شناسایی و تفکیک مزارع برنج با استفاده از روش نیمه خودکار در شمال ایران

محورهای موضوعی : زراعت و اصلاح نباتات

علی اکبر نوروزی ¹ (پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران، ایران)
مجتبی صانعی ² (پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، تهران، ایران)
زهرا رزقی ³ (گروه خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس،تهران، ایران)

تاریخ دریافت : 1397/09/21 تاریخ پذیرش : 1398/11/26 تاریخ انتشار : 1397/12/01

کلید واژه: مزارع برنج, LANDSAT 8, NDVI, سنجش‌ازدور, LSWI,

چکیده مقاله :

برنج به ‌عنوان یکی از غلات اصلی جهان و ایران همواره از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده است. نظارت بر محصولات کشاورزی نقش بسیار مهمی در تأمین مواد غذایی مورد نیاز جهانی دارد. به‌طور کلی به منظور تخمین تولیدات محصول، اطلاعاتی مانند مساحت و میزان تولید در واحد سطح حائز اهمیت است. فناوری سنجش از دور می‌تواند اطلاعاتی با ارزش و به موقع درباره توزیع محصول، سطح زیر کشت و پتانسیل تولید در اختیار تصمیم‌گیران در بخش کشاورزی قرار دهد. جداسازی به‌وسیله اپراتور با انجام عملیات میدانی یا جداسازی چشمی بسیار هزینه‌بر و همراه با خطاهای انسانی است. افزون بر این با توجه به امکان تغییر کاربری زمین همواره نیاز به کنترل مرز شالیزارها وجود دارد. ازاین‌رو هدف اصلی تحقیق حاضر جداسازی مزارع برنج با روش خودکار در استان گیلان می‌باشد. در همین راستا با استفاده از تصاویر ماهواره Landsat 8 و شاخص‌ رطوبت خاک (LSWI) و شاخص نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) روشی کاملاً خودکار برای تشخیص شالیزارها به کار گرفته شد. بر اساس این روش ابتدا با استفاده از ویژگی پرآب بودن شالیزار در دوران ابتدایی نشا این مناطق با استفاده از آستانه‌های مشخص تشخیص داده شدند. سپس با استفاده از تصویر دیگری در دوران برداشت، عوارض ناخواسته دیگر مانند تالاب‌ها و آب‌های دائم و جنگل‌های مرطوب حذف گردید. ارزیابی نهایی روش ارائه‌شده با مرزهای ترسیمی اپراتور حاصل از تصاویر GEOEye صورت گرفت. نتایج ارزیابی نشانگر تطابق 90% روش به کار گرفته‌شده می‌باشد.

چکیده انگلیسی:

As one of the world's major grains, rice has always been given special emphasis. Monitoring agricultural products plays a important role in providing global food supplies. In general, inorder to estimate product output, information such as area and production per unit area is important. Remote sensing technology can provide valuable and timely information on distribution, cropping, and production potential to decision makers in the agricultural sector. Detection by operator with field operation or visual detection cost too much, also associated with human errors. In addition, with regard to the possibility of changing land use, there is always the need for border control of rice paddies. So that the purpose of this study was to separate the rice fields with an automatic method in Gilan province. In recent years remote sensing has been raised as a valuable tool in the management and control of resources and agricultural products. By the same token using satellite images Landsat 8 and soil moisture index (LSWI) and leaves (LAI) and normalized differential vegetation index (NDVI) fully automated method is used to detect the rice paddies. According to this method, then, using the characteristics of the high water range in the early rice transplanting, these areas were identified using specific threshold. Then using another image in the harvest period, unwanted complications such as wetlands and permanent water and wet forests were removed. Final evaluation model with graphical borders of operator were taken from GEO Eye images. The results indicate conformity of 90% of the used method.