پایش مزارع دارای بقایای سوخته با استفاده از تصاویر ماهواره ای

Abstract

مدیریت بقایای گیاهی در سطح مزارع اهمیت بالایی دارد. حفظ و مدیریت صحیح بقایای گیاهی موجب اصلاح ساختمان خاک، حفظ رطوبت، و کاهش فرسایش خاک می‌شود در حالی‌که سوزاندن بقایای گیاهی به از دست رفتن مواد آلی، افزایش فرسایش، و تبخیر رطوبت می‌انجامد. وضع قوانین تشویقی برای اجرای کشاورزی حفاظتی و قوانین تنبیهی برای سوزاندن بقایای گیاهی در کشور، راهکاری است که سازمان‌های اجرایی آن را آغاز کرده‌اند اما به­علت مشکل شناسایی مزارعی که در آنها بقایای گیاهی سوزانده می‌شود، این راهکار متوقف گردید. این تحقیق به‌منظور یافتن روشی دقیق، سریع، و ارزان برای پایش مزارعی است که در آنها بقایای گیاهی آتش زده می‌شود تا بتوان به‌سادگی مزارع را شناسایی و قوانین تنبیهی یا سیاست‌‌های پیشگیرانه را اعمال کرد. در این پژوهش با استفاده از سه روش طبقه‌بندی نظارت‌شده، طبقه‌بندی نظارت‌نشده، و تشخیص تغییرات، توانایی تصویرهای سنجنده‌­ لندست 8 برای تعیین محل و مساحت مزارعی که بقایای گیاهی در آنها آتش زده شده­اند، ارزیابی شده است. برای اجرای این پژوهش و ارزیابی نتایج به­دست آمده، 120 مزرعه در نظر گرفته شد. نتایج به­دست آمده از تعیین محل و تخمین مساحت مزارع آزمایشی در تصویرهای ماهواره‌ای با داده‌های میدانی مقایسه شد. به­علت تغییرات پی‌درپی شرایط سطحی مزارع آزمایشی، در فاصلۀ زمانی بین دو تصویربرداری سنجنده لندست، روش تشخیص تغییرات نتوانست مزارعی که بقایای گیاهی در آنها آتش زده می‌شود را به‌دقت پایش کند. شناسایی و تخمین مساحت مزارع سوخته با روش طبقه‌بندی نظارت‌شده دقت بالایی دارد (صحت کلی طبقه‌بندی 6/96 درصد، ضریب کاپا 93/0 و ضریب تبیین 92/0). بنابراین، بر اساس نتایج پژوهش، روش طبقه‌بندی نظارت‌شده برای پایش مزارع سوخته و تعیین مساحت آنها پیشنهاد و فناوری آن ارائه شد.