یک مدل فیزیکی مقیاس پذیر مبتنی بر سنجش از دور در برآورد عملکرد محصول مزارع برنج

زمینه و هدف: گیاه برنج یکی از مهمترین محصولات استراتژیکی در کشور ایران محسوب می شود. از دیگر سو، کشاورزی طیف گسترده ای از امکانات و در عین حال مشکلات زیست محیطی را  ایجاد می کند. درنتیجه، تحقیقاتی که به تولید و توسعه پایدار در این حیطه کمک کنند، حائز اهمیت هستند. هدف اصلی از این پژوهش طراحی و توسعه مدل مقیاس پذیر عملکرد برنج مبتنی بر سنجش از دور و پردازش داده های ماهواره ای است.روش بررسی: در این مطالعه، از چندین تصویر مختلف، موجود در سامانه گوگل ارث انجین (Google Earth Engine) برای تخمین عملکرد برنج در مقیاس های مختلف زمانی (فصول رشد مختلف) و مکانی (وضوح ۳۰ متر تا مقیاس های منطقه ای) استفاده شد. سپس یک مدل کارایی استفاده از نور (LUE) مبتنی بر سنجش از دور را اجرا نموده و در آن تنش های محیطی غیرزنده را وارد نمودیم. این مدل فیزیکی در برابر داده های عملکرد اندازه گیری شده زمینی، در سال های زراعی ۱۳۹۵، ۱۳۹۶ و ۱۳۹۸ در ۶۹۱ مزرعه برنج در استان گیلان ارزیابی شد.یافته ها: نتایج، همبستگی مثبت و تطابق قابل توجهی بین مقادیر محاسباتی و مشاهداتی نشان داد، بطوریکه در سال های زراعی مورد مطالعه، میانگین ضریب همبستگی (R) و شاخص توافق (d) برابر با۵۵/۰ بدست آمد. میانگین RMSE برابر با ۵۰۰ کیلوگرم در هکتار، میانگین MAE برابر با ۴۴۰ کیلوگرم در هکتار، و میانگین NRMSE برابر با ۰.۱۲، حاکی از دقت مناسب مدل در برآورد عملکرد محصول در این مکان ها و سال هاست. مدل ارائه شده، تغییرپذیری مناسب مقادیر عملکرد را در مقیاس مزرعه نشان داد.بحث و نتیجه گیری: بهره گیری از سنجش از دور در محیط GEE به عنوان ابزاری مفید جهت تخمین عملکرد محصول در مقیاس های مختلف زمانی و مکانی، مورد تایید قرار گرفت. مدل حاضر می تواند در طیف وسیعی از کاربردها مانند مدیریت کشاورزی و بیمه محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

مدل عملکرد برنج ، مقیاس پذیر ، سنجش از دور ، گوگل ارث انجین (GEE) ، توسعه پایدار کشاورزی