اطلاعاتی درباره سنجش از دور

انعکاس های اشعۀ الکترومغناطیسی از پدیده های منابع زمینی، به وسیلۀ سنجنده های ماهواره ای ثبت شده و پس از ارسال به ایستگاه زمینی و انجام تصحیح های لازم، تبدیل به تصاویر میشوند، سپس مورد تفسیر قرار گرفته و به کمک کامپیوتر پردازش می شوند. بنابراین، ابتدا ضروری است ویژگی های اصلی هر تصویر ماهواره ای مطرح گردد. اولین خصوصیت اصلی هر تصویر ماهواره ای، رقومی (فایل کامپیوتری در فرمت های متفاوت) بودن آن است که معمولاً در محدوده های مربع شکل کوچک ولی یکسان از نظر مساحت تقسیم بندی میشود. به هر کدام از این محدوده ها عنوان پیکسل اطلاق می گردد. در واقع، هر پیکسل نشان دهندۀ میزان روشنایی (انتشار انرژی الکترومغناطیسی) بوده که به صورت عددی رقومی تغییرات بازتابشی اجسام و پدیده های زمینی بر روی هر تصویر ماهواره ای را نمایش میدهد. باید توجه داشت که در مواردی ارزش هر پیکسل میتواند معرف ماهیت متغیرهای دیگر نظیر: مقادیر دما، ارتفاع و مشخصات سایر عوارض طبیعی و یا حتی انسانی بوده باشد (رسولی، 1387). 

      در یک نگاه کلی، تصویر رقومی شامل ماتریسی از عضوهایی است که هر عنصر از این آرایه مطابق با خصوصیات اصلی تصویر در موقعیت مکانی خاص خود قرار گرفته است و توسط سیستم های محاسبه گر قابل پردازش هستند. تصاویر ماهواره ای دارای محدودۀ طیفی وسیعتر بوده و قابلیت کالیبره شدن و توانایی ارسال داده ها به صورت الکترونیکی از خصوصیات اصلی آنها است. هر چند دادههای سنجش از دور به صورت دیجیتالی پردازش میشوند، اما معمولاً خروجی نهایی برای مصرف کننده به شکل آنالوگ ارائه میشود (رسولی، 1387).

      شایان یادآوری است هر واحد پیکسل سطحی است که کوچکتر از آن، تفکیک ناشدنی است و دقت تصاویر ماهواره ای مختلف را نشان میدهد. به هر پیکسل یک رقم خاص نسبت داده میشود که در واقع متوسط ارزش های انعکاس امواج از سطح موردنظر در روی زمین است و همین ارزش، ظهور تن های مختلف یا درجات روشنایی گوناگون را بر روی تصویر باعث میشود. خصوصیات تصاویر ماهواره ای در ذیل ارائه شده است (رسولی، 1387):

v نتیجۀ اسکن کردن بازتابش سطح زمین با هر نوع سنجندهای که صورت میگیرد، به صورت تصاویری با پیکسل های پیوسته در یک فضای دو بعدی قابل عرضه است؛

v پیکسلها در یک فضای ماتریسی متشکل از ردیف ها و ستون ها تنظیم میشوند؛

v مقادیر بازتابشی پیکسلها معمولاً اعداد صحیح هستند و با یک بایت معین مشخص میشوند؛

v دامنۀ بازتابش پیکسل ها معمولاً بین 0 تا 255 تعریف میگردد که دلالت بر شدت بازتابش انرژی دارد؛

v یک تصویر با مغایرت خوب زمانی به وجود میآید که شدت پیکسل ها توزیع مناسبی داشته باشند.

در کل هر پیکسل را میتوان با سه کمیت زیر معرفی کرد (رسولی، 1387):

Ÿ اندازۀ دید لحظه ای سنجنده بر روی زمین؛

Ÿ فاصلۀ بین دو دید لحظه ای پیاپی؛

Ÿ تعداد بایت هایی که برای هر پیکسل اختصاص داده میشود.

