عنوان

ارزیابی تطبیقی میزان رطوبت خاک و خطر کاهش نیاز آبی گیاهان از تصاویر ماهواره ای(مطالعه موردی :کرانه شرقی دریاچه ارومیه)

‭۱۶۵۹۲پ‬

per

ارزیابی تطبیقی میزان رطوبت خاک و خطر کاهش نیاز آبی گیاهان از تصاویر ماهواره ای(مطالعه موردی :کرانه شرقی دریاچه ارومیه)

/فرشته قنبری

: جغرافیاوبرنامه ریزی

، ‮‭۱۳۹۶‬

، راشدی

چاپی

کارشناسی ارشد

سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی (گرایش :مدیریت مخاطرات محیطی)

‮‭۱۳۹۶/۰۳/۱۰‬

تبریز

امرزوه یکی از مسائل عمده جوامع بشری مدیریت مصرف بهینه آب است .رطوبت خاک یکی از مولفه‌صهای اساسی خاک است که در مدیریت ذکر شده نقش به‌صسزایی دارد .میزان و تغییرات زمانی و مکانی رطوبت خاک از مهمترین متغیرهای محیطی است که در بسیاری از زمینه‌صها از قبیل مدیریت‌صهای کشاورزی، پایش خشکسالی، فرسایش و غیره بایستی مورد توجه قرار گیرد .هرچند از دیرباز رطوبت خاک توسط روش‌صهای مختلف در علوم خاک تعیین می‌صشود لیکن مطالعه آن در بعد وسیع جهت مدیریت‌صهای کلان با این روش‌صها همراه با مشکلاتی خواهد بود که علم و فن سنجش از دور با توجه به قابلیت‌صهای خود دشواری‌صهای این مسیر را برطرف می‌صسازد .از این‌صرو مطالعه در خصوص توانایی روش‌صهای مختلف سنجش از دوری در برآورد رطوبت خاک امری ضروری به نظر می‌صرسد که ایده اصلی این تحقیق را نیز بوجود آورده است .در این راستا پژوهش حاضر در دشت تبریز و با استفاده از تصاویر ماهواره لندست ‮‭۸‬ به صمنظور برآورد میزان رطوبت خاک سطحی با استفاده از مدل سبال و شاخص‌صهای طیفی از قبیل ‮‭NMDIsoil‬ ، ‮‭NMDIveg‬ و ‮‭NDVI‬ طراحی و اجرا شد .بررسی تغییرات زمانی و مکانی میزان رطوبت خاک و ارتباط آن با شاخص‌صهای احتمالی مرتبط با رطوبت خاک که هریک بطور غیرمستقیم می‌صتوانستند تحت تاثیر رطوبت خاک واقع شوند هدف نهایی این تحقیق بود .بدین منظور مطالعه در طیف وسیعی از انواع خاک‌صها که گستره آن‌صها در دشت تبریز مشاهده می‌صشد و نیز در دو ماه خشک) آگوست (و مرطوب) نوامبر (سال ‮‭۲۰۱۵‬ تکمیل شد .نتایج حکایت از کم بودن میزان تغییرات مکانی تبخیر در ماه مرطوب بدلیل رطوبت یکنواخت موجود در جو و گرمای ویژه بالای آب داشت .دخالت‌صهای انسانی بواسطه فعالیت‌صهای کشاورزی با سیستم‌صهای کشت و آبیاری متفاوت موجب شده که اختلاف معنی‌صداری از نظر تراکم پوشش گیاهی در دو ماه خشک و مرطوب دیده نشود .در ماه مرطوب آب کافی و حتی اضافی در خاک به‌صواسطه بارش وجود دارد و در چنین شرایطی آب اضافی بسته به توان زهکشی خاک‌صهای مختلف از خاک خارج می‌صشود و این امر موجب می‌صگردد تا دامنه وسیعی از مقدار رطوبت در خاک دیده شود اما در ماه خشک از آنجایی که مقدار آب خاک اندک می‌صباشد انواع خاک‌صها تمایل به حفظ آن آب دارند و این امر موجب شده تا تغییرات وسیعی از نظر مقدار آب خاک در بعد مکانی مشاهده نشود .بالا بودن شاخص رطوبت گیاه در ماه آگوست نسبت به نوامبر بیان‌صگر میزان تبادل بالای رطوبت بین خاک-گیاه و اتمسفر به واسطه سرعت بالای تعرق است .تجزیه‌صهای آماری در ماه خشک نشان دادند که همسویی معنی‌صداری بین تبخیر و تعرق با ‮‭NDVI‬ و ‮‭NMDIveg‬ وجود دارد در حالی‌صکه این رابطه بین تبخیر و تعرق با ‮‭NMDIsoil‬ بصورت منفی می‌صباشد .این نکته نشان‌صگر نقش پوشش گیاهی در حرکت آب از خاک به اتمسفر از طریق پوشش گیاهی است .در ماه مرطوب نیز آنچه در ماه خشک بحث شد استوار می‌صباشد با این تفاوت که به‌صنظر می‌صرسد از کارایی شاخص ‮‭NDVI‬ به دلیل منفی بودن رابطه آن با تبخیر و تعرق کاسته شده است .این نکته به‌صدلیل تاثیرپذیری ‮‭NDVI‬ از سایر عوامل محیطی در کنار فاکتور آب خاک است .وجود ارتباط آماری معنی‌صدار مثبت و منفی بین میزان تبخیر و تعرق با شاخص‌صهای سنجش از دوری مرتبط اندازه‌صگیری شده قابلیت آن‌صها را جهت برآورد میزان رطوبت خاک نشان می‌صدهد

