روش هاي اندازه گيري كربن آلي خاك در زمين هاي كشاورزي با استفاده از سيستم هاي سنجش از راه دور

Methods of measuring soil organic carbon in agricultural lands using remote sensing systems

كربن خاك به عنوان منبع عظيمي از مواد مغذي براي گياه و به عنوان عاملي فعال در گسترش ساختمان خاك، نقش مهمي در كشاورزي دارد. كشاورزي دقيق نيازمند اطلاعات دقيق سه بعدي روي خصوصيات خاك براي مديريت توليد محصول همراه با افزايش سود مزرعه و كاهش تخريب محيط زيست است. ايجاد نقشه هاي ديجيتال با وضوح بالا از خاك براي استفاده در برنامه هاي كاربردي مانند كشاورزي دقيق نيازمند مجموعه اي از اطلاعات با كيفيت خوب و قدرت تفكيك فضايي بالا مي باشد. تجزيه و تحليل آزمايشگاهي خاك معمولا هزينه بر، وقت گير و پرزحمت است. كارهاي زيادي در سرتاسر جهان براي توسعه سنسورهاي ابتدايي خاك در حال انجام است كه ممكن است براي كاهش نياز يا تكميل فرآيند تحليل خاك مورد استفاده قرار گيرد. براي ترسيم كربن خاك روش هاي سنجش از راه دور داراي مزيت آشكار- ماهيت سه بعدي تصاوير- هستند اما ابزار مناسبي براي توضيح مورد نياز است. از آنجاكه خاك هاي غني از كربن آلي اغلب توسط ظاهر تيره شان قابل شناسايي اند، بيشتر تحقيقات برايتعيين تغيير پذيري كربن به بازتاب در محدوده باندهاي مرئي توجه دارد. براي تعيين رنگ خاك، خاك شناسان از سيستم رنگ سنج استفاده كرده اند كه نياز به تطبيق بصري بين نمونه هاي خاك و تراشه هاي رنگ استاندارد دارد و براي اندازه گيري دقيق رنگ كمتر مناسب مي باشد. روش هاي تحليلي معمول براي خصوصيات خاك وقت گير، مخرب براي نمونه ها و اغلب موجب بكار بردن بسيارياز مواد شيميايي مي باشد. مزاياي كاربرد سنجش از راه دور، شامل نمونه برداري ساده از خاك الك شده، عدم نياز به كاربرد مواد شيميايي و سمي، غيرمخرب بودن آن براي طبيعت و اينكه سريع، ارزان و با دقت بالا انجام مي شود.

Soil carbon plays an important role as a major source of plant nutrients and as an active agent in soil structure development. Precision agriculture requires detailed spatial information on soil properties to manage crop production with increased farm profits and reduced environmental impacts. The creation of high-resolution digital soil maps for use in applications like precision agriculture requires the collection of good-quality high spatial resolution information. Conventional soil analysis is expensive, time consuming and laborious. A vast amount of work is being conducted worldwide to develop proximal soil sensors that may be used in situ to lessen the need for or to complement conventional soil analysis. For mapping soil carbon, remote sensing approaches have an obvious advantage – the spatially explicit nature of images – but a suitable means of quantification is needed. Since soils rich in SOC are most often identified by their dark appearance, most research has looked at reflectance within visible bands to quantify and map carbon variability. To quantify soil colour, soil scientists use the colorimetric system that requires visual matching between the soil sample and standard colour chips. conventional analytical methods exchangeable individually for most of the soil properties are time consuming, destructive of samples and often use many chemical reagents. The advantages of using remote sensing include the simplicity of sample pre-treatment (sieving of soils), its lack of chemical reagents, its non-destructive nature, and the fact that it is rapid, inexpensive and accurate for analysis