به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « remote sensing » در نشریات گروه « کشاورزی »

  • پری ناز عبدلی، علی خانمیرزایی*، سعید حمزه، شکوفه رضائی، سمیه مقیمی
    هدف از این مطالعه، توسعه مدل های یادگیری ماشین جهت برآورد کربن آلی خاک با استفاده از تصاویر لندست 8 و مادیس به صورت جداگانه و هم افزایی تصاویر فوق در خاک های کشاورزی در منطقه مرکزی ایران می باشد. در این مطالعه، نمونه های خاک از 336 نقطه در خاک های کشاورزی در دو کاربری زراعی و باغی استان البرز جمع آوری شدند و کربن آلی خاک به روش اکسیداسیون تر اندازه گیری شد. برای تحلیل کربن آلی خاک از داده های سنجش ازدور استفاده شد که از منابع مختلف مانند تصویر لندست 8 و سنجنده مادیس به دست آمده بودند. در این مطالعه سه مدل یادگیری ماشینی شامل شبکه های عصبی مصنوعی (ANN)، رگرسیون بردار پشتیبان (SVR) و الگوریتم بیان ژن (GEP) استفاده شدند. این مدل ها به منظور برآورد میزان کربن آلی خاک استفاده شدند. نتایج این پژوهش نشان داد که به کارگیری مدل SVR در حالت استفاده هم زمان از داده های تصویر لندست 8 و سنجنده مادیس عملکرد بهتری (0/62 =R2، 0/63 =RMSE و 0/98 =R2/RMSE) نسبت به استفاده هر تصویر به صورت جداگانه داشت؛ بنابراین، این پژوهش به این نتیجه رسید که استفاده هم زمان (تحت عنوان هم افزایی) داده های سنجش ازدور از منابع مختلف می تواند بهبود قابل توجهی در دقت برآورد محتوای کربن آلی در خاک های کشاورزی در منطقه مرکزی ایران ایجاد کند. استفاده از تکنیک های فیوژن پیشرفته یا تکنیک های یادگیری عمیق برای ترکیب ویژگی ها در سطح بالاتر پیشنهاد می شود.
    کلید واژگان: شاخص های پوشش گیاهی, داده های محیطی, دورسنجی, مدل-سازی و هم افزایی}
    Prinaz Abdoli, Ali Khanmirzaei *, Saeid Hamzeh, Shekoofeh Rezaei, Somayeh Moghimi
    The main objective of this study was to develop machine learning models for predicting soil organic carbon (SOC) content in agricultural soils enriched with calcium-rich materials in the central region of Iran. Soil samples were collected from 336 points in agricultural lands with two land uses, namely cropland and orchard, from Alborz Province. The soil organic carbon was measured using the Walkley-Black oxidation method. Remote sensing data, obtained from various sources such as Landsat 8 imagery and MODIS sensor, were utilized for soil organic carbon analysis. Three machine learning models, including Artificial Neural Networks (ANN), Support Vector Regression (SVR), and Gene Expression Programming (GEP), were employed in this study to estimate the soil organic carbon content. The results of this research demonstrated positive outcomes, indicating that the simultaneous use of Landsat 8 imagery and MODIS sensor data through the SVR model yielded better performance (R2 = 0.62, RMSE = 0.63, R2/RMSE = 0.98) compared to the use of each image separately. Therefore, this study concluded that the simultaneous synergy of remote sensing data from different sources (referred to as data synergy) can significantly improve the accuracy of predicting soil organic carbon content in calcium-enriched agricultural soils in the central region of Iran. It is recommended to use advanced fusion techniques and deep learning methods for combining features at a higher level.
    Keywords: Environmental Data, Modelling, And Combination, Remote Sensing, Vegetation Indices}
  • میثم خلیلی باصری، شعبان قوامی جولندان*، محسن سلیمانی، حیدر زارعی
    تالاب هورالعظیم در جنوب غربی ایران، در سال های اخیر به دلیل آتش سوزی های گسترده به یکی از منابع عمده آلودگی هوا در استان خوزستان تبدیل شده است. برداشت پایدار از این منبع عظیم زیست توده و احتراق کنترل شده، علاوه بر کاهش آلودگی های کنونی می تواند نقش موثری در تولید انرژی تجدیدپذیر پایدار ایفا کند. بنابراین در این مطالعه سعی شد میزان زیست توده قابل برداشت پایدار از این تالاب برآورد شود. به منظور شناسایی و برآورد پوشش گیاهی از شاخص NDVI در تصاویر ماهواره ای استفاده شد. همچنین با مراجعه حضوری به 30 نقطه با شاخص NDVI متفاوت، و برداشت زیست توده، عملکرد در هکتار برآورد شد. همچنین خصوصیات حرارتی گیاه نی برای استفاده در یک نیروگاه زیست توده سوز مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج برآورد انجام شده، سالانه از مجموع 33712 هکتار از نیزارهای بخش ایرانی تالاب هورالعظیم، تقریبا 3.500.000 تن نی تر قابل برداشت است و با توجه به میانگین رطوبت 65 درصدی (نی و شاخ و برگ)، میزان زیست توده خشک قابل برداشت سالانه حدود 300 هزار تن خواهد بود که عدد بسیار قابل توجهی می باشد. همچنین با توجه به نتایج، ارزش حرارتی گیاه نی (در حدود MJ/kg 20)، میزان خاکستر، ترکیبات خاکستر و همچنین ترکیب عناصر اندام های گیاه نی با گیاهان انرژی مرجع قابل مقایسه است، که استفاده از آن را به عنوان سوخت در نیروگاه های زیست توده سوز توجیه می کند.
    کلید واژگان: زیست توده, انرژی تجدیدپذیر, سنجش از دور, مزارع انرژی, محیط زیست}
    Meysam Khalili Baseri, Shaban Ghavami Jolandan *, Mohsen Soleymani, Heidar Zarei
    Hur al-Azim wetland in the southwest of Iran has become one of the major sources of air pollution in Khuzestan province in recent years due to widespread fires. Sustainable harvesting of this huge source of biomass and controlled combustion, in addition to reducing current pollution, can play an effective role in sustainable renewable energy production. Therefore, in this study, it is tried to estimate the amount of sustainable harvestable biomass from this wetland. In order to identify and estimate biomass amount, NDVI index was used in satellite images. Also, by visiting 30 points with different NDVI index, and harvesting biomass, yield per hectare was estimated. Also, the thermal characteristics of the reed plant were investigated for use in a biomass burning power plant. Based on the results of the estimation, approximately 3,500,000 tons of reeds can be harvested annually from the total of 33,712 hectares of reeds in the Iranian part of Hur al-Azim wetland, and according to the average biomass moisture (65%), the amount of dry biomass that can be harvested annually will be about 300 thousand tons, which is a very significant number. Also, according to the results, the calorific value of the reed plant (about 20 MJ/kg), the amount of ash, the composition of the ash, as well as the composition of the elements of the reed plant organs are comparable with reference energy plants, which makes it possible to use as a fuel in biomass power plants.
    Keywords: Biomass, Renewable Energy, Remote Sensing, Energy Fields, Environment}
  • وحید رضایی، سید سعید اسلامیان*، جهانگیر عابدی کوپایی، سید علیرضا گوهری

    روابط شدت - مدت - فراوانی بارندگی یکی از ابزارهای مهم در برآورد دبی سیلاب است. امروزه به دلیل پیشرفت فناوری و باتوجه به اینکه ایستگاه های باران سنجی به صورت پراکنده در دسترس هستند، استفاده از داده های بارش ماهواره ای با تفکیک زمانی و مکانی مختلف امکان پذیر شده است. در این پژوهش از داده های بارشی PERSIANN با تفکیک زمانی 1 و 6 ساعت استفاده شده است. همچنین تفکیک مکانی این داده ها 0/04×0/04 درجه است. داده های بارندگی ایستگاه های سینوپتیک اطراف حوضه کن نیز مورد استفاده قرار گرفت. برای محاسبه و بررسی منحنی IDF، سه توزیع احتمالی پیوسته متداول گمبل، پیرسون نوع 3 و لوگ پیرسون نوع 3 با دوره های بازگشت 2، 5، 10، 25، 50 و 100ساله مورد بررسی قرار گرفتند. به طور کلی شدت بارش در روش گمبل بیشتر از روش ییرسون به دست آمد. توزیع لوگ پیرسون نوع 3 نیز نتایج قابل قبولی در این پژوهش ارائه نداد. برای تعمیم منحنی های شدت - مدت - فراوانی به کل حوضه کن از دو روش درون یابی وزن دهی معکوس فاصله و کریجینگ بیزین تجربی استفاده شد. نتایج نشان داد بین این دو روش، به غیر از توزیع احتمالی پیرسون نوع 3، تفاوت اندکی وجود ندارد.

    کلید واژگان: سنجش ازدور, توزیع گمبل, توزیع پیرسون, سیلاب, حوضه کن}
    V. Rezaei, S. S. Eslamian*, J. Abedi Koupai, A. R. Gohari

    The relationship between intensity-duration-frequency of rainfall is a significant tool for estimating flood discharge. According to the sparsely available rain gauge stations and the development of technology, it is possible to use satellite rainfall data with different temporal and spatial resolutions. PERSIANN rainfall data with a time resolution of 1 and 6 hours were used in this research. Also, the spatial resolution of these data is 0.04 x 0.04 degrees. Rainfall data from synoptic stations around the Kan basin were also used. Three common continuous probability distributions of Gamble, Pearson type 3, and Log Pearson type 3 with return periods of 2, 5, 10, 25, 50, and 100 years were investigated to calculate and check the IDF curve. In general, the precipitation intensity obtained from Gumble's method was more than Pearson Type 3's method. Log Pearson type 3 distribution did not provide acceptable results in this research. The two interpolation methods of inverse distance weighting and empirical Bayesian kriging were used to generalize the frequency intensity curves to the entire Kan basin. The results showed little difference between these two methods, except for Pearson type 3 probability distribution.

