مدل سازی تحلیل شاخص مبنای اثرات بافت خاک بر برآورد رطوبت خاک در تصاویر ماهواره ای MODIS

رطوبت خاک یکی از پارامترهای کلیدی در ارزیابی خشکسالی تغییرات اقلیمی محسوب می گردد. پایش بهنگام دقیق این کمیت در مقیاس های منطقه ای جهانی به کمک سنجش از دور یک راهکار سودمند محسوب می گردد. تا کنون روش های مختلفی برای برآورد رطوبت خاک از داده های ماهواره ای ارایه شده است. استفاده از روش های مبتنی بر اطلاعات طیفی محدوده کوچکی از طیف الکترومغناطیسی در قالب تک شاخص، نمی تواند راهحل مناسبی برای برآورد رطوبت خاک در حوزه سنجش از دور مریی حرارتی باشد؛ استفاده تکی هر شاخص محدودیت های خاص خود را دارد. این محدودیت ها می تواند شامل میزان تاثیرپذیری از شرایط اتمسفری، هندسه تصویربرداری، توپوگرافی ویژگی های خاک باشد. بنابراین استفاده از تمامی پتانسیل محدوده طیف الکترومغناطیسی (باندهای مریی، مادون قرمز نزدیک طول موج کوتاه حرارتی) در قالب ترکیب رگرسیونی شاخص های طیفی می تواند در بهبود دقت برآورد رطوبت خاک موثر باشد. در این تحقیق ابتدا میزان همبستگی تعداد 02 شاخص استفاده شده در حوزه تخمین رطوبت با مقادیر رطوبت اندازه گیری شده زمینی مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه شاخص ها به ترتیب اولویت (همبستگی بالا) بصورت تدریجی به مدلسازی خطی رطوبت خاک افزوده شدند عملکرد این روند از نقطه نظر دقت مدلسازی مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل بهینه تخمین رطوبت حاصل از ارزیابی، ترکیب رگرسیونی خطی شاخص های LST-VSDI-NDWI-SASI می باشد که با بهبود دقت همراه بوده است. RMSE=0.048 از طرف دیگر، با توجه به اینکه خاکها به واسطه اینکه سطح اشباع شدگی متفاوتی دارند، بنابراین منطقی به نظر می رسد که مدلسازی آنها هم براساس دسته بندی نوع بافت خاک صورت پذیرد. بنابراین مدل خطی رطوبت خاک برای سه مجموعه داده با کلاس های بافت خاک متوسط باقت، نسبتا درشت بافت درشت بافت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند، مدل تخمین رطوبت برای خاکهای متوسط بافت در مقایسه با خاک های درشت بافت همبستگی نسبتا خوبی با مقادیر رطوبت اندازه گیری شده را دارد RRMSE=29%.....,RRMSE=0.032 بعبارت دیگر مدل برآورد رطوبت به همه انواع خاک ها تعمیم پذیر نمی باشد. نتایج حاکی از آن است که خاک های درشت دانه بواسطه خاصیت گرانروی بالا توان حفظ مقادیر محسوسی از رطوبت را نداشته در تعامل با امواج الکترومغناطسرفتار معنادار کمتری را از خود نشان می دهد. در نقطهی مقابل، خاک های با بافت نرم ریزدانه بواسطه وجود اثرات مویینگی کاهش محسوس رفتار مویینگی در آنهاتعامل معنادارتری را در هنگام برهمکنش با امواج الکترومغناطیس نشان می دهند

کلیدواژه ها:

سنجش از دور MODIS ، رطوبت خاک ، بافت خاک ، شاخص طیفی خاک