پايش درصد پوشش بقاياي گياهي و شدت خاك‌ورزي با بهره‌گيري از فناوري سنجش از دور

Use of Remote Sensing to Monitor Crop Residue Coverage and Tillage Intensity

در اين مطالعه، براي تخمين دو معيار مهم ارزيابي كيفي خاك‌ورزي حفاظتي، يكي درصد پوشش بقاياي گياهي و ديگري شدت خاك‌ورزي، از فناوري سنجش از دور استفاده شده است. توانايي داده‌هاي تصوير چندطيفي سنجنده WorldView-2 با استفاده از يازده شاخص طيفي و آناليز جداسازي طيفي خطي ارزيابي شد. بدين منظور در مزارع گندم منطقه مرودشت در استان فارس، پس از برداشت 120 پلات آزمايشي در نظر گرفته شد. در اين پلات‌ها درصد پوشش بقاياي گياهي سطح خاك با روش خط مورب اندازه‌گيري و ثبت شد. داده‌هاي ماهواره‌اي از تصوير سنجنده WorldView-2 استخراج و همبستگي درصد پوشش بقاياي گياهي در زمين، با داده‌هاي تصاوير ماهواره‌اي بررسي شد. نتايج نشان مي‌دهد كه درصد پوشش بقاياي گياهي در سطح خاك با شاخص‌هاي IPVI، RVI 1 و GNDVI همبستگي بالايي دارد (R2 = 0.84 - 0.85). درصد پوشش بقاياي گياهي در تصوير ماهواره‌اي، كه با آناليز جداسازي طيفي خطي تخمين زده شده بود، با داده‌هاي به ­دست آمده از روش خط مورب، كه در پلات‌هاي آزمايشي اندازه‌گيري شدند، همبستگي مناسبي دارد (R2 = 0.76). براي پيش‌بيني شدت خاك‌‌ورزي در مزارع مورد مطالعه، دو شاخص طيفي IPVI و RVI1 انتخاب شدند كه بالاترين همبستگي با درصد پوشش بقاياي گياهي را در سطح خاك نشان دادند. دقت طبقه ­بندي شدت خاك‌ورزي به ­كمك اين دو شاخص در شرايط مختلف 100 – 83 درصد است.

Satellite imagery was used as a rapid and spatially explicit method to delineate crop residue cover and to estimate the use and intensity of conservation tillage. The potential of multispectral high-spatial resolution of WorldView-2 local data was evaluated using 11 satellite spectral indices and linear spectral unmixing analysis (LSUA). Experimental plots were examined; residue cover was measured at each location using the line transect method and recorded as ground control. The output of the indices and LSUA were individually correlated to the control and R2 was calculated. Results indicate that crop residue cover was related to IPVI, RVI1 and GNDVI spectral indices and satisfactory correlations were established (.084 - 0.85). The crop residue cover estimated using LSUA correlated with the ground residue data (0.76). The infrared percentage vegetation index (IPVI) and ratio vegetation index (RVI) had maximum R2 values and were considered appropriate for classification of tillage intensity. Classification accuracy of the IPVI and RVI indices under different conditions varied from 83% to 100%, indicating they were in good agreement with ground measurement, observations and field records.