لازمه عملکرد بهتر و برنامه ریزی صحیح در کشاورزی شناخت محیط و عوامل موثر بر آن است. استفاده از تکنولوژی سنجش از دور از نظر هزینه و زمان بسیار بهینه است.
رطوبت خاک یکی از مهم ترین متغیرهای هیدرولوژی سطح زمین است و یک پارامتر کلیدی در ارزیابی خشکسالی و تغییرات اقلیمی محسوب می شود.
مهمترین ارتباط بین چرخه هیدرولوژی و زندگی حیوانات، انسان و گیاهان رطوبت خاک است. بررسی رطوبت خاک، در هواشناسی، مدیریت منابع آب، برنامه ریزی آبیاری، پیش بینی آب و هوا، تحلیل کاهش ریسک مخاطرات طبیعی، پیش بینی های مربوط به عملکرد و بازده محصولات کشاورزی، بیمه محصولات کشاورزی، پیش بینی های مربوط به اقلیم، خدمات و سلامت اکولوژیک، تغذیه ی آب های زیرزمینی و کمیّت و کیفیت آب و کشاورزی و فرآیند بودجه ریزی آب کاربردی است و همچنین از رطوبت خاک برای پیش بینی رخدادهای طبیعی مانند خشکسالی و سیل و فرسایش و طوفان های گرد و غبار استفاده می شود.
برای بررسی رطوبت خاک لازم است که آن را در مقیاس های مکانی کوچک و بزرگ مورد بررسی قرار دهیم، اما مشاهده کامل همه جزئیات به راحتی نیست. در همین راستا با مدل سازی دقیق تر از فعل و انفعالات بین زمین و جو با استفاده از ماهواره ها و سنجش از دور می توانیم رطوبت خاک را در مقیاس وسیع تخمین بزنیم.
اندازه گیری های میدانی و دقیق خاک به دلیل تجزیه و تحلیل تغییرات دوره ای رطوبت خاک و نمونه برداری های متعدد بسیار هزینه بردار است. همچنین ممکن است نمونه برداری ها دچار خطا شوند و نتایج به درستی نباشند. سنجش از دور توانایی جمع آوری اطلاعات از نمونه های گوناگون را در یک منطقه بزرگ در یک زمان کوتاه و فواصل زمانی تکرار شده، به ویژه با پیشرفت های اخیر در عملکرد سنسورهای ماهواره ای و وضوح تصویر زمانی و مکانی دارد.
اگر منطقه مورد مطالعه سرزمینی پوشیده از گیاهان شدید یا برف باشد و تغییرات توپوگرافی قابل توجهی در منطقه وجود داشته باشد تخمین رطوبت خاک دشوار و سخت می‌شود.
امروزه برخی از روشهای سنجش از دور در تخمین رطوبت خاک از لایه های عمیق خاک، مانند لایه های خاک منطقه ریشه، با موفقیت همراه نبوده اند.
پوشش خاک و توپوگرافی به عنوان اصلی ترین پارامترهایی هستند که برآورد رطوبت خاک را تحت تأثیر قرار می دهند، چون روش های سنجش از دور توانایی بررسی رطوبت خاک تا عمق 5 سانتی متری از سطح بالای خاک را دارند.
با روشهای مختلف سنجش از دور با استفاده از داده های مختلف مانند داده های مرئی، مادون قرمز، حرارتی و مایکروویو می توان اطلاعات رطوبت خاک را به دست آورد.
امروزه تصاویر ماهواره ای امکان اندازه گیری رطوبت خاک را در مناطق وسیع و به شکل پیوسته فراهم کرده اند. اولین ماهواره طراحی شده برای اندازه گیری رطوبت خاک، با نام SMOS در سال 2009 توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) به فضا پرتاب شد.
هر چند ماموریت این ماهواره، پنج ساله تعیین شده بود، اما تاکنون دوبار این ماموریت تمدید شده است. هم اکنون بیش از 11 سال از عمر این ماهواره می گذرد و آخرین بار در فوریه 2019، ماموریت این ماهواره تا سال 2021 تمدید گردید. همچنین دپارتمان "پایش ماهواره ای زمین" در سازمان فضایی ایران، از تیرماه 1398 اقدام به راه اندازی بخش "اندازه گیری رطوبت خاک" با استفاده از ماهواره های سنجش از دور نموده است.
هم اکنون، این نقشه ها با استفاده از تصاویر دو ماهواره SMOS و SMAP تهیه و در سامانه پایش ماهواره رطوبت خاک موجود در پرتال سنجش از دور سازمان فضایی ایران قرار داده می شوند. این گزارش به نحوه دسترسی به داده های رطوبت خاک ماهواره ی SMOS و چگونگی تهیه ی نقشه روزانه رطوبت خاک می پردازد.
سنجش از راه دور مایکروویو فعال و غیر فعال، توانایی منحصر به فردی را برای به دست آوردن مشاهدات رطوبت خاک در مقیاس جهانی و منطقه ای فراهم آورده است، که اطلاعات علمی و کاربردی برای هیدرولوژی را فراهم می کند.
تنها اندازه گیری مطالعه خصوصیات خاک از راه دور تابش الکترومغناطیسی ساطع شده یا تابش مایکروویو منعکس شده، از سطح خاک به سنسور است.
سنسور SAR سنسور کنترل از راه دور، به دلیل توانایی در ضبط تصاویر با وضوح بالا برای بازیابی رطوبت خاک بر اساس تغییرات فضایی در رطوبت خاک، پرکاربردترین سنسور فعال (ااکتیو) برای ارزیابی رطوبت خاک است. ماهواره ترا با سنسور (ترا_مودیس)، لندست با سنسور (لندست) و آکوا از جمله ماهواره های غیر فعال مورد استفاده در تخمین رطوبت خاک است.
با توجه به مطالبی که برای برآورد رطوبت خاک با سنجش از دور بیان شد می توانیم با دانستن میزان رطوب خاک مورد نیاز هر نوع گیاه در جهت رشد و بهره وری بهتر و مدیریت کشاورزی استفاده کنیم.
جالیزان ابزاریست برای کشاورزی مدرن، با نصب این اپلیکیشن مزرعه تان را به صورت اتوماتیک پایش کنید.
