مقایسه روش های آماری حداقل مربعات جزیی و رگرسیون مولفه اصلی در برآورد مقادیر گچ، کربنات ها و ماده آلی خاک با استفاده از طیف سنجی مرئی و مادون قرمز نزدیک

داده های طیفی محدوده مرئی – مادون قرمز که با حداقل هزینه و صرف وقت تهیه می شوند، کاربرد وسیعی در برآورد خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک دارند. مطالعه حاضر، با هدف بررسی توانایی این روش در برآورد مقدار ماده آلی، کربنا ت ها و درصد گچ سطح خاک صورت پذیرفته است. بر اساس تکنیک هایپرکیوب، محل ۱۱۵ پروفیل شناسایی  و سپس نمونه برداری از افق های خاک انجام گرفت و مقدار ماده آلی، درصد گچ و آهک خاک نیز با رو ش های استاندارد اندازه گیری شد. آنالیز طیفی خاک افق های سطحی مورد نظر با استفاده از دستگاه طیف سنج زمینی با دامنه طول موج ۴۰۰-۲۵۰۰ نانومتر انجام شد(۱۱۵ نمونه سطحی). پس از ثبت طیف ها، انواع روش های پیش پردازش، مورد ارزیابی قرار گرفت و سپس از رگرسیون حداقل مربعات جزئی (Partial Least Square Regression) و رگرسیون مولفه اصلی((PCR، برای پیش بینی پارامترهای مورد نظر استفاده شد. جهت ارزیابی مدل،  ۸۰ درصد داده ها برای کالیبراسیون مدل و ۲۰ درصد برای صحت سنجی مدل، به صورت تصادفی انتخاب شدند. پیش پردازش های مختلف از جمله مشتق اول و دوم، به همراه فیلتر ساواتزکی و گلای، متغیر نرمال استاندارد و تصحیح پخشیده چندگانه با هم مقایسه شدند. نتایج این بررسی نشان داد بهترین نتایج مدل سازی، مربوط به روش PLSR با پیش پردازش مشتق اول+فیلتر ساویتزکی و گلای برای برآورد گچ، کربنات و ماده آلی خاک است. با توجه به مقادیر درصد انحراف نسبی(RPD)، پیش بینی مدل، برای درصد گچ  و ماده آلی در کلاس خوب و برای کربنات ها در کلاس ضعیف است.

کلیدواژه ها:

رگرسیون حداقل مربعات جزئی ، رگرسیون مولفه اصلی ، طیف سنجی ، کربنات ، گچ ، ماده آلی