودیت های بسیار برای مدیریت بهینهی منابع آب و برنامه ریزی آبیاری کلیدی و حیاتی می باشد. این پژوهش با هدف توسعه یک مدل مقرون به صرفه مبتنی بر سنجش از دور برای برآورد عمق آب در استخرهای با پوشش ژئوممبران پرداخته است. در این پژوهش، از ۱۹۰ اندازه گیری میدانی عمق آب در ۱۴ استخر طی دوره پنج ماهه (از آذر ۱۴۰۳ تا فروردین ۱۴۰۴) واقع در منطقهی مجن (شهرستان شاهرود) و تصاویر همزمان ماهوارهی سنتینل-۲ استفاده شد. مجموعه ای جامع از ۹۶ متغیر مستقل (۱۲ باند طیفی و ۸۴ شاخص طیفی) استخراج گردید. پس از پالایش داده ها، از الگوریتم رگرسیون خطی گام به گام برای انتخاب خودکار موثرترین متغیرها و برای مدل سازی بهینه رابطه بین متغیرهای طیفی و عمق آب بهره گرفته شد. تحلیل منحنی تغییرات بازتاب طیفی، یک روند نزولی پایدار را با افزایش عمق آب نشان داد. بررسی ماتریس های همبستگی، الگوهای مشخصی از روابط بین باندها و شاخص های طیفی را آشکار کرد. با به کارگیری رگرسیون گام به گام، مدل نهایی با استفاده از چهار شاخص طیفی انتخاب شده (NGBDI، B۱_۷، B۱_۹ و B۶_۹) توسعه یافت. این مدل با ضریب تعیین (R) ۷۵/۰ ، خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) ۷۰ سانتیمتر و میانگین خطای درصدی مطلق (MAPE) ۴۱/۹ درصد، از دقت و قابلیت اطمینان مناسبی برخوردار است. ارزیابی های آماری تحلیل واریانس و نمودارهای تشخیصی، عملکرد قابل قبول مدل را تایید کردند. یافته ها موید اثربخشی کابرد فناوری سنجش از دور به عنوان یک ابزار دقیق، مقرون به صرفه، کارآمد و مقیاس پذیر برای پایش عمق آب استخرهای کشاورزی برای مدیران منابع آب و تصمیم سازی آگاهانه برای امنیت آبیاری کشاورزی می باشد.

کلیدواژه ها:

استخرهای کشاورزی ، پایش عمق آب ، سنجش از دور ، ماهواره سنتینل-۲ و مدیریت منابع آب