نقشه برداری رقومی شوری خاک سطحی در بخش مرکزی استان خوزستان با استفاده از الگوریتم های طبقه بندی نظارت شده

شوری خاک یکی از عوامل اصلی تخریب اراضی در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. دورسنجی، نقش مهمی در شناسایی و طبقه بندی خاک های شور ایفا می کند. هدف این مطالعه، نقشه برداری رقومی شوری خاک سطحی در شهرستان باوی واقع در بخش مرکزی استان خوزستان می باشد. ابتدا ۳۵۰ نمونه خاک با روش ابر مکعب لاتین مشروط (cLHS) جمع آوری شده و مجموعه ای از متغیرهای محیطی به وسیله داده های ماهواره ای و توپوگرافی استخراج گردید. سپس، برای کاهش حجم داده ها و تفسیرپذیری آن ها، از روش تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) استفاده شد. در این مطالعه، نقشه برداری رقومی شوری خاک با استفاده از الگوریتم های طبقه بندی نظارت شده پیکسل پایه و شیءگرا انجام شد. همچنین، تاثیر تعداد نمونه های آموزشی بر عملکرد الگوریتم های طبقه بندی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل PCA نشان داد که باندهای اولیه (PC۱-PC۶) بیشترین حجم اطلاعات را برای طبقه بندی داشته اند. همچنین، شاخص روشنایی (BI)، شاخص پوشش گیاهی شوری خاک (VSSI)، شاخص تفاوت پوشش گیاهی (DVI) و شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی سبز (GNDVI) با بیشترین بار عاملی (۹۹/۰)، مهمترین متغیرهای تاثیرگذار در شناسایی و نقشه برداری شوری خاک در منطقه بوده اند. نتایج پژوهش نشان داد که کاهش تعداد نمونه های آموزشی، دقت الگوریتم های طبقه بندی را اندکی کاهش داده است. در روش طبقه بندی شیءگرا، الگوریتم ماشین بردار پشتیبان (SVM) و در روش طبقه بندی پیکسل پایه، الگوریتم جنگل تصادفی (RF)، بهترین عملکرد را در تشخیص و جداسازی کلاس های شوری خاک داشته اند. نتایج بررسی شوری خاک در نقشه الگوریتم ماشین بردار پشتیبان نشان داد که خاک های با کلاس شوری خیلی شدید (dS/m ۱۶ <)، دارای بیشترین فراوانی در منطقه هستند.

کلیدواژه ها:

متغیرهای محیطی ، تحلیل مولفه های اصلی ، روش پیکسل مبنا ، آنالیز شیءگرا