ارزیابی توابع انتقالی طیفی و توابع انتقالی خاک در پیش بینی نگهداشت آب در خاک

ویژگی های هیدرولیکی خاک اثری مهم بر جریان آب، انتقال املاح و گازها در محیط خاک داشته و اهمیتی بسیاردرمطالعات هیدرولوژیک دارند. اگرچه اخیرا اطلاعات طیفی خاک در گستره مرئی، مادون قرمز نزدیک و میانی به عنوان روشی کم­هزینه، سریع و غیرمخرب در تخمین ویژگی های مبنایی خاک مورد استفاده قرار گرفته، لیکن مطالعات بسیار اندکی در مورد برآورد ویژگی های هیدرولیکی خاک به کمک داده های طیفی خاک صورت گرفته است. هدف از این پژوهش، ارزیابی عملکرد داده های طیفی خاک در مقایسه با ویژگی های مبنایی خاک به عنوان متغیرهای ورودی توابع انتقالی در مطالعه وضعیت نگهداشت آب در خاک بود. بدین منظور، تعداد ۱۷۴ نمونه خاک جمع آوری و منحنی های بازتاب طیفی آنها در گستره ۲۵۰۰-۳۵۰ نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکترورادیومتر زمینی اندازه گیری شد. برخی ویژگی های فیزیکی خاک به همراه مقادیر رطوبت در پتانسیل­های ماتریک ۳۳۰-، ۱۰۰۰-، ۳۰۰۰-، ۵۰۰۰-، ۱۰۰۰۰- و ۱۵۰۰۰-  سانتی متر به روش صفحات فشاری اندازه گیری شد. چهار سناریو شامل توابع انتقالی طیفی (STFs)، توابع انتقالی خاک (PTFs)، توابع انتقالی مرکب (SPTFs) و توابع انتقالیRosetta مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. بر پایه نتایج به دست آمده، همبستگی بالا و معنی داری در سطح ۱ درصد بین ویژگی های مبنایی و هیدرولیکی خاک با مقادیر بازتاب طیفی به ویژه در گستره مادون قرمز میانی مشاهده شد.  STFsدر مقایسه با دیگر توابع انتقالی، دقت بیشتری (۰۱۱/۰=RMSR سانتی متر مکعب بر سانتی متر مکعب، ۶۰/۰Rosetta در مقایسه با سه تابع انتقالی دیگر، دقتی کمتر در همه مکش ها به ویژه در انتهای مرطوب منحنی رطوبتی داشتند. به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد داده های طیفی خاک می توانند به عنوان روشی غیرمستقیم در مطالعه وضعیت نگهداشت آب در خاک مورد استفاده قرار گیرند. 

کلیدواژه ها:

بازتاب طیفی خاک ، رگرسیون مرحله ای چندگانه ، منحنی حذف پیوستار ، Rosetta