برآورد عملکرد برنج با استفاده از مدل VSM و تصاویر ماهواره‌ای در استان گیلان

Abstract

برآورد عملکرد گیاه پیش از برداشت برای هرگونه مدیریت زراعی ضروری است. تخمین صحیح عملکرد گیاهان در حقیقت تأثیر نهاده‌های مختلف کشاورزی بر عملکرد نهایی را نشان می‌دهد. یکی از روش‌های نوین برای تخمین عملکرد، استفاده از مدل‌های رشد و نمو گیاهان زراعی است. به هر حال، اگرچه پیشرفت‌های زیادی در توسعه این مدل‌ها صورت گرفته است، اما واسنجی و اعتبارسنجی آنها در مقیاس‌های زراعی بزرگ مستلزم برداشت نمونه‌های فراوان و عملیات میدانی زیادی است. به همین دلیل، استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و فناوری سنجش از دور برای این منظور مورد توجه پژوهش­گران قرار گرفته است. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی امکان استفاده از مدل VSM و تصاویر ماهواره‌ای برای تخمین عملکرد برنج در استان گیلان بود. بدین منظور، نخست تصاویر ماهواره‌ای مودیس و لندست-8 استخراج شد. تعداد 20 مزرعه به‌عنوان نمونه انتخاب و اطلاعات مورد نیاز از جمله عملکرد واقعی و اندازه‌گیری‌های میدانی در مزارع منتخب به­دست آمد. سپس با استفاده از نقاط نمونه‌برداری شده و با کمک نرم‌افزار Arc‌GIS10.2 و با استفاده از روش درون‌یابی به کل مزارع منطقه تعمیم داده شد. آنگاه با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای یاد شده و مدل VSM مقدارعملکرد دانه برنج برای کل منطقه مورد مطالعه برآورد شد. برای صحت‌سنجی مدل، مقادیر عملکرد واقعی برنج با مقادیر عملکرد برآورد شده توسط مدل مقایسه شد که دارای رابطه‌ای خطی با همبستگی بالای 80 درصد و ضریب تبیین حدود 65 درصد بود. نتایح به­دست آمده از مدل نشان داد که این مدل از توانایی مناسبی برای شبیه‌سازی عملکرد برنج برخوردار است، به­طوری که ارتباط قوی (بیش از 80 درصد) و معنی‌داری بین پارامتر‌های استفاده شده در مدل و عملکرد محصول برنج وجود داشت. بنابراین، به نظر می­رسد که تصاویر ماهواره­ای، قابلیت مناسبی برای برآورد عملکرد محصول برنج به عنوان ورودی مدل VSM دارند. نتایج این تحقیق نشان داد که امکان برآورد محصول برنج برای منطقه مورد نظر طی سال‌های آینده با استفاده از این مدل بومی شده و داده‌های ماهواره‌ای واسنجی شده فراهم است و احتمالاً دیگر نیازی به انجام عملیات میدانی گسترده و صرفه هزینه زیاد نمی‌باشد.