طبقه بندی مهم ترین عوامل طیفی مستخرج از تصاویر لندست ۸ در تبیین کربن آلی خاک سطحی مراتع نیمه استپی با استفاده از تحلیل عامل اکتشافی

سال انتشار: 1400
محل انتشار: فصلنامه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، دوره: 12، شماره: 2
کد COI اختصاصی: JR_GIRS-12-2_002
زبان مقاله: فارسی
تعداد مشاهده: 364

نویسندگان

استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

رستم خلیفه زاده

دکتری علوم مرتع، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

مهشید سوری

مرتضی خداقلی

دانشیار پژوهشی، بخش تحقیقات مرتع، موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

پیشینه و هدف کربن آلی خاک در اکوسیستم های مرتعی از کارکردهای متنوعی همچون افزایش حاصلخیزی خاک، کنترل فرسایش، افزایش نفوذپذیری آب در خاک و کاهش اثرات گازهای گلخانه ای برخوردار است. ازاین رو یک شاخص کلیدی در تعیین سلامت خاک محسوب میشود که تمامی ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک را تحت تاثیر خود قرار میدهد. وسعت زیاد مراتع کشور، استفاده از روشهای سنتی در برآورد کربن آلی خاک را با چالش جدی مواجه می کند. در چنین شرایطی استفاده از قابلیت های دورسنجی می تواند به عنوان گزینه ای مناسب برای پایش کربن آلی خاک مراتع کشور مطرح باشد. پژوهش حاضر باهدف تعیین مهم ترین عوامل طیفی تاثیرگذار بر کربن آلی در افق سطحی خاک در دو مرتع ییلاقی انجام شد. مواد و روش ها پژوهش حاضر در دو مرتع ییلاقی لزور و آساران انجام شد. مرتع لزور به مساحت ۸۱۵۰ هکتار و ارتفاع متوسط ۲۸۷۵ متر در محدوده طولهای شرقی ۵۲.۵۱۴ تا ۵۲.۶۹۴ درجه و عرض های شمالی ۳۵.۸۵۵ تا ۳۵.۹۳۴ درجه در استان تهران و مرتع آساران به مساحت ۵۶۴۲ هکتار و ارتفاع متوسط ۲۴۶۵ متر در محدوده طول های شرقی ۵۳.۲۶۵ تا ۵۳.۳۹۲ درجه و عرض های شمالی ۳۵.۸۰۴ تا ۳۵.۸۸۲ درجه در استان سمنان واقع شده است. در این تحقیق از اطلاعات سنجنده OLI ماهواره لندست ۸ استفاده شد. پس از انجام عملیات پیشپردازش تصاویر ماهواره ای مناطق موردمطالعه، لایه های اطلاعاتی بازتابش بالای اتمسفر باندهای ۲ تا ۷ همراه با متغیرهای آلبیدوی سطح، شاخص رس، شاخص کربنات، شاخص اندازه ذرات، NDVI، شاخص های روشنایی، سبزینگی و رطوبت تبدیل تسلدکپ محاسبه شد. در هر یک از مناطق موردنظر، با استفاده از نقشه مدل رقومی ارتفاعی (DEM)، نقشه های شیب، جهت و طبقات ارتفاعی تهیه شد و از تلفیق سه لایه اخیر با یکدیگر، نقشه واحدهای همگن نمونه برداری حاصل گردید. نمونه برداری از خاک، با استفاده از روش نمونه برداری تصادفی طبقه بندی شده انجام شد. بدین صورت که، در هر یک از واحدهای همگن با توجه به سطح آن، به شیوه تصادفی، چند نمونه خاک از عمق صفر تا ۲۰ سانتی متری برداشت شد و میزان کربن آلی نمونه ها با استفاده از روش والکلی- بلاک اندازه گیری شد. نتایج و بحث نتایج این تحقیق نشان داد متغیرهای طیفی مقادیر بازتابش بالای اتمسفر باندهای ۲ تا ۷ همراه با متغیرهای آلبیدوی سطح، شاخص رس، NDVI، شاخص های روشنایی، سبزینگی و رطوبت تبدیل تسلدکپ، همبستگی معنیداری با کربن آلی خاک دارند (۰.۰۱> p). همچنین نتایج تحلیل عاملی به روش تجزیه مولفه های اصلی (PCA) با مقادیر ویژه بزرگ تر از یک نشان داد کل واریانس تجمعی تبیینشده بوسیله ۱۲ متغیر مذکور، برابر۹۱.۷۴ درصد است که این میزان واریانس بوسیله دو عامل توضیح داده شد. عامل اول (رنگ خاک)، ۷۶.۶ درصد واریانس و عامل دوم (پوشش گیاهی و بافت خاک)، ۱۵.۱۴ درصد واریانس را تبیین کردند. نتیجه گیری نتایج این پژوهش موید وجود ارتباط معنیدار کربن آلی خاک سطحی با عوامل طیفی مستخرج از داده های سنجنده OLI لندست ۸ در مراتع نیمه استپی موردمطالعه است. با توجه به وسعت زیاد مراتع ایران، استفاده از روش های سنتی در برآورد کربن آلی خاک به دلیل نیاز به صرف وقت و هزینه زیاد، امکانپذیر نیست و در چنین شرایطی استفاده از قابلیت های دورسنجی می تواند به عنوان گزینه ای مناسب برای پایش کربن آلی خاک مراتع کشور مطرح باشد.

کلیدواژه ها

کربن آلی, سنجش ازدور, رنگ خاک, مرتع لزور, مرتع آساران

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.