ارائه راهکاری بمنظور کالیبراسیون بین سنجندهای مدل مدلهای تخمین رطوبت خاک در تصاویر نوری و حرارتی با حد تفکیک مکانی پایین

چکیده مقاله

پارامتر محیطی رطوبت خاک، در ارزیابی، توزیع ناشی از بارش، رفتار تبخیر تعرق خاک و گیاهان و همچنین جریانهای انرژی و چرخه کربن بین سطح زمین و جو اثر گذار است. به همین منظور اندازه گیری این کمیت تاثیر محسوسی در مدلسازی چرخه های مذکور خواهد داشت. اندازه گیری رطوبت خاک بصورت سنتی بکمک راهکارهای میدانی بسیار وقت گیر و پر هزینه بوده و در بسیاری از مناطق امکان اندازه گیری آن بصورت مستقیم میسر نیست. بر این اساس استفاده از فنآوری سنجش از دور را میتوان بعنوان رویکردی جایگزین و قابل اعتماد در این حوزه انتخاب نمود. چالشهای مختلفی در حوزه تخمین رطوبت خاک بکمک مشاهدات ماهواره ای وجود داشته که در این مقاله مساله کالیبراسیون داده های ماهوارهای بعنوان رویکرد تحقیق انتخاب شده است. بواسطه ی پویایی رفتار رطوبت خاک استفاده از ماهواره ها با قدرت تفکیک زمانی بالا ترجیح پذیر بوده اما بواسطهی ارتباط معکوس میان حد تفکیک مکانی و زمانی این سنجنده ها عمدتا حد تفکیک مکانی پایینی 100( متر تا چند کیلومتر( را برخورداند. بدیهی است که نسبت دادن یک اندازهگیری نقطه ای با وسعتی حدود 2 تا 3 متر مربع به یک پیکسل با حد تفکیک مکانی پایین دقت خوبی در برآورد رطوبت خاک را بهمراه نخواهد داشت. بر این اساس در این مقاله کالیبراسیون مدل تخمین رطوبت خاک در تصاویر سنجندهی MODIS بعنوان یک سنجنده با حد تفکیک مکانی پایین بکمک مدلی که بصورت همزمان از تصاویر راداری sentinel1 و تصاویر چندطیفی Landsat8 استفاده میکرد، برآورد شده است. نتایج مدلسازی کمیت رطوبت خاک بکمک روش کالیبراسیون بین سنجندهای دقتهایی معادل RMSE= 0.027 و R2= 0/83 را بهمراه داشته که در زمان استفاده از اندازه گیریهای نقطه ای و میدانی این دقتها معادل RMSE= 0/055 وR2 = 0.476 بودند. نتایج کسب شده حاکی از بهبود دقت تخمین رطوبت خاک در تصاویر MODIS بکمک کالیبراسیون بین سنجندهای است.