کاربرد های سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی

آیا تا حالا عبارت “شش‌های سطح زمین” را شنیده‌اید؟ این عبارت به پوشش گیاهی اشاره دارد که نقش حیاتی در تولید اکسیژن و جذب دی‌اکسید کربن ایفا می‌کند. پوشش گیاهی نه تنها منبع اصلی اکسیژن برای تنفس موجودات زنده است، بلکه با تثبیت خاک، تأمین زیستگاه برای حیات وحش و تنظیم چرخه‌های آب و مواد مغذی، یکی از اجزای اساسی اکوسیستم‌های طبیعی محسوب می‌شود. بقاء انسان و سایر موجودات روی سطح کره زمین وابسته به پوشش گیاهی است که انسان ها باعث تخریب بخش بزرگی از آن شده است. اگر به نقشه تخریب جنگل ها یک نگاه ساده داشته باشیم متوجه خواهیم شد که ما انسان ها بخش بزرگی از قدیمی ترین اکوسیستم های سطح زمین یعنی جنگل ها را نابود کرده ایم.

قطعا همه شما نیز تعریف ذهنی از پوشش گیاهی در ذهن خود دارد. پوشش گیاهی به مجموعه‌ای از گیاهان گفته می‌شود که در یک منطقه معین رشد می‌کنند و به طور طبیعی یا توسط انسان کاشته شده‌اند. این گیاهان شامل درختان، بوته‌ها، علف‌ها، گیاهان یک‌ساله، و سایر انواع گیاهان هستند که با هم به تشکیل اکوسیستم‌های گیاهی می‌پردازند. پوشش گیاهی نقش حیاتی در حفظ تعادل اکولوژیکی، تأمین منابع زیستی و پایداری محیط زیست دارد.

پوشش گیاهی در هر منطقه ای بسته به توپورگرافی و شرایط آب و هوایی که دارد متفاوت است. بر اساس این تنوع ما گونه ها و دسته بندی های مختلف از پوشش گیاهی خواهیم داشت. هدف از این بخش ارائه یک دسته بندی ساده بوده که امکان دارد دسته بندی های بیشتر بر پایه نظریه های عملی نیز وجود داشته باشد. به صورت کلی پوشش گیاهی را میتوان به دسته جنگل ها، گیاهان یک ساله، و گیاهان چند ساله دسته بندی کرد.

دسته اول که جنگل ها می باشند مناطق وسیعی که با درختان بلند و متراکم پوشیده شده‌اند و شامل جنگل‌های بارانی، جنگل‌های معتدل و جنگل‌های مناطق سرد می‌شوند. جنگل‌ها مهم‌ترین ذخایر کربن هستند و نقش اساسی در تنظیم آب و هوا و حفظ تنوع زیستی دارند. در داخل کشور ایران ما جنگل ها مختلف داریم که لازم است که نگاه ویژه ای به این جنگل ها داشته باشیم، در جنوب ایران ما جنگل های حرا، در غرب بلوط، در شمال غربی ارسباران، در شمال جنگل های هیرکانی را داریم که یک منبع بسیار با ارزش برای کشور ما خواهد بود.

دسته دوم و سوم تحت عنوان مراتع و پوشش گیاهی یک ساله و چند ساله میتوان از آنها یاد کرد. گیاهانی که دوره زندگی کوتاهی دارند و در یک فصل رشد و نمو می‌کنند. این گیاهان معمولاً شامل گیاهان زراعی، گیاهان گل‌دار و برخی از علف‌های هرز هستند. گیاهان یک‌ساله نقش مهمی در کشاورزی و تأمین غذای انسان و حیوانات دارند. این نوع پوشش گیاهی در مناطق غرب و مرکز ایران بیشتر رویت خواهد شد.

 

حیات انسان و سایر جانداران وابسته به پوشش گیاهی

حیات انسان و سایر جانداران بر روی کره زمین به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم به پوشش گیاهی وابسته‌ است. این وابستگی عمیق و پیچیده بین جانداران و پوشش گیاهی، از دوران‌های قدیمی تا به امروز ادامه داشته و اهمیت بسیاری در حیات و تعادل اکوسیستم‌ها دارد. برای انسان، پوشش گیاهی منبعی برای تأمین مواد غذایی، داروها، مواد سوختی و مواد بازیافتی است. همچنین، گیاهان در فرآیندهای آب و هواشناسی و جذب گازهای گلخانه‌ای نقش مهمی دارند که برای تعادل اقلیمی بسیار حیاتی است.

