پیشتازی دانشجویان یزدی ؛ ثبت یک اختراع در دانشگاه یــزد

nفرآیند بیوفیزیکی برآورد میزان استرس آبی گیاه و پایش خشکسالی با استفاده از تصاویر ماهواره ای عنوان اختراع محمد حسین مختاری از دانشگاه یزد است  که در اداره ثبت اختراع اداره کل مالکیت صنعتی کشور به ثبت رسیده است.

n

n 

n

nیــــزدمـــا – فرآیند بیوفیزیکی برآورد میزان استرس آبی گیاه و پایش خشکسالی با استفاده از تصاویر ماهواره ای عنوان اختراع آقای دکتر محمد حسین مختاری از دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی دانشگاه یزد است که در تاریخ ۱۷ تیرماه امسال در اداره ثبت اختراع اداره کل مالکیت صنعتی کشور به ثبت رسیده است

”
————————————-

n.

n

nتوضیحات تکمیلی درباره این اختراع بدین شرح است:

n

nبه گزارش یزدما به نقل از دانشگاه یزد، خشکسالی یک پدیده اقلیمی غیر قابل پیش بینی در زمین است که همراه با کاهش قابل توجه بارندگی نسبت به سال های  نرمال است.

n

nبه علت اثرات منتشره و دامنه جغرافیایی وسیع تا کنون تعریف جامعی از خشکسالی ارائه نگردیده است. تلاش های زیادی در جهان برای ارزیابی شرایط خشکسالی و کاهش اثرات آن انجام شده است. با این وجود ارزیابی دقیق  خشکسالی، پیش بینی، کمی سازی و پایش آن که به مقدار زیادی به انتخاب یک شاخص مناسب دارد و این می تواند اثرات منفی خشکسالی روی محیط زیست را کاهش دهد.

n

nاگرچه تعداد بیشماری شاخص خشکسالی تا به حال ارائه گردیده است ولی یک شاخص یکسان مناسب برای شرایط آب و هوایی مختلف و پوشش های گیاهی هنوز ارائه نگردیده است. بنا براین کاربرد آنها در شرایط آب و هوایی مختلف می بایست متناوبا ارزیابی گردد. در این میان تمرکز ها بیشتر بر روی میزان بارندگی، بر آورد رطوبت خاک و مدل سازی رشد گیاهی بوده است. به طور کلی مدل های ارائه گردیده بر اساس داده های زمینی، داده های ماهواره ای و ترکیبی بوده است. در مدل های زمینی از داده های ایستگاه های هواشناسی که معمولا در تعداد کم و بخوبی در سطح زمین توزیع نشده استفاده می کند. بنا بر این دقت این گونه مدل ها وابستگی زیادی به توزیع جغرافیایی آن ها، دقت دادها و روش های آماری مورد استفاده برای میانیابی و برونیابی دارد. همچنین متغیر بودن خصوصیات فیزیکی مناطق مانند رطوبت خاک و نوع پوشش گیاهی استفاده شاخص های اقلیمی زمین-مبنا که از داده های پراکنده ایستگاه های هواشناسی استفاده می کنند بخصوص در مقیاس های بزرگ محدود می گردد. در حال حاضر با کمک داده های ماهواره ای شاخص های مبتنی بر تشعشع انعکاس / منتشر یافته و بالانس انرژی برای پایش مداوم نزدیک به زمان واقعی به طور وسیع استفاده می شود. با استفاده از این داده ها تغییرات مکانی و زمانی به راحتی در محاسبات می تواند لحاظ گردد. اندازه گیری تبخیر و تعرق از دیگر راه های بررسی وضعیت آبی گیاه است که امروزه از طریق تصاویر ماهواره ای دارای داده های حراتی قابل اندازه گیری است. از جمله مدل های تبخیر و تعرق ماهواره ای مدل متریک، METRIC (Mapping Evapotranspiration at high Resolution and with Internalized Calibration  ) است. این مدل جهت بر آورد میزان تبخیر و تعرق واقعی بخصوص در مناطق خشک مناسب تشخیص داده شده است. مدل های بالانس انرژی از جمله METRIC دارای پیچیدگی های خاصی هستند و نتایج آن ها بستگی زیادی به مهارت کاربر دارد.

n

nاین مطالعه برروی خشکسالی کشاورزی تمرکز دارد و طی آن یک الگوریتم و متدولوژی جدید برآورد وضعیت استرس آبی گیاه ارائه می گردد. ارزیابی دقت این مدل بر اساس مدل کالیبره شده METRIC با استفاده اندازه گیری های زمینی بالانس آب در باغات پسته منطقه بهادران استان یزد انجام گردیده است.

n

nفرایند شاخص سازی

n

nپس از پیش پردازش سه تصویر ماهواره ای لندست تی ام، پارامتر های بیوفیزیکی قابل محاسبه از باند های حرارتی، باندهای محدوده قابل رویت و مادون قرمز نزدیک تهیه گردید. با استفاده از تست کایزر-مایر-الکین کاربرد آنالیز فاکتوری برای بررسی پتانسیل این پارامترها در تعیین نیاز آبی گیاه بررسی و فرایند شاخص سازی طی مراحل زیر ارائه گردید.

n

nلازم به ذکر است این فرایند قابلیت ایجاد شاخص برای پوشش های مختلف گیاهی، مراحل مختلف رشد( با تعیین پارامتر های مهم آن دوره) در اقلیم ها ی مختلف را داشته و نسبت به شاخصهای ماهواره ای ارائه شده تاکنون جامع تر است.

n

n1. تعین پارامتر های بیوفیزیکی موثر مرتبط با نیاز آبی گیاه از روش آنالیز چند متغیره.

n

n2. نرمال سازی پارامتر های انتخاب شده.

n

n3. همسو سازی پارامتر ها:

n

nدر مواردی که پارامتر انتخاب شده رابطه معکوس با نیاز آبی داشته باشد عمل معکوس سازی صورت می گیرد.

n

n4. تعیین سهم هر پارامتر (وزن دهی)

n

n5. ارائه مدل جدید (شاخص  بیوفیزیکی استرس آبی) بر اساس پارامتر های انتخابی.

n

nبدین صورت که پارامتر های انتخاب شده ابتدا بین ارقام صفر و یک نرمال سازی شده و در یک رابطه خطی مطابق با واریانس تحت پوشش برای هر کدام ضریب تعیین گردید. در نتیجه حاصل این شاخص همیشه اعدادی مابین صفر و یک خواهد بود که به ترتیب بیانگر شرایط خشک و مرطوب خواهد بود.

n

n