مقایسه روش های زمین آمار، توابع انتقالی و توابع پیش بینی فضایی خاک و ترکیب آنها برای برآورد مقاومت برشی لایه رویین خاک

مقاومت برشی لایه رویین خاک، از جمله پارامترهای مهم و مورد نیاز برای برآورد یا شبیه سازی فرسایش خاک در حوزه های آبخیز است. اغلب به دلیل نبود داده های مقاومت برشی لایه رویین خاک، شبیه سازی خاک در حوزه های آبخیز با مشکل مواجه می گردد. به دلیل تغییرپذیری بالای مقاومت برشی خاک و در نتیجه نیاز به نمونه برداری فراوان، اندازه گیری آن پرهزینه، دشوار و زمان بر می باشد. بنابراین ، استفاده از روش های غیرمستقیم برای اندازه گیری آن ضروری به نظر می رسد. هدف از این پژوهش مقایسه روش های کریجینگ، توابع انتقالی و توابع پیش بینی کننده فضایی خاک و ترکیب آنها برای برآورد این پارامتر است. بدین منظور، منطقه ای به مساحت ۲۳۵۶۲ هکتار (دارای کاربری مرتع و مرتع تخریب شده) در زاگرس مرکزی و مستعد به فرسایش آبی انتخاب گردید. در این منطقه، بر اساس نقشه های زمین شناسی، توپوگرافی و کاربری و قابلیت اراضی، ۱۴ واحد کاری ایجاد شده است. در کل ۹۰ نمونه در سه تکرار به منظور تعیین تغییرپذیری در هر واحد کاری از عمق ۱۰-۰ سانتی متری برداشت گردید. ویژگی های زودیافت و دیریافت مورد نیاز برای پی ریزی توابع انتقالی و پیش بینی فضایی برآوردکننده ی مقاومت برشی لایه رویین، اندازه گیری شد. ویژگی های زودیافت اندازه گیری شده شامل توزیع اندازه ذرات، کربن آلی، کربنات کلسیم لایه ی رویین خاک به انضمام خواص توپوگرافی و پوشش گیاهی از قبیل شیب، جهت شیب، ارتفاع و شاخص پوشش گیاهی (NDVI) بود. تغییرپذیری مکانی پارامترها با استفاده از تغییرنماها و نسبت اثر قطعه ای به کل تغییرنما بررسی و برای تهیه نقشه های کریجینگ مورد استفاده قرار گرفت. در روش ترکیبی، ویژگی های زودیافت میان یابی شده به روش زمین آمار، به عنوان ورودی توابع انتقالی و توابع پیش بینی کننده فضایی خاک، برای برآورد مقاومت برشی لایه رویین خاک مورد استفاده قرار گرفتند. از ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، متوسط خطای مطلق (MAE)، میانگین هندسی خطا (GMER) و انحراف معیار هندسی خطا (GSDER) برای ارزیابی کارایی روش های یادشده استفاده شد. نتایج نشان داد که کارایی عملکرد توابع ترکیبی کریجینگ- توابع انتقالی در مقایسه با توابع انتقالی و توابع پیش بینی کننده فضایی خاک مشابه بود و همه پارامترها دارای وابستگی مکانی متوسط می باشند.

Keywords:

توابع انتقالی خاک , توابع پیش بینی کننده فضایی خاک , زمین آمار , مقاومت برشی خاک