شاخص ndvi
در نشریات گروه زراعت-
داشتن آمار و اطلاعات به روز از سطح زیر کشت محصولات کشاورزی یک ضرورت در طراحی الگوی کشت، مدیریت منابع آب و ارزیابی اثرات زیست محیطی ناشی از آن است و در این رابطه سنجش از دور یک ابزاری سودمند محسوب می شود. در این تحقیق سطح زیر کشت گندم در شهرستان شوشتر استان خوزستان با استفاده از تصاویر ماهواره ای سنتینل-2 برآورد شد. به منظور شناسایی مزارع گندم، سری زمانی شاخص تفاضل پوشش گیاهی نرمال شده منطبق با فنولوژی گیاه گندم در منطقه، محاسبه شد و مبنای تهیه نمونه های تعلیمی قرار گرفت. در ادامه از دو روش طبقه بندی حداکثر احتمال و ماشین بردار پشتیبان برای طبقه بندی تصاویر و تفکیک مزارع گندم استفاده شد. نتایج ارزیابی صحت نشان داد که روش ماشین بردار پشتیبان با دقت کلی 5/98 و ضریب کاپای 5/96 دقت بالاتری نسبت به روش حداکثر احتمال داشته و به عنوان مبنای محاسبه مساحت مزارع گندم قرار گرفت. نتایج نشان داد که مساحت اراضی زیر کشت گندم 48233 هکتار به دست آمد که تفاوت اندکی با برآوردهای موجود داشت. بر اساس نتایج این تحقیق می توان اظهار کرد که استفاده از روش سری زمانی شاخص تفاضل پوشش گیاهی نرمال شده در ترکیب با روش طبقهبندی ماشین بردار پشتیبان، امکان محاسبه سریع و دقیق سطح زیر کشت گندم را فراهم کرده و می توان از این روش برای سایر محصولات کشاورزی و برنامه ریزی الگوی کشت در منطقه استفاده نمود.
کلید واژگان: حداکثر احتمال، سری های زمانی، شاخص NDVI، گندم و ماشین بردار پشتیبانIntroductionUp-to-date information on growing area is necessary for cropping pattern, and remote sensing is a useful tool in achieve this goal (Hunt et al., 2019). Among various image classification algorithms and vegetation indices for crop type identification, machine learning methods and normalized difference vegetation index (NDVI) have had better results (Mousavi et al., 2020). In addition, attention to plant phenological stages and using multi-temporal images have led to more accurate crop distinction. The aim of this study was estimation of wheat growing areas in Shushtar county in Khuzestan province in Iran.
Materials and MethodsTime series of NDVI index was obtained from eight Sentinel-2 satellite images from November to June, which correspond to the wheat growth stages. Then, maximum likelihood and support vector machine algorithms were used to identify wheat fields. To implement the classification methods, training and test samples were needed, which were obtained by matching the NDVI diagram of the wheat crop growth stages and field surveys.
ResultsError matrix was used to evaluate the classification results. Based on this, the support vector machine with overall accuracy and Kappa coefficient of 98.5 and 96.5 percent, respectively, had higher accuracy than the maximum likelihood with overall accuracy and Kappa coefficient of 97.8 and 95 percent, respectively. In addition, considering the wheat crop phenological stages using the time series of NDVI in training samples, selection increased the classifications accuracy. Based on the support vector machine results, the total wheat growing areas was estimated to be 48233 hectares, which showed a small deviation from the available surveys.
ConclusionUsing the pattern of NDVI time series to obtain training samples showed the efficiency of plant indices in estimation of wheat growing areas according to the crop phenological stages. In addition, the results revealed that the support vector machine classification was more accurate than the maximum likelihood in the study areas, and it was considered as a base method. One reason for the appropriate performance of the support vector machine was appropriate distribution and adeqaute number of training samples based on wheat phenological stages. It can be concluded that the time series of the normalized difference vegetation index in combination with the support vector machine classification provided the possibility of quick and accurate estimation of the wheat growing areas in Shushtar county in Khuzestan in Iran.