به طور مشابه، جانداران نیز به صورت مستقیم یا غیرمستقیم به پوشش گیاهی وابسته هستند. گونه‌های مختلف جانوران برای تأمین غذا، پناهگاه، تخمیر، و حتی در برخی موارد برای انجام فرآیندهای زیستی مانند گرمایش بدن به گیاهان وابسته‌اند. از آنجایی که جانوران بالادستی نسبت به گیاهان قرار دارند، هرگونه تغییر در پوشش گیاهی می‌تواند تأثیرات زنجیره‌ای عمیقی بر روی این جانداران داشته باشد.
بنابراین، مطالعه و درک پوشش گیاهی به عنوان یک عنصر بنیادی در حیات انسان و سایر جانداران بسیار حیاتی است. این درک نه تنها به ما کمک می‌کند تا از منابع طبیعی بهره‌وری بیشتری داشته باشیم، بلکه به حفظ تنوع زیستی و استمراری بودن اکوسیستم‌ها کمک می‌کند.

مهم ترین دلایل اهمیت پوشش گیاهی

حفظ تنوع زیستی

پوشش گیاهی به عنوان محیط زیستی برای گونه‌های مختلف گیاهی و جانوری عمل می‌کند و نقش اساسی در حفظ تنوع زیستی ایفا می‌کند. مطالعه پوشش گیاهی به ما کمک می‌کند تا ارتباطات بین گونه‌ها، وابستگی‌های آن‌ها به یکدیگر و پتانسیل تهدیدهای زیست‌محیطی را درک کنیم. همچنین پوشش گیاهی مانند جنگل ها را جزء کهن ترین اکوسیستم های روی سطح زمین میشناسند.

ارائه خدمات اکوسیستمی

پوشش گیاهی به عنوان یک بخش از اکوسیستم‌ها خدمات مهمی مانند تولید اکسیژن، ارتقاء کیفیت هوا، تثبیت خاک و تنظیم جریان آب فراهم می‌کند. مطالعه علمی پوشش گیاهی به ما کمک می‌کند تا این خدمات اکوسیستمی را بهتر درک کنیم و به حفظ آنها کمک کنیم. امروز مباحث تثبیت کربن در بسیاری از مقالات مورد بررسی قرار گرفته و نقش پوشش گیاهی به خوبی دیده خواهد شد.

مدیریت منابع طبیعی

آگاهی از توزیع و تنوع گیاهان در یک منطقه به ما کمک می‌کند تا منابع طبیعی را بهینه‌تر مدیریت کنیم. این شامل مدیریت منابع آب، استفاده از گیاهان برای کنترل رسوب‌گذاری خاک و توسعه فرصت‌های اقتصادی مانند گردشگری پایدار می‌شود. در این بخش میتوان با تزریق گونه های مقاوم به شرایط منطقه شرایط بهتر برای منطقه ایجاد کرد.

مطالعه تغییرات زیست‌ محیطی

پوشش گیاهی به عنوان یک شاخص حساس به تغییرات زیست‌محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شامل تغییرات آب و هوا، تخریب محیط زیست، ورود گونه‌های غیر بومی و دیگر فعالیت‌های انسانی است. مطالعه پوشش گیاهی می‌تواند به ما کمک کند تا اثرات این تغییرات را بر زیست‌محیط و اکوسیستم‌ها درک کنیم و اقدامات مناسبی را برای مدیریت آنها انجام دهیم. لازم به ذکر است که پوشش گیاهی نقش مهمی در مدیریت فرسایش و ممانعت از فرسایش پاشمانی داشته باشد که این امر بسیار حائر اهمیت است.

ارزش اقتصادی

بسیاری از منابع طبیعی و فرصت‌های اقتصادی مستقیماً یا غیرمستقیماً وابسته به پوشش گیاهی هستند. این شامل صنایع مرتبط با کشاورزی، جنگلداری، گردشگری طبیعی و فعالیت‌های صنعتی دیگر است. مطالعه علمی پوشش گیاهی به ما کمک می‌کند تا ارزش اقتصادی این منابع را بهتر درک کنیم و به نحو اثربخشی مدیریت کنیم. متاسفانه با طمع انسان بخش اقتصادی آن از سایر جنبه ها مهم تر بوده و شاهد تخریب های زیاد در مورد پوشش گیاهی بوده ایم.

 

کاربرد های سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی

در طی دهه‌های گذشته، رشته سنجش از دور به یک ابزار ضروری در علوم زمین و منابع طبیعی برای مطالعات استفاده از زمین، زیست‌جغرافیا و بسیاری کاربردهای دیگر تبدیل شده است. سنجش از دور همچنین برای اکولوژیست‌ها به ویژه برای پایش حضور، خواص بیوفیزیکی و دینامیک فصلی پوشش گیاهی، مورد توجه فزاینده‌ای قرار گرفته است. بسیاری از کاربردهای سنجش از دور در علم پوشش گیاهی بر اساس این واقعیت است که میزان انرژی الکترومغناطیسی که توسط پوشش گیاهی منعکس می‌شود، بستگی به خواص بیوفیزیکی و ساختاری پوشش گیاهی دارد.
تعاریف مختلف از علم سنجش از دور در دنیا وجود دارد که در مقاله سنجش از دور چیست ؟ به تعاریف مختلف ارائه شده پرداخته شده است. اما شاید سوال اصلی این باشد که چرا باید از علم سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی استفاده شود؟ پاسخ به این سوال نیاز به درک جامع از طبیعت و خواص پوشش گیاهی در سراسر پوشش گیاهی دارد.
برای پاسخ به چرایی استفاده از علم سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی، یک مثال کاربردی ارائه خواهد شد که بتواند کمک کند که درک خوبی داشته باشیم. فرض کنید هدف بررسی گیاهان یک ساله در غرب کشور است. همانطور که میدانید این پوشش گیاهی گیاهی به شدت وابسته به یک رگبار بوده و دوره رشد بسیار کمی نیز دارا است. به طور مثال در طول 15 روز رشد کرده و بعد از آن این پوشش گیاهی یک ساله از بین خواهد رفت.
روش های میدانی باتوجه به وسعت بسیار زیاد این مناطق شاید عملا غیر ممکن باشد. حتی اگر بتوانیم این کار انجام دهیم با هزینه های بسیار زیاد روبه رو خواهیم بود. پس از این رو وسعت بالای مناطق و دوره رشد کم عملا امکان استفاده از روش های زمینی را میسر نمی کند. همچنین شرایط کوهستانی زاگرس (رشته کوه زاگرس) باعث ایجاد شرایط صعب العبور شده که یک مانع بزرگ دیگر است.
اگر به صورت کلی چندین ویژگی سنجش ازدور وجود دارد که باعث خواهد شد ما از این علم در سایر علوم استفاده کنیم. مهم ترین این ویژگی ها دسترسی به داده های گذشته، جامعیت و حفظ پیوستگی است. در ادامه در مورد چرایی اهمیت سنجش ازدور در مطالعات پوشش گیاهی ارائه خواهد شد. اما به صورت کلی بدانید که سنجش ازدور محدودیت زمانی و مکانی را برداشته و میتوانیم به سادگی مناطق بررسی کنیم که توجه ی به محدودیت های سیاسی و جغرافیایی نداشته باشیم.

پوشش گیاهی گسترده

سنجش از دور امکان تصویربرداری و اندازه‌گیری پوشش گیاهی در مناطق گسترده‌ای را فراهم می‌کند. این امر به ارائه اطلاعات دقیق و جامع از توزیع گیاهان در مناطق وسیع کمک می‌کند و از امکان اندازه‌گیری دقیق تغییرات در طول زمان برخوردار می‌شود.

کارایی و سرعت

استفاده از داده‌های سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی به واسطه کارایی و سرعت بالا، زمان و هزینه‌های مرتبط با جمع‌آوری داده‌ها را کاهش می‌دهد. این امر به تحلیل داده‌های بزرگ و پیچیده در مقیاس‌های مختلف کمک می‌کند. برای مثال امکان بررسی پوشش گیاهی یک ساله با دوره رشد محدود را خواهیم داشت.

قابلیت دسترسی به مناطق دوردست

سنجش از دور امکان دسترسی به مناطق دورافتاده و دشوار را فراهم می‌کند. این امکان به محققان اجازه می‌دهد تا به مناطقی که دسترسی مستقیم به آنها دشوار است، دسترسی داشته باشند و اطلاعات لازم را برای مطالعه پوشش گیاهی در آنها جمع‌آوری کنند. البته ما قابلیت حفظ پیوستگی و جامعیت داده ها را خواهیم داشت که نقش بسیار مهمی در تصمیم گیری ها و مدل های ارائه شده در زمینه پوشش گیاهی خواهد داشت.

مدل‌سازی و پیش‌بینی

داده‌های سنجش از دور امکان استفاده از مدل‌های پیشرفته برای پیش‌بینی تغییرات آینده در پوشش گیاهی را فراهم می‌کند. این مدل‌ها به محققان امکان می‌دهند تا اثرات تغییرات محیطی، اقلیمی و انسانی بر پوشش گیاهی را مدل‌سازی و پیش‌بینی کنند. سنجش از دور امکان ارائه داده های جامع و پیوسته به ما خواهد داد که بتوانیم با کمک هوش مصنوعی و سایر علوم شبکه عصبی مدل های دقیق برای شرایط منطقه ایجاد کنیم.

مهم ترین کاربرد های سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی

سنجش از دور به عنوان یک فناوری پیشرفته و پرکاربرد، نقش بسیار مهمی در مطالعات پوشش گیاهی دارد و امکانات فراوانی را برای تحلیل و بررسی این عنصر اساسی در اکوسیستم‌ها فراهم می‌کند. با بهره‌گیری از داده‌های به دست آمده از سنجش از دور، محققان و متخصصان می‌توانند به صورت دقیق و جامع، توزیع، تغییرات، و وضعیت پوشش گیاهی را در مقیاس‌های مختلف مورد بررسی قرار دهند. در ادامه، به برخی از مهم‌ترین کاربردهای سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی اشاره خواهیم کرد:
پایش و آنالیز جنگل ها
پایش جنگل با استفاده از سنجش از دور یکی از مهم‌ترین و کارآمدترین روش‌ها برای ارزیابی و مدیریت جنگل‌ها می باشد. جنگل ها یکی از پهن آورترین بخش های سطح زمین می باشد که هم وسعت بالا داشته و هم اینکه صعب العبور است. این فناوری، امکان جمع‌آوری داده‌های مرتبط با جنگل‌ها از فضا را فراهم می‌کند و اطلاعات جامعی از وضعیت جنگل‌ها را در اختیار محققان، مدیران منابع طبیعی و سازمان‌های محیط‌زیستی قرار می‌دهد.
با استفاده از فن آوری سنجش ازدوری در زمینه جنگل ها میتوان در مباحث شناسایی آتش سوزی، پایش تغییرات پوشش جنگلی، بررسی آفات و بیماری های جنگلی، تنش های جنگلی، مدیریت استفاده از منابع جنگلی و پایش تغییرات در اکوسیستم‌های جنگلی را فراهم خواهد کرد. یکی از این موارد که آتش سوزی است در داخل کشور ما هر ساله رخ داده و میتوان از سنجش ازدور برای برآورد خسارات از آن استفاده کرد.

آموزش مرتبط: آموزش جامع گوگل ارث انجین در علوم جنگل

پایش سلامت پوشش گیاهی
پایش سلامت گیاهی با استفاده از سنجش از دور یکی از مهم‌ترین کاربردهای این فناوری در زمینه محیط‌زیست و کشاورزی دقیق است. این فرایند به ما امکان می‌دهد تا وضعیت و سلامت گیاهان را در مناطق مختلف و در طول زمان بررسی کرده و از تغییرات آنها در جوامع گیاهی مطلع شویم. برای نمونه با کمک سنجش از دور حرارتی میتوان تنش های موجود را شناسایی کرد و در راستای سلامت گیاهی اقدامات ویژه ای را بکار گرفت. در زمینه سلامت گیاهی میتوان در مباحث همچون مدیریت منابع آبی، پایش عملکرد مزارع، شناسایی مناطق آلوده و بیماری‌زا و ارزیابی تغییرات زمانی در سلامت گیاهی از سنجش از دور استفاده کرد.

