پیش بینی عملکرد محصول نیشکر با استفاده از پردازش سری زمانی تصاویر ماهواره ای لندست (مطالعه موردی: منطقه میان آب استان خوزستان)

Abstract

پیش بینی مقدار محصول نیشکر، نقش کلیدی برای گستره وسیعی از کاربردها مانند مدیریت تولید نیشکر، آماده سازی کارخانه های فرآوری نیشکر و انبار و پیش فروش فرآورده های صنعتی دارد. این تحقیق مقایسه مدل سازی عملکرد نیشکر با روش پردازش سری زمانی شاخص سبزینگی تفاضلی نرمال شده (NDVI)، شاخص سبزینگی تفاضلی سبز نرمال شده (GNDV) و شاخص سبزینگی ارتقاء یافته (EVI)که از تصاویر ماهواره ای استخراج شده اند را انجام می دهد. برای اینکار از 474 تصویر ماهواره لندست 7 بدست آمده از آرشیو سازمان نقشه برداری آمریکا مربوط به ژانویه 2001 لغایت دسامبر 2017 استفاده شد. ابتدا داده های تصاویر به انعکاس بالای جو تبدیل و سپس پیکسل های تحت تاثیر آسمان ناصاف از جمله ابر، سایه، برف و یخ حذف گردید. در مرحله بعد میانگین شاخص های سبزینگی NDVI ،GNDVI و EVI منطقه مورد مطالعه برای هر تصویر محاسبه و سری زمانی هفتگی از میانگین شاخص های سبزینگی محاسبه گردید. مقدار تجمعی شاخص سبزینگی از هفته 15 لغایت 44 و میانگین عملکرد ساقه در هکتار مشاهده شده در یک مدل رگرسیونی بررسی شد. نتایج نشان داد شاخص سبزینگی NDVI با 63/0R²= و ton/ha71/4RMSE= و شاخص سبزینگی GNDVI با 60/0R²= وton/ha93/4RMSE= رابطه خوبی با عملکرد ساقه در هکتار نیشکر دارند. با استفاده از مدل انتخاب شده عملکرد ساقه در هکتار مزارع کشت و صنعت میان آب در سال 1396به میزان ton/ha 35/86 پیش بینی شدکه ton/ha16/4 کمتر از مقدار مشاهده شده بود.