Document

Evaluation of salinity effect on date palm plantation in Al-Batinah Region using unmanned aerial vehicle and imaging techniques

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2019
Language
English
English abstract
Salinity is a major environmental challenge in the coastal areas of Oman, which moves rapidly inward the arable lands affecting the high salinity tolerant date palm plantation. This rapid spread of salinity has risen the necessity for accurate, cost- effective and timely monitoring method to investigate the salinity stressed vegetation including date palm trees. Remote sensing technology provides accurate results over large scale of coverage in timely manner for different applications including salinity detection and mapping. The main objective of this study was to use the remote sensing techniques for the assessment of the salinity stress on date palms in Oman by examining the effectiveness of RGB camera for evaluating salinity stressed date palm leaves in controlled laboratory conditions and using Unmanned Aerial Vehicle (UAV) with a color camera to assess salinity effects on vegetation cover, especially on date palm trees in open field conditions. Soil and water samples were collected from selected sites and analysed for ground-truth verification. Two remote sensing platforms including lab-based and UAV color imaging were investigated in this study. Images were analysed in ENVI and MATLAB software. The obtained results verified that date palm leaves can be classified according to salinity stress using color image analysis with about 80% accuracy. The UAV image analysis demonstrated that Green Leaf Index (GLI) of aerial images is a good indicator of vegetation salinity status with R2 = 0.9128. In addition, the obtained percentages of area covered with vegetation and date palm trees were strongly and negatively correlated with salinity levels.The implemented method of image analysis has a potential to detect early the salinity stressed farms without the need for lab chemical analysis and plant destruction. This technique implements the color imaging which is customer available. It can be a strong foundation for the development of UAV color imaging on salinity stressed date palm monitoring systems, providing useful information for the real-time decision making on soil/water salinity management.
Arabic abstract
تمثل الملوحة تحديا بيلا رئيسيا في المناطق الساحلية في سلطنة عمان، والتي تتجه بسر عة نحو الأراضي الصالحة للزراعة وتؤثر على مزارع النخيل، وقد أكد هذا الانتشار السريع للملوحة إلى ضرورة اتباع طريقة دقيقة وسريعة وغير مكلفة لمراقبة تأثير الملوحة على النباتات بما في ذلك أشجار النخيل توفر تكنولوجيا الاستشعار عن بعد نتائج دقيقة على نطاق واسع في الكشف عن الملوحة ورسم الخرائط لذلك كان الهدف الرئيسي لهذه الدراسة هو استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد لتقييم تأثير الملوحة على النخيل في عمان من خلال دراسة جدوي الكاميرا الملونة لتقييم تاتر أوراق النخيل بالملوحة في ظروف مختبرية دقيقة، واستخدام الطائرات الموجهة عن بعد بكاميرا ملونة لتقييم تأثير الملوحة على الغطاء النباتي الخارجي، وخاصة على أشجار النخيل. تم جمع عينات من التربة والمياه من مواقع مختارة وتحليلها كيميائيا ثم تم دراسة اثنين من منصات الاستشعار عن بعد بما في ذلك التصوير المختبري و التصوير بالطائرات الموجهة عن بعد. وقد تم تحليل الصور في برنامجي ENTT و MATLAB وأثبتت النتائج أنه يمكن تصنيف أوراق النخيل وفقأ لدرجة تقرها بالملوحة باستخدام تطيل الصور الملونة بدقة تبلغ حوالي 80%، وأظهر تحليل صور الطائرات الموجهة عن بعد أن مؤشر الأوراق الخضراء (GLI) للصور الجوية هو مؤشر جيد لإختبار تتر الغطاء النباتي بالملوحة ( 0
. 91 = R2) بالإضافة إلى ذلك ، فإن نسبة المساحة المغطاة بالنباتات وأشجار النخيل ارتبطت ارتباطا ليا قويا بمستويات الملوحة إن الطريقة المتبعة لتحليل الصور تساهم في الكشف عن المزارع المتأثرة بالملوحة في وقت مبكر دون الحاجة إلى تحليل كيميائي مختبري أو إلحاق الضرر بالنبات هذه الدراسة تعتمد على التصوير الملون وهي التقنية الأكثر توفا والأقل سعرا. مما يجعلها حجر أساسي لتطوير استخدام التصوير بالطيارات الموجهة عن بعد في مراقبة الغطاء النباتي، مما يوفر معلومات مفيدة لمتخذي القرار في إدارة ملوحة التربة و المياه.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Al-Farsiyah, Halima Ali Salim.
Sultan Qaboos University
2010
Theses and Dissertations
1
0
Mohammed, Mohammed Abdelwahid Hago.
Sultan Qaboos University
2019
Journal articles
0
0
Ahmed, M.
Sultan Qaboos university
1999
Journal articles
1
0
Al-Busaidi, A.S.
Sultan Qaboos university
2003
Journal articles
1
0
Nadaf, S. K.
Sultan Qaboos university
1999
Journal articles
0
0
Cookson, P.
Sultan Qaboos university
1996