برآورد رطوبت سطحی خاک مبتنی بر مدل ذوزنقه‌‌ای نوری-حرارتی با استفاده از داده‌های لندست-8

رطوبت خاک یک عامل حیاتی در تعامل بین زمین و جو است که نقش مهمی در ارزیابی شرایط خشک‌سالی در مناطق کشاورزی دارد و می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر منابع آب سطحی و تولیدات کشاورزی داشته باشد. این مطالعه با هدف ارزیابی مدل ذوزنقه‌ای نوری-حرارتی (TOTRAM) در برآورد رطوبت سطحی خاک در مقیاس مزرعه با استفاده از تصاویر ماهواره لندست-8 در اراضی کشت و صنعت نیشکر حکیم فارابی خوزستان، ایران انجام شده است. در این راستا از 16 تصویر ماهواره لندست-8 در طول دوره رشد گیاه نیشکر در سال زراعی 1399-1398 استفاده گردید و هم­زمان رطوبت سطحی خاک در 27 نقطه کنترل زمینی در عمق 10-0 سانتی­متر اندازه­گیری شد. هم‌چنین به­منظور بررسی پتانسیل شاخص­های مختلف پوشش گیاهی در مدل TOTRAM از NDVI، SAVI و kNDVI در مدل­سازی رطوبت خاک استفاده گردید. توزیع پیکسل­ها در فضاهای مختلف LST-VI نشان داد که از تاریخ 20 آبان­ماه 1398 تا هفتم آبان­ماه 1399، تغییرات قابل‌توجهی در دمای سطح زمین رخ داده است. این تغییرات دما، باعث تغییرات زیاد توزیع پیکسل­ها و معادلات لبه مرطوب و خشک در طول یک سال شد. هم‌چنین نتایج نشان از همبستگی بهتر رطوبت خاک با TOTRAM-SAVI (56/0) در مقایسه با TOTRAM-kNDVI (46/0) داشت. علاوه ­بر این، بررسی نقشه­های رطوبت خاک حاصل از مدل TOTRAM نشان داد که با افزایش رشد گیاه، شاهد افزایش رطوبت خاک و کاهش توزیع ناهمگونی رطوبت خاک در اراضی نیشکر هستیم. به‌طورکلی مدل TOTRAM باوجود نیاز به واسنجی محلی قادر به برآورد مقدار رطوبت خاک در پهنه­های وسیع جغرافیایی با دقت قابل­قبول است.