برآورد رطوبت سطحي خاك و بررسي برنامه‏ريزي آبياري اراضي نيشكر با استفاده از مدل ذوزنقه حرارتي

رطوبت خاك يكي از پارامترهاي كليدي در مطالعات منابع آب و برنامه‏ريزي آبياري مي‏باشد. اندازه‏گيري رطوبت خاك در مقياس كلان كاري بسيار زمان‏بر و پر هزينه است. روش‏هاي سنتي اندازه‏گيري رطوبت خاك در سطح مزرعه نمي‏توانند تغييرات مكاني رطوبت را به بهترين صورت نشان دهند. روش‏هاي نوين مختلفي در خصوص استفاده از داده‏هاي ماهواره‏اي جهت مدل‏سازي رطوبت خاك مبتني بر تصاوير حرارتي توسعه داده شده‏اند. اين پژوهش در سال 1399 با هدف بررسي توانايي تصاوير ماهواره‏اي حرارتي در برآورد رطوبت خاك و برنامه‏ريزي آبياري اراضي كشت و صنعت نيشكر اميركبير واقع در جنوب استان خوزستان انجام شد. به‏همين‏منظور در فصل داشت نيشكر درصد رطوبت خاك براي 9 گذر ماهواره لندست 8 محاسبه شد و با استفاده از تعداد 180 نقطه كنترل زميني مورد ارزيابي قرار گرفت، همچنين به منظور بررسي ارتباط رطوبت خاك با زمان آبياري مزارع، اطلاعات روزانه آبياري 32 مزرعه طي دوره مورد مطالعه ثبت شده بود استفاده گرديد. نتايج بدست آمده نشان داد، دقت مدل در برآورد رطوبت خاك با مقادير اندازه‏گيري شده در سطح مزرعه مناسب است. به‏طوري‏كه جذر ميانگين مربعات خطا نرمال شده (NRMSE) برابر 12.9 درصد و ضريب تبيين (R²) برابر 0.82 حاصل شد. همچنين نتايج رطوبت خاك در مديريت آبياري مزارع نيشكر نشان داد، اين مدل به‏دليل استفاده از باند حرارتي به عوامل محيطي از جمله درصد رطوبت نسبي هوا، دماي هوا و آفت مؤثر است. به‏طوري‏كه (NRMSE) با تنش رطوبتي خاك برابر 24.32‏%، زمان آبياري برابر 22.20‏%، رطوبت متوسط برابر 11.7‏%، رطوبت بالا برابر 13.20‏% و در حال آبياري برابر 8.86‏% بدست آمد. در نتيجه، دقت مدل ذوزنقه حرارتي جهت برنامه‏ريزي آبياري مزارع در برآورد تنش رطوبتي خاك و زمان آبياري مزرعه در برخي از دوره‌هاي فصل رشد نيشكر متوسط است و برآورد مزارعي كه داراي رطوبت مناسب (در حد ظرفيت زراعي)، رطوبت بالا (اشباع) و در حال آبياري، دقت مناسب مي‏باشد.