آموزش مرتبط: شناسایی بیماری و آفات گیاهی در گوگل ارث انجین

توجه داشته باشید در مورد موارد بعدی نیز داخل وبسایت آموزش وجود داشته و کافیه داخل سایت سرچ بزنید

پایش محصولات کشاورزی

یکی از زمینه هایی که سنجش ازدور امروزه بسیار کارامد است مبحث کشاورزی دقیق است. یکی از موارد مهم در کشاورزی دقیق پاشش محصولات کشاورزی با سنجش از دور می باشد. پایش محصولات کشاورزی با استفاده از سنجش از دور یکی از کاربردهای مهم و موثر این فناوری در حوزه کشاورزی است. تصاویر دقیق ماهواره‌ای به کشاورزان کمک می‌کند تا وضعیت محصولات خود را ارزیابی کرده، برای بیماری‌ها بررسی کنند و مناطقی که نیاز به آبیاری یا کود دارند را تعیین کنند. این رویکرد مبتنی بر داده‌ها به بهبود بهره‌وری و اطمینان از امنیت غذایی کمک می‌کند.

نقشه پوشش زمین بر اساس شرایط گیاهی

یکی از روش های غالب برای تهیه نقشه پوشش زمین یا استفاده از زمین استفاده از پوشش گیاهی و تکنیک های سنجش از دور می باشد. بر اساس شاخص های گیاهی و تکنیک های درخت تصمیم گیری قادر خواهیم بود که نقشه پوشش زمین با صحت بالا تولید کرد. این فرایند امکان تقسیم بندی و دسته‌بندی انواع مختلف پوشش گیاهی و زمینی را فراهم می‌کند، که از جمله آنها می‌توان به جنگل‌ها، مراتع، زمین‌های کشاورزی، مناطق شهری و مناطق آب‌آمیز اشاره کرد. این دسته‌بندی دقیق و جامع، اطلاعات مهمی را درباره توزیع و وضعیت مختلف پوشش‌های زمینی فراهم می‌کند.

 

بررسی پوشش گیاهی تالاب ها

یکی از مواردی که در بررسی تالاب های بسیار مهم است و وضعیت تلاب را مشخص میکند، شرایط پوشش گیاهی تالاب است. سنجش از دور این امکان را می هد که بتوانیم این پوشش گیاهی تالاب را مدیریت و بررسی کنیم. با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های سنجش از دور، می‌توانیم انواع مختلف پوشش گیاهی در تالاب‌ها را تشخیص داده و وضعیت آنها را مشخص کنیم. این شامل شناسایی گونه‌های گیاهی، مساحت هر گونه، توزیع آنها در تالاب، و تغییرات آنها در طول زمان می‌شود. این اطلاعات ارزشمند به ما کمک می‌کنند تا به بهترین شکل ممکن پوشش گیاهی تالاب‌ها را مدیریت کنیم و اقدامات مناسبی برای حفظ و بهبود شرایط زیست محیطی این مناطق اتخاذ کنیم.

بررسی شرایط بهینه برای نوع پوشش گیاهی

یکی از زمینه هایی که در راستای بهبود پوشش گیاهی در مناطق مختلف مورد استفاده قرار خواهد گرفت کاشت مصنوعی نهال و پوشش گیاهی در یک منطقه است. نکته بسیار مهم شناسایی گونه هایی است که به شرایط منطقه سازگاری داشته و میتوان از آن ها استفاده کرد. برای نمونه میتوان محل طبیعی یک گونه را با استفاده از سنجش ازدور از نظر دمایی، بارش و تبخیر مورد ارزیابی قرار داد. سپس با کمک تکنیک های جی ای اس و مدل های یادگیری عمق مناطق بهینه را برای کاشت گونه یا نهال پیدا کرد.

شناسایی فضای سبز شهری

یکی از مباحث مهم در حوزه های شهری سرانه فضای سبز شهری می باشد. با استفاده از تکنیک های سنجش ازدور امکان شناسایی فضای سبز شهری در واحد زمان و مکان خواهیم بود. برای مثال میتوانیم بررسی کنیم که در شهر همدان از سال 2000 تا 2023 میزان فضای سبز چقدر بوده و بر اساس جمعیت منطقه سرانه فضای سبز را بررسی کرد. البته با استفاده از سنجش ازدور در مناطق شهری میتوان در زمینه های همچون ارزیابی تغییرات، ارزیابی کیفیت هوای شهری ، ارزیابی توزیع فضای سبز و خیلی دیگر از موارد استفاده کرد.

