تخمین نوع کشت به اراضی کشاورزی با لحاظ شدن مدلهای برنامهریزی منابع آب و برآورد نیاز آبی محصولات
تهران
۳۴۱ص.
محمد کریمی
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
۱۴۰۰
سیستم اطلاعات مکانی
کمبود آب و تغییرات آب و هوایی، افزایش جمعیت، محدود بودن اراضی کشاورزی قابل استفاده، و عدم شناخت از مقدار آب مصرفی گیاه در بازه رشد بر اهمیت برنامه ریزی صحیح جهت استفاده از زمین وتخصیص و مدیریت منابع آبی میافزاید. امروزه کشاورزان، کشتهای خود را در قطعاتی که مالکیت حقوقی مشخصی دارد، با توجه به شرایط موجود از جمله آب، تقاضا و قیمت محصولات اقدام به کشت میکنند. با توجه به ماهیت مکانی بودن معیارهای کشت برای هر قطعه از جمله خاک، شیب، پراکنش اقلیمی و همچنین اطلاعات مربوط به دوره رشد گیاه و تغییرات آب و هوایی میتوان به تخمین نوع کشت به قطعات زراعی پرداخت.در این پایان نامه توزیع و تخصیص مکانی و برنامه ریزی عملکرد کشت محصولات کشاورزی با استفاده از مدلهای شبیه ساز رشد گیاه و مدلهای تخصیص منابع آبی به منظور استفاده همزمان از آب و منابع زمینی و برآورد نیاز آبی با توجه به اقلیم، نوع خاک، نوع کشت محصولات زراعی در واحد مزرعه در قالب 3 سطح و 4 سناریو توسعه داده شده است . درسطح اول، ابتدا نیاز آبی محصولات زراعی کشت شده برای هر قطعه با استفاده از مدیریت مزرعه(خاک و آبیاری)، دادههای گیاهی مربوط به دوره رشد گیاه و آمارهای اقلیمی ایستگاههای منطقه از جمله دما، بارش و تبخیر و تعرق با استفاده از مدل شبیه ساز رشد گیاه (porC auqA)، نیاز آبیاری خالص به صورت ماهانه برای هر قطعه به تفکیک محصولات زراعی تعیین و محاسبه شد. سپس در سطح دوم با استفاده از خصوصیات مکانی و معیارهای اقلیمی برای هر قطعه با استفاده از تحلیلهای سلسله مراتبی برای هر محصول نقشههای تناسب تهیه شدند. برای رسیدن به این هدف ابتدا نقشههای معیار نظیر شیب، جهت شیب، تبخیر و تعرق، خاک، دما و بارش برای هر ماه از سال زراعی برای تولید گردید. سپس با استفاده از جداول نیاز رویشی محصولات زراعی و تحلیلهای سلسله مراتبی، نقشههای معیار به تفکیک محصولات کشت شده در منطقه مورد مطالعه وزن دهی و در نهایت با استفاده از روش وزن دهی CLW نقشه های تناسب در چهار کلاس با استفاده از نرم افزار SIGCRA تولید شدند. در پایان در سطح سوم با تخصیص و بهینه سازی الگوی کشت با استفاده از مدل برنامه ریزی و ارزیابی منابع آب، تخمین نوع کشت صورت پذیرفت. در این مرحله حجم ورودی آب کانال و چاهها به قطعات زراعی به عنوان منابع آبی و نیاز آبی خالص هر محصول برای هر بلوک زراعی محاسبه شده در سطح اول به عنوان نقاط تقاضا وارد نرم افزار PAEW میشود. سپس با اعمال سناریوهای مدیریتی و در پایان به منظور بهینه سازی الگوی کشت از مدل برنامه ریزی خطی با هدف بیشینه نمودن درآمد خالص استفاده گردید. با استفاده مدل ارایه شده میتوان برای هر قطعه حجم تقاضا آب، حجم تقاضای آبی تامین شده و حجم آب تامین نشده در دوره رشد برای هر محصول را بدست آورد و در نهایت میتوان برای قطعات زراعی با توجه به نیاز آبی هر محصول و مقدار آب موجود تخمین نوع کشت برای اراضی منطقه انجام داد.
Lack of water and climate changes, increasing population, limited usable agricultural land, and lack of knowledge about the amount of water consumed by plants during the growing period add to the importance of proper planning for land use and allocation and management of water resources. Today, farmers cultivate their crops in plots that have specific legal ownership, according to the existing conditions, including water, demand, and product prices. According to the spatial nature of cultivation criteria for each plot, including soil, slope, climatic distribution, as well as information related to plant growth period and climate changes, it is possible to estimate the type of cultivation for agricultural plots. In this thesis, the spatial distribution and allocation and planning of the cultivation of agricultural products using plant growth simulation models and water resource allocation models in order to simultaneously use water and land resources and estimate water needs according to climate, soil type, Cultivation of crops in the farm unit has been developed in the form of 3 levels and 4 scenarios. In the first level, initialy, the water requirement of cultivated crops for each plot using farm management )soil and irrigation(, plant data related to the plant growth period and climatic statistics of regional stations including temperature, precipitation and evaporation and transpiration using a similar model Plant growth mechanism )Aqua Crop(, monthly net irrigation requirement for each plot was determined and calculated separately. Then, in the second level, suitability maps were prepared for each product using locational characteristics and climatic criteria for each plot using hierarchical analysis. To achieve this goal, criteria maps such as slope, slope direction, evaporation and transpiration, soil, temperature and precipitation were produced for each month of the agricultural year. Then, by using the tables of vegetative needs of crops and hierarchical analysis, benchmark maps are weighted according to the crops grown in the study area, and finally, by using the WLC weighting method, proportionality maps in four classes are produced using ARCGIS software.At the end, in the third level, by allocating and optimizing the cultivation pattern using the water resource planning and evaluation model, the type of cultivation was estimated. At this stage, the volume of water input from the canal and wells to agricultural plots as water resources and the net water requirement of each product for each agricultural block calculated in the first level as demand points are entered into the WEAP software. Then, by applying management scenarios, and in the end, in order to optimize the cultivation pattern, the linear planning model was used with the aim of maximizing the net income. By using the presented model, it is possible to obtain the volume of water demand, the volume of supplied water demand, and the volume of unsupplied water during the growth period for each crop, and finally, it is possible to obtain the water demand of each crop and the amount of available water for agricultural plots. Estimated the type of cultivation for the lands of the region.