تعیین مناطق مستعد شیوع بیماری زنگ گندم با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای

گندم یکی از مهمترین غلات در جهان به شمار می آید و نقش بسیار مهمی در چرخه ی اقتصادی جامعه دارد. بنابراین توجه به سلامت آن از اهمیت بالایی برخوردار است. این گونه‌ی گیاهی تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی مختلف دچار بیماری می‌شود. بروز بیماری زنگ گندم در این گیاه موجب کاهش تولید و ایجاد اختلال در چرخه‌ی اقتصادی و مدیریتی در کشور می‌شود. به همین علت پیش‌بینی و پیشگیری از وقوع بیماری زنگ گندم، یکی از دغدغه‌های اصلی مدیریتی به شمار می رود. در این رابطه روشی که بتواند شرایط وقوع بیماری را قبل از بروز آن مشخص کند، می‌تواند مفید واقع شود. با توجه به تحقیقات انجام شده، سه پارامتر دما، رطوبت و پوشش سبزینگی (ndvi)، مهمترین پارامترهای موثر در وقوع بیماری زنگ گندم هستند. در این پژوهش سعی شده است شرایط دمایی، رطوبتی و همچنین میزان پوشش سبزینگی (ndvi) مناسب، با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای استخراج و با برهم نشانی آنها، مناطقی که دارای پتانسیل شیوع بیماری زنگ گندم هستند، شناسایی شوند. منطقه‌ی مورد مطالعه در این پژوهش، کشور آرژانتین انتخاب شده است. تصاویر ماهواره‌ای بکار برده شده با استفاده از سنجنده مادیس با قدرت تفکیک مکانی یک کیلومتر اخذ شده است. خروجی نهایی به صورت ارائه یک تصویر با دو کلاس، شامل مناطق دارای پتانسیل شیوع بیماری زنگ گندم و مناطقی که شرایط وقوع بیماری زنگ گندم در آنها مهیا نیست، می‌باشد. همچنین بازه‌های دمایی، رطوبتی و سبزینگی (ndvi) مناسب برای رخداد بیماری معرفی گردیده و در نهایت الگوریتمی برای شناسایی مناطق دارای پتانسیل شیوع بیماری زنگ گندم ارائه شده است. با توجه به نتایج بدست آمده در این مقاله، وجود دمای بین 2 تا 37 درجه‌ی سانتی‌گراد، رطوبت بالای 19 درصد و ndvi بالای 0.3 به مدت سه روز متوالی، برای شیوع بیماری زنگ گندم مناسب تشخیص داده شده است که با شرایط اعلام شده در مطالعات میدانی مطابقت دارد. همچنین نتایج این ارزیابی نشان می‌دهد که دقت کلی حاصل برای شناسایی مناطق دارای پتانسیل شیوع بیماری زنگ گندم 70. 90 درصد می‌باشد.

determination of the susceptible areas to wheat rust outbreak using threshold values and satellite images

wheat is one of the most important grain crop in the world . this kind of plants getting infected by various natural and human factors. occurrence of disease in this crop may cause disturbance in the circle of economic and management. therefore prediction and prevention of this disease is one of the main concerns for managers. the method that can help to predict the conditions suitable for disease outbreak can be highly useful. so to achieve this goal, it is tried to study the environmental parameters that makes this disease occur. then, based on the obtained parameters and using satellite images, the areas that have the potential of the disease outbreak was detected. the study area in this article is argentina. modis satellite images with a spatial resolution of one kilometer is used. based on previous researches, the parameters such as air temperature, humidity and greenness are the most important parameters to for occurrence of wheat rust disease. the output of this work is an image with two classes of potential zone for rust outbreak and safe zone. the ranges for air temperature, air humidity and greenness for the occurrence of the disease was introduced. finally an algorithm for identification of the potential zone was introduced. according to the results obtained in this study, the temperature between 2 and 37 degrees celsius, humidity more than 19% and the ndvi highre than 0. 3 was suitable for the disease outbreak. the overall accuracy in identification of these zones was 90. 70 percent.