مقايسه شاخص‎هاي مختلف طيفي پوشش گياهي براي ارزيابي از دور شاخص سطح برگ گندم (Triticum aestivum L.) زمستانه در مشهد

توانايي دقيق و سريع به دست‎آوردن شاخص سطح برگ (LAI) يك جزء ضروري در تحقيقات بوم شناختي است كه به درك پديده توليد زيست توده گياهي كمك مي‎كند. يكي از رايج‎ترين روش‎هاي تعيين تغييرات مكاني و زماني اين شاخص در مقياس منطقه‎اي، استفاده از شاخص تفاضل نرمال‎شده بازتابش سطحي (NDVI) است. با توجه به حساسيت كم اين شاخص به مقدار متوسط تا زياد شاخص سطح برگ، اين تحقيق با هدف بررسي ارتباط ساير شاخص‎هاي پوشش گياهي با شاخص سطح برگ گندم (Triticum aestivum L.) و دقت آن‎ها در برآورد شاخص سطح برگ انجام شد. بدين منظور اندازه‎گيري شاخص سطح برگ در پنج تاريخ از 17 مزرعه واقع در مزارع آستان قدس رضوي مشهد در طول فصل رشد گندم در سال 13941393 صورت گرفت. با توجه به طول دوره رشد گندم از تصاوير سري زماني سنجنده OLI ماهواره لندست 8 به‎منظور محاسبه شاخص‎هاي پوشش گياهي (NDVI، DVI، EVI1، EVI2، G1، G2، IPVI، SAVI، TDVI و RVI) استفاده شد. براي انتخاب متغير برآورد كننده مناسب و مدل‎سازي آماري از روش رگرسيون ساده (خطي، درجه دوم، نمايي) و رگرسيون خطي دوگانه و رگرسيون خطي چندگانه به روش پيش‎رونده و پس‎رونده استفاده شد. در نهايت براي اعتبارسنجي و درستي مدل‌هاي ارائه شده از سنجه‌هاي آماري جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE)، ميانگين قدر مطلق خطا (MAE)، دقت نقطه‎اي نسبت به مقدار واقعي (E) و ضريب همبستگي (r) استفاده شد. نتايج حاكي از افزايش دقت برآورد شاخص سطح برگ گندم با استفاده از شاخص NDVI و SAVI و توابع نمايي (به ترتيب به 18/1 و 1) نسبت به مدل خطي (به ترتيب 46/1 و 26/1) است. اين افزيش دقت به دليل برآورد دقيق‎تر شاخص سطح برگ در بازه 0 تا 4 شاخص سطح برگ واقعي و مقدار ثابت شاخص سطح برگ شبيه‎سازي در بازه شاخص سطح برگ واقعي 6 تا 10 مي‎باشد. لازم به ذكر است كه، ميزان دقت برآورد شاخص سطح برگ با استفاده از تركيب اين دو شاخص نسبت به مدل خطي هر كدام از اين شاخص‌ها افزايش يافته است. هم‌چنين، بالاترين دقت در برآورد شاخص سطح برگ از تركيب شاخص G2 با SAVI و EVI1 (به ترتيب 03/1، 03/1) به دليل حساسيت بيشتر شاخص G2 به شاخص سطح برگ متوسط و بالا نسبت به NDVI مشاهده شد. علاوه بر اين دقت مدل گزينش پيش‎رونده و پس‎رونده نسبت با ساير مدل‎ها در برآورد شاخص سطح برگ، به دليل حساسيت بيشتر مدل به شاخص سطح برگ بالاتر از 6، بهبود يافته است (به ترتيب 87/0 و 95/0). اگرچه دقت برآورد شاخص سطح برگ گندم در روش گزينش پيش‎رونده نسبت به تمامي مدل‎ها بيشتر است، اما محاسبه آن نياز به استفاده از پارامترهاي زيادي است.