پایش خاک‌ورزی حفاظتی و شدت خاک‌ورزی با استفاده از تصاویر زمینی و ماهواره‌ای

در دست داشتن اطلاعات مربوط به شدت خاک‌ورزی و پوشش بقایای گیاهی در سطح خاک در اعمال سیاست گذاری‌های مربوط به ترویج کشاورزی، طراحی و تولید ابزار خاک‌ورزی و ارتقای روش‌های مدیریتی و نظارتی سودمند است. روش‌های مرسوم برای تخمین درصد پوشش بقایای گیاهی و شدت خاک‌ورزی مانند روش توزین بقایا، خط مورب و مقایسه تصاویر، خسته‌کننده و وقت‌گیر بوده و در سطح وسیع قابل استفاده نیستند. این تحقیق به منظور بررسی و یافتن یک روش دقیق و سریع برای پایش مدیریت بقایا و شدت خاک‌ورزی انجام شد. در این مطالعه فن‌آوری تصاویر ماهواره‌ای به‌عنوان یک راهکار سریع و آسان برای تخمین درصد پوشش بقایا در سطح خاک و پایشگر خاک‌ورزی حفاظتی و شدت خاک‌ورزی مورد استفاده قرار گرفت. از این رو توانایی داده‌های تصویر چند طیفی سنجنده worldview-2 با استفاده از تعداد یازده شاخص طیفی و آنالیز جداسازی طیفی خطی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور در 90 موقعیت از مزارع آزمایشی پلات‌هایی در نظر گرفته شده و در هر پلات چند عکس توسط یک دوربین عکاسی دیجیتالی از سطح مزرعه برداشت شد. درصد پوشش بقایای سطح خاک در هر عکس با روش پردازش تصویر اندازه‌گیری و متوسط داده‌های همه تصاویر به‌عنوان داده زمینی در آن پلات ثبت شد. داده‌های نظیر ماهواره‌ای از تصویر سنجنده worldview-2 استخراج شده و همبستگی درصد پوشش بقایا در زمین، که با استفاده از پردازش عکس‌های دیجیتالی به‌دست آمده بود با داده‌های تصاویر ماهواره‌ای بررسی شد. نتایج نشان داد که درصد پوشش بقایا در سطح خاک با شاخص‌های ipvi، rvi1، rvi2 و gndvi همبستگی مناسبی دارند (81/0- 74/0r2 =). درصد پوشش بقایا در سطح خاک که با آنالیز جداسازی طیفی خطی تخمین زده شده بود، با داده‌های به‌دست آمده از عکس‌های زمینی همبستگی مناسبی داشت (75/0r2 =). دو شاخص طیفی ipvi و rvi1 که دارای بالاترین همبستگی با درصد پوشش بقایا در سطح خاک بودند برای پیش‌بینی شدت خاک‌ورزی در مزارع مورد مطالعه انتخاب شدند. نتایج نشان داد که دقت طبقه‌بندی شدت خاک‌ورزی به کمک این دو شاخص در شرایط مختلف 100 – 78 درصد و بنابراین بسیار نزدیک به اندازه‌گیری‌ها و مشاهدات زمینی می‌باشد.