تعیین تراکم نقاط و روش مناسب نمونه‌برداری برای ارزیابی شوری خاک پیش از نمونه‌برداری

Abstract

ارزیابی دقت نمونه­برداری پیش از انجام نمونه­برداری از اهمیت زیادی برخوردار است. از آن­جا که انتظار می­رود بین متغیرهای محیطی کمکی و ویژگی­های خاک روابطی وجود داشته باشد، نقاط نمونه­برداری مناسب نقاطی است که توزیع تجمعی احتمال متغیرهای محیطی کمکی را به گونهای مطلوب شبیه­سازی کند. از آن­جا که در این پژوهش برای تعیین نقاط نمونه­برداری از باندهای تصویر ماهواره لندست و مدل رقومی ارتفاع به عنوان ورودی ها استفاده شد، سه روش نمونه­برداری تصادفی، شبکه منظم و فرامکعب لاتین در سه تراکم 100، 50 و 25 نقطه برای شبیه­سازی توزیع احتمال تجمعی باندهای تصویر ماهواره لندست و مدل رقومی ارتفاع در محدوده­ای به وسعت حدود 52 هزار هکتار استفاده شد. سپس، توزیع احتمال شبیه­سازی شده با توزیع جامعه اصلی و شوری خاک مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که در تراکم نمونه­برداری 100 و 50 نقطه، تفاوت دقت روش­های نمونه­برداری چشمگیر نبوده و با کاهش تراکم نمونه­برداری میانگین مربعات خطای باقیمانده افزایش می­یابد. حال آن­که در تراکم 25 نقطه نمونه­برداری، مقدار میانگین مربعات خطای باقیمانده در روش­های فرامکعب لاتین، شبکه منظم و کاملاً تصادفی به ترتیب 4، 83/7 و 15/17 درصد بود. به این ترتیب نتایج نشان داد که روش فرامکعب لاتین در تراکم نمونه­برداری کم قادر به شبیه­سازی دقیق­تر توزیع احتمال ورودی است. علت این تفاوت آن است که در روش­های کاملاً تصادفی و شبکه منظم احتمال نمونه­برداری از نقاط با فراوانی کم، بسیار اندک است. مقدار ریشه میانگین مربعات خطا در برآورد شوری خاک جامعه اصلی در تراکم 100 و 25 نقطه به روش فرامکعب لاتین به ترتیب 22/4 و 66/8 دسی زیمنس بر متر بود. هرچند مقداری بیش از خطای متغیرهای اولیه یعنی باندهای تصویر و مدل رقومی ارتفاع است، لیکن با دقتی مناسب توزیع احتمال شوری خاک در جامعه اصلی را شبیه سازی کرده است. در نتیجه مناسب­ترین روش و تراکم نمونه­برداری در این پژوهش روش فرامکعب لاتین با تراکم 25 نقطه بود.