الفهرس 
Organization of thesisOnly 14 pages are availabe for public view
Abstract
• تشمل الاستراتيجيات التنموية لدول حوض النيل زيادة الإنتاجية الزراعية من خلال مشاريع زراعية كبرى تمتد على مساحات شاسعة، ومع زيادة تلك الأنشطة الزراعية تزيد الحاجة الحاجة إلى الحصول على معلومات خاصة بتلك المشروعات وإستباط أنظمة للمراقبة لتقييم الإنتاج والتقدم ،وذلك للتحقق من مدى ملائمة التقدم المحرز لمخططات تلك المشروعات .
• يعد كلاً من الرصد والتقييم أداتين أساسيتين لإدارة وتقييم كفاءة وفعالية الاستثمارات في المشاريع الزراعية. وتمثل عملية تقييم ورصد مشروعات التنمية الزراعية تحديًا كبيرًا ويعود ذلك لعدة أسباب: (1) إتساع نطاق المشروعات الزراعية وكذلك ارتفاع معدل النمو في الإنتاجية الزراعية ، (2) تعتبر الزراعة من العمليات المركبة والتى تتصف بكونها عملية متغيرة ترتبط بالمواسم الزراعية ديناميكية (أنشطة نمطية موسمية) وكذلك ترتبط بالعديد من المتغيرات المناخية (الأمطار - التبخر) ، وكذلك الخصائص الفيزيائية ( نوع التربة) ، جميع المتغيرات المذكورة سابقاً تجعل من عملية الرصد والتقييم للمشروعات الزراعية معقدة للغاية حيث أنها تتطلب سلسلة من الخطوات والتي تشمل جمع وتحليل البيانات بصورة مستمرة وعلى فترات زمنية متقاربة، لذلك فإن دقة وكثافة البيانات هى العنصر الرئيسى الذى تبنى عليه أنظمة الرصد والتقييم للمشروعات الزراعية والتى بدونها تصبح هذه الأنظمة غير فعالة.
• يمكن لتكنولوجيا الإستشعار عن طريق إستخدام صور الأقمار الصناعية والقياسات الطيفية الأرضية بأن تسهم إسهاما كبيرا في توفير تصور وتقييم دقيق لتطورات المشروعات الزراعية، حيث أن إستخدام تلك التقنية تعد مناسبة جدا لجمع المعلومات على نطاق واسع المدى وخاصة إذا ماتم مقارنتها بالطرق التقليدية والتى تتطلب وجود دائم ومستمر فى مواقع تلك المشروعات.
• كما يمكن لتكنولوجيا الإستشعار عن بعد أن تدعم وتبسط إلى حد كبير رصد تطور المحاصيل وذلك عبر تحسين مدخلات الإنتاج الزراعي وبالتالى دعم متخذى القرارات.
• لا تحتوي معظم حزم برامج تحليل صور الأقمار الصناعية وحزم نظم المعلومات الجغرافية على تطبيقات جاهزة ومحددة للتعامل مع تحليل سلسلة من صور الأقمار الصناعية المتتابعة لمتابعة تطورات المشروعات الزراعية، وبالتالى كانت الحاجة إلى تطوير تطبيق خاص بمتابعة هذه المؤشرات وإصدار تقارير متابعة وتقارير إحصائية حاجة ملحة لدعم إتخاذ القرار.
الهدف من الدراسة
الهدف الرئيسى من الدراسة هو تطوير منهجية تقييم ومتابعة للتطورات فى المشروعات الزراعية وذلك ليتم تطبيقها على دول حوض النيل كمنطقة للدراسة ، وذلك من خلال تطوير تطبيق مكانى باستخدام تكنولوجيا الإستشعار عن بعد وبرامج نظم المعلومات الجغرافية لتحليل بيانات صور الأقمار الصناعية المتاحة عن الزراعات بالإضافة إلى مراقبة نمط تساقط الأمطار ، كما يمكن تطبيق هذه المنهجية على مستويات مختلفة مثل مشروعات دول حوض النيل ، مشاريع أحواض الأنهار الفرعية لنهر النيل ، والتي ستساعد صناع القرار على اختيار أنسب خطط للتطوير.