استخراج نقشه پوشش گیاهی برای مدل های مختلف

یکی از اصلی‌ترین پارامترها در بسیاری از مدل‌های مانند مدل‌های فرسایش و رواناب، پوشش گیاهی منطقه است. پوشش گیاهی علاوه بر اینکه به‌عنوان یک عامل مهم در حفظ تنوع زیستی و تعادل اکوسیستم‌ها عمل می‌کند، تأثیر زیادی بر فرایندهای زیست‌محیطی دارد. این پارامتر نقش بسیار مهمی در تنظیم جریان آب، کاهش فرسایش خاک، جلوگیری از سیلاب‌ها و حفظ کیفیت آب دارد. بنابراین، در مدل‌سازی و پیش‌بینی فرآیندهای زیست‌محیطی، نقش پوشش گیاهی بسیار حیاتی و حیاتی است.

بررسی جنگل زایی و زدایی

یکی دیگر از مواردی که امروزه خیلی از سنجش از دور در حوزه پوشش گیاهی مورد استفاده قرار خواهد گرفت بررسی جنگل زایی و زدایی جنگل ها در مناطق مختلف دنیا است. در بررسی جنگل زایی، سنجش از دور امکان شناسایی مناطقی را فراهم می‌آورد که از لحاظ جغرافیایی و اقلیمی برای رشد درختان مناسب هستند. با تحلیل داده‌های ماهواره‌ای مانند نور مرئی و تغییرات دما، می‌توانیم مناطقی را که برای جنگل‌زایی مناسب هستند، تشخیص دهیم و برنامه‌هایی برای کاشت و رشد جنگل‌ها در این مناطق ارائه کنیم.

از طرف دیگر، در بررسی جنگل‌زدایی، سنجش از دور به ما اجازه می‌دهد تا تغییرات در سطح جنگل‌ها را به صورت دقیق مانیتور کنیم. با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای با وضوح بالا، می‌توانیم مناطقی که تحت فشار ناشی از فعالیت‌های انسانی هستند، شناسایی کرده و تغییرات در سطح جنگل‌ها را ارزیابی کنیم. این اطلاعات می‌توانند به ما کمک کنند تا عوامل موثر در جنگل‌زدایی مانند قطع‌های غیرقانونی درختان، تغییر کاربری اراضی و آتش‌سوزی‌ها را شناسایی کرده و برنامه‌های مناسبی برای مدیریت پایدار جنگل‌ها و جلوگیری از زدایی آنها ارائه دهیم.

شناسایی و مدیریت آتش سوزی

آتش سوزی یکی از بالایای طبیعی است که هر ساله شاهد رخ دادن آن مخصوصا در مناطق جنگلی هستیم. در داخل کشور ایران نیز این پدیده هر ساله با دلایل مختلف رخ داده است. با کمک سنجش ازدور امکان شناسایی مناطق آتش سوزی و برآورد میزان خسارات میسر است. البته میتوان با کمک سنجش از دور در زمینه مهار و مدیریت آتش سوزی نیز استفاده کرد. در این رویکرد میزان بیومس گیاهی شناسایی خواهد شد و بر اساس جهت باد منطقه و میزان بایومس جهت آتش سوزی شناسایی و میتوان مدیریت بهتری از آن ارائه داد.

تخمین زیست توده

زیست‌توده یا بیومس به مجموعه انبوهی از مواد زیستی یا جانوری در یک منطقه خاص اطلاق می‌شود. این مفهوم به عنوان یک معیار مهم در علوم زیست‌شناسی و اکولوژی به کار می‌رود. زیست‌توده شامل مواد زنده مانند گیاهان، جانوران، میکروب‌ها، و همچنین مواد آزاد مثل برگ‌ها، شاخه‌ها، و توده‌های آلی مرده می‌شود. کی از مهم‌ترین کاربردهای این فناوری در زمینه محیط زیست و بیوماس است. با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و تصاویر سنجش از دور، می‌توان مساحت و توزیع زیست‌توده‌ها را در مناطق مختلف به دقت تخمین زد.

تهیه نقشه نوع کشت و پیش بینی آن

یکی دیگر از کاربرد های سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی، تهیه نقشه نوع کشت مانند دیم و آبی می باشد. این کار با استفاده از اصول فنولوژی و سری های زمانی تصاویر ماهواره ای میسر است. با استفاده از شناسایی که در نوع زمین صورت خواهد گرفت میتوان پیش بینی برای فصل برداشت داشت تا مدیریت بسیار خوبی در این زمینه صورت گیرد. همچنین با استفاده از شاخص های مختلف گیاهی امکان آموزش مدل های مختلف هوش مصنوعی و یادگیری ماشین میسر است که در زمینه پیش بینی و استخراج بهترین نوع کشت برای منطقه میسر باشد.

