تخمین هدایت الکتریکی خاک با استفاده از تصاویر فراطیفی هایپریون، مطالعة موردی: شمال دشت اورمیه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد رشتة خاک‌شناسی دانشکدة کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشیار دانشکدة کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس‌

3 استادیار پژوهش مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان آذربایجان غربی

4 کارشناس ارشد رشتة سنجش از دور دانشگاه تربیت مدرس‌

چکیده

شوری و قلیایی بودن خاک یکی از مشکلات عمده در مناطقی است که میزان بارندگی در آن‏ها کمتر از میزان تبخیر و تعرق است. در چنین شرایط اقلیمی نمک‏های محلول در سطح خاک تجمع می‌یابند و سبب کاهش عملکرد و حاصل‌خیزی خاک می‏شوند. بنابراین، شناسایی اراضی شور و گسترة آن در این خاک‏ها می‏تواند به اصلاح و بهبود مدیریت آن‏ها کمک کند. این پژوهش با هدف تخمین مقادیر هدایت هیدرولیکی خاک‏های شور با استفاده از تصاویر ماهواره‏ای هایپریون EO-1 در شمال دشت اورمیه انجام شد. در این بررسی، پاسخ طیفی (Spectral Response) 40 نمونة خاک به‌وسیلة طیف‏سنج اسپکترورادیومتر اندازه‏گیری شد. تصویر ماهواره‏ای هایپریون نیز برای شناسایی و طبقه‏بندی کلاس‏های شوری از آرشیو سایت USGS گرفته شد. بعد از تصحیحات لازم بر روی این تصاویر، باندهای حساس به شوری از نمونه‏های طیف‏سنجی شده شناسایی، و شاخص شوری مناسب ایجاد شد. نتایج نشان داد که شاخص شوری حاصل از باندهای 41 و 219، بالاترین همبستگی(89/0=2R) را با مقادیر شوری دارند. برای برآورد میزان شوری از مقادیر شاخص شوری با استفاده از رگرسیون خطی تک‌متغیره مدلی استخراج شد که این مدل با 2/1 RMSE= میلی‌زیمنس بر سانتی‌متر و 8/0 =2R اعتبارسنجی شد، سپس مدل به‌دست‌آمده بر روی تصویر ماهواره‏ای به‏صورت پیکسل به پیکسل اجرا و صحت کلی 75درصد و ضریب کاپای 65درصد تعیین شد که نشان می‏دهد داده‏های هایپریون پتانسیل قابل‏قبولی را برای پیش‏بینی مقادیر شوری در منطقة مطالعه‌شده دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Estimating of the Soil Electrical Conductivity by Using EO-1 Hyperion Satellite Images: A case Study in the North of the Uremia plain

نویسندگان [English]

  • Mina Imani 1
  • Hosseinali Bahrami 2
  • Reza Sokouti 3
  • Fazeze ghorbannezhad 4
1 MSc Graduated, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Iran
2 Associate Professor, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Iran
3 Scientific Member, Research Center of Agriculture and Natural Resources, West Azerbaijan, Iran
4 MSc Graduated, GIS, Tarbiat Modares University, Iran
چکیده [English]

Salinization and alkalization are the most problem in the arid and semi-arid regions, where precipitation is low than evapotranspiration. Under such a climatic condition, soluble salts are accumulated in the soil, which cause lessening of the soil productivity and fertility. So, the identification of the salt affected areas is essential for sustainable soil management. The specific objective of this research is mapping of saline soils by the Hyperion EO-1 satellite images in the Uremia Plain. In this study, spectra responses of the 40 saline soil samples were conducted by the Spectroradiometer Fieldspace 3 and Hyperion image in order to mapping of the soil salinity was acquired from the United State geological survey (USGS) archives. Results indicated a significant correlation (R2= 0.89) between Soil saline Content (SSC) and reflectance percent at the 42 and 219 bands. A soil salinity spectral index (SSI) was constructed from Continuum Removed Reflectance (CR-Reflectance) at 0.762 and 2.345 micrometers. Then, a model for estimation of SSC with SSI was constructed using univariate regression. Model validation yielded a Root Mean Square Error (RMSE) of 1.23 ms/cm and an R2= 0.8. The model was calibrated with a Hyperion reflectance image, on a pixel-by-pixel basis, and reasonable agreements with overall accuracy of 75% and Kappa Coefficient of 0.65. The findings of this project suggest that the satellite hyperspectral data have potential for predicting SSC in this study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hyperion image
  • soil salinity index
  • spectra response
  • spectroradiometr