برآورد کمی فلزات روی و سرب در خاک با استفاده از تجزیه و تحلیل چند متغیره و فن سنجش از راه دور
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری فیزیک و حفاظت خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
2 استاد گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
3 استادیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
4 دانشجوی دکتری علوم خاک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران
doi
10.22034/ws.2021.43111.2393چکیده
آلودگی فلزات سنگین در خاک از مهمترین مشکلات زیستمحیطی در دنیا است. روشهای مرسوم ارزیابی مقادیر فلزات سنگین در خاک نیاز به زمان و هزینه زیادی دارند. هدف از این پژوهش بررسی کارایی روش تجزیه و تحلیل چند متغیره در بکارگیری فن سنجش از دور برای کمیسازی روی و سرب بود. برای این منظور 230 نمونه خاک در منطقهای به وسعت 3424 کیلومتر مربع در شهرستان زنجان جمعآوری شد. مقادیر سرب و روی خاک اندازهگیری و 31 شاخص طیفی با تصاویر ماهواره سنتینل 2 تهیه شد. مدلهای برآورد طیفی فلزات با سه روش رگرسیون مؤلفههای اصلی (PCR)، حداقل مربعات جزئی (PLSR) و ماشین بردار پشتیبان (SVMR) ارزیابی شد. دامنه تغییرات مقدار سرب 40 تا 364 و روی 96 تا 824 میلیگرم بر کیلوگرم بود. مدل SVMR (6/2RPD≥ و 84/0≥ R²،40 RMSE≤)، برآورد طیفی بهتری برای هر دو فلز نسبت به مدل PLSR (9/1RPD≥ و 7/0≥ R²،53 RMSE≤) و مدل PCR (3/1RPD≥ و 45/0≥ R²،75 RMSE≤) داشت. محدوده حاشیه قرمز و مادون قرمز مؤثرترین محدوده طول موجی نظارت بر آلودگی فلزات سرب و روی و شاخصهای روشنایی و پوشش گیاهی مثلثی اصلاح شده مؤثرترین شاخصها در برآورد طیفی سرب و روی در خاکهای مورد مطالعه بودند. مدل SVMR دقت بالا و مدل PLSR دقت قابل قبولی جهت ارزیابی و نظارت بر سرب و روی نشان دادند. نتایج نشان داد تحلیل چند متغیره دادههای سنجش از دور ابزاری کاربردی جهت ارزیابی سریع و کمی آلودگی فلزات سنگین در اراضی استان زنجان و مناطق مشابه میباشد.