بررسی تنش آبی با سنجش ازدور حرارتی

یکی دیگر از کاربرد های سنجش ازدور در مطالعات پوشش گیاهی بر پایه سنجش ازدور حرارتی و انتخاب پیکسل سرد و گرم بررسی تنش آبی در زمین های کشاورزی و پوشش گیاهی در منطقه می باشد. تنش آبی اشاره به کاهش میزان آبیاری یا عدم دسترسی گیاه به آب دارد. آب برای گیاهان حیاتی است. آب نه تنها مانع از خشک شدن سلولهای گیاهان میشود بلکه برای انتقال مواد مغذی در گیاه و مواد خام به نواحی که باید فتوسنتز و تولید دانه انجام شود، لازم و ضروری است.

برآورد میزان رطوبت در منطقه

یکی دیگر از کاربردهای سنجش ازدور در مطالعات پوشش گیاهی براورد میزان رطوبت در دسترس و موجود در منطقه است. برای نمونه مدل های تجربی OPTRAM و TOTRAM با استفاده از رابطه بین شاخص ای گیاهی با باند حرارتی و SWIR میزان رطوبت در منطقه را اندازه گیر خواهند کرد. اندازه گیری میزان رطوبت بر روی میزان آب در دسترس برای گیاه و تعیین نوع کشت بسیار مهم است.

برآورد میزان تبخیر

یکی دیگر از مواردی که با استفاده از سنجش ازدور و مدل SEBAL امکان پذیر است اندازه گیری میزان تبخیر لحظه ای از زمین های زیر کشت می باشد. تبخیر یکی از عوامل اصلی در فرایند آبیاری و مدیریت آب در زمین‌های کشاورزی است. در واقع، تبخیر نقش مهمی در گردش آب و تأمین آب مورد نیاز گیاهان دارد. این فرایند اغلب با واژه “تبخیر-تعرق-ترانسپیراسیون” یا “ET” معرفی می‌شود. اندازه گیری تبخیر میتواند شرایط رویشی گیاه را مشخص کند. در زمین‌های کشاورزی، تبخیر می‌تواند تأثیرات زیادی داشته باشد. این فرایند ممکن است باعث کاهش رطوبت خاک و تأثیراتی نظیر خشکسالی در زمین‌های کشاورزی شود. علاوه بر این، میزان تبخیر می‌تواند تأثیری در برداشت محصولات داشته باشد؛ زیرا گیاهان نیاز به آب برای رشد و توسعه دارند، و اگر تبخیر زیادی رخ دهد و رطوبت در خاک کاهش یابد، ممکن است محصولات کمتری تولید شود.

پایش خشکسایل بر اساس شرایط گیاهی

یکی دیگر از کاربرد های سنجش ازدور در پوشش گیاهی بررسی وضعیت خشکسالی منطقه بر اساس میزان و میزان سلامت در پوشش گیاهی منطقه است. دراین زمینه سه شاخص TCI، VCI و VHI برای بررسی پوشش گیاهی مورد استفاده قرار خواهند گرفت. خشسالی ممکن است در هر نوع اقلیمی رخ دهد و استفاده از تصاویر ماهواره ای بر پایه شاخص های مختلف گیاهی اهمیت بسیار بالایی دارد.

چالش های پیش روی سنجش از دور در مطاعات پوشش گیاهی

تا اینجای کار با کاربرد های سنجش از دور در مطالعات پوشش گیاهی مطالب مختلف ارائه شد. نکته مهم توجه به چالش هایی است که در استفاده از تصاویر ماهواره ای در زمینه پوشش گیاهی وجود دارد. مسئله مهم توجه به توان تفکیک زمانی و مکانی تصاویر ماهواره ای است. تصاویر ماهواره ای رایگان دارای توان تفکیک مکانی بالایی نبوده و این مسئله میتواند یک چالش بزرگ در زمینه سنجش از دور در آنالیز های پوش گیاهی باشد.
مسئله بعدی توجه به مبحث زمان است. همانگونه که اشاره شد ما انواع پوشش گیاهی داشته که در بازه زمانی کم از رشد و از بین خواهد رفت. لذا برای مطالعه این پوش گیاهی نیازی به تصاویر خواهیم داشت که توان تفکیک زمانی بالایی داشته باشد که این مسئله یکی دیگر از چالش های تصاویر ماهواره ای است. سایر چالش ها شامل:
محدودیت‌های دقت و وضوح داده‌ها: چالش‌های مرتبط با دقت و وضوح تصاویر سنجش از دور.
هزینه‌ها: هزینه‌های مرتبط با به‌دست‌آوردن و تحلیل داده‌های سنجش از دور ( تصاویر تجاری)
تفسیر داده‌ها: چالش‌های مرتبط با تفسیر و تحلیل داده‌های سنجش از دور به‌ویژه در مناطق با تنوع گیاهی بالا.