    Keywords: Remote Sensing, Gumble Distribution, Pearson Distribution, Flood, Kan Basin}
  • شهریار حمیدی، مهدی یاسی*، جواد فرهودی*
    بررسی تغییرات پارامترهای کیفیت آب رودخانه کارون با استفاده از داده های ماهواره ای و تعیین شاخص های کیفی اصلاح شده برای ارزیابی آسیب پذیری آب آبیاری، می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش از داده های هفت پارامتر کیفی: +Na،SAR ،pH ،Cl- ،HCO3- ، EC و TDSدر شش ایستگاه آبسنجی عباسپور، اهواز، فارسیات، گتوند، ملاثانی و سوسن رودخانه کارون (98-1392) استفاده شد، و شاخص عمومی کیفیت آب NSFWQI محاسبه گردید. رابطه همبستگی و خطاهای برآورد برای دو روش کاهش اجزای اصلی (PCA) و همبستگی خطی چند متغیره تعیین گردید. نتایج نشان داد، روش همبستگی چند متغیره مناسب تر است. میزان ضریب تعیین برای هفت پارامتر کیفی آب به ترتیب 44/0، 43/0، 03/0، 43/0، 09/0، 45/0 و 46/0 و برای شاخص  NSFWQIبرابر 46/0 محاسبه گردید. همبستگی آماری برای pH و HCO3 در سطح بسیار پائین است؛ ولی برای پنج پارامتر دیگر و شاخص NSFWQI در حد متوسط می باشد. برآورد پارامترهای +Na،SAR ، ،Cl- ،HCO3- ، EC وTDS در سطح معنی دار  قابل قبول بوده (P<0.001)، ولی برای پارامتر pH، قابل قبول نمی باشد (P<0.122). بطورکلی، ارتباط مناسبی میان باندهای استخراج شده از طریق ماهواره لندست 8 و بیشتر پارامترهای کیفی رودخانه کارون وجود دارد، و پیشنهادات برای بهبود رابطه همبستگی ارائه شده است. همچنین شاخص NSFWQI نشان می دهد، آب رودخانه کارون در امتداد دشت خوزستان کیفیت مناسبی ندارد.
    کلید واژگان: شاخص NSFWQI, کیفیت آب, سنجش از دور, رود کارون}
    Shahriar Hamidi, Mehdi Yasi *, Javad Farhoudi
    Examining the changes in the water quality parameters of the Karun River using satellite data and determining the modified quality indicators can be used to assess the vulnerability of irrigation water. In this research, the data of seven qualitative parameters: Na+, SAR, pH, Cl-, HCO3-, EC and TDS were used in six water measuring stations of Abbaspur, Ahvaz, Farsiat, Gotvand, Molasani and Soosan of the Karun River (1392-1398) and NSFWQI general water quality index was calculated. Correlation relationship and estimation errors were determined for two principal component reduction (PCA) and multivariate linear correlation methods. The results showed that multivariate correlation method is more suitable. The coefficient of determination for the seven water quality parameters was calculated as 0.44, 0.43, 0.03, 0.43, 0.09, 0.45 and 0.46 respectively, and for the NSFWQI index it was calculated as 0.46. The statistical correlation for pH and HCO3- is at a very low level; but for the other five parameters and the NSFWQI index, it is in average state. The significance level of estimation for Na+, SAR, Cl-, HCO3-, EC and TDS parameters is acceptable (P<0.001), and for pH is unacceptable (P<0.122). In general, there is an acceptable correlation between the bands extracted through the Landsat 8 satellite and most of the quality parameters of the Karun River, but necessary actions are proposed to improve the correlation relationships. Also, the NSFWQI index shows that the quality of water in the Karun River along the Khuzestan plain is not good enough.
    Keywords: Karun River, NSFWQI Index, Remote Sensing, Water Quality}
  • عبدالمجید لیاقت*، تهمینه دهقانی، هادی رضایی راد، هدیه احمد پری

    یکی از مهمترین ابزارهای برنامه ریزی مناسب برای تضمین امنیت غذایی و ارزیابی بازده اقتصادی محصولات زراعی، پیش بینی عملکرد محصولات زراعی قبل از برداشت آن ها است. این پژوهش با هدف برآورد و پیش بینی زود هنگام عملکرد ذرت دانه ای قبل از برداشت در سال زراعی 96-95 با استفاده از تصاویر ماهواره Landsat 8 در بخشی از اراضی کشت و صنعت شهید بهشتی انجام شد. در این پژوهش از هشت شاخص طیفی شامل NDVI، TNDVI، GNDVI، SAVI، OSAVI، NDWI، MNDWI وNDMI استفاده شد. بین شاخص ها با داده های میدانی عملکرد با 70% داده ها رابطه همبستگی برقرار شد. سپس این روابط با 30% داده ها مورد ارزیابی قرار گرفت. شاخص MNDWI با ضریب تعیین 30% و 13% بالاترین همبستگی را با داده های میدانی به ترتیب در آذرماه و دی ماه داشت. ضریب تعیین و RMSE بین مقادیر مشاهده شده و پیش بینی شده عملکرد توسط این شاخص برای ماه های ذکرشده به ترتیب 72 % ، 71/1 تن در هکتار و 48% ، 54/1 تن در هکتار به دست آمد. معادلات چند متغیره تولید شده برای هر دو تاریخ برداشت در دی ماه و آذرماه به ترتیب با ضریب تعیین و RMSE، 31%، 06/0 تن در هکتار و 55% ، 19/1 تن در هکتار حاصل شد. طبق نتایج، استفاده از میانگین شاخص های MNDWI ، SAVI و NDVI در روابط تولید شده خطاهای ناشی از تغییرات مکانی عملکرد در سطح مزرعه به حداقل می رسد و امکان پیش بینی مقدار متوسط عملکرد نهایی مزرعه قبل از برداشت محصول وجود دارد.

    کلید واژگان: پیش بینی عملکرد, سنجش از دور, شاخص های طیفی, رگسیون}
    Abdolmajid Liaghat *, Tahmine Dehghani, Hadi Rezaei Rad, Hedieh Ahmadpari

    One of the common methods to estimate the yield of crops before their harvest is the use of satellite images and remote sensing technology. One of the efficient methods extracted from remote sensing data to monitor crop yield is the use of spectral indices. This study was carried out to estimate maize yield before its harvest using Landsat 8 satellite images in a part of the lands of Shahid Beheshti agro-industry, Dezful. Eight spectral indices including NDVI, TNDVI, GNDVI, SAVI, OSAVI, NDWI, MNDWI, and NDMI were used in this study. A correlation relationship was formed between the indices and yield with 70% of the data. Then the relationships were evaluated with 30% of the data. MNDWI index had the highest correlation with the field data in December and January, respectively, with a coefficient of determination of 30% and 13%. R2 and RMSE between the observed and predicted yield values by this index for the mentioned months were 72%, 1/71 tons per hectare, and 48%, 1/54 tons per hectare, respectively. Multivariable equations produced for both dates in January and December were obtained with R2 and RMSE, 31%, 0/06 tons per hectare, and 55%, 1/19 tons per hectare, respectively. According to the results, by using the average MNDWI ، SAVI, and NDVI indices in the produced relationships, the errors caused by the spatial changes of yield at the farm level are minimized, and it is possible to estimate the yield before harvest.

    Keywords: Yield Prediction, Remote Sensing, Spectral Indices, Regression}
  • محسن رضوی پاشابیگ، کریم امینی نیا، سید مهدی ثاقبیان*، رقیه قاسم پور

    تاثیر خشک سالی به عنوان یک پدیده پیچیده بر اقتصاد و محیط زیست می تواند مخرب باشد. شناخت مناطق مستعد خشک سالی برای برنامه ریزی و اتخاذ اقدامات کاهشی ضروری است. این مطالعه بر معرفی یک روش چند مقیاسی مبتنی بر مجموعه داده های ماهواره ای برای ارزیابی آسیب پذیری خشک سالی در مناطق بدون داده متمرکز شده است. بدین منظور دو مرحله در نظر گرفته شد و پایش خشک سالی برای شمال غرب ایران به عنوان منطقه مورد مطالعه انجام شد. در مرحله اول، مناطق آسیب پذیر با استفاده از تکنیک های مبتنی بر کرنل چند معیاره شناسایی شدند که 17 پارامتر ژئومحیطی استخراج شده از داده های زمینی و مجموعه داده های ماهواره ای را برای توسعه نقشه آسیب پذیری خشک سالی ادغام کرد. مدل های در نظر گرفته شده با معیارهای مختلف ارزیابی شدند و با انجام تحلیل حساسیت، مهم ترین متغیرها تعیین شدند. نتایج نشان داد که بخش های جنوبی و مرکزی منطقه منتخب بیشتر مستعد خشک سالی های شدید هستند. از بین متغیرهای مورد استفاده، رطوبت خاک، بارش، رطوبت و وضعیت پوشش گیاهی موثرترین پارامترها بودند. در مرحله دوم، با توجه به محدودیت داده های زمینی، مناطق مستعد خشک سالی تنها با استفاده از متغیرهای بارش، وضعیت پوشش گیاهی و دمای سطح زمین استخراج شده از ماهواره ها شناسایی شدند. بدین منظور، یک روش چند مقیاسی جدید مبتنی بر تبدیل موجک (WT)، تجزیه مد متغیر (VMD) و روش مبتنی بر کرنل توسعه داده شد. نتایج به دست آمده نشان دهنده کارایی مناسب روش چند مقیاسی پیشنهادی در شناسایی مناطق مستعد خشک سالی با شدت های مختلف می باشد.

