کمال نبی اللهی

امروزه مدیریت و پایش مطلوب خاک ها با توجه به روند صعوی جمعیت و کاهش سطح زیر کشت، استفاده از تکنیک های نوین در نقشه برداری خاک ها را امری ضروری نموده است. با توجه به پیشرفت های صورت گرفته در علوم خاک، بهره گیری از تکنیک های نقشه برداری رقومی و طیف سنجی می تواند گامی مهم و اثرگذار در نیل به تهیه آسان و مطلوب نقشه های خاک باشد. هدف از این پژوهش ارزیابی قابلیت استفاده از داده های طیفی خاک به عنوان داده کمکی در ارتقاء پیش بینی برخی خصوصیات خاک ها شامل هدایت الکتریکی، pH، SAR، کربنات کلسیم معادل، شن، سیلت و رس در منطقه قروه با وسعت تقریبی 37000 هکتار می باشد. 220 نمونه خاک از عمق 20-0 سانتی متری برداشت و در تمامی نمونه ها خصوصیات شوری، pH، SAR، کربنات کلسیم معادل، شن، سیلت و رس اندازه گیری شدند. داده های کمکی جهت پیش بینی این خصوصیات در قالب دو سناریو تعریف گردید که در سناریو اول داده های کمکی شامل پارامتر های سرزمین استخراج یافته از مدل رقومی ارتفاع، داده های تصاویر ماهوره ای لندست 8، نقشه طبقه بندی شده زمین شناسی، نقشه واحد های فیزیوگرافی و در سناریو دوم شامل داده های کمکی مورد استفاده در سناریو اول به علاوه داده های طیفی بودند. برای ایجاد ارتباط بین داده های کمکی با داده های مشاهداتی خاک از مدل جنگل تصادفی استفاده گردید. نتایج نشان داد که تکنیک فیلتر ساویتزکی و گلای مطلوب ترین روش پیش پردازش بر روی داده های طیفی می باشد. نتایج آنالیز حساسیت هم نشان داد که مهم ترین داده کمکی در سناریو اول جهت پیش بینی خصوصیات خاکی مورد مطالعه (شوری، pH، SAR، کربنات کلسیم معادل، شن، سیلت و رس) مشتقات مدل رقومی ارتفاع و داده های تصویر ماهواره ای بوده و در سناریو دوم داده های طیف سنجی مهم ترین داده کمکی بودند. مقادیر R2 در سناریو اول برای این خصوصیات به ترتیب 68/0، 52/0، 59/0، 46/0، 42/0، 45/0 و 43/0 و در سناریو دوم 76/0، 58/0 و 69/0، 51/0، 58/0، 57/0 و 58/0، مقادیر RMSE در سناریو اول به ترتیب 22/2، 95/0، 91/7، 12/11، 01/19، 58/10 و 11/11 و در سناریو دوم 19/1، 63/0، 55/4، 90/8، 48/14، 66/8 و 84/8 و مقادیر MAE در سناریو اول به ترتیب 27/1، 71/0، 18/5، 95/8، 76/18، 02/9 و 17/10 و در سناریو دوم 05/1، 50/0، 88/4، 88/6، 23/14، 01/7 و 98/7به دست آمد. به طور کلی نتایج نشان داد که سناریو دوم نسبت به سناریو اول دارای پیش بینی بهتری می باشد و استفاده از داده های طیف سنجی به عنوان داده کمکی می توانند منجر به دقت بیشتر نقشه ها گردند.