مدل‌سازی سطح آب زیرزمینی کم عمق با استفاده از تصاویر ابرطیفی هایپریون

شوری خاک و سفره­ های آب زیر زمینی کم­ عمق، دو عامل اصلی کاهش عملکرد محصول در مناطق مختلف ایران، بویژه در استان خوزستان و مزارع نیشکر می­ باشند. بنابراین تحقیق حاضر جهت دست­یابی به بهترین مدل­های تخمین عمق سطح ایستابی با استفاده از تصاویر ابرطیفی هایپریون در اراضی تحت کشت نیشکر صورت پذیرفت. بدین منظور، مقادیر عمق سطح ایستابی در132 چاهک مشاهده­ای واقع در زمین­های شرکت کشت و صنعت حکیم فارابی، هفته ای دوبار از اواسط اردیبهشت تا اواسط مهر سال 1389 ثبت گردید. همچنین از سایر اطلاعات جمع‌آوری شده در محدوده کشت و صنعت حکیم فارابی از قبیل سن و واریته گیاه نیشکر، تاریخ کاشت و برداشت، مدیریت­های داشت از قبیل میزان و زمان‌های کود­دهی و آبیاری و زهکشی استفاده گردید. هم زمان با جمع‌آوری اطلاعات زمینی، تصویر ماهواره­ای مربوط به سنجنده ابرطیفی هایپریون در تاریخ 12 شهریور 1389 اخد گردید. پس از انجام پیش پردازش‌های ضروری بر روی تصویر، اقدام به تهیه مدل­های مناسب پیش بینی میزان عمق آب زیرزمینی گردید. بدین منظور توانایی 21 شاخص گیاهی مختلف موجود در منابع که مربوط به نواحی مختلف طیفی گیاه بودند، مورد بررسی قرار گرفت. در کنار این شاخص‌ها، سه شاخص گیاهی جدید (SWSI-1، SWSI-2  و SWSI-3 ) نیز توسعه داده شد. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که تغییر میزان عمق آب زیرزمینی تاثیر به­سزایی بر روی بازتابندگی­های طیفی گیاه نیشکر دارند. در میان شاخص­های گیاهی، شاخص­هایی که در ارتباط با باندهای جذب آب و یا ترکیب باندهای جذب آب و کلروفیل می­باشند دارای بیشترین همبستگی با سطح آب زیرزمینی بودند.  بر این اساس مدل­های به­دست آمده از دو شاخص­ گیاهی SWSI-3، SWSI-1 (که در این تحقیق توسعه داده شدند) و شاخص NDWI به ترتیب با مقدار همبستگی 48/0، 48/0 و 47/0 با عمق آب زیرزمینی و خطای 20/8، 25/8 و 98/7 سانتیمتر بهترین برآورد را داشتند.