    کلید واژگان: آسیب پذیری خشک سالی, داده های زمینی, رویکرد چند معیاره, سنجش از دور}
    Mohsen Razavi Pashabeigh, Karim Amininia, SEYED MAHDI SAGHEBIAN *, Roghayeh Ghasempour

    The effect of drought as a complex phenomenon on the economy and environment can be destructive. Identifying the drought-prone areas is essential for planning and adopting mitigation measures. This study is focused on introducing a multi-scale method based on satellite datasets to assess drought vulnerability in areas without data. In this regard, two steps were considered and drought monitoring was carried out for the northwest part of Iran as the study area. In the first step, vulnerable areas were identified using multi-criteria kernel-based techniques that integrated 17 geo-environmental parameters extracted from ground-based and satellite datasets to develop a drought vulnerability map. The considered models were evaluated with different criteria and the most important variables were determined using sensitivity analysis. Results showed that the southern and central parts of the selected region are more prone to severe droughts. Among the considered variables, soil moisture, precipitation, air humidity, and vegetation condition were the most effective parameters. In the second step, due to the limitation of ground-based data, drought-prone areas were identified only by using the variables of precipitation, vegetation condition, and ground surface temperature extracted from satellites. For this aim, a new multiscale method was developed based on wavelet transform (WT), variational mode Decomposition (VMD), and kernel-based methods. The obtained results show the appropriate efficiency of the proposed multi-scale method in identifying areas prone to drought with different intensities.

    Keywords: Drought Vulnerability, Ground-Based Data, Multi-Criteria Approach, Remote Sensing}
  • Phung Thai Duong *

    Forests play a crucial role in preserving the living environment for humans, but their area is increasingly shrinking under the influence of socio-economic development. This article presents the results of applying remote sensing and GIS to assess forest resource changes in a rural district - Loc Ninh, Binh Phuoc Province, Vietnam. The study used Landsat 5 TM and Landsat 8 OLI images and processed them using ENVI 4.7 and ArcGIS Desktop 10.7 software to create forest distribution maps for the periods 2000, 2010, and 2020. The research results show that the forest area in Loc Ninh rural district experienced significant changes during the 2000-2020 period. The total forest area lost was over 13.4% (8824 ha) compared to 2000. The reasons are explained by the pressure of rapid population growth, remnants of shifting cultivation practices, and the consequences of land use conversion and expansion for production purposes. The research results provide valuable reference materials for forest management and protection in Loc Ninh rural district, Vietnam.

    Keywords: Landsat Image, Remote Sensing, Deforestation, Vietnam}
  • فرشته نسیمی، جواد بهمنش*، وحید رضا وردی نژاد

    با توجه به اینکه روش های سنتی اندازه گیری زمینی نیاز به هزینه ، زمان و نیروی انسانی زیاد دارند تمایل به استفاده از روش های غیرمستقیم مانند سنجش از دور افزایش یافته است. بنابراین هدف از این پژوهش محاسبه زیست توده خشک، شاخص برداشت و عملکرد دانه گندم آبی با استفاده از سنجش از دور در حوضه دریاچه ارومیه بود. برای این منظور حوضه دریاچه ارومیه به شش زیرحوضه تقسیم گردید و از مدل کارایی مصرف تابش (RUE) استفاده شد. در این پژوهش از 1115 مزرعه گندم آبی استفاده شد. نتایج پایش مزارع و شاخص NDVI نشان داد که جوانه زنی گندم آبی در سطح حوضه به طور متوسط از تاریخ 20 آبان ماه شروع شده و برداشت این محصول نهایتا تا 30 تیرماه ادامه داشته است. مقدار شاخص های ضریب همبستگی (R)، ضریب نش-ساتکلیف (NSE)، ریشه میانگین مربعات خطای نرمال شده (nRMSE) و ضریب باقی مانده (CRM) در مرحله واسنجی به ترتیب برابر 90/0، 76/0، 15 درصد و 38/6 درصد و در مرحله صحت سنجی به ترتیب برابر 92/0، 72/0، 14 درصد و 21/7 درصد بدست آمد. بررسی شاخص برداشت (HI) نشان داد که میانگین این شاخص در زیرحوضه های مختلف بین 40/0 تا 45/0 است و به طور کلی میانگین این شاخص برای حوضه دریاچه ارومیه 42/0 بدست آمد. نتایج بررسی زیست توده و عملکرد دانه حاکی از تفاوت های چشم گیر در مقادیر آن ها در زیرحوضه های مختلف بود. بیشترین زیست توده و عملکرد دانه در زیرحوضه زرینه- سیمینه با میانگین 12098 و 5261 کیلوگرم بر هکتار و کمترین آن ها در زیرحوضه غرب- دریاچه با میانگین 8651 و 3723 کیلوگرم بر هکتار مشاهده گردید.

    کلید واژگان: تنش آبی, سنجش از دور, شاخص برداشت, شاخص NDVI}
    Fereshteh Nasimi, Javad Behmanesh *, Vahid Rezaverdinejad

    Given that conventional ground-based methods require significant costs, time, and manpower, there is an increasing inclination towards using indirect methods such as remote sensing. Therefore, the aim of this research was to calculate dry biomass, harvest index, and grain yield of irrigated wheat using remote sensing in the Urmia Lake Basin. For this purpose, the Urmia Lake Basin was divided into six sub-basins, and the Radiation Use Efficiency (RUE) model was utilized. In this study, 1115 irrigated wheat fields were used. Monitoring results of the fields and the NDVI index indicated that irrigated wheat germination in the basin began on average from November 11th, and harvesting of this crop continued until July 21th. The values of correlation coefficient (R), Nash-Sutcliffe coefficient (NSE), normalized root mean square error (nRMSE), and coefficient of residual mass (CRM) in the calibration step were 0.90, 0.76, 15%, and 6.38%, respectively, and in the validation step, they were 0.92, 0.72, 14%, and 7.21%, respectively. Examination of the harvest index (HI) indicated that the average of this index in different sub-basins ranged from 0.40% to 0.45%, with an overall average of 0.42% for the Urmia Lake Basin. The results of biomass and grain yield assessment revealed significant differences in their values among different sub-basins. The highest biomass and grain yield were observed in the Zarrineh-Simineh sub-basin with averages of 12098 and 5261 kilograms per hectare, respectively, while the lowest values were observed in the West-Lake sub-basin with averages of 8651 and 3723 kilograms per hectare, respectively.

    Keywords: Water Stress, Remote Sensing, Harvest Index, NDVI Index}
  • ساحل شیرمحمدی، مریم حافظ پرست*، علی بافکار

    پایش و بررسی سطح آب تالاب ها با استفاده از سنجش ازدور به منظور محافظت از این میراث طبیعی در سال های اخیر موردتوجه بسیاری از کشورها قرارگرفته است و این امر به عنوان اولین قدم برای پی بردن به وجود مشکل و سعی برای حل آن، از اهمیت خاصی برخوردار است. محدوده تالاب هشیلان در نرم افزار 5.6 ENVI، برش زده شد و خطای تصاویر ماهواره ای لندست ازلحاظ رادیومتریکی و اتمسفری برطرف شد. تصویر پیکسل سایز 30 متری به پیکسل سایز 15 متری تبدیل شد تا توان تفکیک مکانی منطقه موردمطالعه ارتقا پیدا کند، سپس به نرمال کردن مقادیر بازتاب سطحی پرداخته شد و برای تعیین مساحت پهنه آبی تالاب در ماه اسفند هرسال طی سال های (2000-2022) از دستور Target Detection Wizard در نرم افزار ENVI 5.6 استفاده شد و شیب فایل خروجی در Arc Map10.8.2 فراخوانی و مساحت پهنه آبی تالاب هشیلان برحسب کیلومترمربع در تاریخ اخذ تصاویر ماهواره محاسبه شد. نتایج حاصل از تفسیر تصاویر ماهواره ای در سال های موردبررسی نشان دهنده این نکته است که در سال های 2005 و 2018 تالاب به ترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان سطح خود در دو دهه گذشته بوده که مساحت پهنه آبی آن در این سال ها به ترتیب 3.83 و 0.34 کیلومترمربع است و نتایج نشان داد که در طی 22 ساله گذشته برای ماه مذکور تالاب به میزان 0.79 کیلومترمربع با کاهش سطح آب مواجه شده است. نتایج حاصل از تفسیر تصاویر ماهواره ای طی سال های موردبررسی نشان دهنده کاهش وسعت تالاب هشیلان به ویژه در ناحیه غرب و جنوب غرب تالاب است که می توان دلیل آن را وقوع پدیده های طبیعی مانند خشک شدن تعدادی از چشمه های جوشان براثر خشک سالی و دوره های کم آبی و همچنین اثرات نامطلوب فعالیت های انسانی مانند افزایش دسترسی انسان به تالاب از طریق راه های دسترسی در این ناحیه و همچنین تصرف اراضی تالابی توسط روستاییان و تبدیل کردن آن ها به اراضی کشاورزی و وجود چاه های عمیق در زمین های اطراف و بهره برداری از آب تالاب از طریق کانال کشاورزی، بدون توجه لازم به میزان ورود آب دانست. در این شرایط اکوسیستم تالاب کاملا تغییریافته است و پرندگان آبزی دیگر در این منطقه زندگی نمی کنند. باتوجه به سیر تحولات ناخوشایند تالاب هشیلان، ادامه روند شرایط کنونی می تواند موجودیت و یکپارچگی تالاب هشیلان را با خطر جبران ناپذیری مواجه کند. مدیریت اکوسیستمی تالاب با تدوین یک برنامه مدیریتی به منظور حفظ و احیای ساختار و عملکردهای این اکوسیستم با پایداری طولانی مدت، می تواند راهگشا باشد.

    کلید واژگان: تغییرات زیست محیطی, هشیلان, مساحت تالاب, سنجش از دور, GIS}
    Sahel Shirmohammadi, Maryam Hafez Parast Mavaddat *, Ali Bafkar
    Introduction

    There are two approaches in dealing with environmental changes. The first approach is based on ignoring these changes and continuing the current situation, which will result in further environmental destruction. The second approach is based on identifying these changes from the past to the present and formulating an environmental management plan to control these changes and plan for improving the environmental situation. Wetlands are one of the most important natural habitats in the world and have many values and benefits, especially in energy circulation in the environment. In the last 20 years, the area of many wetlands has decreased due to the increase in industrial and agricultural development and the lack of water in arid and semi-arid regions (Cui et al., 2009). One of the effective tools in the field of wetland area changes is the use of remote sensing technology and satellite data. The use of satellite images, due to their wide spatial coverage, high resolution, low cost, temporal archive, free access to satellite images, and the availability of practical software and spectral indices, has become very important in estimating the area of aquatic zones. Monitoring and assessing the water level of wetlands using remote sensing to protect this natural heritage has become a focus for many countries in recent years, and this is of particular importance as the first step in identifying problems and attempting to solve them. Heshilan wetland plays a significant role in nourishing and increasing the stability of underground waters, preventing floods, and promoting agriculture in the region, as well as providing a unique habitat for native and migratory birds to easily pass winter. The aim of this research is to monitor changes in the water level of Heshilan wetland over a 22-year period using remote sensing and geographic information systems.

