ارزيابي پتانسيل تصاوير سنجنده OLI در تفكيك شش رقم گندم ايراني با استفاده از كتابخانه ي طيفي

Evaluation of OLI images in the separation of six Iranian wheat varieties using spectral library

تهيه ي اطلاعات مربوط به سطح زير كشت گندم و ميزان محصول آن، تامين كننده ي مديريت موفق و پايدار در سياستگذاري هاي اقتصادي براي اين كالاي راهبُردي مي باشد. بررسي بازتاب طيفي گياهان با استفاده از طيف سنجي ميداني و تشكيل كتابخانه ي طيفي امكان تفكيك ارقام مختلف گندم و تهيه ي نقشه ي پراكندگي آنها را افزايش مي دهد. به همين منظور منحني رفتار طيفي مربوط به شش رقم گندم به نام هاي بهار، چمران، پيشتاز، شيراز، شيرودي و ياواروس در مزرعه ي موسسه ي تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر كرج در سه مرحله ي رويشي اندازه گيري شدند. مشاهدات توسط دستگاه طيف سنج ميدانيASD FieldSpec®3 در نور و شرايط طبيعي اخذ گرديدند. در مرحله ي پيش پردازش سه محدوده ي نويزي متاثر از بخار آب، شناسايي و حذف شدند. سپس به منظور كيفي سازي داده هاي جمع آوري شده با استفاده از روش هاي آماري مشاهدات اشتباه كنار گذاشته شدند. اين پژوهش در دو گام اصلي طراحي و اجرا شد. در گام اول تابع پاسخ طيفي سنجنده ي OLI كه بر روي ماهواره ي لندست 8 نصب شده است، بر روي طيف هاي كتابخانه اعمال گرديد. سپس با استفاده از معيارهاي شباهت طيفي و بيست و هفت شاخص گياهي مهم حساس به غلظت كلروفيل، شدت فتوسنتز، نيتروژن و ميزان آب موجود در تاج گياه و غيره، حد نهايي تفكيك پذيري ارقام گندم مورد مطالعه، برآورد شد. در گام دوم با انجام بازديد ميداني از منطقه ي مورد مطالعه و اخذ تصاوير ماهواره اي سنجنده ي مورد نظر با استفاده از طيف هاي كتابخانه ي طيفي، طبقه بندي مزارع شناسايي شده، صورت گرفت. نتايج حاصل تفكيك پذيري قابل ملاحظه ي رقم گندم ياواروس را از ساير ارقام، هم در طيف هاي ميداني و هم در تصاوير ماهواره اي نشان داد.

Information provision about areas under cultivation of wheat and amount of its products, supplies the successful and sustainable management in the economic policies of this product. Introduction of high spectral and special resolution satellite data has enabled production of such information in a timely and accurate manner. Analysis of the spectral reflectance of plants, using field spectrometry and spectral library formation, increase the possibility of separating various wheat species and distribution map preparation. So, spectral behavior curve for 6 type of wheat called; Bahar, Chamran, Pishtaz, Shiraz, Shiroodi and Yavarous was measured at three stage of growth at the "Seed and plant improvement Institute", Karaj, Iran. Measurements were carried out using a field spectroradiometer in the range of 350-2500 nm wavelength under natural light and environmental conditions. At the pre-processing stage, three noisy ranges effected by vapor was detected and omitted to enhance the gathered data quality, wrong observation were omitted by using statistical methods. To highlight probable spectral reflectance differences of studied types, first, spectral response function of OLI sensor was applied to spectral library. Then, by using 27 important vegetation indices and sensible to chlorophyll density, photosynthesis, Nitrogen and water content severity at the plant canopy, final separately threshold was estimated in the case of time series and single time. Next, by field visits in the fields at the Noor Abad Mamassani, Fars, Iran, identified fields were classified by using Landsat 8 OLI imageries and spectrums in the spectral library. Results showed the significant separation between Yavarous type and the others