اشتقاق و اعتبارسنجی توابع انتقالی طیفی نقطه ای در گستره VIS-NIR-SWIR به منظور تخمین نگهداشت آب در خاک

توابع پارامتریک نگهداشت آب در خاک از پارامترهای مهم­ برای مدل­های حفاظت آب و خاک می­باشند. هدف از انجام این پژوهش، امکان­سنجی استفاده از اطلاعات طیفی خاک به منظور اشتقاق توابع انتقالی طیفی برای برآورد مقدار نگهداشت آب در خاک بود. از این­رو، بازتاب ابرطیفی خاک در گستره مرئی، مادون قرمز نزدیک و میانی (۲۵۰۰-۳۵۰ نانومتر) با استفاده از دستگاه اسپکترورادیومتر اندازه­گیری و پس از انجام (پیش)پردازش­های لازم، همبستگی بین باندها با مقدار رطوبت خاک به ازای پتانسیل­های ماتریک ۱۵۰۰۰-، ۱۰۰۰۰-، ۵۰۰۰-، ۳۰۰۰- و ۳۳۰- سانتی­متر مورد بررسی قرار گرفت. سپس توابع انتقالی به روش­های رگرسیون حداقل مربعات جزئی (PLSR) و PLSR توام با نمونه­برداری مجدد (Bagging-PLSR) پی­ریزی و تحت عنوان توابع انتقالی طیفی نقطه­ای (PSTFs) نامگذاری شدند. نتایج نشان داد توابع انتقالی طیفی توانایی قابل قبولی برای برآورد مقدار نگهداشت آب در خاک دارند. توابع انتقالی طیفی حاصل از روش PLSR دارای دقت نسبتا بیشتری (cm۳ cm-۳ ۰۲۲/۰-۰۱۲/۰RMSE=) در مقایسه با توابع بدست آمده از روش Bagging-PLSR (cm۳ cm-۳ ۰۲۹/۰-۰۱۲/۰RMSE=) برای برآورد مقدار رطوبت حجمی خاک در هر یک از پتانسیل­های ماتریک خاک بودند. از طرفی، در هر دو روش مقدار رطوبت خاک در پتانسیل­های ماتریک ۱۵۰۰۰- ،  ۱۰۰۰۰- و ۵۰۰۰-  با دقت بیشتری نسبت به مقدار رطوبت در پتانسیل­های ماتریک ۳۰۰۰-، ۱۰۰۰- و ۳۳۰- سانتیمتر برآورد شد. بنابراین می­توان نتیجه گرفت که توابع انتقالی طیفی می­توانند به عنوان یکی از روش­های غیر مستقیم برای مطالعه وضعیت نگهداشت آب در خاک به ویژه در مکش­های بالاتر مورد استفاده قرار گیرند.

Keywords:

بازتاب طیفی , توابع انتقالی طیفی نقطه ای , نگهداشت آب در خاک