    Methodology

    Landsat satellite images were downloaded from the United States Geological Survey website. After downloading the Landsat satellite images, the Heshilan wetland area was delineated, and the images were radiometrically and atmospherically corrected. To enhance the spatial resolution of the study area, the 30-meter pixel size image was converted to a 15-meter pixel size image for better spatial resolution (the 15-meter resolution provides more accurate information than approximate surface area estimates of wetlands), then we normalized the surface reflectance values. The Target Detection Wizard tool in ENVI 5.6 software was used to determine the aquatic zone area of the wetland in Murch of each year during (2000-2022), and the output file was imported into ArcMap 10.8.2 to calculate the aquatic zone area of Heshilan wetland in square kilometers on the date of image acquisition.

    Results and discussion

    The results of interpreting satellite images over the years under study indicate that in 2018, the wetland had its lowest surface area in two decades, with an area of 0.34 square kilometers in that year. Additionally, the highest area of the aquatic zone of the wetland occurred in 2005, with an area of 3.83 square kilometers. The results show that over the past 22 years, the wetland has faced a decrease in water level by 0.79 square kilometers for the specific month.

    Conclusions

    The research results indicate that analyzing satellite images using remote sensing techniques can effectively show changes in wetland areas over time intervals. The results of interpreting satellite images over the years under study show a reduction in the extent of Heshilan wetland, especially in the western and southwestern regions, which can be attributed to natural phenomena such as drying up some springs due to droughts and periods of low water levels, as well as undesirable effects of human activities such as increased human access to wetlands through access roads in this area, land grabbing by villagers converting them into agricultural lands, deep wells around the wetlands, and utilizing wetland water through agricultural canals without considering proper water inflow. In these conditions, the wetland ecosystem has completely changed, and other aquatic birds no longer live in this area, with many migratory birds moving to tropical regions, depending on their habitats along the migration route. Given the unfavorable trends in Heshilan wetland developments, continuing the current conditions could jeopardize the existence and integrity of Heshilan wetland irreversibly. Ecosystem management of wetlands by developing a management plan to preserve and revitalize the structure and functions of this ecosystem with long-term stability can be a solution.

    Keywords: Environmental Changes, Hashilan, Wetland Area, Remote Sensing, GIS}
  • سید جواد هدایت، محسن ابراهیمی خوسفی*، کمال امیدوار، محمد شریفی پیچون

    دسترسی به منابع آب و کمبود آن یکی از مهمترین مسائل جهان امروزی است که بعضی از کشورها با آن مواجه هستند. استان کابل در کشور افغانستان در دو دهه اخیر شاهد کاهش منابع آبی تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی است. هدف این پژوهش، استفاده از داده ‏های ماهواره ‏ای و تکنیک‏ های سنجش از دور برای بررسی تغییرات منابع آب سطحی و زیرزمینی در این استان است. به ‏این‏ منظور از داده ‏ها و محصولات ماهواره‏ای موجود در سامانه گوگل ارث انجین در بازه زمانی 2000 تا 2022 و داده‏ های اقلیمی ایستگاه ‏های زمینی در بازه زمانی 2006 تا 2021 استفاده شده است. این داده ‏ها عبارتند از: داده ‏های تبخیر-تعرق، شاخص پوشش گیاهی (EVI)، محصول جهانی پهنه‏ های آب سطحی، داده ماهواره ثقل سنجی (GRACE)، تصاویر شبانه ماهواره OLS، تصویر ماهواره سنتینل 2، تصویر ماهواره لندست 7، داده ‏های دما، رطوبت و بارندگی. روند تغییرات داده‏ های مورد استفاده از طریق آزمون من-کندال مورد تحلیل قرار گرفت و سطح معنی‏ داری این داده‏ ها بررسی شد. روش طبقه ‏بندی نظارت شده بر روی تصاویر لندست سال 2002 و سنتینل سال 2022 برای محاسبه مساحت پوشش گیاهی، پهنه آبی، مناطق مسکونی و اراضی بایر استفاده شد. نتایج به ‏دست آمده نشان داد در اکثر ماه ‏های سال روند سطح آب زیرزمینی در سطح 95 درصد معنی ‏داری و کاهشی است و کاهش روند تغییرات مساحت پهنه‏ های آب سطحی استان کابل، تحت تاثیر عوامل طبیعی و انسانی است. از جمله این عوامل کاهش میزان بارندگی، افزایش دما، افزایش تبخیر-تعرق، افزایش مساحت پوشش گیاهی و توسعه کالبدی شهر کابل و افزایش جمعیت بهره ‏بردار از منابع آب می‏ باشد.

    کلید واژگان: سنجش از دور, ماهواره گریس, افغانستان, گوگل ارث انجین, تصاویر ماهواره ‏ای}
    S.J. Hedayat, M. Ebrahimi-Khusfi *, K. Omidvar, M. Sharifi Paicoon

    Fresh water availability and its shortage is one of the most important issues in the world today that some countries are facing. In the last two decades, Kabul province, Afghanistan, has seen a decrease in water resources under the influence of natural and human factors. The purpose of this research is to use satellite data and remote sensing techniques to investigate changes in surface and underground water resources in Kabul province. For this purpose, the satellite data and products available in the Google Earth Engine in the period 2000 to 2022 and the climate data of ground stations in the period 2006 to 2021 have been used, which include: evaporation data- Transpiration, Enhanced Vegetation Index (EVI), Global Product of Surface Water Areas (JRC), GRACE data, OLS Satellite Night Images, Sentinel 2 Satellite Image, Landsat 7 Satellite Image, Temperature, Humidity and Rainfall Data. The change process of the used data was analyzed through the Mann-Kendall test and the significance level of these data was checked. The supervised classification method was used on the two mentioned images to calculate the area of vegetation, water area, residential areas, and barren lands. The obtained results show the reduction of underground water resources (significant reduction trend of GRACE satellite data) and the reduction of the surface water area changes in Kabul province, under the influence of natural and human factors, which among these factors can reduce He pointed out the amount of rainfall, increase in temperature, increase in evaporation-transpiration, increase in the level of vegetation and physical development of Kabul city and increase in the population using water resources.

    Keywords: Remote Sensing, GRACE Satellite, Afghanistan, Google Earth Engine, Satellite Images}
  • Nikrooz Bagheri *, Mehryar Jaberi Aghdam, Hamidreza Ebrahimi
    Remote sensing is a unique and cost-effective tool that provides information about the nitrogen status of plants in a non-destructive way. The objective of this study is to evaluate the effectiveness of aerial multispectral imagery captured by UAV for estimating corn nitrogen (N) and chlorophyll (Chl) content at different growth stages. The study used a fully randomized experimental design with four treatments of nitrogen fertilizer (0, 50%, 100%, and 150%). Ten plants were randomly selected in each plot at the phenological stages of 8 leaves (V8) and tasseling growth stages (VT) for sampling. Leaf samples were taken to measure total nitrogen (N) and chlorophyll (Chl) content. Mathematical models were created using vegetation indices extracted from aerial multispectral images to estimate the amount of nitrogen and chlorophyll. The models were evaluated using the leave-one-out cross-validation method. The results showed that there is a significant positive relationship between the leaf dry weight (LDW), the Chl and N content with the amount of nitrogen fertilizer used. So, the results indicated that the REIP index is suitable for estimating chlorophyll content in both the V8 (R2 of 0.997) and VT (R2 of 0.980) growth stages. Additionally, the REIP index was found to be an appropriate index for estimating N content in both growth stages (R2 of 0.980). It can be concluded that aerial multispectral remote sensing technology is a reliable method for estimating corn nitrogen and chlorophyll content.
    Keywords: Multispectral Imagery, Nitrogen, Precision Agriculture, Remote Sensing, Unmanned Aerial Vehicle, Artificial Intelligence}
  • N. Mostafavi, Gh. Zehtabian, H. Azarnivand, H. Keshtkar, Hassan Khosravi *
    The expansion of human activities has caused widespread disturbances in ecosystems worldwide, necessitating the development of effective tools to monitor and quantify these changes. Remote sensing stands as a powerful tool for monitoring and quantifying ecological changes over time and space. In this study, a remote sensing-based ecological index (RSEI) was used to investigate land degradation and desertification in Alborz province during the period 2000-2020. After examining land use changes, the trend of RSEI outputs was evaluated using the Mann-Kendall test and Theil-Sen estimator. The examination of land use changes during the period 2000-2020 showed that barren lands, rangelands, shrublands and forests decreased by 2.30%, 6.25%, 1.53%, and 0.18%, respectively, while crop lands, built-up lands, and dam increased by 8.23%, 1.85%, and 0.18%, respectively. The analysis of the trend of changes in the RSEI using the Mann-Kendall test showed that the changes in 16.27% of Alborz province was decreasing, of which about 0.5% was statistically significant. This decreasing trend was also shown by the Theil-Sen estimator in 13% of this region. The results of this study using the Mann-Kendall test also showed that the RSEI values increased in 80.73% of the study area, of which about 4% increased significantly. The analysis of changes in this index using the Theil-Sen estimator showed that this index increased in 87% of this region. This study suggests that the RSEI approach performs effectively in quantifying and detecting ecological changes and, as a result, land degradation at various scales.
    Keywords: RSEI, Remote Sensing, Land Degradation, Alborz Province}
  • محدثه السادات فخار، بیژن نظری*

