برآورد کمی اجزای بافت خاک با استفاده از طیف‌سنجی در ناحیه مرئی-مادون‌ قرمز نزدیک

  • سال انتشار: 1398
  • محل انتشار: فصلنامه مهندسی و مدیریت آبخیز، دوره: 11، شماره: 4
  • کد COI اختصاصی: JR_JWEM-11-4_017
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 418
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

زهرا رزقی

کارشناس ارشد خاکشناسی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

مهدی همایی

استاد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

علیاکبر نوروزی

دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

آگاهی از بافت به‌دلیل تأثیر مستقیم آن بر دیگر ویژگی­‌های خاک برای مطالعات کشاورزی، منابع­ طبیعی، هیدرولوژی و غیره از اهمیت زیادی برخوردار است. تعیین بافت خاک در پهنه­‌های گسترده مستلزم صرف وقت و هزینه‌­های زیاد است. به همین دلیل، پژوهشگران به‌دنبال راه­‌هایی برای تعیین این ویژگی مهم خاک در مقیاس­‌های وسیع هستند. یکی از این روش‌­ها، استفاده از بازتاب ­طیفی خاک سطحی است. در این روش، انتخاب روش واسنجی، دقت اندازه‌گیری ویژگی­‌های ­خاک را به‌شدت از خود متأثر می­‌سازد. در این پژوهش، عملکرد دو روش رگرسیونی کمینه­ مربعات ­جزئی (PLSR) و رگرسیون مؤلفه‌های ­اصلی (PCR) برای شناسایی روش مناسب برای ارزیابی شن، سیلت و رس ­خاک مقایسه شد. به همین منظور، 50 نمونه خاک از استان تهران گردآوری و به‌عنوان مجموعه داده برای روش واسنجی و اعتبارسنجی مورد استفاده قرار گرفت. نمونه‌­ها با پنج سطح رطوبتی صفر، پنج، 10، 15 و 20 درصد وزنی و با استفاده از اسپکترورادیومتر زمینی با محدوده اندازه­‌گیری 2500-350 نانومتر اسکن شدند. طیف‌ها نیز با استفاده از سه روش پیش ­پردازش SG، FD-SG و Normal+SG تصحیح شد. نتایج ضریب تبیین (R2) حاصل از ارزیابی متقابل نشان داد که مدل PLSR عملکردی بهتر از PCR دارد. روش پیش ­پردازش Normal+ SG برای بافت لوم رسی و روش SG برای بافت لوم رس شنی برآورد بهتری از خصوصیات مورد اندازه­گیری نشان داد. مقدار R2  برای رس 0.74، 0.81، 0.97 و 0.87 به‌ترتیب در رطوبت­‌های صفر، پنج، 15 و 20 درصد در بافت لوم رسی و 0.95 و 0.61 در سطوح صفر و پنج درصد در بافت لوم رس شنی به­دست آمد. سیلت با مقدار R2 0.67 در رطوبت­ پنج درصد در بافت لوم رسی و 0.97 در رطوبت 20 درصد در بافت لوم رس شنی برآورد بهتری داشت. شن نیز با R2 برابر با 0.86 و 0.72 به‌ترتیب در رطوبت­‌های پنج و 10 درصد در بافت لوم رسی برآورد شد.

کلیدواژه ها

اسپکترورادیومتر, بازتاب طیفی, پیش‌پردازش طیفی, رگرسیون کمینه مربعات جزئی, رگرسیون مؤلفه‌های اصلی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.