|
کاربرد آن در منابع طبیعی‘ محیط زیست و کشاورزی
|
هوا دلپذير شد گل از خاك بردميد
پرستو به بازگشت زد نغمه اميد
به جوش آمدست خون درون رگ گياه
بهار خجسته باز خرامان رسد زراه
سال نو مبارك
شاد و سلامت باشيد
تکنيکهای انعكاسيِ سنجش از دور(طيف الکترو مغناطيس مرئی و مادون قرمز انعکاسی) براي مطالعه بافت و ساختمان خاك:
به طور کلی خاک با افزايش طول موج، انعکاس بيشتری را از خود نشان میدهد. در صورت فقدان آب در خاک، خاکهای دانه درشت بازتاب طيفی کم و خاکهای دانه ريز بازتاب طيفی نسبتاً زياد دارند. در نتيجه در تصاوير ماهوارهای، پديدههای مزبور اولی تيرهتر و دومی روشنتر ظاهر میشود. شكل زير خصوصيات طيفي دو خاك خشك با بافت شني و سيلتي را در طيف اُپتيكي نشان ميدهد.
بافت خاك در ارتباط زيادي با ساختمان و رطوبت خاك در بازتاب امواج الكترومغناطيس ميباشد. ميزان رطوبت، بافت و ساختمان خاك، بسيار پيچيده و وابسته به يكديگر هستند. رطوبت خاك، موجب كاهش بازتاب در بخش مرئي و مادون قرمز انعكاسي ميشود. در خاك خشك فضاي بين ذرات خاك با هوا اشغال ميشود. با افزايش رطوبت خاك، آب جاي هوا را اشغال ميكند و بازتاب خاك كاهش مييابد. شكل زير.
بيان رابطة بين بافت، ساختمان و رطوبت خاك، با توجه به مقايسة نوع خاك بهتر قابل انجام است. خاك رسي كه مقدار زيادي رطوبت در خود نگه ميدارد، انعكاس كمتري دارد. زمانيكه خاك مرطوب باشد، در واقع هر ذره خاك با لايهاي از آب احاطه شده است. بنابراين خاك داراي ذرات ريزتر، سطح بيشتري در واحد حجم دارد (زيرا هرچه بافت خاك ريزتر باشد، سطح كل ذرات بيشتر ميشود)، در نتيجه آب زيادتري در خود نگهميدارد. از اين رو زمانيكه بازتاب طيفي دو خاك كاملاً خشك و مرطوب را مقايسه كنيم، اين اثر آشكار ميشود.
طبق نظر Hoffer و Johannen(1969)، به نقل از علويپناه(1382)، شرايط بافت و ساختمان خاك سطحي اثر زيادي روي بازتاب دارد. ذرات بزرگ شن شرايط خشكتري را نسبت به خاك رسي ايجاد ميكند، بنابراين شني كه در هواي آزاد خشك شده، نسبت به رسي كه در هواي آزاد خشك شده، آب كمتري دارد.
ساختمان خاك نيز نقش مهمي در بازتاب طيفي دارد. دانهبندي ريز، حجم خاك را بيشتر پر ميكند و منجر به سطح صاف خاك ميشود، در حاليكه دانهبندي درشت با اشكال نامنظم، سطح غيرصاف ايجاد ميكند. فضاهاي خالي بين دانهبنديها، حالت نامنظم به سطح خاك ميدهد. بنابراين خاكهاي بدون ساختمان، نسبت به خاكهاي داراي ساختمان، بازتاب بيشتري دارند. همانگونه كه اشاره شد، رطوبت موجب كاهش بازتاب طيفي در قسمت اپتيكي طيف الكترومغناطيس ميشود. در خاكهاي رسي، باندهاي جذبي هيدروكسيل در طول موج حدود 4/1 و 2/2 ميكرومتر ديده ميشود. بافت خاك[1] (نسبت شن، سيلت و رس) عامل بسيار مهم و تعيينكنندهاي در ميزان رطوبت خاك است. خاكهاي درشت بافت مانند خاك شني، بهراحتي زهكش ميشوند و در نتيجه، رطوبت كمي در خود نگه ميدارند و موجب افزايش بازتاب طيفي ميشوند. خاكهاي ريزبافت نظير خاكهاي رسي و سيلتي رسي، داراي زهكش ضعيفاند در نتيجه بازتاب طيفي كمتري دارند. برخي تحقيقات نشان ميدهد عليرغم عدم وجود رطوبت، خاك درشتبافت ممكن است تيرهتر از خاك ريزبافت ظاهر شود. بنابراين در تفسير بازتابهاي طيفي، همواره بايد به اين مهم توجه داشت كه عوامل مؤثر بر بازتابهاي طيفي پيچيده و متعددند و عوامل ديگري مانند همواري سطح زمين، وجود مواد آلي خاك و اكسيد آهن نيز در كاهش بازتاب طيفي در بخش مرئي مؤثرند.
شناخت كلي و درك بازتابهاي طيفي خاكهاي مختلف براي غالب كاربران دادههاي سنجش از دور كه با پديدههاي سطح زمين سر و كار دارند، لازم است و اصولاً هيچ كاربري نميتواند ادعا كند كه براي مطالعة پديدههاي زميني نيازي به شناخت و بازتابهاي طيفي خاك ندارد. در ادامه تصميم داريم به بررسي كلي خاك و پديده هاي مربوط به آن بپردازيم. براي اطلاعات بيشتر ، خواندن منابع مختلف در اين زمينه به خصوص كتاب كاربرد سنجش از دور در علوم زمين تاليف دكتر علوي پناه انتشارات دانشگاه تهران را پبشنهاد مينمايم
به طور كلي فاكتورهايي كه در بازتاب طيفي خاك تاثير گذار هستند عبارتند از:
تركيبات معدني و کانی های خاک
رطوبت خاك
مواد آلي
بافت
شوري
خصوصيت كليدي خاك:
افزايش بازتاب طيفي خاک با افزايش طول موج در بخش مرئي، مادون قرمز نزديك و مادون قرمز مياني طيف الكترومغناطيس