Keywords: Maximum Likelihood, NDVI, Support Vector Machine, Training Samples, Wheat -
این پژوهش به منظور پاسخ عملکرد دانه، اجزای عملکرد و شاخص NDVI (شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی) چهار رقم گندم به کند کننده رشد سایکوسل در شرایط تنش آبی انتهای فصل اجرا شد. آزمایش به صورت کرت های دو بار خرد شده بر پایه طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز در دو سال زراعی 96-1395 و 97-1396 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل دو سطح تنش آبی (آبیاری مطلوب و قطع آبیاری در مرحله شروع گلدهی)، محلول پاشی سایکوسل در دو سطح (غلظت های صفر و 4 گرم در لیتر) و چهار رقم گندم (سیروان- بهاران- وارداتی و افق) بود. تنش آبی سبب کاهش تعداد دانه در سنبله (19 درصد)، وزن هزاردانه (14 درصد)، عملکرد بیولوژیک (22 درصد)، عملکرد دانه (29 درصد) و شاخص NDVI ص (17 درصد) در ارقام گندم شد. از طرفی محلول پاشی سایکوسل موجب جبران بخشی از این کاهش در ویژگی های تعداد سنبله در متر مربع (18 درصد)، تعداد دانه در سنبله (29 درصد)، وزن هزاردانه (6 درصد)، عملکرد بیولوژیک (11 درصد)، عملکرد دانه (17 درصد) و شاخص NDVI ص (5 درصد) شد. رقم های افق و سیروان در شرایط تنش آبی انتهای فصل در صورت کاربرد سایکوسل در بیشتر ویژگی های اندازه گیری شده برتری داشتند. با توجه به نقش تعدیل کنندگی سایکوسل در کاهش اثرات منفی تنش آبی انتهای فصل و افزایش سبزمانی، می توان کاربرد این تنظیم کننده را در شرایط مشابه با پژوهش حاضر توصیه کرد.
کلید واژگان: سبزمانی، قطع آبیاری، تنظیم کننده رشد، سایکوسل، شاخص NDVIThis research was carried out to study the grain yield, yield components and NDVI (normalized difference vegetation index) responses of four wheat cultivars to growth retardant cycocel under terminal drought stress conditions. The experiment was laid out as a split split plot with three replicates at the experimental farm of the School of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran in 2016-2017 and 2017-2018 growing seasons. The treatments consisted of two levels of water stress (full irrigation and irrigation cut off at the beginning of flowering), exogenous cycocel in two levels (4 g ha-1 and 0) and four wheat cultivars (Sirvan, Baharan, Varedati and Ofogh). Water stress reduced the measured traits including, grain number per ear (19%), 1000-grain weight (14%), biological yield (22%), grain yield (29%), and NDVI (17%). Exogenously-applied cycocel compensated for some of such reductions including, number of spikes per square meter (18%), grain number per ear (29%), 1000-grain weight (6%), biological yield (11%), grain yield (17%), and NDVI (5%). Ofogh and Sirvan cultivars showed a better response for most of the measured traits to water stress conditions when cyclocel was used. Regarding the ameliorating role of cycocel in reducing negative impacts of terminal water stress, application of this growth regulator could be recommended for similar conditions.
