استفاده از روش طیف‌سنجی مرئی-مادون قرمز نزدیک در مدل‌سازی شوری خاک اراضی مستعد تولید ریزگرد استان خوزستان

Abstract

سطح وسیعی از اراضی شور و نیمه شور استان خوزستان به علت عدم پوشش سطحی و مقاومت کم خاک در برابر باد فرساینده به کانون‌های مستعد تولید ریزگرد تبدیل‌شده‌اند. هدف از این پژوهش مدل‌سازی شوری خاک مناطق حساس به تولید ریزگرد استان خوزستان با روش طیف‌سنجی امواج مرئی و مادون‌قرمز نزدیک (2500-350 نانومتر) بود. از مدل‌های چند متغیره رگرسیون حداقل مربعات جزئی، شبکه عصبی مصنوعی و مدل جنگل تصادفی برای مدل‌سازی شوری خاک به کار گرفته شد. طیف بازتابی خاک با دستگاه طیف­سنج زمینی (FieldSpec) تعیین شد. همچنین روش‌های پیش‌پردازش فیلتر ساویتزی گولای، مشتق اول به همراه فیلتر ساویتزی گولای (FD-SG)، مشتق دوم به همراه فیلتر ساویتزی گولای (SD-SG)، روش نرمال‌سازی استاندارد (SNV) و روش حذف پیوستار (CR)، جهت حذف نویز و افزایش دقت مدل‌های چند متغیره مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل ترکیبی حداقل مربعات جزئی- شبکه عصبی مصنوعی با معیارهای ارزیابی (65/2 - 40/3 =(RPD_cal در برآورد شوری خاک دقت مناسبی دارد. در مقابل مدل ترکیبی حداقل مربعات – جنگل تصادفی نیز کمترین دقت (98/1-85/0= (RPD_cal را نشان داد. پیش‌پردازش طیف اصلی در دو مدل شبکه عصبی و رگرسیون حداقل مربعات جزئی سبب افزایش نسبی دقت مدل شد درحالی‌که در مدل جنگل تصادفی پیش‌پردازش سبب کاهش دقت برآورد مدل، نسبت به طیف اصلی شد. محدوده 1800،1900، 2000، 2300 و 1500 نانومتر به عنوان طول موج کلیدی متأثر از شوری خاک شناسایی شد. از طول موج‌‌های کلیدی به‌دست آمده، می‌توان در مطالعات دورسنجی و تهیه نقشه شوری مناطق حساس به تولید گرد و غبار استان خوزستان استفاده کرد.