نقشه برداری رقومی شوری خاک با استفاده از داده های کمکی و مدل های یادگیری ماشین در حوضه آبخیز بدر، جنوب شهرستان قروه استان کردستان
نویسندگان
1 عضو هیئت علمی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی(تات)، تهران، ایران.
2 کارشناس تحقیقات خاک و آب مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی(تات)، تهران،
doi
10.22092/ijsr.2024.365959.753چکیده
استفاده از تکنیکهای سنجش از دور و یادگیری ماشین به طور فزایندهای به عنوان روشهای مقرون به صرفه برای نمایش نقشه شوری خاک شناخته میشود. در این مطالعه از دادههای ماهوارهای لندست 8 و تکنیکهای پیچیده یادگیری ماشینی برای ترسیم و ارزیابی سطوح شوری خاک در حوضه آبخیز بدر استفاده گردید. به این منظور، از چندین تکنیک یادگیری ماشین در نرم افزار R برای پیشبینی مقادیر شوری در حوضه آبخیز بدر استفاده شد. این الگوریتمها نزدیک ترین همسایه K (KNN)، تحلیل درخت تصمیم (DTA)، شبکه عصبی مصنوعی(ANN) ، جنگل تصادفی (R.F.) و رگرسیون چند متغیره خطی ترکیبی(MLR) را در بر میگرفت.. برای انجام این مطالعه، بر اساس تکنیک ابر مکعب لاتین، محل 125 خاکرخ در منطقه مطالعاتی انتخاب و حفر شد. نمونههای خاک، پس از هوا خشک شدن در محیط آزمایشگاه، کوبیده شد و از الک 2 میلیمتری عبور داده شد. سپس شوری خاک اندازهگیری گردید. برای برآورد ویژگیهای خاک، دو حالت مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در حالت اول، مدلهای شبکه عصبی مصنوعی، تحلیل درخت تصمیم و رگرسیون چند متغیره خطی برای پیشبینی استفاده شد. همچنین، برای ترکیب نتایج مدلها، از مدل نزدیکترین همسایه استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که متغیرهای کمکی مهم در پیشبینی شوری خاک به ترتیب اهمیت عبارتاند از: ژئومورفولوژی، عمق دره، شاخص همواری قله برآمدگی با درجه تفکیک بالا، شاخص خیسی، جهت شیب، مدل رقومی ارتفاع، شیب حوضه، موقعیت نسبی شیب، مقدار شیب و طول شیب. همچنین، نتایج ارزیابی مدلها نشان داد که در میان مدلهای استفادهشده برای پیشبینی شوری، مدل رگرسیون چند متغیره خطی ترکیبی(MLR) با ضریب تعیین 0/611 و ریشه دوم متوسط مربعات خطا 0/032 از بیشترین دقت برای پیشبینی برخوردار بوده است.