آموزش محاسبه ی شاخص رطوبت خاک (SMI) در GIS

22000$

در این قسمت به بررسی چگونگی محاسبه ی شاخص رطوبت خاک(SMI) خواهیم پرداخت. در روند این آموزش نحوه ی برآرود ndvi و همچنین دمای سطح زمین(LST) بررسی می شود.

توضیحات

از جمله آموزش های این قسمت می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1_ باز کردن تصاویر لندست 8

2_ رسم شیپ فابل

3_ برش تصاویر بر اساس باند مورد نظر

4_ برآورد شاخص پوشش گیاهی(ndvi)

5_ محاسبه دمای سطح زمین(lst)

6_ محاسبه ی شاخص رطوبت خاک

7_ تبدیل بازه ی خروجی به بازه ی مورد نظر

8_ ایجاد مختصات جغرافیایی

9_ بررسی لجند

10_ اموزش دریافت خروجی با فرمت عکس در arc map

رطوبت خاک بخش مهمی از تجزیه تحلیل آب و هوا، پوشش گیاهی و خشکسالی را شامل می شود. این آموزش نحوه محاسبه شاخص رطوبت خاک را توضیح می دهد. هدف از این مطالعه ارزیابی میزان رطوبت موجود در خاک و نقشه برداری از رطوبت خاک با استفاده از داده های سنجش از دور در منطقه توتک دریاچه ی تشک در استان فارس است. ما از تکنیک سنجش از دور استفاده می کنیم که متکی بر استفاده از شاخص رطوبت خاک(SMI) است که از داده های به دست آمده از سنسورهای ماهواره ای لندست 8 استفاده می کند. رابطه بین دمای سطح زمین (LST) و شاخص تفاوت پوشش گیاهی (NDVI) بر اساس پارامترهای آزمایشی برای شاخص رطوبت خاک نیز بررسی خواه شد.

داده های ماهواره ای چند طیفی (باند های مرئی ، سرخ و فرو سرخ نزدیک(NIR) و سنسور فروسرخ حرارتی(TIRS) برای ارزیابی LST و تهیه نقشه شاخص های پوشش گیاهی استفاده شد. برای تعیین LST و NDVI از سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) بر اساس مقاله ی آورده شده استفاده شد. NDVI و LST به عنوان داده های ضروری برای بدست آوردن محاسبه SMI در نظر گرفته می شوند. مقادیر NDVI در محدوده 1 تا 1 قرار دارند که در آن مقادیر منفی از بین رفتن پوشش گیاهی یا پوشش گیاهی آلوده است، در حالی که مقادیر مثبت پوشش گیاهی سالم و متراکم را توضیح می دهد. مقادیر LST دمای سطح در درجه سانتی گراد است. SMI به دسته هایی از خشکسالی بدون خشکسالی تا خشکسالی شدید برای ارزیابی کمی خشکسالی طبقه بندی می شود.

نتیجه نهایی با مقادیر 0 تا 1 قابل دستیابی است، جایی که مقادیر نزدیک به 1 مناطق با مقدار کمی پوشش گیاهی و دمای سطح و سطح بالاتری از رطوبت خاک را نشان می دهند. مقادیر نزدیک به 0 مناطق دارای مقدار زیادی پوشش گیاهی و درجه حرارت سطح هستند و سطح پایینی از رطوبت خاک را نشان می دهند. نتایج نشان می دهد که این روش می تواند به طور موئر برای تخمین رطوبت خاک از تصاویر Landsat استفاده شود، که برای نظارت بر خشکسالی کشاورزی و ارزیابی بلایای سیل ارزشمند است. رطوبت خاک یک پارامتر کلیدی است که به طور مستقیم یا غیر مستقیم بر چرخه آب تأثیر می گذارد. تولید محصولات زراعی در مناطق دیم عمدتا به آن بستگی دارد و همچنین روشهای آبیاری را می تواند تحت تائیر خود قرار دهد. این شاخص با پدیده های مختلف هیدرولوژیکی مانند خشکسالی، آب و هوا و پوشش گیاهی مرتبط است. داده های جمع آوری شده برای تجزیه و تحلیل رطوبت خاک در دراز مدت و همچنین داده هایی با وضوح زمانی و مکانی بالاتر برای ارزیابی میزان و شدت خشکسالی بسیار دقیق ارزشمند است. رطوبت سطحی خاک بسیار حساس است که بسته به زمان و مکان متفاوت است. مطالعات مختلفی برای ارزیابی رطوبت خاک انجام شده است.

دو روش اندازه گیری رطوبت خاک عبارت است از سنجش از دور spcaborne که بر اساس بخش فرو سرخ حرارتی طیف الکترو مغناطیس است. اندازه گیری های درجا می تواند برآورد دقیقی از رطوبت خاک را ارائه دهد، اما هم زمان بر است و هم هزینه بر است و تنها نمایانگر مساحت کوچکی(چند دسی متر مربع) است. با این وجود، تعدادی استراتژی را می توان برای ارتقاء مشاهدات زمینی پراکنده فضایی اتخاذ کرد، که برای کالیبراسیون و اعتبارسنجی مدل های سطح زمین و بازیابی رطوبت خاک ماهواره ای بسیار ارزشمند است. از تکنیک های سنجش از دور فروسرخ حرارتی برای به دست آوردن رطوبت سطحی خاک، که معمولاً به عنوان محتوای آب لایه فوقانی خاک نامیده می شود، در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی از دهه 1970 استفاده شده است. شاخص رطوبت خاک(SMI) به عنوان نسبت تفاوت بین رطوبت فعلی خاک و نقطه پژمردگی دائمی به ظرفیت مزرعه و رطوبت باقی مانده خاک تعریف می شود. مقادیر شاخص از 0 تا 1 متغیر است که 0 نشان دهنده شرایط شدید و 1 نشان دهنده شرایط بسیار مرطوب است

جبار مجیدی
مدرس
43 دقیقه
زمان
فارس_دریاچه تشک
محل پژوهش
129
تعداد بازدید