برآورد تاثیر رطوبت خاک بر بازتابندگی آن با هدف کاربرد در تصاویر ماهواره ای

رطوبت خاک یک عامل بسیار مهم در مطالعات محیطی مختلف و همچنین یک متغیر کلیدی در بسیاری از برنامههای کاربردی مانند برآورد شدت خشکسالی و مدت زمان آن، برنامهریزی آبیاری، مطالعه فرسایش خاک و تبخیر و تعرق، کنترل خطرات آتش سوزی جنگل و مدیریت جنگل میباشد. هدف از این پژوهش ارایه الگوریتم و مدلی برای برآورد رطوبت خاک با استفاده از طیفسنجی در گستره مریی-مادون قرمز نزدیک و میانی میباشد. این تکنیک به بررسی رفتار طیفی خاک و شدت بازتابندگی آن در برخورد با مولکولهای آب و با هدف تعیین مدل برآورد رطوبت خاک توسط باندهای جذبی آب میپردازد. ویژگی جذبی آب در 1400و 1900 و 2200 نانومتر به علت فرکانس ارتعاشات پایه مولکول آب مشاهده میشود. در این پژوهش، مدلسازی با استفاده از این سه باند جذبی و روشهای مختلف پیشپردازش دادههای طیفی در شش حالت و براساس تحلیل رگرسیون خطی چندگانه با روش کمترین مربعات برای تخمین روابط بین محتوای رطوبت و بازتابندگی خاک انجام شده است. وقتی مدلسازی براساس دادههای مربوط به یک نوع خاک مشخص، انجام میشود مدل بدست آمده، دارای دقت بالایی است ضریب همبستگی به 0/99 هم میرسد. ارزیابی عملکرد مدلهای حاصل از کل دادهها، نشان میدهد که تغییرات ضریب همبستگی در محدوده0/92و0/96 می باشد که بیانگر عملکرد خوب و قابل قبول مدلها در هر شش حالت رگرسیون میباشد. کمترین خطا و بیشترین ضریب همبستگی در مدل حاصل از رگرسیون لگاریتم بازتابندگی مشاهده شد. در نهایت این نتیجه حاصل شد که تکنیکهای مبتنی بر سنجشازدور به دلیل دقت مکانی و زمانی بهتر، استفادهعملیاتی آسان و دقت محاسباتی بالاتر در برآورد رطوبت خاک برتری دارند.

کلیدواژه ها:

رطوبت خاک ، بازتابندگی ، کشاورزی ، اسپکترورادیومتر ، سنجش ازدور