امكان‌سنجي تخمين تنش آبي پنبه بر اساس شاخص‌هاي طيفي تصاوير ماهواره لندست و سنتينل 2

سابقه و هدف: كمبود آبي به عنوان يكي از عوامل تنش محصول پنبه، يك واكنش نسبت به تغييراتي است كه در محيط رشد گياه رخ مي‌دهد و بر روي ميزان بهره‌وري محصولات زراعي اثر منفي مي‌گذارد كه با وجود روش‌هاي مختلف مديريت زمين‌هاي زراعي، به خوبي قابل پيشگيري است. مديريت زمين‌هاي زراعي نيازمند استفاده از داده‌ها و اطلاعات كافي از بخش‌هاي مختلف اراضي زراعي بوده و در اين صورت است كه مي‌توان بهره‌وري را به شكل قابل توجهي ارتقاء داد.مواد و روش‌ها: منطقه مورد مطالعه در محدوده اراضي پنبه روستاهاي شيرعلي‌آباد و سيستاني ‌محله از توابع بخش خدمات كشاورزي انجيرآب شهرستان گرگان در مختصات جغرافيايي 22 52o36 تا 52 52o36 عرض شمالي و 55 21o54 تا 50 20o54 طول شرقي است. پايش دقيق و مستمر محتواي رطوبتي خاك، به عنوان نماينده تنش رطوبتي خاك، با اندازه‌گيري‌هاي ميداني رطوبت خاك و ديگر پارامترهاي محيطي (دماي محيط، دماي سطح برگ، شاخص سطح برگ و همچنين شوري)، در طي فصل رشد (اواخر ارديبهشت تا اواخر مهر) به مدت 5 ماه صورت گرفت. پس از استخراج باندهاي طيفي از تصاوير ماهواره‌اي لندست و سنتينل 2، شاخص‌هاي طيفي محاسبه شدند. با استفاده از روش‌هاي رگرسيون چند متغيره خطي (MLR) و رگرسيون درختي M5 ارتباط بين شاخص‌هاي طيفي به عنوان متغير مستقل و رطوبت سطحي خاك به عنوان متغير وابسته، جستجو و در نهايت مدل بهينه با بررسي معيارهاي ارزيابي خطا با بيشترين دقت و كمترين خطا حاصل شد.يافته‌ها: مدل درختي M5 نسبت به MLR از دقت بالاتري در برآورد تنش آبي پنبه برخوردار بود؛ بطوريكه در ماهواره لندست ضريب تبيين را از 0.51 به 0.79 افزايش، و مقدار خطا را از 4.2 درصد به 2.9 درصد كاهش داد. همچنين ماهواره لندست نسبت به ماهواره سنتينل 2 از دقت بالاتري برخوردار بود. بطوريكه در سنتينل 2 حداكثر ضريب تبيين 0.46 و خطاي 4.9 درصد به دست آمد. در ماهواره لندست شاخص حرارتي LST تأثيرپذيري زيادي از تغييرات تنش آبي نشان داد و تركيب 3 شاخص حرارتي LST، پوشش گياهي NDVI و شوري SI2 با ضريب تبيين 0.76 و مقدار درصد خطاي 3.3، نتايج قابل قبولي را ارائه نمود.نتيجه‌گيري: تأثير تنش آبي در بازتاب، در محدوده مادون قرمز و حرارتي باعث شد تا شاخص‌هاي حرارتي و آبي مانند LST، NMDI، NDWI و WI در اجراي گام به گام مدل درختي M5 تأثير قابل توجهي داشته باشد. بطوريكه شاخص حرارتي LST در ماهواره لندست و شاخص‌هاي آبي NDWI و NMDI در ماهواره سنتينل 2 از نقش مؤثرتري در برآورد تنش آبي برخوردا بودند. اط طرفي فقدان باند حرارتي در سنتينل 2 باعث كاهش دقت آن نسبت به ماهواره لندست شده است.