تأثیر تصاویر ماهواره ای و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS ) در توسعه کشاورزی

انسان پس از سالها تجربه پی برد که برای جلوگیری از فقر و ضایع شدن منابع طبیعی ، باید به همراه طبیعت حرکت نموده و از سرزمین خود به اندازه توان و پتانسیل تولیدی آن بهره برداری نماید .

امروزه ، افزایش جمعیت و بروز تحولات عمده در بهره برداری و نیز توسعه تکنولوژی ، انسان را به فکر یافتن شیوه هایی نوین جهت بهره برداری بهینه و پایدار از سرزمین انداخته است. فن استفاده از هوا و فضا برای جمع آوری اطلاعات زمین و مطالعه و شناسایی این منابع برای تماس فیزیکی با آنها ، امروزه به عنوان تکنولوژی سنجش از دور (Remote Sensing ) ، به صورت گسترده مورد استفاده کشورهای مختلف به خصوص کشورهای قدرتمند قرار می گیرد و در زمانهای کوتاه ، حجم قابل توجهی از اطلاعات زمینی ، جمع آوری شده و در برنامه ریزی های مختلف به عنوان اطلاعات پایه ای و مبنا مورد استفاده قرار می گیرد .

با توجه به پوشش وسیع تصاویر ماهواره ای و به ویژه تکراری بودن آنها امروزه از چنین تصاویری در مطالعات مختلف منابع زمینی و تهیه نقشه های گوناگون از جمله : به هنگام کردن نقشه های موجود ، بررسی تغییرات پدیده های زمینی و کنترل آنها ، تهیه نقشه های کاربری اراضی و قابلیت اراضی ، کنترل فرسایش خاک و کویر زدایی.

 مطالعه آبهای سطحی و شبکه رودخانه ها و بررسی تغییرات آبهای ساحلی ، شناسایی مناطق دستخوش آفات و بیماریهای گیاهی و مناطق آتش سوزی ، شناسایی معادن ، کنترل مناطق شهری و نحوه گسترش شهر ها، بررسی آلودگی آبها ، راه سازی و..... استفاده می گردد .

اکنون بسیاری از کشورهای جهان با درک کامل اهمیت ورود و دستیابی به تکنولوژی فضایی و بهره برداری های صلح آمیز از منابع زمین و حفظ امنیت ملی خود به طریق گوناگون اقدام نموده اند .

بنابراین در این راستا و با توجه به اهمیت تصاویر ماهواره ای و اطلاعات استخراج شده از آن و کاربردهای فراوانی که در زمینه های مختلف دارد .

این تحقیق که جهت استخراج اطلاعات از تصاویر ماهواره ای و نیز ایجاد بستر GIS انجام گرفته در اختیار ژوهشگران و کاربران مختلف قرار می گیرد. امید است قدمی در راستای گسترش این رشته علمی برداشته شده باشد .

فهرست مطالب

پیشگفتار

مقدمه

فصل اول :کلیات

1-1 بیان مسئله

1-2 فرضیه های تحقیق

1-3 ادبیات تحقیق

1-4 متغیرهای تحقیق

1-5 اهمیت تحقیق

1-6 قلمرو تحقیق

1-7 روش تحقیق

1-7-1 مراحل انجام کار

1-8 بودجه بندی زمانی و مالی تحقیق

1-9 محدودیت های تحقیق

فصل دوم : مبانی نظری

2-1 مروری بر سنجش از دور

2-1-1 تعریف سنجش از دور و سیستم های آن

2-1-2 چگونگی انعکاس طیفی پدیده های سطح زمین

2-1-2-1 انعکاس طیفی گیاهان

2-1-2-2 انعکاس طیفی خاک

2-1-2-3 انعکاس طیفی آب

2-1-2-4 انعکاس طیفی برف و ابر

2-1-3 ماهواره ها در سنجش از دور

2-2 سازمان فضایی هندوستان

2-2-1 IRS (India Remote Sensing)

2-3 تفسیر اطلاعات ماهواره ای

2-3-1 تفسیر چشمی اطلاعات ماهواره ای

2-3-1-1 عناصر تصویر

2-3-1-1-1 تن (Tone)

2-3-1-1-2 بافت

2-3-1-1-3 شکل

2-3-1-1-4 اندازه

2-3-1-1-5 سایه

2-3-1-1-6 پدیده تغییرات زمانی

2-3-1-1-7 الگو

2-3-1-2 کاربرد های عمده تفسیر چشمی اطلاعات ماهواره ای

2-3-1-2-1 به هنگام کردن نقشه های موجود

2-3-1-2-2 بررسی تغییرات پدیدههای زمینی و کنترل آنها

2-3-2 تجزیه و تحلیل و تفسیر قومی اطلاعات ماهواره ای

2-3-2-1 اصول مبنایی

2-4 طبقه بندی اطلاعات (تصاویر ماهواره ای)

2-5 سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

2-5-1 اجری سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)

2-5-2 فرمت های داده های GIS

2-5-3 تاریخچه سیستم اطلاعات جغرافیایی

2-5-4 کابرد های سیستم اطلاعات جغرافیایی

2-5-5 نمونه از به کار گیری GIS در تولید کشاورزی

2-6 سنجش از دور و GIS 2-6-1 ارزیابی اثرات زیست محیطی در کشاورزی به کمک سنجش از دور و GIS

2-7 مقدمه ای بر تعریف «توسعه»

2-7-1 توسعه چیست؟

2-8 تعریف کشاورزی

2-9 توسعه کشاورزی

2-9-1 توسعه کشاورزی پایدار : مفاهیم و موانع

2-9-2 الگوهای توسعه کشاورزی

2-9-2-1 الگوی بهره برداری از منابع

2-9-2-2 الگوی حفاظت

2-9-2-3 الگوی موقعیت

2-9-2-4 الگوی نسشه

2-9-2-5 الگوی نهاده های پربازده

2-9-2-6 الگوی نوآوری القایی

2-10 نظریه فون تون (دوایرمتحدالمرکز)

2-10-1 آزمون نظریه فون تونن در روستای قوچ حصار با توجه به تصاویر ماهواره ای و GIS

فصل سوم : ویژگی های جغرافیایی منطقه مورد مطالعه

3-1 موقعیت جغرافیایی منطقه مورد مطالعه

3-1-1 ارتفاع متوسط منطقه

3-2 ویژگی های طبیعی منطقه

3-2-1 زمین شناسی منطقه

3-2-2 ژئومورفولوژی

3-2-3 منابع خاک

3-3 ویژگی های انسان

3-3-1 وجه ؟؟ روستا و قدرت آن

3-3-2 ویژگی های اجتماعی

3-3-3 جمعیت روستای قوچ حصار

3-4 ویژگی های اقتصادی

3-4-1 سیمای کل اقتصادی ، شامل شناسایی وضعیت کلی اشتغال در روستا و تعیین درصد اشتغال در بخش های عمده فعالیت

3-4-2 انواع و میزان عمده روستا

3-4-2-1 فعالیت های کشاورزی

3-4-2-2 دامداری و پرورش طیور

3-4-2-3 فعالیت های صنعتی و صنایع دستی

3-4-2-4 خدمات

3-5 ویژگی های کالبدی روستا

3-5-1 شکل روستا

3-5-2 شبکه های ارتباطی داخل روستا

3-6 وضعیت کاربری اراضی وضع موجود در روستا

3-6-1-1 مسکونی

3-6-1-2 تجاری

3-6-1-3 اداری3-6-1-4 آموزشی

3-6-1-5 درمانی

3-6-2 تعیین سطوح ، سرانه ها و استاندارد های موجود کاربر های مختلف در سطح روستا

3-7 جدول آمار نفوس و مسکن روستاهای قوچ حصار

فصل چهارم : تحلیل داده ها

4-1 مقدمه ای بر تحلیل داده ها و روش انجام کار

4-1-1 آماده سازی تصویر در محیط نرم افزاری ERDAS

4-1-2 به کار گیری روش جستجوی الگو در GIS به منظور تعیی سطح کشت بهینه محصولات کشاورزی به کمک تصاویر ماهواره ای

4-1-3 روش انجام کار

4-1-3-1تشکیل مدل شبکه آبیاری در GIS

4-1-3-2 نعیین نیاز آبی و میزان آب تأیین شده در شبکه

4-1-3-3 تعیین سطح کشت بهینه با استفاده از روش جستجوی الگو

4-1-3-3-1 روش های Dilect search

4-1-3-3-2 پارامترهای تشکیل دهنده مدل تعیین سطح کشت بهینه مزرعهای در روستای قوچ حصار

4-1-4 نتیجه گیری

4-2 ارتقاء دقت ارزیابی مساحت زیر کشت اراضی کشاورزی با اسافاده از تلفیق داده های سنجش از دور GIS

4-2-1 روش انجام کار

4-2-1 -1 اختلاط طیف بیش از یک نوع پوشش در پیکسل

4-2-1 -1 -1 پیکسل های مختلط

4-2-1-2 روش های طبقه بندی زیر پیکسلی (تجزیه اختلاط طیفی)

4-2-1-2-1 روش تجزیه خطی اختلاط طیفی

4-2-1-2 ارزیابی دقت تخمین مساحت

4-2-1-4 مطالعه و ارزیابی دقت تخمین مساحت به کمک تصویر IRS

4-2-2 نتایج

4-2-2-1 تقریب مساحت قطعات کشاورزی

4-2-2-2 پردازش مرز قطعات کشاورزی

4-2-2-3 بحث بر روی ارزیابی مساحت

3-4 تلفیق کاربرد تصاویر ماهواره ای و تکنیک های سنجش از دور و GIS در پیش بینی اثرات زیست محیطی توسعه کشاورزی

4-3-1 روش کار

4-3-1 -1 تهیه و آماده سازی تصاویر ماهواره ای

4-3-1 -2 تصحیح تصاویر ماهواره ای

4-3-1 -2-1 تصحیح هندسی

4-3-1-2-2 تصحیح رادیومتریک

4-3-1 -2-3 بارزسازی تصاویر ماهواره ای

4-3-1 -2-4 اندازه گیری صحرایی

4-3-1-3 روابط رگریسیونی

4-3-2 نتایج و بحث

4-3-2-1 مدل رگریسیونی تغییرات مساحت پوشش گیاهی

4-3-2-2 تعیین میزان صحت طبقی بندی تصاویر ماهواره ای در محیط GIS

4-3-2-3 نتایج رگریسیون اثرات توسعه کشاورزی بر بیوماس پوشش زراعی

4-3-2-4 برآورد بیوماس بر اساس تصاویر ماهواره ای

4-3-3 نتیجه گیری و پیشنهاد

4-3-3-1 مدل های رگریسیونی اثرات توسعه کشاورزی بر پوشش زراعی از نظر سطح

4-3-3-2 مدل های رگریسیونی پیش بینی اثرات توسعه کشاورزی بر پوشش زراعی از نظر بیوماس

فصل پنجم : نتایج وپیشنهادات

5-1 خلاصه

5-2 آزمون فرضیات

5-3 نتایج وپیشنهادات

منابع و مآخذ