زیست آنلاین - پایش اراضی کشاورزی و دریاچه ها با تصاویر ماهواره ای

پایش اراضی کشاورزی و دریاچه ها با تصاویر ماهواره ای

سازمان فضایی ایران، با استفاده از تصاویر ماهواره ای، سطح زیرکشت باغستان‌های شمالی کشور و وضعیت ۳ دریاچه در استان فارس را مورد پایش قرار داد.

به گزارش زیست آنلاین، پایش محصولات کشاورزی به طور منظم در سازمان فضایی ایران در حال انجام است و با توجه به اینکه فناوری فضایی در خدمت جامعه و مدیریت صحیح و به روز هر کشور می آید، این پایش ها نیز می‌تواند ابزاری قدرتمند برای مدیریت حوزه کشاورزی در کشورمان باشد.

سازمان فضایی ایران وضعیت سطح زیرکشت باغستان‌های نیمه گرمسیری (مرکبات، کیوی، انار) استان مازندران و گیلان را با استفاده از تصاویر ماهواره های سنجش از دور استخراج کرد.

براین اساس گزارش های دریافتی از سطح زیرکشت محصولات کشاورزی با استفاده از داده های ماهواره ای، از سوی سازمان فضایی ایران در اختیار مدیران استانی قرار می‌گیرد تا با ارائه اطلاعات دقیق، صحیح و به روز، از فناوری فضایی برای مدیریت بهتر کشور بهره برداری شود.

تولید این نقشه ها و برآورد سطح زیرکشت محصولات کشاورزی در استان های مختلف کشور می تواند در مدیریت سطح کلان کشاورزی بسیار مهم و موثر باشد و براساس این اطلاعات صحیح، می توان تصمیمات صحیح و درست اتخاذ کرد.

استخراج نقشه سطح زیر کشت باغستان‌های استان مازندران و گیلانهدف از انجام این طرح ، تهیه نقشه باغستان‌های استان مازندران و گیلان مبتنی بر پردازش داده‌های ماهواره‌ای سال ۱۳۹۷ با رویکرد عملیاتی، کمترین هزینه، در نهایت دقت و سریعترین زمان ممکن بنا به نیاز فوری اعلام شده از سوی وزارت جهادکشاورزی بوده است.

با توجه به داده های ماهواره‌ های سنجش از دور در دسترس، در این پایش، داده‌ های ماهواره‌ای سنتینل-۲ (منظومه‌های A و B) آژانس فضایی اروپا با قدرت تفکیک مکانی حداکثر ۱۰ متر و پوشش هفتگی، مورد استفاده قرار گرفتند؛ همچنین با توجه به ابرناکی بالای مناطق شمالی کشور از داده‌های ماهواره‌ای دیگر از قبیل لندست -۸ و همچنین ماهواره راداری سنتینل-۱ (آژانس فضایی اروپا) نیز، استفاده شده است.

داده های ماهواره ای

در کنار این مجموعه داده‌ها، با توجه به پیچیدگی خاص استان‌های شمالی کشور از حیث پوشش‌های متنوع منابع زمینی و شباهت‌ های طیفی، جدیدترین الگوریتم‌ها و تکنیک‌های پردازش داده‌های ماهواره‌ای طی فرایند تحلیل سری زمانی و مطالعات سنجش فنولوژیک مبنا، مورد استفاده قرار گرفته است.

در انتخاب فرایندهای پردازشی نیز سعی شده بر مبنای واقعیات و توانمندی‌های حداکثری داده‌های ماهواره سنجش از دور و پوشش زمینی بسیار متنوع، کلاس‌های کاربری باغی قالب در استان های مازندران و گیلان، با حداقل عدم قطعیت استخراج شوند؛ به نحوی که از لحاظ طیفی و مبنای فیزیکی، نتایج قابل استناد بوده و برای پایش‌های آتی نیز جهت کشف تغییرات مورد استفاده قرار گیرد.

باتوجه به فقدان مطالعه میدانی در این طرح، از تصاویر ماهواره‌های با قدرت تفکیک مکانی کمتر از ۱ متر، نمونه‌ های آموزشی و آزمایشی استخراج و جهت ارزیابی دقت نقشه حاصل مورد استفاده قرار گرفتند. نتیجه حاصل از فرایند ارزیابی بیانگر صحت پارامتر آماری «تولید کننده» به میزان ۹۳ درصد و پارامتر آماری «مصرف کننده» ۹۱ درصد و در سطح اطمینان ۹۵ درصد آماری است.

با در نظر گرفتن مجموعه ظرفیت‌ها، پایش و رصد کلاس‌های کاربری مربوط به باغات با میوه‌های نیمه گرمسیری (انواع مرکبات، کیوی و انار) در استان مازندران و نقشه نهایی تولید شده بیانگر آن است که سطح زیر کشت باغستان‌های نیمه گرمسیری این استان به مساحت ۱۱۸ هزار و ۴۴۱ هکتار بوده و شهرستان‌های ساری، قائم شهر و تنکابن به ترتیب با میزان سطح ۳۰۰۷۴، ۱۶۸۸۳ و ۱۵۵۸۰ هکتار مقام اول تا سوم را در این استان در خصوص وجود باغستان های نیمه گرمسیری، به خود اختصاص می‌دهند.

