مدل‌سازی تغییرات کربن آلی خاک با استفاده از شاخص‌های سنجش از دور در حوضه آبخیز بالیخلی‌چای اردبیل

نویسندگان

1 گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

4 گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22059/ijswr.2020.299509.668542
چکیده

مدل­سازی و تهیه اطلاعات دقیق از توزیع مکانی خصوصیات خاک، یک عامل کلیدی در بسیاری از کاربردهای محیطی و کشاورزی است. از این­رو، هدف از مطالعه حاضر، مدل­سازی و تهیه نقشه رقومی کربن آلی خاک با استفاده از شاخص­های سنجش از دور در حوضه آبخیز بالخلی­چای بود. ابتدا خصوصیات توپوگرافی و طیفی مؤثر بر مقدار کربن آلی خاک بر اساس شاخص­های مکانی و طیفی مختلف از مدل رقومی ارتفاع و تصویر ماهواره­ای لندست 8 استخراج شد. سپس بر مبنای مدل جنگل تصادفی، عملکرد مدل­سازی رقومی خاک در مدل­سازی کربن آلی خاک در حالت­های استفاده از 1) متغیرهای زمینی، 2) شاخص­های طیفی و 3) ترکیب متغیرهای زمینی و شاخص­های طیفی، ارزیابی و مقایسه شد. برای این منظور، مقدار ضریب همبستگی (R2) بین مقادیر برآوردی و اندازه­گیری شده کربن آلی خاک و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) در حالت­های مختلف محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقدار کربن آلی در منطقه از 32/0 تا 98/6 درصد متغیر و میانگین آن در منطقه 04/3درصد بود. تغییرات کربن در منطقه عمدتاً وابسته به تغییرات شاخص­های طیفی بود. در بین خصوصیات توپوگرافی، ارتفاع و در بین شاخص­های طیفی، ضریب گسیلندگی (Emissivity)، مهم­ترین خصوصیت در مدل­سازی کربن آلی خاک بودند. مقدار R2 در سه مدل مذکور به­ترتیب 51/0 62/0 و 75/0 و مقدار RMSE به­ترتیب 88/0، 67/0 و 57/0 بود که نشان­دهنده کارایی بهتر مدل سوم است. استفاده از ترکیب متغیرهای زمینی و طیفی سبب افزایش قابل­توجه دقت مدل­سازی کربن آلی خاک می­شود.