    این مطالعه به شناسایی و توصیف خشکسالی با استفاده از شاخص های چندگانه مبتنی بر MODIS پرداخته بنابراین ویژگی های زمانی- مکانی شدت و فراوانی خشکسالی در کل کشور در بازه زمانی سال های 2001 تا 2021 با استفاده از شاخص بارش استاندارد شده به صورت یک ماهه SPI-1، سه ماهه SPI-3 و یکساله SPI-12، براساس مجموعه داده بارش CHIRPS با قدرت تفکیک مکانی 5 کیلومتر، شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI)، شاخص وضعیت دما (TCI) و شاخص سلامت پوشش گیاهی (VHI) مورد بررسی قرار گرفت. پراکندگی بارندگی در نواحی جنوب شرقی و نواحی مرکزی کشور کمتر از 200 میلی متر در سال است. بررسی نسبت کلاس های خشکسالی بر اساس شاخص TCI نشان می دهد نسبت مساحت مناطقی که در سال 2020 و 2021 در کلاس خشکی شدید قرار دارند به ترتیب 7/36% و 2/43% بوده که حدود 7 درصد افزایش داشته است. مقایسه مساحت کلاس خشکسالی دو شاخص TCI و VCI نیز نشان می دهد که شاخص VCI در سال 2020 و 2021 به میزان 7/3% و 1/5% سطح مناطقی که در کلاس خشکسالی شدید قرار دارند را بیشتر برآورد کرده است. همچنین شاخص VHI نشان می دهد 6 استان ناحیه جنوبی کشور، بین بازه زمانی سال های 2009 تا 2021 خشکسالی طولانی مدت را تجربه کرده اند.

    کلید واژگان: پیامد خشک سالی, داده CHIRPS, سنجش ازدور, شاخص های خشک سالی}
    Mohadese Sadat Fakhar, Bijan Nazari *

    This study identified and described drought using multiple MODIS-based indicators, so the temporal-spatial characteristics of the intensity and frequency of drought in the entire country in the period from 2001 to 2021 using the standardized precipitation index in the form of one month SPI-1. Three-month SPI-3 and one-year SPI-12, based on CHIRPS precipitation data set with spatial resolution of 5 km, vegetation condition index (VCI), temperature condition index (TCI) and vegetation health index (VHI) were investigated. the distribution of rainfall in the southeastern and central regions of the country is less than 200 mm per year. Examining the ratio of drought classes based on the TCI index shows that the area ratio of the areas that are in the severe drought class in 2020 and 2021 is 36.7% and 43.2%, respectively, which has increased by about 7%. The comparison of the area of the drought class of the TCI and VCI indices also shows that the VCI index has overestimated the areas in the severe drought class by 3.7% and 5.1% in 2020 and 2021. Also, the VHI index shows that 6 provinces in the southern region of the country have experienced long-term drought between 2009 and 2021.

    Keywords: CHIRPS Data, Drought Indices, Impacts Of Drought, Remote Sensing}
  • جمیل جلالی، فریدون رادمنش*، عبدعلی ناصری، محمدعلی آخوندعلی، حیدر زارعی

    تبخیر یکی از پارامترهای مهم در مدیریت پیکره های آبی است، با توجه به محدودیت روش های فیزیکی و تجربی برآورد تبخیر، استفاده از فناوری سنجش از دور به دلیل امکان برآورد مکانی اطلاعات و هم چنین حداقل نمودن استفاده از داده های هواشناسی می تواند کاربرد وسیعی در محاسبه تبخیر داشته باشد. در این پژوهش با استفاده از الگوریتم سبال برای محاسبه آلبیدوی سطح، دمای سطحی و شاخص وضعیت پوشش گیاهی از داده های ماهواره ای لندست هشت و سنتینل دو چند طیفی و اطلاعات هواشناسی مانند درجه حرارات، ساعات آفتابی، باد و غیره استفاده شده و در نهایت تبخیرتعرق در کشت و صنعت نیشکر واحد امیرکبیر واقع در جنوب غربی خوزستان، محاسبه شد و نقشه های تبخیرتعرق برای سال های 1396 و 1397 تهیه گردید. هم چنین تبخیرتعرق واقعی با استفاده از روش پریسلی تیلور محاسبه شد و با روش سبال مورد مقایسه قرار گرفت. میانگین تفاضل مطلق بین روش الگوریتم سبال و پریسلی تیلور  برای سال های 1396 و 1397 به ترتیب برابر 175/0 و 171/0 میلی متر بر روز به دست آمد و میانگین تفاضل مطلق بین روش الگوریتم سبال و لایسیمتر برای سال های 1396 و 1397 به ترتیب برابر 185/0 و 236/0 به دست آمد. نتایج نشان داد که تبخیرتعرق محاسبه شده با این دو روش قابل قبول است و الگوریتم سبال توانایی بالایی در تعیین تبخیرتعرق برخوردار است.

    کلید واژگان: سنجش از دور, آبیاری, لایسیمتر, لندست, سنتینل}
    Jamil Jalali, Freydon Radmanesh *, Abdali Naseri, Mohammad Ali Akhondali, Heydar Zarei

    Agricultural water management studies require accurate information on actual evapotranspiration. This information must have sufficient spatial detail to allow analysis on the farm or basin level (Sanchez et al., 2008). The methods used to estimate evapotranspiration are grouped into two main groups, which include direct methods and indirect or computational methods (Alizade and Kamali, 2007). Basics of the indirect methods are based on the relationship between meteorological parameters, which impedes the use of these data with a lack or impairment. On the other hand, this information is a point specific to meteorological stations, and their regional estimates are another problem of uncertainty of their own. To this end, the use of remote sensing technology can be a suitable approach to address these constraints. Real evapotranspiration can be estimated by satellite imagery that has short and long wavelengths and is estimated using surface energy equations (Chihda et al., 2010). Examples of such algorithms include SEBAL (Bastiaanssen et al., 1998 Bastiaanssen, 2000;), METRIC (Allen et al., 2007), SEBS (Su, 2002). Among the above mentioned algorithms, energy billing algorithms have been used (Bagheriharooni et al., 2013; Teixeira et al., 2009). Among the factors of superiority of the SEBAL algorithm, in comparison with other remote sensing algorithms, is a satellite imagery analysis algorithm based on physical principles and uses satellite simulation and requires minimum meteorological information from ground measurements or air models (Bastiaanssen et al., 2002).

    Keywords: Remote Sensing, Irrigation, Lysimeter, Landsat, Sentinel}
  • یوسف پورحبیب، ابراهیم فتائی *، فاطمه ناصحی، بهنام خانیزاده، حسین سعادتی

    در این پژوهش کیفیت آب رودخانه سفیدرود طی سالهای 2013-2018 با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و همچنین 10 پارامتر کیفی شیمیاییی و فیزیکی شامل کلسیم (Ca2+)، پتاسیم (Na+)، منیزیم (Mg2+)، کلر (Cl-)، سولفات (SO4-2)، بی کربنات (HCO3-)، کل مواد محلول (TDS)، هدایت الکتریکی (EC)، سختی کل (TH) و اسیدیته آب (pH) در سه ایستگاه هیدرمتری مورد مطالعه قرار گرفت. شاخص کیفیت آب (WQI) شرب محاسبه گردید و ارتباط آن با باندها و نسبت های باندی ماهواره ای (28 پارامتر) با استفاده از مدل های رگرسیونی تک متغیره و چندمتغیره، مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج مدل رگرسیونی تک متغیره نشان داد که شاخص WQI با باند 5 و نسبت باند B4/B3 در سطح معنی داری 1 درصد به ترتیب با ضریب تبیین (R2) 55/0 و 51/0 دارای همبستگی خطی و توانی بود. اجرای مدل رگرسیون چندمتغیره خطی گام به گام WQI با تمامی باندها و نسبت های مورد مطالعه نشان داد که سه متغیر باند 5 و نسبت های باندی B4/B3 و B6/B5 با WQI، با R2 حدود 80/0 در سطح معنی داری 5 درصد، دارای همبستگی بودند. پس از تهیه نقشه تغییرات مکانی WQI با استفاده از مدل رگرسیون خطی چندمتغیره، نتایج حاکی از آن بود که کیفیت آب در سرشاخه های سفیدرود، یعنی رودخانه های های قزل اوزن و شاهرود نسبت به مناطق پایین دست و دریاچه سد منجیل، کمتر بود هرچند که کیفیت آب رودخانه های قزل اوزن و شاهرود ضعیف بود، ولی پس از ورد به سد سفید رود به کلاس آب خوب تبدیل شد. اما WQI آب خروجی از سد با عبور از اراضی کشاورزی، مناطق مسکونی و صنعتی حاشیه رودخانه تا رسیدن به دریای خزر به تدریج افزایش یافته و دارای کلاس آب ضعیف شده بود. به طور کلی نتایج تحقیق نشان داد که استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و مدل رگرسیونی چند متغیره از توان بالایی برای پایش کیفیت آب برخوردار است.

    کلید واژگان: شاخص کیفیت آب (WQI), لندست 8, سفیدرود, رگرسیون خطی چندگانه}
    Yosef pourhabib, Ebrahim Fataei*, Fatemeh Nasehi, Behnam Khanizadeh, Hossein Saadati

    In this research, the water quality of Sefidroud River during the years 2013-2018 using Landsat 8 satellite images as well as 10 qualitative chemical and physical parameters including Ca2+, Na+,Mg2+, (Cl-,SO4-2, HCO3-, TDS, EC, TH and pH were studied in three hydrometric stations. Drinking water quality index (WQI) was calculated and its relationship with satellite bands and band ratios (28 parameters) was analyzed using univariate and multivariate regression models. The results of the univariate regression model showed that the WQI index with band 5 and the ratio of band B4/B3 had a linear and power correlation at a significance level of 1% with coefficient of determination (R2) of 0.55 and 0.51, respectively. The implementation of the stepwise linear multivariate regression model of WQI with all the studied bands and ratios showed that the three band 5 variables and band ratios B4/B3 and B6/B5 were correlated with WQI, with an R2 of about 0.80 at a 5% significance level. After preparing the spatial changes map of WQI using multivariate linear regression model, the results indicated that the water quality in the head branches of Sefidroud, that is, the Qezaluzen and Shahroud rivers, was lower compared to the lower areas and Manjil Dam Lake, although the water quality of the Qezeluzen and Shahroud rivers was lower. Shahrood was weak, but after entering Manjil Dam, it became a good water class. However, the WQI of the water coming out of the dam had gradually increased by passing through the agricultural lands, residential and industrial areas along the river until it reached the Caspian Sea, and it had weakened water class. In general, the results of the research showed that the use of Landsat 8 satellite images and multivariable regression model has a high power for water quality monitoring.