Keywords: Stay-green, Irrigation cut-off, Plant growth regulator, Cycocel, NDVI -
یکی از ارکان کشاورزی دقیق سنجش از دور می باشد. این مطالعه به منظور بررسی قابلیت تصاویر سنجنده LISS-III ماهواره های IRS-1D و IRS-P6 جهت بررسی تراکم گیاهی چغندر قند در دشت نمدان شهرستان اقلید انجام شد. تصویر 1D استفاده شده مربوط به 17/5/86 بوده که هم زمان تعداد 51 داده از تراکم گیاهی در چهار مزرعه (شامل A،B،C،D) به صورت سیستماتیک تصادفی برای برقراری رابطه رگرسیون و بررسی صحت مدل ها برداشت شد. مزرعه A به علت تاریخ کشت زودتر دارای پوشش بالاتری نسبت به سایر مزارع بود، لذا در مرحله اول تمام مزارع بدون مزرعه A و در مرحله بعد تمام مزارع مورد بررسی قرار گرفت. تصویر دوم از ماهوارهی P6 بوده که در تاریخ 13/7/1386 تهیه شد. همزمان تعداد 46 داده برای بررسی رابطه بین تراکم و داده های ماهواره ای و صحت مدل ها برداشت شد. عملیات مورد نیاز شامل جدا کردن پنجره ای به ابعاد 635× 459 پیکسل از تصویر اصلی، تصحیحات هندسی با صحت کمتر از یک پیکسل، رادیو متریک، ایجاد باندهای مصنوعی و در نهایت استخراج و بررسی روابط آماری بین داده های تراکم گیاهی (زمینی) و تصاویر ماهوارهای انجام گرفت. برای بررسی رابطه بین تراکم گیاهی اندازه گیری شده و داده های ماهواره ای از رگرسیون خطی استفاده گردید. برای تصویر 1D در مرحله اول (مزارع B، C، D) بالاترین ضریب همبستگی(74/.= R2) مربوط به شاخص های IPVI وNDVI؛ و در مرحله دوم (تمام مزارع) بالاترین همبستگی (43/0= R2) مربوط به شاخص های IPVI، NDVIو NRR بدست آمد. در بررسی تصویر P6بالاترین همبستگی مربوط به باند قرمز با 28/0= R2 بود. برای بررسی صحت مدل ها از روشRMS استفاده گردید. به طور کلی نتایج نشان داد که تصاویر ماهواره ی IRS سنجنده LISS-III در شرایطی که پوشش سطح زمین توسط بوته کامل نشده باشد توانایی تخمین تراکم گیاهی چغندرقند را دارد، ضریب همبستگی 74/. مرحله اول (مزارع B، C، D) که بالاترین ضریب همبستگی در بین مراحل مختلف می باشد تائید کننده این موضوع است. اما این امر مستلزم دقت در زمان تصویر برداری می باشد، به طوری که اختلاف زمانی بیش از 10 روز از زمان مناسب میتواند باعث کم شدن توانایی در تخمین گیاهی بوسیله تصاویر ماهواره ای گردد. با تشخیص تغییراتی مثل تراکم گیاهی در مزرعه می توان مدیریت بهتری در نهادها و سایر عوامل اعمال نمود.
کلید واژگان: سنجش از دور، کشاورزی دقیق، چغندر قند، تراکم گیاهی، تصاویر ماهوارهای، شاخص NDVI، IRS، 1D، IRS، P6 سنجنده، LISS، IIIOne of the major branches of Precision Agriculture (P.A) is Remote Sensing (R.S). This study was in Eghlid Township to investigate the plant population of sugar beet and through this research the capability of LISS-III sensor images taken from satellite IRS-1D, P6 was investigated. 1D image was taken in 86/5/17 and simultaneously 51 data from 4 farms were taken systematically random for regression relationship, and investigation of models accuracy.. The farm “A” had more coverage than other farms for being early planted, therefore for first stage investigation was performed without the “A” farm and the next stage all farms were included. The second image was taken from satellite P6 which was close to sugar been harvesting time 86/7/13 and simultaneously 46 data from 2 farms were taken systematically random for regression relationship, and investigation of models accuracy. Images with less than one pixel accuracy were geo-referenced. For investigation of the relationship between measured plant population and satellite images, liner regression was applied. 1D image in the first stage (B, C, D) had the highest R square (R2=0.74) related to IPVI, NDVI indexes and in the second stage (all the farms), IPVI, NDVI, NRR had the highest R square (R2=0.43). For P6 image the highest R square was 0.27 related to NDVI index. For investigation of models accuracy we used the RMS method. It is concluded that when all the farms are not covered, the images of LISS-III satellite enable us to estimate the sugar beet population. But this needs highly correct image taking period. If the period exceeds 10 days form correct time, it will cause the plant population by satellite images be underestimated.Keywords: Precision Agriculture, Remote Sensing, plant Population, Satellite Images, Sugar beet, IRS, 1D, P6. LISS, III
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.