تکنیک های مورد استفاده در سنجش ازدور در مباحث پوشش گیاهی

اگر یک سرچ ساده در مورد مطالعاتی که در زمینه پوشش گیاهی و سنجش از دور صورت گرفته بیاندازیم متوجه خواهیم شد که تکنیک ها و متدهای مختلف در دنیا وجود دارد که در مباحث پوشش گیاهی وجود دارد. هدف این بخش ارائه دیدگاه کلی به شما عزیزان است که با روش ها و متد های مختلف در دنیا آشنا شوید. ساده ترین و معروف ترین روش استفاده از شاخص های طیفی است.
اگر مقالات مختلف را بررسی کنید خواهید یافت که استفاده از شاخص های طیفی یکی از متداول ترین روش ها در دنیا است. شاخص روابط یا نسبت بین دو یا چند باند است که به شناسایی یا بررسی یک عامل مانند تنش یا رطوبت گیاه خواهد پرداخت. استخراج شاخص ها بر پایه رفتار طیفی پدیده ها در محیط آزمایش گاه می باشد. در پوشش گیاهی بیشترین میزان بازتاب در محدوده باند قرمز و مادون قرمز طول موج کوتاه می باشد. این محدوده که به عنوان محدوده لبه قرمز نیز شناخته میشود یکی از مهم ترین بخش ها برای تولید شاخص های مختلف می باشد.
روش دیگر در استفاده از سنجش از دور در مطالعات و آنالیز های گیاهی استفاده از روش های رگرسیون گیری و ساخت معادلات می باشد. در این دیدگاه با برداشت نمونه های زمینی برای نمونه میزان تبخیر، بین مقادیر باند های مختلف و میزان نمونه های برداشت شده ضریب تعیین شکل داده و بر اساس این ضرایب باندهای موثر شناسایی و سپس رگرسیون و معادلات تشکیل که با وارد کردن ورودی این معادلات میزان پارامتر که در این مثال تبخیر می باشد محاسبه خواهد شد.
تکنیک بعدی استفاده از تصاویر ماهواره ای و شاخص های گیاهی مختلف برای آموزش مدل های یادگیری ماشین و یادگیری عمیق است. برای نمونه بر اساس میزان نقشه های رطوبت مدل آموزش خواهند داد که با داشتن میزان بارش و دمای منطقه میزان رطوبت را اندازه گیری کرده و حتی علاوه بر مدل سازی میتوان در زمینه پیش بینی آینده نیز از آن استفاده کرد.

آموزش پیشنهادی: ساخت معادلات و رگرسیون بر پایه داده زمینی در گوگل ارث انجین

جمع بندی
در این مقاله به بررسی نقش سنجش ازدور در مطالعات پوشش گیاهی و اهمیت پوشش گیاهی پرداخته شده است. از شما کاربران مدرسه سنجش ازدور میخواهیم که اگر کاربرد دیگری در این زمینه سراغ دارید در بخش کامنت ها نوشته و به توسعه این مقاله کمک کنند. در این مقاله علاه بر بررسی کاربردهای مختلف سنجش ازدور به بررسی دیدگاه های مختلف در استفاده از تکنیک های سنجش از دور نیز پرداخته شده است. همچنین چالش های پیش رو در استفاده از تصاویر ماهواره ای در حوزه های مختلف مانند کشاورزی و جنگل بررسی شده است. امروزه تصاویر ماهواره ای سنتینل 2 و لندست در زمینه پوشش گیاهی بسیار مورد استفاده قرار خواهند گرفت. توجه داشته باشید که در مورد عنوان های کاربردی ارائه شده در داخل وبسایت دوره آموزشی وجود داشته و شما عزیزان میتوانید از آنها استفاده کنید.