تخمین محصول سیب زمینی با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنتینل-2، مطالعه موردی: شهرستان سراب

کشت سیب زمینی به عنوان یکی از محصولات کشاورزی جایگاه ویژه ای در سبد غذایی انسان ها دارد و پس از ذرت و گندم، سومین منبع غذایی در جهان است. مدل های سنتی کشت سیب زمینی محدودیت هایی از قبیل هزینه زیاد، به دست آوردن داده ورودی مورد نیاز و کمبود اطلاعات مکانی در برخی موارد باعث شد که این مدل ها به فراموشی سپرده شوند. با تکیه بر علوم نوین و فناوری های جدید، پیشرفت های چشمگیری درزمینه تولید و کیفیت محصولات زراعی رخ داده است. هدف از انجام این پژوهش مشخص نمودن بهترین بازه زمانی باهدف تولید مدل های تخمین برای محصول سیب زمینی و همچنین تعیین بهترین الگوریتم برای مدل سازی و درنهایت دستیابی به بهترین دقت برای پیش بینی میزان محصول تولیدی و کیفیت آن هست. در کنار این موارد تاثیر عوامل زمینی مانند آبیاری، سم پاشی، کود دهی و میزان بارش نیز به عنوان فاکتورهای موثر مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق ادغام داده های ماهواره ای و داده های زمینی بر روی 40 سایت کشت سیب زمینی در شهرستان سراب استان آذربایجان شرقی جهت تخمین محصول قابل برداشت است. از تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 که برای استخراج شاخص NDVI اراضی مورد مطالعه استخراج شد و میزان همبستگی آن ها با داده های زمینی به دست آمد. بیشترین همبستگی در تاریخ 28 خرداد به میزان 0.48 بود. دلیل پایین بودن این همبستگی غده بودن سیب زمینی و تاثیر کم سبزینگی روی محصول تولیدی می باشد. برای مدل سازی از چهار الگوریتم یادگیری ماشین استفاده شد که روش فرآیند گوسی بهترین نتایج را بهمراه داشت (0.61R2=). نتایج نشان داد که برای افزایش دقت مدل سازی و تولید مدل های تخمین می توان از داده های ماهواره ای با رزولوشن بهتر استفاده کرد تا نتایج بهتری تولید شود و همچنین می توان تعداد اراضی که به عنوان داده آموزشی برای مدل سازی استفاده می شدند را بالا برد تا مدلی دقیق تولید گردد.