بررسي تغييرات ماده خشك و عملكرد گندم در دوره هاي خشكسالي و ترسالي با كمك داده هاي ماهواره اي MODIS در استان اصفهان

Study of wheat yield production over Esfahan province during periods of dry and wet years using MODIS satellite data

علم سنجش از دور و توليدات ماهواره اي حاصل از اين تكنيك نوين از جايگاه خاصي در علوم كشاورزي و منابع طبيعي برخوردار مي باشد. در اين تحقيق، ميزان توليدات گياهي گندم در استان اصفهان براي يك سال تر (84-1383) و يك سال خشك (80-1379) از داده هاي ماهواره اي ماديس استخراج گرديد. بدين منظور 68 تصوير توليدات ماهواره اي موديس مر بوط به انعكاس سطحي زمين (MOD09GA) و دماي سطح زمين LST (MOD11A2) با فواصل زماني هشت روزه استخراج گرديد. با استفاده از اطلاعات ماهواره اي شاخص گياهي NDVI و دماي سطح زمين، ميزان تنش آبي در هر فاصله زماني برآورد گرديد. همچنين توزيع مكاني جذب فعّال تابش فتوسنتزي (APAR)، با استفاده از شاخص گياهي NDVI و داده هاي هواشناسي برآورد گرديد. در نهايت ماده خشك تجمعي، بعنوان بازخوردي از عملكرد گندم، پس از محاسبه APAR، راندمان استفاده از نور خورشيد و نيز تنش آبي در دوره هاي زماني مورد نظر محاسبه گرديد. سپس ماده خشك بدست آمده با كمك شاخص برداشت به عملكرد تبديل شد. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه بطور كلي در دوره تر سالي توليدات گندم در سطح استان اصفهان 4/1 برابر نسبت به دوره خشكسالي افزايش يافته است. نتايج نشان داد كه شهرستان هاي آران و بيدگل، فلاورجان، اردستان بيشترين كاهش و اصفهان بيشترين افزايش ماده خشك را در اين مدت داشته اند. با تعميم اين الگوريتم به ساير استان هاي كشور مي توان نسبت به ارايه الگوهاي پيش بيني عملكرد گندم قبل از برداشت محصول در مقياس كشوري اقدام نمود.

Technique of remote sensing and its satellite products has many implementations in agricultural science and national resources. In this study, wheat yield in Esfahan province, Iran, were derived from MODIS satellite data over periods of 2000-2001(dry year) and 2004-2005 (wet year). For this purposes, 68 MODIS products of surface reflectance (MOD09GA) and land surface temperature LST (MOD11A2) over Esfahan in 8-day time step were collected. By using satellite data of LST and vegetation index NDVI, the amount of water stress during each time steps were estimated from a linear relation. Spatial distributions of active photosynthesis absorb radiation (APAR) were also estimated using NDVI index and meteorological data. Finally, cumulative dry matter as indicator of wheat yield was calculated using APAR, light use efficiency and water stress in each time. Actual biomass by using harvest index, converted to grain yield. The results indicated that the amount of dry matter in wet year (2004-2005) was 1.4 times of predicted production in the dry year (2000-2001). Isfahan city had the highest amount of increase and cities of Bigdel, Felavarjan, Ardestan showed the highest decrease in wheat yield production. Good trend of predicted yield with the observation data indicated a promise for application of this procedure for annual yield prediction before harvesting time in large regional scale.