    Keywords: Qezaluzen, Remote sensing, Shahroud, Water pollution monitoring}
  • ره وا عبدالقادر محمد، ناصر خالق پناه*، مسعود داوری
    سابقه و هدف

    تعیین مقدار فرسایش خاک و همچنین توزیع مکانی آن، می تواند اعمال مدیریت مناسب جهت کاهش مسائل و مشکلات ناشی از فرسایش را به طور موثری مهیا سازد. تعیین مستقیم فرسایش خاک مستلزم وقت و هزینه زیادی بوده و نتایج حاصل از آن نیز اغلب منطقه ای و محدود می باشد. این موضوع سبب گردیده که مدل های مختلفی جهت برآورد فرسایش خاک و تولید رسوب ارائه شود. به دلیل محدودبودن و کم بودن اطلاعات اکثر حوضه های آبخیز کشور، استفاده از مدل هایی که نیاز به ورودیهای نسبتا کمی دارند نسبت به مدل های با ورودی های زیاد، منطقی به نظر می رسد. در کنار مدل های تجربی و فرایندی، تعدادی از مدل-های تخمین فرسایش باعنوان مدل های ترکیبی (هیبرید) شناخته شده اند. یکی از مدل های ترکیبی، مدل Thornes بوده که نیاز به داده-های ورودی نسبتا کمی داشته و در ارتباط با این مدل پژوهشی در ایران صورت نگرفته است. از این رو، این تحقیق با هدف پهنه بندی میزان فرسایش خاک و بار رسوب در بخشی از حوضه آبخیز سد قشلاق سنندج با استفاده از مدل Thornes به کمک سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور (RS) انجام شد.

    مواد و روش ها

    با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی طبقه بندی شده، 200 نمونه خاک جمع آوری شده و پارامترهای بافت خاک، توزیع اندازه ذرات، کربن آلی و کربنات کلسیم معادل خاک در آزمایشگاه با روش های معمول اندازه گیری گردید. جهت تعیین پارامترهای ورودی مدل مورد بررسی از نتایج آزمایشگاهی، تصاویر ماهواره لندست 8 در طول یک دوره 6 ساله و برخی داده های هواشناسی شامل بارندگی منطقه، تبخیرو تعرق پتانسیل و فرکانس بارندگی استفاد شد. در نهایت به کمک نرم افزارهای ArcMap، Saga GIS و ENVI پارامترها و نقشه های مورد نیاز مدل تهیه گردیدند. نسبت تحویل رسوب (SDR) حوضه نیز با فرض اینکه نسبت تحویل رسوب (SDR)، تابعی از زمان حرکت رواناب سطحی از سلول های حوضه به نزدیکترین کانال پایین دست است برآورد گردید.

    یافته ها

    نتایج نشان داد میانگین سالیانه فرسایش برآوردی مدل Thornes، 0.76 میلی متر در سال یا 10.24 تن در هکتار در سال (با فرض جرم ویژه ظاهری 1.4 گرم بر سانتی متر مکعب) بوده و باتوجه به SDR محاسبه ای برای کل حوضه، میزان رسوب برآوردی توسط مدل، 4.34 تن در هکتار در سال محاسبه گردید. نتایج مدل Thornes نشان داد که حساسیت این مدل به برخی پارامترها از جمله، تبخیر و تعرق پتانسیل و ظرفیت نگهداری آب بالقوه بسیار زیاد بوده و تغییرات کوچکی در این پارامترها سبب تغییر زیادی در نتایج شده که خود سبب کاهش کارایی مدل خواهد شد.

    نتیجه گیری

    باتوجه به مطالعات عرصه ای و مشاهده وضعیت فرسایش و رسوب و همچنین برطبق آمار بلندمدت رسوب خارج شده از حوضه (1/3 تن در هکتار در سال)، به نظر می رسد مدل Thornes برآورد نسبتا قابل قبولی از وضعیت فرسایش در بخش های زیادی از حوضه مورد مطالعه داشته است. هرچند نوع مدل انتخابی جهت تخمین نسبت تحویل رسوب و نهایتا بار رسوب می تواند در تعیین کارایی مدل تاثیرگذار باشد. باتوجه به اینکه این مدل به داده های نسبتا کمی نیاز داشته، ممکن است بتوان از آن برای پیش بینی فرسایش در حوضه های فاقد اطلاعات یا با اطلاعات ضعیف استفاده کرد.

    کلید واژگان: نسبت تحویل رسوب, مدل های ترکیبی (هیبرید), سامانه اطلاعات جغرافیایی, سنجش از دور}
    Rawa Abdulqadir Mohammed, Naser Khaleghpanah *, Masoud Davari
    Background and objectives

    Determining the amount of soil erosion and its spatial distribution can effectively provide appropriate management practices to reduce erosion problems. Direct measurement of soil erosion takes a lot of time and money, and results are often regional and limited. This issue has led to the development of various models for estimating soil erosion and sediment production. Since most of the watersheds in Iran lack sufficient and accurate information, models that require relatively few inputs make more sense than models with high inputs. Along with empirical and process-based models, a number of erosion estimation models are known as hybrid models. One of the hybrid models is the Thornes model, which requires relatively little input data, and there has been no research related to this model in Iran. Therefore, this study was conducted to determine spatial variation the soil erosion rate and sediment yield in a part of the Sanandaj Gheshlagh Dam watershed using the Thornes model utilizing GIS and remote sensing (RS).

    Materials and methods

    Two hundred soil samples were collected using a stratified random sampling method and the parameters of soil texture, particle size distribution, organic carbon, and soil CaCO3 equivalent in the laboratory were measured by conventional methods. In order to determine the input parameters of the studied model, laboratory results, Landsat 8 satellite images during a 6-year period, and some monthly meteorological data including precipitation, precipitation days number and potential evapotranspiration were analyzed. Finally, using ArcMap, Saga GIS, and ENVI software, the required parameters, and maps of the models were prepared, and the studied models were run. Sediment delivery ratios (SDRs) are assumed to be a function of the travel time of surface runoff from catchment cells to the nearest downstream channel.

    Results

    The results showed that the estimated average erosion of the Thornes model was 0.76 mm per year or 10.24 tons per hectare per year (assuming a bulk density of 1.4 gr/cm3), and according to the calculated SDR, the estimated sediment was calculated by the model as 4.34 tons per hectare per year. The results of the Thornes model showed that the sensitivity of this model to some parameters, including potential evapotranspiration and potential water storage capacity, was very high. Small changes in these parameters caused a significant difference in the results, which would reduce the efficiency of the model.

    Conclusion

    According to the field observations and the investigation of erosion and sedimentation situations in the studied watershed, as well as long-term information about sediment discharged from the hydrometric station (3.10 tons per hectare per year), it seems that the Thornes model has been a relatively reasonable estimate of erosion in many parts of the studied watershed. Although, the type of model used to estimate the sediment delivery ratio and then the sediment yield can have a significant effect on the model's efficiency. Considering that this model requires relatively few data, it may be possible to use it to predict erosion in watersheds with no information or with poor information.

    Keywords: Sediment Delivery Ratio, Hybrid Models, Geographic Information System, Remote Sensing}
  • قباد رستمی زاد*، مجتبی پاک پرور، پرویز عبدی نژاد
    مقدمه و هدف

    تبخیر و تعرق، تعادل آب و انرژی خاک را که عمدتا در مدل های گردش عمومی و مدل سازی آب و هوا استفاده می شود، هدایت می کند. در نتیجه، پیش بینی جریان آب رود، پیش بینی عملکرد محصول، سامانه های مدیریت آبیاری، کیفیت آب رود یا دریاچه همگی به سطوح تبخیر و تعرق بستگی دارند. به این دلیل، برآورد دقیق بیلان آب ضروری است. برآوردهای بهتر و دقیق تبخیر-تعرق امکان برنامه ریزی موثر آبیاری و استفاده بهینه از آب را برای سایر اهداف کشاورزی فراهم می کند. هدف این پژوهش ارزیابی و واسنجی مدل بیلان انرژی سطحی سبس در تعیین تبخیر-تعرق در دشت سهرین - قره چریان در فاصله ی 30 کیلومتر و در شمال غرب شهر زنجان می باشد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش به منظور تعیین تبخیر و تعرق واقعی با استفاده از مدل بیلان انرژی و سنجش ازدور سبس در دشت سهرن-قره چریان، تعداد 17 تصویر لندست هشت، همراه با داده های هواشناسی ایستگاه همدید فرودگاه زنجان بررسی شد. همچنین با کمک مدل سبس، تبخیر-تعرق مزرعه ی کشت گندم با مساحت پنج هکتار در دوره ی زمانی 1399/7/1 تا 1400/06/31 محاسبه و اعتبار سنجی شد. برای این منظور ورودی های مورد نیاز مدل سبس شامل آلبیدو، دمای سطح زمین، گسیلمندی، NDVI، شاخص پوشش گیاهی، شاخص سطح برگ، بلندی پوشش گیاهی، تراکم تاج پوشش گیاهی که در محیط نرم افزار ایلویس تهیه شد. داده ‎های بده و حجم آب مصرفی با استفاده از مدل بیلان آب خاک نیز تعیین شد.

