اشتقاق و اعتبارسنجی توابع انتقالی طیفی پارامتریک به منظور برآورد ویژگی های هیدرولیکی خاک در گستره VIS-NIR-SWIR

ویژگی های هیدرولیکی خاک اهمیت زیادی در چرخه آبی طبیعت دارند. هدف از انجام این پژوهش، امکان سنجی استفاده از اطلاعات طیفی خاک در گستره مرئی، مادون قرمز نزدیک و میانی (۲۵۰۰-۳۵۰ نانومتر) به منظور برآورد پارامتریک ویژگی های هیدرولیکی خاک بود. بدین منظور، بازتاب ابرطیفی نمونه های خاک با استفاده از دستگاه اسپکترورادیومتر و به کمک روش های استاندارد اندازه گیری شد. پس از انجام پیش پردازش های طیفی، همبستگی بین مقادیر بازتاب در هر یک از طول موج های منحنی های حذف پیوستار طیفی با پارامترهای هیدرولیکی مدل معلم- ون گنوختن ( ، n و Ks*) مورد بررسی قرار گرفت. سپس با استفاده از روش رگرسیون مرحله ای چندگانه، روابط ریاضی مربوطه پی ریزی و تحت عنوان توابع انتقالی طیفی پارامتریک (PSTFs) نامگذاری شدند. بر اساس نتایج، بیشترین ضریب همبستگی بین متغیرها در طول موج های نزدیک به ۵۵۰ و ۲۳۰۰ نانومتر (برای پارامترهای  و n ) و ۱۹۲۷ نانومتر (برای پارامتر Ks*) به دست آمد. توابع انتقالی طیفی دقت تقریبا یکسانی در برآورد پارامترهای  (۵۴/۰=R) و n (۵۸/۰=R) نشان دادند. در حالی که این توابع، بهترین تخمین ها را برای پارامتر Ks* با ضریب همبستگی (R) برابر با ۷۶/۰ نشان دادند. با استفاده از توابع انتقالی طیفی، مقدار رطوبت خاک به ازای تمامی پتانسیل های ماتریک با متوسط RMSE  برابر cm۳ cm-۳ ۰۱۷/۰ برآورد شد. بر اساس نتایج این پژوهش، اگرچه پارامترهای هیدرولیکی تخمینی با دقت بسیار بالایی همراه نبودند، لیکن این رویکرد ضمن آن که می تواند به عنوان کاربرد نوینی از طیف سنجی خاک مطرح شود، می تواند به عنوان روشی غیرمستقیم برای برآورد پارامتریک ویژگی های هیدرولیکی خاک نیز معرفی شود. 

کلیدواژه ها:

بازتاب طیفی ، ضریب آبگذری اشباع ، منحنی حذف پیوستار ، منحنی رطوبتی