      سه خاصیت فوق دقت یا قدرت تفکیک نهایی تصویر حاصله از مجموعۀ پیکسل ها را مشخص میکند. معمولاً شکل پیکسل ها به صورت مربع بوده اما اشکال مثلثی و چندضلعی نیز گاهی مطرح میشوند. هر تصویر رقومی سیستم مختصاتی دارد که از قسمت گوشه بالای سمت چپ و از بالا به پایین شماره گذاری میشود. مهمترین خصوصیت هر پیکسل اندازۀ آن یا فراوانی نمونه ها در هر تصویر است که در ماهیت تصویر نهایی تأثیر مستقیمی دارد. به این معنی که اگر اندازۀ پیکسل بزرگ باشد، ظاهر تصویر مناسب نخواهد بود، در حالت عکس، حجم داده های مربوط به یک تصویر خیلی زیاد خواهد بود. بنابراین، طبق نظریۀ نمونه گیری شانون  باید یک نسبت متعادل بین اندازه و تعداد پیکسل ها در هر تصویر برقرار گردد. این نظریه در ارتباط با توزیع حداکثر فراوانی تصویر اصلی (آنالوگ) و تصویر رقومی نهایی مطرح است که در فرآیند کمی کردن خطای خاص  حاصل میشود، که باید به حداقل برسد (رسولی، 1387).                                                         

      به طور کلی، پیکسل ها در محدودۀ تصاویر به عنوان توابع دو بعدی با نماد f(x,y) نشان داده میشوند (رسولی، 1387).

ایمیل ارتباطی: [e-mail]

بیابان زایی

بیابان   
بیابان مناسب‌ترین آمایش ممکن است که طبیعت، خود آن را تحقق بخشیده و مستقر کرده‌است. چنین بیابانی را به اصطلاح بیابان طبیعی یا بیابان واقعی یا بیابان تاریخی با منشا محیطی می‌گویند که در برابر بیابان انسانی یا بیابان دست‌ساز و بیابان جدید با منشا انسانی قرار می‌گیرد (اختصاصی و مهاجری، 1375 (. بیابان‌زایی، کاهش مقادیر آب خاک توسط بشر است. هم‌چنین ممکن است به دلیل پایین افتادن سطح‌ ایستابی یا جایگزینی گیاهان بومی با گیاهانی که آب بیشتری برای رشد خود نیاز دارند، روی دهد (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387). کاهش خاک‌های آلی و اراضی پیت نسبتا معمول است و در اثر سه عامل زیر رخ می‌دهد (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387): فشردگی لایه‌های پیت، انقباض به‌هنگام خشک شدن، اکسیداسیون. بیابان‌ها را بر مبناهای گوناگون به انواع مختلف تقسیم‌بندی می‌کنند، انواع بیابان‌ها بر اساس عوامل موثر در پیدایش آن‌ها: بیابان‌های طبیعی و بیابان‌های انسانی هستند(کردوانی، 1378). بعضی معتقدند که بیابان‌ها یا سرزمین‌های فاقد گیاه یا به‌طور طبیعی و یا بر اثر فعالیت‌های انسان به‌وجود آمده‌اند و بر این اساس بیابان‌ها را به دو دسته تقسیم می‌کنند(کردوانی، 1378): بیابان‌های طبیعی و بیابان‌های انسانی. بیابان‌های اقلیمی، سرزمین‌هایی هستند که بر اثر خشک و نامساعد بودن شرایط آب و هوایی، دارای پوشش‌گیاهی کم یا فاقد آن شده‌اند. به‌عنوان مثال اگر یزد یک منطقه نیمه‌بیابانی و لوت یک منطقه بیابانی است علت آن این است که آب و هوای این مناطق خشک و کم باران است، اما رشت چون یک منطقه مرطوب و هم‌چنین پر باران بوده، بیابان نشده‌است(کردوانی، 1378). بیابان‌ها را از لحاظ توزیع در سطح کره زمین می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: بیابان‌های ساحلی و بیابان‌های داخل خشکی(کردوانی، 1378). در نواحی بیابانی که ممکن است در طول سال بارندگی صورت نگیرد و بارش چند سال آن ظرف چند روز و یا چند ساعت ببارد، فرسایش آبی و بادی بسیار شدید است (کردوانی، 1378). بنابراین از دیدگاه‌های مختلف بیابان به مناطقی اطلاق می‌شود که متوسط بارش سالانه آن کمتر از 50 میلیمتر باشد و از لحاظ پوشش‌گیاهی بسیار فقیر و یا مساحت‌های وسیعی از آن بدون گیاه باشد و بارش آن رگباری و شدید باشد (کردوانی، 1378).  

ایمیل ارتباطی: [e-mail]

شوری خاک در ایران

شوری آب و خاک به‌طور روزافزون در مناطق خشک و نیمه‌خشک مانند ایران افزایش می‌یابد (رنجبر و پیرسته انوشه، 1394). منابع علمی موجود در کشور نشان می‌دهد که تحقیقات زراعی گسترده‌ای در ارتباط با تولید گیاهان زراعی در شرایط شور در دانشگاه‌ها و موسسات تحقیقاتی کشور در طول نیم قرن اخیر انجام شده‌است (رنجبر و پیرسته انوشه، 1394). در استان‌های مختلف کشور نیز سطح اراضی متاثر از شوری متفاوت است (رنجبر و پیرسته انوشه، 1394). با اینکه اطلاع دقیقی از قدیمی‌ترین تحقیقات انجام شده در کشور در ارتباط با تنش شوری وجود ندارد ولی گزارش شده‌است که تحقیقات لازم به‌منظور دستیابی به ارقام گندم از سال 1960 میلادی در کشور شروع شده ‌است (رنجبر و پیرسته انوشه، 1394). بیشترین تحقیقات شوری انجام شده در ایران روی گندم و سپس کلزا و حبوبات و برنج بوده است که گندم به‌تنهایی موضوع حدود 24 درصد از تحقیقات شوری کشور بوده‌است (رنجبر و پیرسته انوشه، 1394). مروری بر تحقیقات شوری در کشور نشان می‌دهد که از ابتدا اشتیاق فراوانی برای انجام این‌گونه تحقیقات وجود داشته‌است. این تحقیقات تا اواسط دهه 80 شمسی شامل آزمایش‌های مقایسه ارقام و تاثیر شوری بر عملکرد گیاهان زراعی بوده و در سال‌های اخیر آثاری از تغییر رویکرد به بهبود تحمل به شوری مشاهده می‌شود با این حال حجم زیادی از تحقیقات غیر منسجم و گاها بدون اطلاع کافی از مفاهیم شوری بوده‌است (رنجبر و پیرسته انوشه، 1394).

ایمیل ارتباطی: [e-mail]

تعیین خطر فرسایش آبی با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و معادله جهانی فرسایش خاک

 با توجه به میزان روز افزون رشد جمعیت، لازم است که تولید غذای کشاورزی برای 50 سال آینده برای هر نفر حدود 50 درصد افزایش یابد، تا تراز فعلی تولیدات غذایی حفظ گردد. آبیاری باید نقش حیاتی و مهمز را در این افزایش ایفا کند. با توجه به اینکه هم‌اکنون در اغلب کشورهای در حال توسعه، تقریبأ کل منابع آب مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد، کشاورزی فاریاب در آینده به ناچار باید آب را با راندمان بیشتری مصرف کند. همچنین با توجه به رقابتی شدن استفاده از منابع آب توسط بخش‌های گوناگون و با در نظر گرفتن این نکته که بخش کشاورزی به‌عنوان بزرگنرین مصرف کننده آب مطرح می‌باشد، این بخش باید راهکارهای مختلف افزایش بهره‌وری آب به‌ویژه راهکارهای مدیریتی، را مورد آزمایش قرار دهد، تا در آینده نه‌چندان دور برای تأمین نیاز غذایی دچار بحران و مشکل نشود. یکی از مهمترین راهکارهای مدیریتی برنامه‌ریزی آبیاری می‌باشد (گیتی، 1390). 

ایمیل ارتباطی: [e-mail]

خشکسالی

خشکسالی، اگر چه در اغلب قلمروهای آب و هوایی از مداری تا توندرا حاصل می‌گردد، اما زمینه گسترش و میدان آن به‌دلیل حساسیت سیستم‌های سینوپتیک جوی اغلب در اقالیم نیمه‌خشک و نیمه‌مرطوب نواحی معتدله و مداری اتفاق می‌افتد (صمدی بروجنی و ابراهیمی، 1389). ولی نکته مهم آن است که در هر سال، تمامی مناطق جهان درگیر خشکسالی نیستند و این به معنای عدم همزمانی وقوع خشکسالی در کلیه مناطق جهان است (صمدی بروجنی و ابراهیمی، 1389). همین امر می‌تواند فرصتی باشد که بتوان خشکسالی‌ها را در سطح جهانی مدیریت کرد و مانع از وقوع خشکسالی‌های اقتصادی و اجتماعی در سطح جهان شد. لازمه آن نیز وجود یک هماهنگی در مدیریت تولید غذا و کالا است، به‌طوری که مایحتاج مناطق درگیر خشکسالی از تولیدات مناطق دیگر تامین شود (صمدی بروجنی و ابراهیمی، 1389). درک ویژگی‌های اصلی خاک‌ها و مسیری که آن‌ها توسط فرآیندهای خاص شکل می‌گیرند اهمیت زیادی دارد(کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387). از این رو می‌توان گفت که در بین بلایای طبیعی متعدد تهدید کننده انسان و محیط‌زیست، خشکسالی هم از نظر فراوانی وقوع و هم از نظر میزان خسارت در رتبه اول قرار داشته تا جایی که عمده تلاش کشورها و سازمان‌های تحت مدیریت سازمان ملل، برای رفع کمبودهای غذایی جوامع مواجه با خشکسالی صرف می‌گردد (صمدی بروجنی و ابراهیمی، 1389). با توجه به ابعاد چندگانه و وسیع خشکسالی، صاحب‌نظران تعاریف مختلفی از خشکسالی ارائه کرده‌اند که به شرح زیر دسته‌بندی می‌شود (صمدی بروجنی و ابراهیمی، 1389):
خشکسالی هواشناسی، خشکسالی هیدرولوژیکی، خشکسالی کشاورزی، خشکسالی اقتصادی و اجتماعی. 
اقلیم زمین به‌وسیله عمل مقابل و پیچیده نیروهای حاکم مشخص می‌شود. علی‌رقم اینکه به‌گسترده قادریم ماهیت این نیروها را درک کنیم در بعضی موارد می‌توان آن‌ها را اندازه‌گیری کرد و ماهیت آن‌ها را از نظر جزییات فیزیکی و ریاضی مشخص کنیم. با قرار دادن همه آن‌ها در کنار هم حالت واقعی اقلیم جهانی مشخص می‌شود (کریم‌پور ریحان و همکاران، 1388).

شوری خاک

شوری خاک   
اساساً شوری خاک، در ارتباط با نواحی خشک و نیمه‌خشک است. در چنین شرایطی آب کافی برای آبشویی نمک‌های محلول وجود ندارد، از این‌رو نمک‌ها در خاک تجمع می‌یابند (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387). تبخیر در سطح خاک و تعرق توسط گیاهان آب را از خاک خارج می‌سازد، اما نمک‌های محلول را در خاک باقی می‌گذارد. هم‌چنین آبیاری با آب شور این مسئله را تشدید می‌کند (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387). مقدار کل نمک، با اندازه‌گیری هدایت‌الکتریکی آن تعیین می‌شود. اندازه‌گیری‌های دیگر خاک‌های شور، شامل اندازه‌گیری مقدار سدیم، کلسیم، منیزیم و کربنات است (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387). خاک‌ها را می‌توان بر حسب ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی آن‌ها تشریح کرد. بعضی از این ویژگی‌ها به آسانی در مزرعه قابل ارزیابی هستند در حالی‌که بقیه به نمونه‌گیری دقیق و اندازه‌گیری دقیق در شرایط آزمایشگاهی نیاز دارند (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387).‌این ویژگی‌های خاک است که کلیدی را برای مسیر تشکیل خاک و فرآیندهایی که در توسعه آن دخیل هستند فراهم می‌آورد (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387).
نمک‌ها به‌طور طبیعی در خاک تشکیل می‌شوند و یا در آب باران حل و به عنوان یک ورودی ویژه به خاک اضافه می‌شود (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387). شوری فرآیندی است که به سبب آن نمک‌ها در خاک جمع شده و فرآیند سدیمی‌ شدن، به غالب بودن یون‌های سدیم در کمپلکس تبادلی خاک بر می‌گردد ‌این فرآیند اصولا معضلی در مناطق خشک و نیمه‌خشک به‌شمار می‌روند چون باران کافی برای شست و شوی نمک‌ها محلول وجود ندارد و آب خاک در اثر عمل مویینگی به سطح خاک می‌آید و تبخیر شده و در نهایت سبب رسوب نمک در سطح می‌شود (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387). شور شدن، خاک‌های سولنچاک را به‌وجود می‌آورد (کریم‌پور ریحان و کیانیان، 1387)