وقد تم اختيار السودان كحاله دراسة لأنه يمثل نموذجا خصبا لتنوع المناطق المناخية وكذلك لتنوع المحاصيل الزراعية ووجود مشاريع زراعيه ضخمة تحتاج إلى منهجية فعالة لتقييم هذه المشاريع. وكذلك لأن الزراعة في السودان تجمع بين الزراعة المطرية والمروية ، مع تنوع مصادر المياه في الزراعة بين الاعتماد علي نهر النيل أو الأمطار.
منهجية الدراسة
• تم تطوير التطبيق WRASIS(نطام متابعة المؤشرات المكانية الزراعية والأمطار) ليشمل مدخلات صور الأقمار الصناعية الخاصة بالزراعات والأمطار وتحليلها وإستخراج المؤشرات المطلوبة خلال عدة مراحل تتمثل فى الآتى:
1. مرحلة جمع البيانات المطلوبة بما في ذلك الطبقات الأساسية لنظام المعلومات الجغرافية ، وبيانات صور الأقمار الصناعية ، وبيانات المشاريع التى تم إختيارها كنموذج للدراسة.
2. مرحلة إعداد البيانات للتحليل باستخدام التطبيق WRASIS ، وتشمل مرحلة الإعداد (تنزيل البيانات ، ضبط المرجعية الجغرافية للبيانات المستخدمة، تجميع الطبقات الطيفية للبيانات)
3. مرحلة تحليل البيانات وتشمل تحديد المشروعات محل الدراسة وحساب المؤشرات باستخدام التطبيق(WRASIS).
4. مرحلة تخزين البيانات وتتم عن طريق تصدير نتائج حسابات البيانات إلى جداول ورسومات بيانية وخرائط وحفظها داخل قاعدة بيانات.
5. يمكن عرض البيانات والمؤشرات المحسوبة من خلال التطبيق (WRASIS) على هيئة جداول وخرائط توزيع الأمطار وكثافة الغطاء الخضرى وذلك بصورة شهرية وسنوية وكذلك خرائط المتوسطات لسنوات الدراسة بالكامل.
6. تم إجراء الدراسة على أربعة مشاريع في حوض النيل في السودان (مشروع وادي حلفا في حوض عطبرة الفرعي ، ومشروع جنيد في حوض النيل الأزرق ومشروع عسلاية ومشروع سكر النيل الأبيض في حوض النيل الأبيض الفرعي .
7. ﺗﻢ ﺗﺤﻠﻴﻞ ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﺒﻴﺎﻧﺎت والمؤشرات وﺧﺮاﺋﻂ اﻟﺘﺼﻨﻴﻒ للمشاريع الأربعة محل الدراسة للسنوات (2004-2015) والتعليق على نتائج تحليل البيانات من حيث تطور المساحات الزراعية وإرتباطها بمعدلات سقوط الأمطار.
محتويات الرسالة:
تحتوي الرسالة على 6 فصول، وذلك كالآتي:
• الفصل الاول: يحتوي على مقدمة عن الرسالة حيث يشمل الأهداف التي تقوم عليها الرسالة وكذلك المنهجية التي تم اتباعها.
• الفصل الثاني: يحتوي على تجميع للدراسات السابقة في مجال إستخدام تكنولوجيا الإستشعار عن بعد بوجه عام ،وكذلك إستخدام هذه التقنية فى رصد وتقييم الأنشطة المختلفة مثل متابعة الفيضانات، الغابات ، الحرائق، والتغيرات فى إستخدامات الأرضى ،الأمطار والزراعات.
• الفصل الثالث: ويحتوي على وصف شامل وتفصليلى للتطبيق الذى تم تطويره لحساب المؤشرات المكانية الزراعية وتحليل نمط الأمطار للمشروعات الزراعية (WRASIS) وخطوات العمل ومراحل تجهيز البيانات وكذلك الأدوات المستخدمة.
• الفصل الرابع: ويحتوي على وصف شامل للخصائص المختلفة لحوض النيل عامة و حوض نهر العطبرة والنيل الأزرق والنيل الأبيض ، و بيانات عن المشروعات الزراعية التنموية المشروعات محل الدراسة (وادى حلفا – جنيد – عسلاية) ، كما يشتمل هذا الفصل على وصف تفصيلى للبيانات المستخدمة في الرسالة وتحليل إحصائي والتي تشمل بيانات صور الأقمار الصناعية الخاصة بالأمطار وكثافة الغطاء الخضرى والخوارزميات التى تم إستخدامها لتلك البيانات ودقتها وطرق تحقيقها ومعايرتها.
• الفصل الخامس: ويحتوي على وصف تفصيلى لنتائج الدراسة للمشروعات الثلاثة التى تم إدخالها للتطبيق كنماذج للدراسة
• الفصل السادس: ويشمل ملخص لاهم ما جاء بالرسالة وكذلك التوصيات. وفيما يلي عرض لنتائج الرسالة.
نتائج الدراسة
• التطبيق الذى تم تطويره خلال هذه الدراسة WRASIS لحساب المؤشرات المكانية الزراعية وتحليل نمط الأمطار أعطى نتائج جيدة لمتابعة لنمط تطور المشروعات الزراعية الكبرى بالسودان وتقييم المساحات المنزرعة لتلك المشروعات عبر سنوات الدراسة وكذلك إمكانية تحديد كثافة المساحات المنزرعة ومدى إرتباطها بمواسم الأمطار،وبذلك يمكن إستخدام هذا التطبيق لتقييم المشروعات الزراعية على أى نطاق ولأى عدد من الصور وسنوات الدراسة.
• إمكانية إستخدام التطبيق المطور لإصدار تقارير متابعة فى نماذج مختلفة على هيئة جداول إحصائية أو رسومات بيانية وكذلك خرائط تصنيفات وذلك (يومية - شهرية - سنوية)
• إعتمدت منهجية الدراسة وضع نظام لتقييم ورصد للمشروعات الزراعية الكبرى بحوض نهر النيل بالسودان ،حيث تم ذلك من خلال تطويرالتطبيق الخاص بحساب المؤشرات المكانية الزراعية وتحليل نمط الأمطار WRASIS لهذه المشروعات بإستخدام تكنولوجيا الإستشعار عن بعد وتحليل صور الأقمار الصناعية.
• تم استخدام التطبيق WRASIS لحساب المؤشرات المكانية الزراعية وتحليل نمط الأمطار لنماذج مختلفة لمشروعات زراعية كبرى بحوض نهر النيل بالسودان ، وتم مراعاة أن تقع تلك المشروعات داخل 3 أحواض فرعية مختلفة فى الطبيعة الجغرافية والمناخية والمواسم الزراعية ،وذلك لقياس مدى دقة التطبيق فى حساب تلك المؤشرات( Sensitivity of the system).
• بالنسبة لتقييم المشروعات الزراعية الثلاثة محل الدراسة داخل حوض نهر النيل بالسودان فقد أظهرت النتائج الآتى:
1. مشروع وادى حلفا بحوض نهر العطبرة : أظهرت النتائج زيادة كثافة الغطاء الخضرى بالمشروع لسنوات الدراسة (2004-2015) لجميع شهور السنة حيث لا تقل المساحة المزروعة عن 40٪ من المساحة الكلية للمشروع ، بينما تصل إلى 100٪ في أغسطس وسبتمبر ، مما يبين عدم إرتباط لزراعة بموسم الأمطار فقط، حيث يمكن ملاحظة تأثير الري التكميلي على النسبة المئوية ونمط المساحة المزروعة
2. مشروع جنيد بحوض النيل الأزرق: أظهرت النتائج زيادة كثافة الغطاء الخضرى بالمشروع لسنوات الدراسة (2004-2015) لجميع شهور السنة حيث لا تقل المساحة المزروعة عن 85٪ من المساحة الكلية للمشروع لعدد 3 شهور ، بينما تصل إلى 100٪ لعدد 9شهور خلال السنة (حيث تشير بيانات المشروع أن المحصول المنزرع هو قصب السكر وتتم زراعته طوال العام)، مما يبين عدم إرتباط لزراعة بموسم الأمطار فقط، حيث يمكن ملاحظة تأثير الري التكميلي على النسبة المئوية ونمط المساحة المزروعة.
3. مشروع عسلاية بحوض النيل الأبيض: أظهرت النتائج زيادة كثافة الغطاء الخضرى بالمشروع لسنوات الدراسة (2004-2015) لجميع شهور السنة حيث لا تقل المساحة المزروعة لجميع الشهور عن 79٪ من المساحة الكلية للمشروع ، بينما تصل إلى 100٪ لعدد 3شهور خلال السنة (حيث تشير بيانات المشروع أن المحصول المنزرع هو قصب السكر وتتم زراعته طوال العام)، مما يبين عدم إرتباط لزراعة بموسم الأمطار فقط، حيث يمكن ملاحظة تأثير الري التكميلي على النسبة المئوية ونمط المساحة المزروعة.
4. مشروع سكر النيل الأبيض بحوض النيل الأبيض: أظهرت النتائج أن كثافة الغطاء الخضرى فى المشروع للسنوات (2004-2010) كانت متوسطة وتتبع نمط تساقط الامطار ، وبدأت زيادة كثافة الغطاء الخضرى بالمشروع من عام (2010-2012) وهو مايتوافق مع بيانات المشروع حيث بدأت الزراعة الفعلية بالمشروع بتلك الفترة كما تلاحظ عدم إرتباط كثافة الغطاء الخضرى بالأمطار حيث لا تقل المساحة المزروعة لجميع الشهور عن 50٪ من المساحة الكلية للمشروع ، بينما تصل إلى 90٪ لعدد 3شهور خلال السنة (حيث تشير بيانات المشروع أن المحصول المنزرع هو قصب السكر وتتم زراعته طوال العام)، مما يبين عدم إرتباط لزراعة بموسم الأمطار فقط، حيث يمكن ملاحظة تأثير الري التكميلي على النسبة المئوية ونمط المساحة المزروعة.
التوصيات
• يمكن إضافة المزيد من صور الأقمار الصناعية لتحسين دقة النتائج مثل (Sat. 7 و Land Sat. 8 و Sentinel 2 ، إلخ.)، كماويمكن إضافة منتجات صور الأقمار الصناعية (The Tropical Rainfall Measuring Mission TRMM ، The Africa Rainfall Climatology ARC) مع دقة أعلى إلى WRASIS لتعزيز النتائج.
• تضمين أساليب التحليل المتقدمة الأخرى لتضاف إلى التطبيق WRASIS مثل تحديد أنماط المحاصيل الزراعية وإضافة البصمات الطيفية للمحاصيل إلى مكتبات البرمجيات لتحديد أنواع المحاصيل ومن ثم ربطها بالمشاريع من أجل إنتاج خرائط المحاصيل.
• يمكن إستخدام المنهجية المستخدمة قى التطبيق لإضافة إمكانية حساب المزيد من المؤشرات (البخر – البخر نتح-مستوى الرطوبة فى التربة –خرائط أستخدامات الأراضى، إلخ. ).
• إمكانية ربط التطبيق WRASIS بإنتاجية المحاصيل للمشروع محل الدراسة وذلك لتقدير استهلاك المياه.