محصول نهایی این طرح با توجه به سفارش وزارت جهاد کشاورزی، نقشه سطح زیر کشت باغستان‌های شمال کشور (کلاس نیمه گرمسیری) است که در نمودار زیر، پراکندگی این باغستان‌ها همراه با آمار مربوط به هر شهرستان آمده است. کلیه فرایند تولید نقشه با وجود حجم بالای تصاویر ماهواره ای در بازه زمانی حدود ۱۰ روز انجام پذیرفت .

نقشه سطح زیر کشت در شمال

در تولید این نقشه از ۱۹۸ فریم تصویر ماهواره‌ای اپتیک و ۳۸ فریم تصویر ماهواره ای رادار در باند C استفاده شده است.

درهمین حال با بهره‌گیری از تحلیل سری زمانی و برازش معادلات هارمونیک و روش حذفی، کلاس باغات نیمه گرمسیری، که عمدتا همیشه سبز هستند، از تمامی اهداف زمینی که شباهت‌های فیزیکی و هندسی با اهداف باغی داشتند (ازقبیل جنگل‌های تنک، جنگل‌های همیشه سبز، درختچه‌های حاشیه‌های جنگلی و سطح سبز داخل بافت‌های مسکونی)، با دقت بالا استخراج شدند.

نقشه پراکندگی باغستانهای گیلان

نقشه فوق، تنوع محصولات کشت در استان گیلان را نشان می دهد.

بیشتر بخوانید: نقش ماهواره ها به عنوان ابزار تشخیص گرمایش آب و هواییرصد ۳ دریاچه با تصاویر ماهواره‌ایرئیس سازمان فضایی ایران گفت: رصد وضعیت ۳ دریاچه در استان فارس از طریق تصاویر ماهواره ای نشان می دهد که دریاچه بختگان در استان فارس به صورت کامل خشک شده است.

مرتضی براری با انتشار تصاویری در صفحه اینستاگرام خود نوشت: تصاویر ماهواره‌ای هفته اول بهمن ماه نشان می دهد که دریاچه بختگان در استان فارس به صورت کامل خشک شده است.

وی ادامه داد: البته وضعیت مساحتی هر ۳ دریاچه طشت، بختگان و مهارلو در استان فارس نسبت به بهمن ماه سال گذشته تغییری نداشته است.

به گزارش مهر، پایش ماهواره ای دریاچه های مهارلو، طشک و بختگان در حال حاضر با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و با کمک فناوری سنجش از دور در فواصل منظم انجام و سطوح آبی آنها استخراج می شود.

سازمان فضایی ایران در پروژه ای با عنوان «پایش ماهواره ای زمین»، نتایج حاصل از وضعیت دریاچه های کشور را برمبنای داده های ماهواره ای به تفکیک ماه ارائه می‌کند. نمودار تغییرات سطح این دریاچه ها در یک دوره ۴۰ ساله (از تیر ۱۳۵۵ الی مرداد ۱۳۹۵) توسط اطلاعات ماهواره‌ای سازمان فضایی ایران در دسترس قرار دارد.

تصویر ماهواره ای زیر، وضعیت مساحت آبی دریاچه های مهارلو، طشک و بختگان واقع در استان فارس را در بهمن ماه ۱۳۹۷ نشان می دهد.

تصویر ماهواره ای از ۳ دریاچه در استان فارس

در این تصویر ماهواره‌ای، حریم های آبی رنگ کوچکی در برخی دریاچه ها دیده می شود. تاریخ این تصویر مربوط به ۶ بهمن ۹۷ است که با استفاده از تصویر ماهواره AQUA و سنجنده MODIS در ترکیب باندی ۱-۱-۲ به دست آمده است.

نمودار تغییر مساحت ۳ دریاچه در فارس در اثر خشکسالی

نمودار بالا نیز مساحت ۳ دریاچه را از ابتدای سال ۹۶ و برمبنای پایش تصاویر ماهواره ای نشان می دهد. در این تحقیق از طبقه بندی رقومی تصاویر ماهواره ای برای محاسبه سطح آب دریاچه‌ها بهره گرفته شده است.

این روش بر پایه اختلاف طیفی پدیده های گوناگون در باندهای مختلف طیفی استوار است. بدین منظور با استفاده از شاخص تشخیص آب (NDWI)، سطوح آبی دریاچه های مهارلو، بختگان و طشک از تصاویر ماهواره ای Terra/Aqua، سنجنده MODIS و همچنین تصاویر ماهواره ای سری LANDSAT در سال های متوالی، استخراج و مساحت آنها برآورد شده است.

بیشتر بخوانید: علوم فضایی در خدمت مدیریت مصرف آب