Χαρτογράφηση της υγρασίας του εδάφους σε άνυδρη περιοχή, κάνοντας χρήση....
Από RemoteSensing Wiki
Χαρτογράφηση της υγρασίας του εδάφους σε άνυδρη περιοχή, κάνοντας χρήση δεδομένων τηλεπισκόπησης και συσχέτιζοντας τους με το σχέδιο καλλιέργειας.
Πρωτότυπος τίτλος: Mapping soil moisture and their correlation with crop pattern using remotely sensed data in arid region.
Συγγραφείς: E.S. Mohamed a*, Abdelraouf Ali a, Mohammed El-Shirbeny a, Khaled Abutaleb a,b,c, Sameh M. Shaddad d
Δημοσιεύθηκε: Sciencedirect.com
Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [1]
Θέμα και πεδίο μελέτης
Στην παρούσα δημοσίευση αναγνωρίζεται ότι η εκτίμηση της υγρασίας του εδάφους παίζει καθοριστικό ρόλο στην άρδευση ακριβείας. Η υγρασία του εδάφους επηρεάζει πολλούς παράγοντες όπως τη βλάστηση, την εξατμισοδιαπνοή και την ανάπτυξη των καλλιεργειών. Αυτή η μελέτη στοχεύει να προβλέψει την υγρασία του εδάφους χρησιμοποιώντας οπτικά δεδομένα τηλεπισκόπισης και δεδομένα ραντάρ συνθετικού ανοίγματος τα οποία θα αξιοποιηθούν στο σχέδιο καλλιέργειας. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε στα ανατολικά του δέλτα του Νείλου της Αιγύπτου (30° 31 έως 30° 33 N, 31° 55 έως 31° 05 E).
Μεθοδολογία
Η τηλεπισκόπηση στο θερμικό φάσμα χρησιμοποιείται για τη συλλογή της φασματικής ανάκλασης του εδάφους για τη διάκριση διαφορών στην περιεχόμενη υγρασία. Το ραντάρ συνθετικού ανοίγματος με τη χρήση παλμών μπορεί να διακρίνει και αυτό διαφορές στην περιεχόμενη υγρασία του εδάφους.
Συλλογή δεδομένων
Χρησιμοποιήθηκε ο Landsat 7 ETM+ με χωρική ανάλυση 30 μ. και ο Sentinel-1 (ESA SAR) με χωρική ανάλυση 10 μ. Επίσης έγινε συλλογή 100 δειγμάτων από το έδαφος που να αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς τύπους εδάφους στην περιοχή μελέτης. Η θερμοκρασία της επιφάνειας του εδάφους (LST) υπολογίστηκε από τα θερμικά υπέρυθρα δεδομένα σύμφωνα με τον τύπο (Jimenez-Munoz and Sobrino, 2003): Ts = γ (ε6- 1(ψ1* L6sensor + ψ2)+ψ3)+δ όπου το Τs είναι η LST, το ε6 η εκπομπή, το L6 είναι το φασματικό κανάλι 6 και( ψ1,ψ2,ψ3) οι ατμοσφαιρικές συναρτήσεις Ο δείκτης εδαφικής υγρασίας (SMI) υπολογίστηκε από τον τύπο: SMI= (LSTMAX –LST)/(LSTMAX - LSTMIN ) όπου SMI είναι δείκτης υγρασίας εδάφους, LSTmax, LSTmin, LST είναι το μέγιστο, ελάχιστο και την τιμή του ανακτηθέντος LST αντίστοιχα Η εκτίμηση της τιμής του συντελεστή οπισθοσκέδασης (dB) βασίστηκε στην εξίσωση Pathe et al. (2009) : σ0 (t,θ)=σ0 dry(30)+ S.MS (t) + β(0-30)
Αποτελέσματα
• Υψηλή συσχέτιση μεταξύ SMC και SMI, ο συντελεστής προσδιορισμού R2 έφτασε στην τιμή 0,81 μεταξύ του δείκτη υγρασίας και της πραγματικής υγρασίας του εδάφους. • Επιπλέον σημάντική συσχέτιση φάνηκε και από τα δεδομένα του Sentimel-1, με R2 0,83 μεταξύ της πραγματικής υγρασίας του εδάφους και του συντελεστή οπισθοσκέδασης (db). • Υπάρχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα στα θερμικά δεδομένα διότι μπορούν να εμφανίζουν τη διακύμανση των επιπέδων υγρασίας σε διάσπαρτες καλλιεργήσιμες εκτάσεις.
