برآورد درصد ذرات خاک با استفاده از روش طیفسنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک در منطقه سمیرم اصفهان
نویسندگان
1 عضو هیئت علمی گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، خوزستان، ایران
2 عضو هیئت علمی گروه سنجش از دور و GIS ،دانشکده علوم زمین ، دانشگاه شهید چمرا ن اهواز،اهواز ،خوزستان،ایران
3 عضو هیئت علمی گروه علوم و مهندسی خاک ،دانشکده کشاورزی،دانشگاه شهید چمران اهواز،اهواز،خوزستان،ایران
4 دانشجوی دکتری گروه علوم و مهندسی خاک،دانشکده کشاورزی،دانشگاه شهید چمران اهواز،اهواز،خوزستان،ایران
doi
10.22059/ijswr.2023.359898.669505چکیده
مطالعه حاضر با هدف برآورد درصد ذرات خاک با استفاده از روش طیفسنجی مرئی و مادون قرمز نزدیک در منطقه سمیرم استان اصفهان انجام بود. تعداد 200 نمونه خاک سطحی (10 سانتیمتری) از منطقه سمیرم اصفهان (طول جغرافیایی΄ 17 ˚ 51 تا΄3˚ 52 شرقی وعرض جغرافیایی΄ 42 ˚30 تا ΄51˚ 31 شمالی) جمعآوری گردید. نمونهها هواخشک شدند و از الک دو میلیمتری عبور داده شدند و درصد ذرات خاک در آزمایشگاه با روش هیدرومتری تعیین شد. همچنین طیفسنجی نمونههای خاک با استفاده از دستگاه طیفسنج زمینی انجام گرفت. سپس روشهای پیشپردازش مشتق اول با فیلتر ساویتزکی گلای، تصحیح پخشیده چندگانه و متغیر نرمال استاندارد بر روی طیفها انجام شدند. برای برقراری ارتباط بین درصد ذرات خاک با ویژگیهای طیفی آن از مدلهای رگرسیون حداقل مربعات جزئی، ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی استفاده گردید. بهترین نتیجه برای برآورد سیلت با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی با روش پیشپردازش تصحیح پخشیده چندگانه با RPD (نسبت انحراف معیار به RMSE) بیشتر از 2، 98/0=R2 و کمترین مقدار g/Kg 08/1=RMSE بهدست آمد. نتایج مطلوبی نیز برای مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب با روشهای پیشپردازش تصحیح پخشیده چندگانه و متغیر نرمال استاندارد برای مقادیر رس (RPD بیشتر از 2، 94/0=R2 و کمترین مقدار g/Kg 21/1=RMSE-) و شن (انحراف پیشبینی باقیمانده بیشتر از 2، 84/0=R2 و کمترین مقدار g/Kg08/1=RMSE) بهدست آمد. به طور کلی، براساس نتایج این مطالعه، طیفسنجی مرئی مادون قرمز نزدیک در برآورد درصد ذرات خاک موفق بوده است و قابلیت جانشینی با روشهای آزمایشگاهی را دارد.