    نتایج و بحث:

    براساس نتایج این پژوهش تبخیر و تعرق به دست آمده از مدل بیلان آب خاک 24115 مترمکعب و تبخیر و تعرق به دست آمده از مدل سبس 28750 مترمکعب با خطای 16/12 % برآورد شد. همچنین نتایج به دست آمده از مدل سبس با تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از چهار شاخص ضریب تبیین (R2)، ریشه ی میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین قدرمطلق خطا (MAE) و میانگین اریبی خطا (MBE) واسنجی شد که اندازه های این چهار شاخص به ترتیب 0/844، 1/06، 1/12 و 0/25 محاسبه شد، که این نتایج نشان دادند دستورالعمل سبس برای برآورد ETa در منطقه ی مطالعه شده دقت کافی داشت.

    نتیجه گیری و پیشنهادها:

    بنابراین براساس نتایج این پژوهش می توان گفت که استفاده از تصویرهای ماهواره ای در برآورد تبخیر-تعرق واقعی، در مقایسه با روش برداشت میدانی قابل اتکا است و با توجه به مشکلات روش های بیلان رطوبتی (مانند نقطه ای بودن، زمان بر بودن، هزینه زیاد، نیاز به ابزار دقیق و تقریبا نبود امکان استفاده از لایسیمتر) و مزایای استفاده از تصویرهای ماهواره (تحت پوشش دادن سطح گسترده ای از مزارع یا باغ ها، ارزان و سریع بودن) در برآورد تبخیر-تعرق می توان با پذیرفتن خطای کم نتایج قابل قبولی به دست آورد.

    کلید واژگان: تصویرهای ماهواره, دشت سهرین, سنجش ازدور, مدل بیلان آب خاک}
    Ghobad Rostamizad *, Mojtaba Pakparvar, Parviz Abdinejhad
    Introduction and Objective

    Evapotranspiration govern the water and energy balance of the soil, primarily used in general circulation models and hydrological modeling of weather conditions. Consequently, predicting river flow, forecasting crop performance, water management systems, and the quality of rivers or lakes all depend on evapotranspiration levels. Therefore, accurate estimation of water bilan is essential. Improved and precise estimations of evapotranspiration enable effective irrigation planning and optimal water usage for other agricultural purposes. The goal of this research is to evaluate and validate the surface energy balance model, SEBS, in determining evaporation-transpiration in the Sohrin-Qareh Chiran Plain, located 30 kilometers northwest of Zanjan city.

    Materials and methods

    In this study, the actual evapotranspiration were determined using the SEBS energy balance model and Landsat imagery in the Sohrin-Qareh Chiran Plain. A total of 17 Landsat-8 images, along with weather data from the Zanjan airport station, were examined. Additionally, with the help of the SEBS model, the evapotranspiration of a five-hectare wheat field was calculated and validated for the time period from September 22, 2020, to September 22, 2021. The required inputs for the SEBS model, including albedo, land surface temperature, emissivity, NDVI, vegetation cover index, leaf area index, vegetation height, and canopy density, were prepared in the ENVI software environment. The data on precipitation and water consumption volume were also determined using the soil water balance model.

    Results and discussion

    The study found that the evapotranspiration estimated by the soil water balance model was 24115 m3, while the evapotranspiration estimated by the SEBS model was 28750 m3, with a 16.12% error. Additionally, the SEBS model was calibrated using four indices - R2, RMSE, MAE, and MBE - with values of 0.844, 1.06, 1.12, and 0.25, respectively. These results indicate that the SEBS algorithm is accurate enough to estimate ETa in the study area.

    Conclusion and Suggestions:

    Therefore, based on the results of this research, it can be said that the use of satellite images in estimating actual evapotranspiration (ET) is reliable compared to field measurement methods. Considering the limitations of traditional moisture balance methods (such as being point-specific, time-consuming, costly, requiring precise instruments, and almost impractical with the use of lysimeters) and the advantages of utilizing satellite images (covering a wide area of farms or orchards, being cost-effective and fast), acceptable results can be achieved in estimating evapotranspiration while accepting a low margin of error.

    Keywords: satellite images, Soharin Plain, Remote Sensing, Soil Water Balance Model}
  • سکینه کوهی، بهاره بهمن آبادی، زهرا پرتوی، فاطمه صفری، محمد خواجه وند ساس، هادی رمضانی اعتدالی*

    یکی از مسایل و مشکلات اصلی در مناطق خشک و نیمه خشک، تامین آب است. ازجمله گزینه های تامین آب در این مناطق می توان به منابع آب نامتعارف اشاره کرد. امروزه استحصال آب از رطوبت هوا که از جمله منابع آب نامتعارف محسوب می شود، بیش ازپیش گسترش یافته است. روش های مختلفی نیز با این هدف توسعه یافته است؛ اما کاربرد شبکه توری بسیار رایج است. ازاین رو در پژوهش حاضر ضمن ارزیابی عملکرد منبع در شبیه سازی متغیرهای جوی موثر بر قابلیت استحصال آب از رطوبت هوا (دما، سرعت باد و فشار بخار آب)، امکان استحصال آب از رطوبت هوا در استان قزوین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده تاثیر مثبت اعمال ضرایب اصلاحی در تخمین دما و سرعت باد توسط منبع ERA5 در ایستگاه های مطالعاتی بود. بر اساس نتایج، بخش های شمال غربی و جنوبی استان (شهرستان کوهین و تاکستان) در فصول بهار و تابستان از ظرفیت بالایی در استحصال آب از هوا با استفاده از روش سیمی - توری برخوردار هستند. حداکثر مقدار آب قابل استحصال در دو منطقه ذکر شده در فصل تابستان، به ترتیب 10/2 و 9/7 لیتر بر مترمربع در روز تخمین زده شده است. با استفاده از پایگاه بازتحلیل ERA5، متوسط سالانه پتانسیل استحصال آب در ایستگاه های یادشده به ترتیب 7/9 و 4/6 لیتر بر مترمربع در روز برآورد شد. لازم به ذکر است، مقدار استحصال آب در شهر قزوین در فصل تابستان حداقل مقدار بوده است (3/4 لیتر بر مترمربع در روز) که می توان برای استفاده از آن در آبیاری فضای سبز، مزارع و یا باغات برنامه ریزی کرد.

    کلید واژگان: آب نامتعارف, شبکه توری - سیمی, بحران آب, سنجش ازدور}
    S. Koohi, B. Bahmanabadi, Z. Partovi, F. Safari, M. Khajevand Sas, H. Ramezani Etedali*

    Water supply remains a significant challenge in arid and semi-arid regions, and in addressing this concern, unconventional water sources have gained prominence. Notably, the extraction of water from air humidity, classified as an unconventional water source has seen increased adoption. Diverse techniques have been developed to achieve this goal, with the utilization of mesh networks being particularly prevalent. Consequently, this study assesses the evaluation of the performance of the ERA5 dataset in the simulation of atmospheric variables that influence the ability to assess water harvesting from air humidity (including temperature, wind speed, and water vapor pressure). Also, the possibility of water harvesting from air humidity was investigated in Qazvin Province. The outcomes demonstrated the benefit of incorporating adjustment coefficients in estimating temperature and wind speed using the ERA5 dataset. Based on these findings, the northwestern and southern regions of the province (Kuhin and Takestan) exhibit notable potential during spring and summer for water harvesting from the atmosphere. The peak water harvesting for these stations in the summer is estimated at 10.2 and 9.7 l/day.m2, respectively. Using the ERA5 reanalysis dataset, the annual average potential for water harvesting in the stations was evaluated at 7.9 and 4.6 l/day.m2, respectively. Notably, the minimum water harvesting capacity during the summer season recorded in Qazvin is equal to 3.39 l/day.m2, which can be planned for use in irrigation requirements of green spaces, fields, or gardens.

    Keywords: Unconventional water, Mesh networks, Water crisis, Remote sensing}
  • بابک ابراهیمی، مهرداد پسندی*، هانیه نیل فروشان

    کاربری اراضی مختلف در محدوده تحت آبیاری انهار یازده گانه شهرستان خوانسار طی سال های 1348، 1374، 1393 و 1398 از طریق بررسی عکس های هوایی و همچنین تصاویر ماهواره ای کوییک برد و لندست در محیط گوگل ارث انجین (GEE) تشخیص و تعیین مساحت شده است. سپس مقایسه بین مساحت خالص و ناخالص اراضی تحت آبیاری انهار، مساحت کاربری های غیرکشاورزی اراضی، موقعیت و مساحت کاربری های کشاورزی اراضی تحت آبیاری انهار به تفکیک نوع فعالیت کشاورزی (باغی و یا زراعی) و به تفکیک هر نهر صورت گرفته است. عکس های هوایی سال 1348 منطقه مطالعاتی مبنای ارزیابی وضعیت کشاورزی قبل از قانون توزیع عادلانه آب است. نتایج نشان می دهد، کاربری های غیرکشاورزی و به خصوص شهری و مسکونی از سال 1348 تاکنون روند افزایشی داشته است. به عبارت دیگر، کاربری بخشی از اراضی کشاورزی منطقه به کاربری های مسکونی و شهری تغییریافته است. اگرچه روند کاهشی اراضی کشاورزی در 50 سال گذشته دیده می شود، اما میزان این تغییرات برای اراضی تحت کشت باغی و زراعی یکسان نبوده و سطح زیر کشت باغات افزایش پیدا کرده است که این تغییرات تاثیر زیادی بر نیاز آبی به انهار گذاشته است. تغییرات کاربری اراضی طی سال های 1393 تا 1398 تغییر محسوسی نداشته است و در میزان اراضی کشاورزی، کشاورزی سبز و درصد اراضی باغی و زراعی تغییر محسوسی دیده نمی شود. نتایج این پژوهش تاییدی بر چشمگیر بودن تغییرات کاربری اراضی کشاورزی و به دنبال آن، مصرف آب در محدوده انهار یازده گانه خوانسار در دهه های اخیر است و به خوبی کارایی زیاد استفاده تلفیقی از عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای طیفی با قدرت تفکیک مکانی متوسط و داده های ماهواره ای طیف مریی با تفکیک مکانی زیاد و همین طور استفاده از امکانات سامانه ابری گوگل ارث انجین در بررسی تغییرات اراضی کشاورزی در ادوار مختلف را نشان می دهد.

    کلید واژگان: کاربری اراضی, سطح زیر کشت, سنجش ازدور, گوگل ارث انجین (GEE), شهرستان خوانسار}
    B. Ebrahimi, M. Pasandi*, H. Nilforoushan

    The different land uses in the irrigation water area of the eleven streams of Khansar city during 1969, 1995, 2014, and 2019 have been identified and their area has been determined by analysis of the aerial photos as well as the satellite images of QuickBird, and Landsat in the Google Earth Engine (GEE) environment. Then, the net and gross areas of land under irrigation water, area of non-agricultural land uses, location and area of agricultural land uses under irrigation of the streams are separated according to the type of agricultural activity (orchard or farmland) for each stream. Aerial photos of the study area dated 1969 are the basis for the assessment of agricultural conditions before the law of Fair Water Allocation. The results showed that non-agricultural and particularly urban and residential land uses have increased since 1969. In other words, land use of part of the agricultural lands has been changed to residential and urban land uses. Despite the decreasing trend of agricultural land uses in the last 50 years, these changes have not been the same between the farm and orchard land uses and the area under orchard plantation showed an increasing trend. These changes have dramatically influenced on water demand of the streams. Land use has not significantly changed from 2014 to 2019 and no noticeable change was observed in the area of the agricultural and green agricultural lands as well as the percentage of the orchard and farming lands during these years. The results of this study confirmed the significant changes in agricultural land use and consequently water consumption in the district of the eleven streams of Khansar in recent decades. This study also highlighted the high efficiency of the combined use of aerial photos, spectral satellite images with medium spatial resolution, and visible spectral satellite data with high spectral resolution, as well as using cloud system capabilities of the Google Earth Engine to study changes in agricultural land uses during last decades.

    Keywords: Land Use, Cultivated area, Remote sensing, Google earth engine (GEE), Khansar city}
  • ارزیابی شاخص های پوشش گیاهی در برآورد میزان کربن آلی گیاهان در مراتع
    بهناز عطائیان*، فرزانه صادقی ده ابراهیمی، سهیلا سادات هاشمی
    سابقه و هدف

    تعیین میزان ماده آلی ذخیره شده پوشش گیاهی مراتع برای پایش وضعیت مرتع و اصلاح و توسعه مراتع ضروری است. استفاده از داده های ماهواره ای امکان مطالعه گسترده پوشش گیاهی را فراهم می سازد. در این تحقیق سعی شده است، برآوردی از کربن آلی پوشش گیاهی بر اساس ارزیابی های میدانی و شاخص های سنجش از دور در مراتع منطقه حفاظت شده لشگردر، ملایر صورت گیرد. به علت سهولت دسترسی سری های زمانی داده ماهواره لندست در این تحقیق سعی شد تخمین کربن آلی پوشش گیاهی با استفاده از داده ماهواره لندست 8 سنجنده OLI صورت گیرد.

    مواد و روش ها

    نمونه برداری صحرایی در 8 خرداد ماه سال 1395 از مراتع حفاظت شده منطقه لشگردر صورت گرفت. فرم رویشی غالب این مراتع علفی - بوته ای بوده و گونه های خانواده Asteraceae  بیشترین فراوانی را در این منطقه حفاظت شده دارند. مختصات 40 نقطه بطور تصادفی به عنوان مرکز پلات های نمونه برداری از زیتوده گیاهی در منطقه مورد مطالعه انتخاب شدند. به منظور حذف خطای ناشی از دقت GPS، ضریب دو برابر اندازه پیکسل اعمال شد و پلات های 30×30 متر مربعی برای نمونه برداری میدانی انتخاب شدند. مختصات نقاط مورد نظر، به عنوان مراکز پلات ها درنظرگرفته شدند و سپس از زیر پلات های 1×1 متر مربع استفاده شد. با نشانه گذاری در مرکز پلات، نمونه های مرکب زیتوده هوایی از نقطه مرکزی و چهار گوشه پلات اصلی تهیه شدند. نمونه ها پس از کد گذاری جهت انجام مراحل آزمایشگاهی به آزمایشگاه علوم مرتع، دانشگاه ملایر منتقل شدند. میزان کربن آلی پوشش گیاهی پس از هوا خشک شدن نمونه ها ، به روش سوزاندن در کوره (LOI) اندازه گیری شد. شاخص های پوشش گیاهی از تصاویر ماهواره ای لندست 8 سنجنده OLI (براساس سیستم جهانی WGS84 در گذر 166 و ردیف 36) که شامل اطلاعات رقومی باند های 1 تا 7 با قدرت تفکیک مکانی 30 است، استفاده شد و شاخص های سبزینگی و  RVI, NDVI, IPVI, DVI, WDVI, ARVI, SAVI, TSAVI, BI, OSAVI, GEMI, EVI, LAI, GARI از تصاویر لندست استخراج شدند.

    نتایج

    با توجه به نتایج حاصله از مقایسه داده های کربن آلی برآوردی پوشش گیاهی با کربن آلی محاسباتی پوشش گیاهی، تنها شاخص GARI می تواند کربن آلی پوشش گیاهی را برآورد کند. بهترین مدل ارائه شده با استفاده از شاخص GARI برای کربن آلی پوشش گیاهی به صورت GARI 38/1 + 4/5 = OC با ضریب تبیین 13/0 = 2R و 7/0 = RMSE به دست آمد. از این نتایج می توان چنین استنتاج کرد که شاخص های سنجش از دور می توانند، به عنوان مکمل روش های میدانی در مطالعات پوشش گیاهی به کار گرفته شوند. در انتخاب مناسب ترین روش نوع سنجنده، خصوصیات و شرایط منطقه مورد مطالعه و آگاهی از نوع و میزان پوشش گیاهی و نوع کاربری های منطقه باید مورد توجه قرار گیرد. براساس نتایج حاصل کاربرد نسبت های باندی، اطلاعات بهتری را نسبت به مطالعه تک باند ها در اختیار قرار می دهد. همچنین برای این مناطق کاربرد هم زمان چندین شاخص نتایج بهتری در تشخیص و تفکیک میزان پوشش گیاهی ارائه می دهند. با این حال انتخاب مناسب ترین روش باید با دقت بالا و با توجه به خصوصیات منطقه بر اساس بالاترین میزان همبستگی صورت پذیرد تا بتوان با استفاده از کاراترین شاخص ها و آنالیز های به دست آمده و ارائه مدل های مناسب به پایش و مطالعه پوشش گیاهی منطقه مورد مطالعه و مناطق با خصوصیات مشابه پرداخت.

    نتیجه گیری

    با توجه به نتایج به دست آمده می توان بیان نمود که شاخص GARI در مورد برآورد میزان کربن آلی پوشش گیاهی منطقه نتایج بهتری را ارائه داده است و می توان آن را به عنوان شاخص مناسب جهت برآورد کربن پوشش گیاهی در مناطق مشابه توصیه نمود. هر شاخصی ممکن است برای یک منطقه و یا یک نوع پوشش به خصوص جواب دهد. تکرار زمانی مطالعات و افزایش حجم نمونه با توجه به خصوصیات و شرایط منطقه مورد مطالعه، آگاهی از نوع و میزان پوشش گیاهی در تعیین شاخصهای مناسب پیشنهاد می شود.

    کلید واژگان: زیتوده گیاهی, سنجش از دور, شاخص پوشش گیاهی, کربن آلی}
    Evaluation of Remote Sensing Indices for Estimating Organic Carbon Content of Rangeland Plant Biomass in Lashgardar Protected Area
    Background and objectives

    Determining the organic carbon content of rangeland vegetation is essential for monitoring rangeland condition and facilitating reclamation efforts. Satellite data provides a valuable tool for conducting extensive vegetation studies. This research aimed to estimate the organic carbon content of vegetation using field assessments and remote sensing indices in the rangelands of Lashgardar protected area, Malayer. Leveraging Landsat time series images, this study utilized Landsat 8 data from the Operational Land Imager (OLI) sensor.

    Methodology

    Field sampling was conducted in the rangelands of Lashgardar protected area on May 28, 2016. The dominant growth form in these rangelands is herbaceous-shrub, with Asteraceae family species being the most abundant. Forty points were randomly selected as the centers of sampling plots for plant biomass. To account for GPS accuracy error, a factor of twice the pixel size was applied, resulting in the selection of 40 plots measuring 30×30 m2 for field sampling. Subplots measuring 1×1 m2 were utilized to collect composite aboveground biomass samples from the central point and the four corners of each main plot. Samples were processed in the Rangeland Science Laboratory at Malayer University following coding for laboratory procedures. The organic carbon content of vegetation was determined using the loss on ignition (LOI) method after air-drying. Vegetation indices were extracted from Landsat 8 satellite images captured by OLI sensors, including digital bands 1 to 7 with a spatial resolution of 30 meters. Various vegetation indices such as Greenness, RVI, NDVI, IPVI, DVI, WDVI, ARVI, SAVI, TSAVI, BI, OSAVI, GEMI, EVI, LAI, and GARI were derived from Landsat images.

    Results

    Comparative analysis of estimated organic carbon data with measured organic carbon content revealed that only the Green Atmospherically Resistant Vegetation Index (GARI) could effectively estimate the organic carbon content of vegetation. The best model was achieved using the GARI index for organic carbon estimation, represented as OC = 5.4 + 1.38 GARI, with an explanatory coefficient (R2) of 0.13 and Root Mean Square Error (RMSE) of 0.7. These findings suggest that remote sensing indices can serve as complementary methods in vegetation studies.

    Conclusion

    The GARI index demonstrated promising results for estimating organic carbon content in vegetation within the study area and is recommended as a suitable indicator for similar areas. However, the efficacy of each index may vary depending on specific area characteristics and vegetation types. It is advisable to conduct time-series studies with larger sample sizes tailored to the unique conditions of the study area to identify the most appropriate indices.

    Keywords: Plant Biomass, Remote Sensing, Vegetation Index, Organic Carbon}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال