برآورد اجزای بافت خاک با استفاده از طیف‌های بازتابی مرئی-مادون قرمز در شرق استان مازندران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموختۀ ارشد علوم و مهندسی خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 علوم و مهندسی خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

     بافت خاک، نقش بسیار مهمی در فرسایش­پذیری خاک ایفا کرده و باید در بسیاری از پروژه­های حفاظت خاک و عملیات مدل­سازی محیط­ ­­زیست، مد نظر قرار گیرد. روش­های مرسوم تعیین بافت خاک غالباً پرزحمت، پرهزینه و زمان­بر بوده و گاهی سبب تخریب محیط زیست نیز می­شوند. فن­آوری طیف­سنجی با استفاده از علائم طیفی در کل طیف بازتابی خاک، نویدبخش روشی کارآمد برای مطالعۀ اجزای خاک می­باشد. برای این منظور، 113 نقطه به­طور تصادفی در شرق استان مازندران انتخاب و از عمق 15-0 سانتیمتری سطح خاک نمونه­برداری شد. نمونه­ها بطور تصادفی به دو گروه: 91 نمونه برای عملیات مدل­سازی و 22 نمونه برای فرآیند صحت­سنجی، تقسیم شدند. با استفاده از الگوریتم پیشرفتۀ PLSR(enhanced-pls) به­همراه رویکردهای: Full-Leave-One-Out Cross validation tech(FLOOCV)، تبدیلات طیفی و عملیات پیش­پردازش طیفی، فرآیند مدل­سازی هر یک از اجزای بافت خاک، انجام شد. از نظر طیفی، اجزای شن و رس خاک منطقه، با دقت بسیار بالایی با این مشخصات مدل شدند، برای اجزای شن: R2c=0.89 (ضریب رگرسیون)، RMSEc=7.42 (مجذور میانگین خطا)، SEc=7.46 (خطای استاندارد)؛ و برای اجزای رس: R2c=0.82، RMSEc=6.88 و SEc=6.92 به­دست آمد. مؤثرترین دامنه­های طیف­سنجی دخیل در فرآیند مدل­سازی، بر اساس تحلیل­های وزنی طیفی، ضرایب بتا و نیز تست عدم قطعیت مارتن، آشکارسازی شد. همچنین مؤثرترین محدوده­های بازتابش طیفی مختص منطقه شامل مرئی، مادون­قرمز­نزدیک و موج­کوتاه به­همراه طول­موج­های مشخص، تشخیص داده شد. برمبنای پژوهش حاضر، کارآیی فن­آوری طیف­سنجی در مطالعۀ بافت خاک شرق استان مازندران، به اثبات رسید. با استفاده از مدل­های طیفی حاصله، قادر خواهیم بود اجزای خاک را در وسعت­های بسیار بالاتر با سرعت بیشتر، راحت­تر، به­روزتر و البته هزینۀ کمتر مورد بررسی و مطالعه قرار دهیم.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

باروری خاک
دوره 1، شماره 1
بهمن 1401
صفحه 36-54

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 06 شهریور 1401
  • تاریخ بازنگری: 05 دی 1401
  • تاریخ پذیرش: 13 دی 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار