دراسة استخراج المدرجات طويلة المدى القائمة على صور Landsat وخوارزمية LandTrendr — حالة حوض نهر ساندو بمقاطعة بجسوي

LI Yifan ,  

WU Bingfang ,  

TIAN Fuyou ,  

CHANG Shengwei ,  

ZHAO Dan ,  

ZHANG Miao ,  

FAN Runyu ,  

HU Shuo ,  

摘要

تُعد المدرجات الزراعية منظرًا زراعيًا مهمًا يلعب دورًا رئيسيًا في زيادة الإنتاج والحفاظ على التربة والمياه. تُعد بيانات التغير الزمني والمكاني للمدرجات أساسًا مهمًا لتقييم الفوائد الإنتاجية والتأثيرات البيئية والهيدرولوجية للمدرجات، إلا أن الحصول عليها صعب. تقدم هذه الدراسة طريقة لاستخراج المدرجات طويلة المدى بناءً على خوارزمية الكشف عن التغيرات. باستخدام بيانات الأقمار الصناعية طويلة المدى لسلسلة Landsat التي تدمج نطاق البنيل البنّي، تم إجراء معالجة تطبيع لبيانات Landsat 7 ETM+ و Landsat 8 OLI لإزالة التشويش والتشوهات بين المستشعرات المختلفة؛ بناءً على خريطة توزيع المدرجات لعام 2020، وتم استخدام خوارزمية الكشف عن التغيرات القائمة على البيانات المدفوعة LandTrendr لاستخراج التوزيع الزمني والمكاني للمدرجات في حوض نهر ساندو خلال الفترة 2001-2020، وتحليل العلاقة بين مساحة المدرجات وإنتاج المحاصيل. أظهرت النتائج أن دقة المراقبة الإجمالية للمدرجات في حوض نهر ساندو خلال الفترة الزمنية بلغت 82.50%، وقيمة F1-score بلغت 0.84. في عام 2020، زادت المساحة الكلية للمدرجات في حوض النهر بنسبة 45.27% مقارنة بعام 2001، مع زيادة مقدارها 397 كيلومتر مربع. قبل عام 2015، بلغ معدل نمو المدرجات ذروته، ومنذ ذلك الحين تباطأ معدل الزيادة، لكن الاتجاه العام لا يزال تصاعديًا. توجد علاقة وثيقة جدًا بين مساحة المدرجات وإنتاج المحاصيل (R²=0.94). من خلال دمج بيانات الأقمار الصناعية طويلة المدى لسلسلة Landsat مع خوارزمية الكشف عن التغير LandTrendr، تم الحصول على معلومات دقيقة عن التوزيع الزمني والمكاني للمدرجات، مما كشف بفعالية عن المسار الديناميكي لتطور بناء المدرجات في الأبعاد الزمنية والمكانية والفوائد الإنتاجية.

关键词

رسم خريطة المدرجات; الاستخراج التسلسلي; Landsat; الكشف عن التغير; LandTrendr

阅读全文