Today one of the main issues of human societies is optimizing the use of fresh water. Soil moisture is one of the main elements of soil which has a great role in water management. Temporal and spatial variations of soil moisture are among the most significant environmental variables which must be taken into account in the agricultural management, drought monitoring, soil erosion and the like. Soil moisture has been measured through various approaches since a long time ago. However, soil moisture studies in macro managements faces some issues. Remote sensing has great capabilities to overcome such problematic issues. Thus, examining various capabilities of remote sensing to measure soil moisture, based on which this research has been done, seems necessary. To do so, the present study was designed and implemented in Tabriz plain using Land sat 8 images to estimate soil moisture content using spectral scales like NMDI soil ,NMDIveg , and NMDI. The main objective of this study was to examine the soil moisture spatial and temporal variations and their relations with potential scales linked to soil moisture each of which could indirectly be affected by soil moisture. Therefore, a wide range of various soils whose stretch is considered in the Tabriz plain were studied. This study was done in two dry and wet months of August and November in 2015.The results indicated that spatial evaporation variations were insignificant in the wet month due to invariable moisture in the atmosphere and specific water temperature. Human interference through agricultural activities using various irrigating systems has brought about significant differences regarding vegetation in dry and wet months of August and November respectively. In the wet month, there is sufficient and even extra water in the soil. In such situation, the extra water exits the soil depending on soil drainage strength. This helps us to observe a wide range of soil moisture. However in the dry season, due to little soil moisture, various soil types tend to preserve the water content. This avoids great variations in water content spatially. August high soil moisture scale in comparison with November suggests the great exchange of moisture between soil-plant and atmosphere due to rapid perspiration. Statistical analysis in August indicated that there is a significant correlation between evaporation, perspiration, NDVI and NMDI veg, while there is negative correlation between evaporation, perspiration and NDMI soil. This indicates that vegetation has a great role in water transfer from soil into the atmosphere. This is also true for the wet season regarding this difference that NDVI looks less efficient because of its negative correlation with evaporation and perspiration. This can be due to the influence of other environmental factors on NDVI along with soil-water factor. The negative or positive significant correlation between perspiration, evaporation and measured remote sensing scales shows their capabilities in measuring soil moisture content

قنبری، فرشته

رضایی مقدم، محمدحسین، استاد راهنما

فیضی زاده، بختیار، استاد راهنما

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی