مدل سازی و مدیریت آب و خاک
سال:1402 | دوره:3 | شماره:2 |تعداد مقالات:20

برای مدیریت منابع آب زیرزمینی نیاز به شناخت و عملکرد آبخوان در شرایط طبیعی است. در این راستا، بررسی روند و تغییرات تراز آب زیرزمینی موجب ایجاد مدیریتی پایدار از آن می شود. به همین منظور در این تحقیق از کد MODFLOW در نرم افزار GMS برای شبیه سازی آب زیرزمینی آبخوان مهاباد برای دورة دو ساله از سال 1391 -1389 استفاده شد. مدل در دو حالت پایدار و ناپایدار اجرا شد و عملکرد آن با معیارهای خطای جذر میانگین مربعات (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و ضریب تبیین (R2)مورد ارزیابی قرار گرفت. در ادامه، برای تعیین روند تراز آب زیرزمینی از روش های من–کندال و روش شیب سن در سطوح معنی داری 90، 95، 99 و 9/99 درصد استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر RMSE، MAE و R2 برای حالت ناپایدار به ترتیب 88/0 متر، 72/0 متر و 99/0 است. بر اساس آزمون من–کندال ایستگاه های حاجی خوش، گاپیس و گرگ تپه بیش ترین روند نزولی را داشتند. به طوری که در این ایستگاه ها روند نزولی بیش تر در سطح 99/0 درصد معنی دار بوده است. مقادیر آمارة Z من-کندال برای ایستگاه قم قلعه مثبت به دست آمد که بیان گر روند صعودی تراز آب زیرزمینی این منطقه بود. آزمون شیب سن نیز نشان داد که شیب نزولی سه ایستگاه حاجی خوش، گاپیس و گرگ تپه با شدت بیش تری به ترتیب با شیب 09/0-، 19/0- و 1- کاهش پیدا می کند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که آبخوان مهاباد در وضعیت مطلوبی قرار ندارد و با افزایش برداشت و کاهش بارش ها به ویژه در سال های اخیر وضعیت آن بدتر نیز خواهد شد.

هدف از این پژوهش، ارزیابی تغییرات کاربری اراضی شهرستان الیگودرز طی یک دورة زمانی نه ساله بین 1392 و 1400 به کمک تصاویر ماهواره ای چندطیفی و شبکه عصبی مصنوعی است. در این پژوهش از تصاویر ماهواره ای لندست 8 سنجنده OLI استفاده شد. قدرت تفکیک مکانی این تصاویر با استفاده از تکنیک فیوژن و باند پانکروماتیک به 15 متر بهبود یافت. ساختار شبکه عصبی مورد استفاده در این پژوهش یک شبکة عصبی پرسپترون سه لایه است که شامل هفت نرون ورودی (تعداد نرون های ورودی برابر تعداد باندهای تصویر ماهواره ای)، 11 نرون میانی و شش نرون خروجی (تعداد نرون خروجی برابر تعداد کلاس های نقشه پوشش زمین) می شود. تعداد شش کلاس، زمین های بدون پوشش گیاهی، معادن، زمین های مرتفع، مناطق مسکونی، پهنه های آبی و زمین های تحت پوشش گیاهی استخراج شد. تصاویر به دست آمده به وسیلۀ نقاط برداشت زمینی و تصاویر Google Earth Pro 7.3.4.8642 اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که با توجه به احداث سد حوضیان در سال 1395، پهنه های آبی افزایش 1.34 درصدی را شاهد بوده است. سطح زیر کشت در سال 1400 افزایش 5.53 درصدی را نسبت به سال 1392 تجربه کرده است. از آن جایی که یکی از اهداف احداث سد حوضیان تامین آب آبیاری زمین های کشاورزی پایین دست بوده است، 4.30 درصد از اراضی که در سال 1392 در کلاس زمین های بایر طبقه بندی شده است، در سال 1400 تحت آبیاری قرار گرفته و در طبقة مناطق با پوشش گیاهی جای گرفته است. هم چنین، احداث این سد، شرایط آبیاری زمین های مرتفع پایین دست (تپه ها و مناطق کوهستانی) را فراهم کرده است. مساحت معادن در دوره زمانی مورد مطالعه به میزان 0.23 افزایش و مساحت مناطق بدون پوشش گیاهی حدود 1.74 درصد نسبت به سال 1392 کاهش یافته است. در استفاده از نتایج این پژوهش لازم است توجه داشت که این نتایج برای محدودة سد به دست آمده و افزایش پوشش گیاهی در اثر احداث سد، قابل تعمیم به کل حوضه نیست.

شوری خاک یکی از عوامل کاهنده بهره وری زمین بوده که به شدت تغییرپذیر است. ازاین رو برای مدیریت بهینه منابع خاکی پایش شوری خاک، تغییرات زمانی و تحلیل فضایی آن ضروری است. هدف از این پژوهش استخراج شوری سطح خاک باقدرت تفکیک مکانی بالا در استان فارس و تحلیل مکانی اثر بارش های سیلابی فروردین 1398 بر آن است. در این راستا، با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و GDVI و به وسیله الگوریتم برنامه نویسی شده در سامانه گوگل ارث اینجین (GEE)، نقشه های شوری خاک استخراج و در پنج کلاس طبقه بندی و تحلیل شد. شاخص های صحت سنجی جذرمربع خطا و ضریب همبستگی به ترتیب 0/331 و 0/59 نشان از صحت مناسب نقشه های مستخرج شده دارد. نتایج نشان داد که شوری خاک از  7/01 تا 53/63 به 6/35 تا 47/9 پس از بارش های سیلابی تغییر پیدا کرده است. بیش ترین تغییرات مربوط به طبقة شوری کم با 19 درصد و کم ترین تغییرات مربوط به طبقه بسیار شور با مقدار 3 درصد است. مقدار ناهنجاری بین 0/8 و 0/9- دسی زیمنس بر متر در مرکز استان اطراف دریاچه های بختگان و طشک و ارتفاعات غربی استان افزایشی بوده و در جنوب و شرق استان که شوری خاک بیش تری داشته اند، شامل شهرهای لار، اوز و اهل میزان شوری خاک کاهشی بوده است. مناطق با شوری کم تر سهم ناهنجاری مثبت بیش تری را به خود اختصاص داده اند. آماره 0/9902 شاخص موران خودهمبستگی مکانی ناهنجاری شوری خاک و خوشه ای بودن تغییرات را نشان داد. با استفاده از نتایج و روش این پژوهش می توان به راحتی مناطقی که در معرض تغییرات شوری خاک در اثر بارش های سنگین قرار دارند شناسایی و پایش نمود و در برنامه ریزی های محیطی برای پیاده سازی اقدامات پیشگیرانه مورد استفاده قرار داد.

در این پژوهش با استفاده از الگوریتم های یادگیری به بررسی کارایی مدل های RF، RepTree، GP-PUK، GP-RBF و M5P برای مدل سازی بار معلق رودخانه در استان لرستان شامل حوزه های آبخیز خرم آباد، بیرانشهر و الشتر پرداخته شد. برای انجام این کار از داده های ورودی بارش، دبی، دبی یک روز قبل و میانگین دبی و دبی یک روز قبل هم چنین داده خروجی رسوب معلق در بازه زمانی 18 ساله (سال های 79-80 تا 96-97) استفاده شد. با استفاده از داده های در دسترس منحنی تداوم جریان و منحنی سنجه رسوب را به دست آورده سپس با استفاده از داده های دبی برای هر ایستگاه حد تعیین دوره کم آبی و دوره پرآبی مشخص شد، سپس رسوب معلق به دو دوره رسوب معلق کم آبی و پرآبی تقسیم شد، سپس مدل سازی داده ها (70 درصد داده های آموزش و 30 درصد داده های آزمایش) با استفاده از مدل های ذکر شده انجام شد. نتایج نشان داد باتوجه به معیارهای ارزیابی مدل GP با دو کرنل PUK و RBF در دوره کم آبی و پرآبی عملکرد بهتری را نسبت به سایر مدل ها (RF, RepTree, M5P) داشته است. با توجه به نتایج بخش آزمایش مدل GP-PUK بهترین نتیجه را به ما داده است که به ترتیب ضریب همبستگی، ریشه میانگین مربعات خطا و میانگین خطای مطلق در ایستگاه بهرام جو 0.55، 0.42 و 0.27، هم چنین ایستگاه چم انجیر 0.74، 0.18 و 0.80، در ایستگاه سراب صیدعلی 0.71، 0.16 و 0.07 و در آخر ایستگاه کاکارضا 0.73، 0.24 و 0.15 به دست آمده است. در مجموع مدل GP-PUK به عنوان مدل برتر، قدرت بالاتری برای مدل سازی همه ایستگاه ها در رسوب معلق دوره پرآبی و کم آبی در بخش آزمایش بوده است. لذا با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش می توان از این مدل های بهینه برای صرفه جویی در هزینه و زمان برای بحث حفاظت آب و خاک و تخمین رسوب معلق خروجی از حوزه های آبخیز استفاده کرد. هم چنین می توان برای اجرای مدیریت بهتر در رابطه با کمیت و کیفیت آب های سطحی، این مدل ها برای تخمین رسوبات معلق ایستگاه های مجاور فاقد آمار دارای شرایط زمین ساختی و هیدرولوژیکی یکسان در سطح منطقه مورد استفاده قرار گیرند و نتایج قابل اعتمادی در رابطه با رسوب معلق ارائه دهند.

قرق یکی از روش های مدیریتی آبخیزداری و احیای زیست بوم های مرتعی است که به منظور بهبود پوشش گیاهی و نیز مهار فرسایش خاک اعمال می شود. مدیریت قرق بخشی از پایگاه تحقیقات حفاظت خاک سنگانه کلات از حدود 25 سال پیش شروع شد که به بهبود پوشش گیاهی در اغلب دامنه ها نسبت به منطقه تحت چرای دام ها منجر شده است. با این حال، هم چنان پوشش گیاهی در برخی از دامنه های منطقه قرق مستقر نشده است. در این راستا، پژوهش حاضر با هدف تعیین اثر قرق مرتع بر فرسایش خاک 1) در دامنه های دارای پوشش و فاقد پوشش و 2) در کرت های فرسایشی با طول مختلف، با مقایسه فرسایش خاک دو حوضه کوچک مشابه تحت چرای آزاد دام (E6) و قرق (E4) طی 24 واقعة بارش طبیعی طرح ریزی شد. در هر یک از دو حوضه ، شش کرت فرسایشی با سه طول 5، 10 و 15 متر (به ­ترتیب با مساحت 10، 20 و 30 مترمربع) در دو وضعیت پوشش (دارای پوشش و فاقد پوشش) انتخاب شد. سپس، اثر طول کرت و وضعیت پوشش گیاهی بر فرسایش خاک به روش t جفتی مقایسه شدند. نتایج نشان داد که در بارش های مشابه، فرسایش خاک در کرت های چرا شده از حداقل 282 درصد تا حداکثر 550 درصد بیش تر از کرت های تحت قرق است. هم چنین در هر دو دامنه با و بدون پوشش گیاهی اثرگذاری قرق بر فرسایش خاک با افزایش طول کرت، بیش تر شده است. به گونه ای که در کرت های با طول 5، 10 و 15 متر متوسط کاهش فرسایش خاک در منطقه قرق به ترتیب 305.5، 363.5 و 542.5 درصد به دست آمد. بنابراین با افزایش طول جریان، اثرگذاری قرق مرتع بر کاهش فرسایش خاک بیش تر شده است. از سوی دیگر در دامنه دارای پوشش گیاهی، قرق مرتع اثر نسبی بیش تری بر کاهش فرسایش خاک داشته است. به گونه ای که کاهش فرسایش خاک در دامنه های دارای پوشش و فاقد پوشش منطقه قرق به ترتیب 433.6 و 356.5 درصد کم تر از منطقه تحت چرای دام ها بود. درصورت رفع موانع اجتماعی، اجرای قرق موقت و کنترل چرای دام اثر معنا داری بر حفظ خاک به عنوان بستر تولید دارد.

یکی از راه های افزایش راندمان مصرف آب و مدیریت آب در تأمین نیاز آبی گیاهان زراعی در نظر گرفتن متغیرهای تأثیرگذار بر مصرف آب، شامل نیاز آبی و میزان تبخیر و تعرق است. در این راستا، تبخیر و تعرق در واقع شاخص تعیین کننده ای در فرآیند رشد گیاه است و میزان آن برابر با نیاز آبی گیاه در نظر گرفته می شود. در پژوهش حاضر، مراحل فنولوژیکی درخت زرشک بی دانه بر اساس مشاهدات میدانی در ایستگاه هواشناسی سینوپتیک قاین مشخص شد. در ادامه، برای تعیین نیاز آبی باید میزان تبخیر و تعرق مرجع در ضریب گیاهی ضرب شود. از آمار 18 ایستگاه هواشناسی معتبر از سال 1987 تا 2017 در مقیاس زمانی ساعتی و روزانه برای دوره پایه و برای دوره آینده نزدیک ( 2059-2030) و آینده دور (2089-2060) بر اساس سناریوی بدبینانه RCP8.5 و سناریوی خوش بینانه RCP4.5 استفاده شد. نتایج نشان داد که زرشک شش مرحله فنولوژیکی برای تکمیل دوره رشد و نمو از اوایل فروردین تا اواخر آبان نیاز دارد. هم چنین، میزان نیاز آبی درخت زرشک در دوره پایه (2017-1987) به صورت روزانه منطقه شرق مورد مطالعه بیش تر از غرب و شمال غرب منطقه است ولی در مجموع، نیاز آبی شمال غرب و غرب بیش تر از شرق منطقه مورد مطالعه بوده که دلیل آن افزایش طول مرحله فنولوژی زرشک در منطقه یاد شده است. نتایج تغییر اقلیم نشان داد که نیاز آبی روزانه زرشک ( 2059-2030) بر اساس مدل RCP8.5 در طول فصل رشد بین 8/5-5/4 میلی متر در روز متغیر و مجموع نیاز آبی 1260-990 میلی متر است. نیاز آبی روزانة زرشک بر اساس مدل RCP4.5 بین 5/6-8/5 میلی متر در روز متغیر و مجموع نیاز آبی 990-1290 میلی متر است. بر اساس نیاز آبی روزانه زرشک بر اساس مدل RCP4.5 (2089-2060) بین 5-4 میلی متر در روز متغیر و مجموع نیاز آبی 1150-960 میلی متر و نیاز آبی روزانه زرشک بر اساس مدل RCP8.5 بین 2/5-8/4 میلی متر در روز متغیر و مجموع نیاز آبی 1300-950 میلی متر است. در نهایت بررسی پارامترهای اقلیمی دوره پایه و آینده مشخص کرد که تغییر اقلیم بر نیاز آبی کشت زرشک در ایران بر اساس سناریوی خوش بینانه و بدبینانه تأثیرگذار بوده و کشاورزان و برنامه ریزان را در انتخاب مکان مناسب جهت کشت زرشک یاری می کند.

شوری آب یکی از مهم ترین دلایل تخریب کیفی آب زیرزمینی در مناطق خشک و نیمه خشک است. در این مطالعه منشأ و مکانیزم شوری آب زیرزمینی دشت فاریاب در جنوب شرق ایران بررسی شده است. به این منظور از نتایج حاصل از مطالعات ژئوفیزیک و تحلیل کیفی نمونه های آب زیرزمینی استفاده شده است. مطالعات ژئوفیزیک به روش ژئوالکتریک انجام شده و شامل 55 سونداژ الکتریکی است. 27 نمونة آب نیز برای بررسی وضعیت کیفی آب زیرزمینی از چاه های بهره برداری جمع آوری شده است. برای بررسی نتایج حاصل از مطالعات ژئوالکتریک از نقشه مقاومت ویژه و پروفیل های ژئوالکتریک استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیل شیمیایی نمونه های آب نیز با استفاده از نقشه های پراکندگی مکانی پارامترهای کیفی، نمودارهای دو متغیره و سری های زمانی تغییرات شوری آب بررسی و تحلیل شده اند. بر اساس نتایج حاصله، کم ترین مقاومت الکتریکی (کم تر از 10 اهم متر) در بخش مرکزی دشت ثبت شده است. بیش ترین مقدار هدایت الکتریکی و یون های سولفات و کلراید نیز در نمونه های آب همین بخش مشاهده می شود. میزان هدایت الکتریکی آب زیرزمینی در مرکز دشت فاریاب به 64000 میکروموس بر سانتی متر می رسد. نتایج این تحقیق نشان داد که منشأ شوری آب زیرزمینی، زون آب شور ایجاد شده در رسوبات ریزدانه نمکی و گچی مرکز دشت است. پمپاژ بیش از حد آب زیرزمینی باعث حرکت آب شور از بخش مرکزی دشت به سمت چاه های بهره برداری شده است. بیش ترین میزان اختلاط آب شور و شیرین در نمونه هایی رخ داده که در حاشیه زون آب شور قرار گرفته اند. نفوذ آب شور باعث غنی شدگی یون های منیزیم، سدیم و سولفات در نمونه های آب زیرزمینی شده است.

روش های بسیاری برای برآورد تبخیر و تعرق وجود دارد که هر کدام محدودیت هایی دارند. بعضی از این روش ها مثل لایسیمتر، هزینه بر و زمان بر بوده و برخی دیگر مثل مدل های تجربی، اعتبار محلی ندارند. استفاده از روشی که بتواند با توجه به ماهیت پیچیده این پدیده و استفاده حداقل از داده های اقلیمی، تبخیر و تعرق را برآورد کند، لازم و ضروری به نظر می رسد. هدف از پژوهش حاضر، مقایسه مدل های شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، شبکه عصبی مصنوعی بهینه شده با الگوریتم ژنتیک (ANN+GA) و مدل های تجربی (بلانی کریدل، هارگریوز سامانی و آیرماک) در برآورد تبخیر و تعرق مرجع نسبت به نتایج به دست آمده از مدل استاندارد پنمن-مانتیث-فائو، با استفاده از داده های هواشناسی در ایستگاه سینوپتیک رامهرمز است. بدین منظور، متغیرهای هواشناسی ایستگاه سینوپتیک رامهرمز به صورت ماهانه طی سال های 1390 تا 1397 جمع آوری شد. نتایج کلی این پژوهش نشان داد که مدل های شبکه عصبی مصنوعی نسبت به مدل های تجربی استفاده شده، همبستگی بالاتری به مدل پنمن-مانتیث-فائو دارند. ضمن این که در بین مدل های شبکه عصبی استفاده شده، مدل شبکه عصبی تلفیقی با الگوریتم ژنتیک نسبت به مدل شبکه عصبی مصنوعی، همبستگی بالاتری به مدل پنمن-مانتیث-فائو دارند. به طوری­که مقدار R2 در مدل های بلانی کریدل، هارگریوز سامانی، آیرماک، ANN و ANN+GA به ترتیب 0.65، 0.819، 0.781، 0.969 و 0.973 به دست آمد. نتایج حاصل از به کارگیری سناریوهای به کار گرفته پارامترهای هواشناسی به عنوان ورودی برای مدل های ANN و ANN+GA نشان داد، بالاترین دقت برآورد تبخیر و تعرق مرجع در هر دو مدل، مربوط به سناریویی با داده های ورودی از قبیل دمای کمینه، دمای بیشینه، سرعت باد در ارتفاع دو متری، رطوبت نسبی کمینه، رطوبت نسبی بیشینه و ساعات آفتابی است و کم ترین دقت مدل هم در سناریویی با دو ورودی دمای بیشینه و دمای کمینه بود. در بین مدل های تجربی نیز به ترتیب مدل هارگریوز سامانی، آیرماک و بلانی کریدل بیش ترین همبستگی را با روش استاندارد پنمن-مانتیث-فائو داشتند.

پیش بینی متغیرهای هیدرولوژیکی به ویژه بارش اهمیت بسیار زیادی در مدیریت و برنامه ریزی منابع آبی داشته و به همین دلیل روش هایی که بتوانند برآوردی دقیق از آن داشته باشند همواره مورد توجه پژوهش گران بوده است. در این پژوهش مقایسه ای بین عملکرد روش کلاسیک رگرسیون خطی چندگانه و روش های داده کاوی نوین در مدل سازی بارش سالانه شهر اهواز انجام شده است. داده های هیدرولوژیکی مربوط به ایستگاه هواشناسی همدیدی اهواز در دوره زمانی 30 ساله (1371-1400) گردآوری شده و نسبت به کنترل کیفی داده ها با استفاده از آزمون های همگنی، روند، بهنجاری و ارزیابی داده های پرت اقدام شد. سپس جهت مدل سازی بارش از روش های رگرسیون خطی چندگانه (MLR)، تحلیل مؤلفه های اصلی (PCA)، برنامه نویسی بیان ژن (GEP) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) استفاده شد. از 70 درصد داده ها جهت آموزش و از 30 درصد داده ها جهت صحت سنجی مدل ها استفاده شده و نتایج حاصل از اجرای مدل ها با استفاده از معیارهای ضریب تبیین (R2)، جذر میانگین مربعات خطاها (RMSE)، راندمان نش-ساتکلیف (NSE) و شاخص ویلموت (WI) مقایسه شدند. نتایج نشان داد که روش های تحلیل مؤلفه های اصلی و برنامه نویسی بیان ژن با معیار R2 برابر 0.85 و NSE برابر 0.85 و WI برابر 0.96 و اختلاف بسیار ناچیز در مقادیر RMSE به ترتیب برابر با 35.49 و  35.70 نسبت به سایر مدل ها عملکرد بهتر و دقت بیش تر در پیش بینی بارش سالانة اهواز دارند. با توجه به بحران آب در نقاط مختلف کشور و به ویژه اهواز پیشنهاد می شود با استفاده از روش های معرفی شده در این پژوهش نسبت به پیش بینی بارش ها و رواناب های ناشی از آن اقدام شود تا مدیریت جامع و مناسبی در زمینه توزیع آب اعمال شود.

اطلاعات کاربری و پوشش زمین برای پایش، برنامه ریزی و مدیریت پویا و توسعه معقول زمین حیاتی است. اخیراً به دلیل فعالیت های انسانی، اطلاعات پوشش زمین به شدت تغییر کرده است. بنابراین، پایش به موقع، دقیق و مؤثر بر اراضی برای حفاظت، توسعه منطقی و استفاده از منابع زمین اهمیت زیادی دارد. پایش مستمر سنجش از دور پوشش اراضی در مناطق به سرعت در حال توسعه به طور فزاینده­ای به داده های سنجش از دور در وضوح زمانی و مکانی بالا بستگی دارد. در بسیاری از موارد دستیابی به تصاویر کافی با تفکیک زمانی و مکانی از یک سنجنده دشوار است. در این پژوهش از مدل ادغام زمانی-مکانی ESTARFM (مدل ادغام بازتاب تطبیقی مکانی-زمانی بهبود یافته) برای ترکیب داده های لندست 8 و مودیس استفاده شد. این روش دارای سه مرحله است، 1) بهبود مدل ادغام بازتاب تطبیقی مکانی-زمانی تعیین ترکیب داده بهینه برای استخراج نوع پوشش، 2) تقسیم بندی تصویر و استخراج پوشش زمین و ارزیابی دقت از روش نمونة میدانی استفاده شد. 3) سپس اطلاعات پوشش اراضی استان بوشهر با استفاده از روش طبقه بندی شیء گرا استخراج شد. در این مطالعه، روش پیشنهادی به صورت مطالعه موردی در استان بوشهر استفاده شد. نتایج نشان داد که دقت کلی و ضرایب کاپا در روش شیء گرا به ترتیب 93.34 درصد و 0.86 و دقت کاربر/تولیدکننده پوشش اراضی در روش پیکسل گرا بیش از 80 درصد بوده است. رویکرد ارائه شده یک روش فنی دقیق و کارآمد برای استخراج مؤثر اطلاعات کاربری اراضی در مناطق ناهمگن ارائه می کند. در پژوهش حاضر، از یک روش تحلیل جامع برای ادغام داده های چندمنبعی استخراج اطلاعات کاربری و پوشش زمین استفاده شد. این روش برای بهینه سازی کاربری/پوشش زمین سودمند است و پشتیبانی فنی و داده ای را برای پایش بر کاربری و پوشش زمین در مناطق حفاظت شده و منطقه در دست توسعه در دوره های آینده فراهم می کند.

استفاده از مواد به ساز طبیعی در خاک های حاوی نیکل می تواند موجب استخراج نیکل از خاک، تجمع آن در قسمت خوراکی گوجه گیلاسی و ورود آن به زنجیره غذایی شود. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر زغال زیستی و ورمی کمپوست بر تجمع فلز نیکل در خاک و میوه گوجه گیلاسی انجام شد. بدین منظور، آزمایشی به صورت عاملیل در قالب طرح کاملاً تصادفی اجرا شد که در آن تجمع فلز نیکل در میوه و خاک گوجه گیلاسی تحت 6 تیمار مختلف آبیاری با آب دارای نیترات نیکل (در دو مقدار متفاوت 75 و 150 ppm) و مقایسه آن با گلدان­های آبیاری شده با آب معمولی (شاهد) مورد بررسی قرار گرفت. یافته ­های این پژوهش نشان داد، غلظت نیکل در میوه گوجه گیلاسی در تمامی تیمارهای آلوده به نیکل بالاتر از استانداردهای معتبر جهانی است. به طوری که در تیمار150 ppm نیکل همراه با ورمی کمپوست 10 درصد با مقدار 54/6 میلی گرم بر کیلوگرم ، به­صورت معنی­داری بیشتر از سایر تیمارها و غلظت نیکل در خاک گلدان هایی که با مقادیر 75 و 150 ppmنیکل آبیاری شده اند (به ترتیب 4.83 و 4.1 میلی گرم بر کیلوگرم)، به ­صورت معناداری بیش تر از خاک تیمارهای دارای زغال زیستی و ورمی کمپوست است و افزودن این مواد به خاک گلدان ها، سبب بالا بردن وزن خشک (به ترتیب 46 و 48 گرم) و وزن تر (به ترتیب 1/153 و 119 گرم) میوه گوجه گیلاسی در مقایسه با گلدان هایی که فاقد این اصلاح کننده ها هستند، می شود. هم چنین با توجه به این که ضریب تجمع زیستی در تمامی تیمارهای دارای زغال زیستی و ورمی­کمپوست، بیش تر از یک است. می ­توان اظهار داشت که میوه گوجه گیلاسی در صورتی که در خاک گلدان های آن از زغال زیستی یا ورمی­کمپوست استفاده شود، قادر به استخراج نیکل از خاک بوده و می تواند این عنصر را به سطوح بالاتر زنجیره غذایی انتقال دهد. با توجه به اهمیت این موضوع پیشنهاد می شود که بر جذب نیکل از خاک توسط گوجه گیلاسی در غلظت های بالاتر از تیمارهای این پژوهش و ارزیابی ریسک سرطان زایی و غیر سرطان زایی فلز نیکل از طریق بلع توسط گروه های هدف، مطالعات بیش تری انجام شود.

هدف از انجام این مطالعه بررسی میزان تأثیر افت سطح و تغییر کیفیت آب های زیرزمینی و فرونشست زمین در بیابان زایی و تخریب اراضی در حوزه آبخیز مهارلو-بختگان با استفاده از مدل IMDPA است. بدین منظور، ابتدا لایه اطلاعاتی شاخص های کمی و کیفی آب زیرزمینی شامل افت سطح آب زیرزمینی، هدایت الکتریکی، نسبت جذب سدیم و نیز نقشه فرونشست زمین و طبقه بندی آن ها به لحاظ خطر بیابان زایی تهیه شد. سپس با تلفیق نقشه های شدت تخریب کیفی و افت سطح آب زیرزمینی و نیز نقشه فرونشست زمین به عنوان معیار خاک با استفاده از میانگین هندسی، نقشه نهایی شدت بیابان زایی به دست آمد. در نهایت نقشه پهنه بندی شدت بیابان زایی با استفاده از کلاس های خطر نهایی بیابان زایی با توجه به میانگین هندسی مقادیر کلاس های خطر شاخص های کمی و کیفی تهیه شد. نقشه هدایت الکتریکی (EC) نشان داد که 37.2 درصد از حوزه آبخیز در کلاس کم یا ناچیز، 24.8 درصد در کلاس متوسط، 9.5 درصد در کلاس شدید و 28.5 درصد از مساحت حوزه آبخیز در کلاس بسیار شدید قرار دارند. هم چنین نقشه پهنه بندی SAR نشان داد که بیش از 99 درصد مساحت حوزه آبخیز دارای ارزش کم تر از 18 است و در طبقه کم یا ناچیز قرار می گیرد. پهنه بندی افت سطح آب نیز نشان داد که 65.6 درصد از سطح حوزه آبخیز مطالعه در کلاس کم یا ناچیز، تنها 3 درصد در کلاس متوسط، 5.7 درصد در کلاس شدید و 25.7 درصد در کلاس بسیار شدید قرار دارد. نقشه سطوح مختلف فرونشست زمین نشان داد که بیش از 97 درصد مساحت حوزه آبخیز یا فاقد فرونشست بوده و یا در سطح پایین و ناچیز قرار گرفته است. در مجموع 83 درصد از سطح حوزه آبخیز دارای شدت بیابان زایی کم و متوسط و 17 درصد از آن دارای شدت بیابان زایی شدید و خیلی شدید است. بنابراین شدت بیابان زایی در بخش عمده ای از حوزه آبخیز در طبقه های کم و متوسط قرار گرفت که با تغییر کاربری های کنونی و افزایش رو به رشد سطح زیرکشت توصیه می شود که از هم اکنون برنامه ریزی های لازم برای جلوگیری از پیشرفت شدت بیابان زایی صورت گیرد.

شناسایی روش­های کارآمد در مقابله با تنش­های غیرزیستی یک چالش بزرگ است. به منظور انتخاب پایه ­های جدید مقاوم به شوری و اثر سطوح مختلف شوری و تیمارهای ریزموجودات مفید بر میزان عناصر مختلف غذایی در برگ و ریشه نهال­ های بادام، پژوهشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار، در فضای باز دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی طی سال­های 1394 تا 1395 انجام شد. نهال­های دوساله دو هیبرید هلو و بادام (GF677 و GN15) و پایة بذری بادام، با کود زیستی ریزموجودات مفید با غلظت­های EM0؛ صفر، EM1؛ 10، EM2؛ 20 و EM3؛ 30 میلی­لیتر بر لیتر به روش کاربرد خاکی روی پایه ­ها اعمال شدند. از اوایل تیر، به مدت 60 روز، گلدان­ها هر دو روز یک بار با آب شور حاوی سطوح مختلف کلریدسدیم (S0؛ صفر، S1؛ 60، S2؛ 120 و S3؛ 180 میلی­مولار کلریدسدیم) آبیاری شدند. برای ارزیابی این شرایط، روی پایه ­های بادام، عناصر غذایی نظیر سدیم، کلر، پتاسیم، کلسیم، نیتروژن و نسبت پتاسیم به سدیم برگ و ریشه اندازه گیری شدند. تحلیل واریانس داده ها نشان داد که در تیمار ریزموجودات مفید، اثر متقابل سال و پایه، بر کلسیم برگ از نظر آماری معنادار بود. اثرات ساده تیمارها، در تمام عناصر مورد بررسی از نظر آماری، دارای تفاوت معناداری بودند. اثرات متقابل بین تیمارها نیز از نظر آماری اختلاف معناداری داشتند. از بین عناصر مورد ارزیابی، نیتروژن برگ، نسبت پتاسیم به سدیم برگ، نشان گرهای مناسبی به منظور بررسی تحمل به شوری پایه های بادام بودند. کاربرد کودهای زیستی باعث بهبود تمام شاخص­های مورد مطالعه در هر سه پایة مورد مطالعه شد و بهترین نتیجه، مربوط به ترکیب تیمار پایه GF677، سطح 30 میلی­لیتر بر لیتر ریزموجودات مفید و صفر میلی­مولار شوری بود. در شرایط فوق، هیبرید GF677، نسبت به دو پایه دیگر، در شرایط تنش شوری ناشی از کلریدسدیم متحمل­تر ارزیابی شد و پایه ­های بذری و GN15 در رده ­های بعدی قرار گرفتند.

چرای دام به طور مستقیم یا غیرمستقیم بر تراکم، تنوع و توزیع پوشش گیاهی مراتع تأثیر دارد. این پژوهش وضعیت پوشش گیاهی، فراوانی، وفور و تنوع گونه ای را در سه مرتع با شدت چرای سبک، متوسط و سنگین در مراتع شهرستان سربیشه استان خراسان جنوبی بررسی می کند. بدین منظور درصد پوشش و تراکم گیاهی به روش های اندازه گیری پلات و شمارشی، فراوانی گونه ای براساس روش رانکیائر، تنوع گونه ای با استفاده از شاخص های عددی و وفور گونه ای با استفاده از مـدل هـای آماری و اکولوژیک ارزیابی شد. نتیجه آزمون ناپارامتریک کروسکال-والیس نشان داد که شدت چرای دام بر هیچ کدام از خصوصیات منطقه مورد مطالعه تأثیر معنا داری نداشت (0.05≥ P). با این وجود، مرتع دارای چرای سبک از درصد پوشش و تراکم گیاهی (42.27 درصد و 28000 پایه در هکتار) بالاتری نسبت به مرتع دارای چرای متوسط و سنگین برخوردار است. بر اساس شاخص شانون-وینر در دو مرتع با شدت چرای سبک و متوسط، تنوع خیلی کم ( به ترتیب 1.78=H و 1.69=H) و در مرتع با شدت چرای سنگین، تنوع کم (2.02=H) ارزیابی شد. مرتع با شدت چرای متوسط به نسبت از تنوع گونه ای کم تر (1.69=H و 0.66=D-1) و از غنا (15 گونه) و غالبیت گونه ای (0.34=D) بیش تری برخوردار بود. براساس معیار اطلاعات آکائیک (AIC) نتایج نشان داد که مرتع با شدت چرای سبک با مدل سری لگاریتمی، مرتع با شدت چرای متوسط با مدل سری لوگ نرمال و مرتع با شدت چرای سنگین با مدل سری لگاریتمی بیش ترین برازش را داشتند، هم چنین نتایج حاکی از آن است که در مراتع فقیر به لحاظ تنوع گونه ای، نمی توان از روی شاخص های عددی تنوع گونه ای و مدل های توزیع وفور گونه ای به وضعیت ثبات و پایداری اکوسیستم پی برد.

در تحقیق حاضر، یک مدل شبیه سازی- بهینه سازی تهیه شد. به این منظور ابتدا با استفاده از سیستم مدل سازی آب زیرزمینی (GMS) تراز آب زیرزمینی شبیه سازی شد، سپس شش سناریو بر اساس سطح آب زیرزمینی به منظور بهره برداری بهینه از آبخوان دشت شهریار تعریف شد. پس از این مرحله تراز آب زیرزمینی به وسیلة مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) برآورد شد. در نهایت توسط الگوریتم ژنتیک چندهدفه (NSGA-II)، دو تابع هدف درآمد به هزینه و تغییرات سطح آب زیرزمینی بر اساس سطح زیرکشت، منابع آب زیرزمینی و سطحی برآورد شدند. در این تحقیق، جهت افزایش دقت مصارف بهینه آب زیرزمینی و سطحی، مقادیر بهره برداری از منابع آب سطحی نیز برآورد شد. نتایج نشان داد که بیش ترین پارامتر نسبت درآمد به هزینه حاصل شده، مربوط به ناحیه شهریار سپس ناحیه رباط کریم و در آخر ناحیه اسلامشهر بوده و الگوی کشت و حجم نیاز آبی بهینة کل محدوده مطالعاتی نسبت به شرایط فعلی به میزان 36 درصد و حجم مصرف آب کشاورزی 44 درصد کاهش یافته اند. تغییرات تراز و بیلان بهینه آب زیرزمینی همزمان با کاهش مصارف آب زیرزمینی در بخش کشاورزی افزایش قابل ملاحظه ای به اندازه 17 متر و 394 میلیون مترمکعب داشته اند. هم چنین، بیلان حاصل از سناریوی سوم GMS، 203 میلیون مترمکعب برآورد شد که نسبت به بیلان حاصل از این مدل، 313 میلیون مترمکعب افزایش یافته و باعث افزایش تغییرات سطح آب زیرزمینی به اندازة 13 متر شده است. مقدار تغییرات تراز آب زیرزمینی حاصل از سناریوی سوم نسبت به مدل شبکه عصبی 11 متر برآورد شد. در تحقیق حاضر، برنامه ریزی الگوی کشت و بهره برداری بهینه از منابع آبی در مقایسه با سناریوی سوم و مدل شبکة عصبی، به عنوان الگوی برنامه ریزی بهینه آبی انتخاب شد.

افزایش جمعیت شهرستان زاهدان، عدم سیستم مناسب برای جمع آوری فاضلاب، برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی و خشکسالی های متوالی باعث آلودگی و کاهش سطح آب های زیرزمینی در این شهرستان شده است. لذا، مطالعه حاضر با هدف پایش زمانی-مکانی کیفیت آب های زیرزمینـی شهرستان زاهدان، در بازه های زمانی 1392-1389 و 1396-1393 انجام شد. برای بررسی روند تغییرات زمانی پارامترهای کیفی آب، از آمار سالانه 90 حلقه چاه و قنات و برای محاسبه کاربری های شرب و کشاورزی به ترتیب شاخص های کیفیت آب (WQI) و ویلکاکس استفاده شد. طبق نتایج، کم ترین و بیش ترین میزان WQI در بازه زمانی سال های 1396-1389 به ترتیب 30.1 و 674 به دست آمد. تغییرات زمانی WQI طی دوره مورد مطالعه نشان داد که WQI  در بازه زمانی اول و دوم اختلاف قابل توجهی ندارد. حدود 73 درصد آب چاه های مورد مطالعه از لحاظ WQI در وضعیت خوبی نداشته و غیر قابل شرب هستند. بر اساس شاخص ویلکاکس در بازه زمانی اول 87 درصد ایستگاه ها، در کلاس های 4S2C، 3S3C، 3S4C و 4S4C قرار دارند که برای کشاورزی نامناسب بودند. 12 درصد نیز در کلاس 3S3C قرار گرفتند که با اعمال تمهیدات لازم قابل استفاده برای کشاورزی بودند. در بازه زمانی دوم، 91 درصد ایستگاه های نمونه برداری شده در طبقه خیلی شور و نامناسب برای کشاورزی و بقیه در طبقه 3S3C قرار داشتند. آزمون کولموگروف-اسمیرنوف، نرمال بودن داده های مربوط به پارامترهای کیفی آب را تأیید نمود (0.05<p). نتایج آزمون همبستگی پیرسون نشان داد که بین پارامترهای کیفی آب ارتباط معناداری 0.05> pوجود داشت. از آن جایی که در مقایسه انواع روش های درون یابی بر اساس RMSE و ضریب همبستگی برای پارامتر WQI، روش کریجینگ نسبت به سایر روش ها از دقت بیش تری برخوردار بود، لذا نقشه پهنه بندی بر اساس آن ترسیم شد. با توجه به خصوصیات نامناسب آب های زیرزمینی منطقه زاهدان برای شرب و کشاورزی، می توان با پیدا کردن منابع آب جدید جایگزین مانند انتقال آب دریای عمان به زاهدان، مشکل آب منطقه را سریع تر برطرف کرد. از طرفی حفاظت از آبخوان زاهدان منجر به بهبود کیفیت آن در آینده می شود.

به منظور استفاده بهینه از منابع آب، دانستن مقدار آب لازم برای تولید اقتصادی محصول از اهمیت خاصی برخوردار است. تعیین نیاز آبی گیاهان مخصوصاً تبخیر و تعرق پتانسیل گیاه به روش های مستقیم و در اقلیم های متفاوت برای گیاهان زراعی و باغی از راهبردهای اساسی هر منطقه بوده و مبنای برنامه ریزی برای استفاده از منابع آب و آبیاری گیاهان است. تبخیر و تعرق فرآیندی است شامل دو بخش تبخیر (بخارشدن آب از سطح خاک و پوشش گیاهی و آب های سطحی) و تعرق (بخارشدن آب از اندام گیاهان در اثر فعالیت های فیزیولوژی گیاه). هدف از برآورد تبخیر و تعرق، تعیین نیاز آبی گیاه، برنامه ریزی آبیاری و ارزیابی حساسیت عملکرد گیاهان نسبت به کمبود آب در مراحل مختلف رشد گیاه است که یکی از عوامل مهم در چرخه ی هیدرولوژی و از جمله عوامل تعیین کننده معادلات انرژی در سطح زمین و توازن آب می باشد. اغلب روش های زمینی از اندازه گیری نقطه ای برای تخمین تبخیر و تعرق استفاده می کنند. سنجش از دور این قابلیت را دارد تا مقدار تبخیر و تعرق را تخمین زده و توزیع مکانی آن را مورد بررسی قرار دهد. در این پژوهش، از تصاویر ماهواره ی لندست 5  برای برآورد تبخیر و تعرق روزانه گیاه چغندرقند، در شهرکرد، واقع در استان  چهارمحال و بختیاری، با استفاده از مدل سبال، در 25 تاریخ گذر ماهواره لندست 5 استفاده گردید. اعتبارسنجی کارایی مدل سبال با استفاده از تصاویر لندست 5 نسبت به نتایج لایسیمتری انجام شد و نتایج حاکی از آن بود که الگوریتم سبال با ضریب تبیینR2=0.9889  در بازه زمانی روزانه و ضریب تبیین R2=0.9318 در بازه زمانی ماهانه بود و در مجموع همبستگی و تطابق خوب و مناسبی را با نتایج آزمایش لایسیمتری داشته و نتایجی مشابه این روش را تخمین زده است. بطور کلی، نتایج پژوهش نشان داد که الگوریتم توازن انرژی برای سطح یا سبال به عنوان یکی از الگوریتم های پرکاربرد سنجش از دور در برآورد تبخیر و تعرق گیاه، از قابلیت ویژه ای برخوردار است.

پیش بینی تغییرات بارش ناشی از پدیدة تغییر اقلیم و تأثیر آن بر کمیت و کیفیت رواناب اهمیت زیادی در مدیریت منابع آب به ویژه در حوضه های شهری دارد. در همین راستا در پژوهش حاضر تأثیر تغییرات اقلیمی بر رواناب شهری منطقه 10 شهرداری تهران مورد بررسی قرار گرفته است. با ارزیابی عملکرد مدل های اقلیمی در پیش بینی بارش دوره مشاهداتی (2010-1981)، پنج مدل با بهترین عملکرد جهت پیش بینی بارش دوره آتی (2050-2021) انتخاب و برونداد آن ها تحت دو سناریوی SSP1-2.6 و SSP5-8.5 با بهره گیری از مدل LARS-WG ریزمقیاس نمایی شد. نتایج تحلیل ها در مقیاس ماهانه نشان داد که در سناریوی SSP5-8.5، بارش در ماه های ژانویه، فوریه و مارس کاهش و در ماه های اوت و سپتامبر افزایش خواهد یافت. در سناریوی SSP1-2.6 نیز در ماه سپتامبر افزایش بارش پیش بینی شده است. پیش بینی ها در مقیاس سالانه روند مشخصی نداشته و در برخی مدل ها افزایش و در برخی دیگر کاهش بارش پیش بینی شده است. در ادامه و جهت پایش تغییرات رواناب، خروجی روزانه مدل LARS-WG با بهره گیری از روش چندک فراوانی به بارش های شش ساعته گسسته سازی شد. با تحلیل بارش های حدی، پیش بینی مدل های HADGEM3-GC31-LL و CMCC-ESM2 در سناریوی SSP5.8.5 به ترتیب به عنوان بدبینانه و خوش بینانه ترین سناریو نسبت به حالت پایه در نظر گرفته شد. سپس تغییرات رواناب در این دو سناریو با مدل SWMM ارزیابی شد. نتایج اجرای مدل در سناریوی بدبینانه نشان داد که با افزایش 31.4 و 26.8 درصد بارش در دوره های بازگشت 5 و 10 سال نسبت به دوره پایه، حجم رواناب به ترتیب 2/25 و 7/20 درصد افزایش و غلظت ذرات جامد نیز به ترتیب 21.4 و 18.3 درصد کاهش خواهد یافت. هم چنین، در این سناریو حجم آب گرفتگی در حوضه تا 42.12 درصد افزایش می یابد. در سناریوی خوش بینانه نیز با کاهش بارش های حدی، در دوره های بازگشت 5 و 10 سال، حجم رواناب به ترتیب 2.2 و 8.3 درصد کاهش و غلظت ذرات جامد به ترتیب 2.5 و 10درصد نسبت به دورة پایه افزایش می یابد. در این سناریو با وجود کاهش بارش هم چنان تعداد گره های سیلابی حوضه ثابت است که این موضوع اهمیت بررسی رویکردهای مدیریت رواناب در منطقه مورد مطالعه را نمایان می کند.

سله، بخش سخت بالای سطح خاک است که در اراضی غیرکشاورزی در مناطق خشک و بیابانی به عنوان یک عامل حفاظت از خاک در مقابل تنش برشی باد شناخته می شود. در این پژوهش، هدف بررسی سختی سله های فیزیکی و مقایسة نقش کاربری های مختلف در سختی سله است. به این منظور در کانون جنوب شرق اهواز و در منطقه ای با مساحت 100 هزار هکتار سه کاربری کشاورزی، نهال کاری و زمین بایر انتخاب شدند. به منظور اندازه گیری سختی سله از پنترومتر قابل حمل استفاده شد و به طور غیرمتمرکز و تصادفی در هر کاربری اقدام به اندازه گیری سختی در 90 نقطه شد. سپس سختی نهایی در هر نقطه با میانگین گیری از سه نقطه به دست آمد. میانگین سختی سله در نهال­ کاری ها 3، در اراضی بایر 4.86 و در اراضی کشاورزی 3.4 مگاپاسکال است. سپس با استفاده از مدل خطی عمومی اقدام به مدل سازی سختی سله در کاربری های مورد مطالعه شد. در مرحلة اول تأثیر کاربری و بافت خاک بر سختی سله مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که کاربری اراضی و بافت خاک و نیز تعامل آن ها به ترتیب در سطح اطمینان 95 و 99 درصد در تغییر سختی سله تأثیرگذار هستند. هر دو عامل بافت خاک، کاربری اراضی و بر هم کنش این دو عامل بر واریانس سختی سله تأثیرگذار هستند، اما منشأ اصلی واریانس در سختی سله کاربری اراضی است و این عامل به تنهایی حدود 78 درصد واریانس را تبیین می نماید. به طور مجموع این عوامل به میزان 96 درصد واریانس متغیر وابسته را تبیین نموده و مدل ارائه شده در سطح 99 درصد معنا دار است. سپس به منظور بررسی تک عاملی کاربری اراضی، بافت خاک به عنوان کوواریانس در نظر گرفته شد و اثر آن بر سختی سله حذف شد. نتایج نشان داد که در میانگین سختی سله کاربری زمین بایر با کشاورزی و نهال کاری در سطح 99 درصد تفاوت معنا دار وجود دارد. مدل ارائه شده 86 درصد از واریانس سختی سله را تبیین می نماید و در بین عوامل با سطح معنا داری 99 درصد سختی سله در زمین بایر با 70 درصد تأثیر جزئی، بیش ترین نقش را در تبیین واریانس دارد. با تغییر کاربری از نهال کاری به زمین بایر سختی سطح خاک 50 درصد رشد می کند و با تغییر کاربری به اراضی کشاورزی 14 درصد افت می کند. در کاربری های کشاورزی و نهال کاری با افزایش تردد افراد و نیز ماشین آلات سنگین سله ها شکسته شده و به استقامت اولیه باز نمی گردند.

داده ­های سنجش از دور از رشد، زادآوری و تغییرات رشد پوشش گیاهی می تواند اطلاعات بسیار مفیدی را در نظارت بر محیط زیست، حفاظت از تنوع زیستی، کشاورزی، جنگلداری، زیرساخت های سبز شهری و سایر زمینه های مرتبط ارائه دهد. از کاربرد داده­ های سنجش از دور استفاده در ارزیابی پوشش و کاربری اراضی است. شاخص های گیاهی به دست آمده از تاج پوشش گیاهی در سنجش از دور، الگوریتم های ساده و مؤثری برای ارزیابی های کمی و کیفی پوشش گیاهی، زادآوری و تغییرات رشد گیاهان هستند. این شاخص ها در سنجش از دور با استفاده از سیستم­های مختلف هوابرد و ماهواره ای استفاده می­شوند. تا به امروز، هیچ رابطه ریاضی کاملی وجود ندارد که کلیه شاخص های گیاهی را به دلیل پیچیدگی ترکیبات مختلف طیف­های نور، ابزار دقیق، پلت فرم­ها و وضوح مورد استفاده، تعریف کند. بنابراین، الگوریتم های خاصی برای کاربردهای مختلف با توجه به روابط ریاضی در دامنه طیف تابش نور مرئی، عمدتاً منطقه طیف سبز، از پوشش گیاهی، و طیف های نامرئی را برای تعیین کمی سطح پوشش گیاهی، توسعه یافته است. در مقاله حاضر، ویژگی های طیفی پوشش گیاهی و شاخص های گیاهی، مزایا و معایب شاخص های مختلف توسعه یافته ارائه، و کاربرد آن­ها با توجه به ویژگی­های پوشش گیاهی، محیط، و دقت اجرا بحث می­شود. الگوریتم­های شاخص پوشش گیاهی مورد بحث در این تحقیق، می تواند ابزاری مؤثری برای اندازه گیری وضعیت پوشش گیاهی اراضی ارائه دهد.