بررسی قابلیت برآورد غلظت منگنز خاک از طریق آنالیز داده های طیفی

استخراج اطلاعات کیفی از خاک، به ویژه استخراج غلظت فلزات سنگین موجود در خاک برای حفاظت منابع خاک امری ضروری است. روشهای قدیمی برآورد غلظت فلزات سنگین خاک، زمانبر و هزینهبر بوده و باتوجه به پتانسیل بالا ی سنجش ازدور در محدوده های طیفی مرئی و مادون قرمز نزدیک این امکان فراهم1 است تا غلظت فلزات2سنگین موجود در خاک در سطحی وسیع تر و با هزینه و زمان کمتر برآورد نمود. همچنین آنالیز داده های حاصل از طیف سنجی میتواند منجر به تولید و ابداع روشها و الگوریتم های برآورد مشخصات کیفی پدیده ها شود. در این تحقیق با استفاده از آنالیز طیفی 38 نمونه خاک برداشت شده از منطقه ایرانکوه، برای مدلسازی برآورد میزان غلظت منگنز خاک با استفاده از روش خطی رگرسیون کمترین مربعات جزئی تلاش شده است. برای اینکار ابتدا با استفاده از ضریب همبستگی پیرسون، باندهای طیفی موثر در برآورد غلظت منگنز خاک تعیین شدند. سپس طیف،طیف CR ، مشتق اول طیف و مشتق دوم طیف نمونه خاکها وارد مدل رگرسیون کمترین مربعات جزئی شده و نتایج آن ها به ازای تعداد فاکتور یکسان مقایسه شد که بهترین دقت بر روی داده های تست در استفاده از طیف حاصل گردید و خطا نسبی در این حالت برابر 4.08 درصد شد. سپس به بررسی میزان حساسیت مدل اعمال شده بر روی طیف نسبت به داده های آموزشی و تست اقدام شد. با بررسی اثر توزیع و تعداد داده های آموزشی بر نتایج مدل کمترین مربعات جزئی مشخص شد که در این حالت و هنگام کار با داده های موجود، مدل حساسیت بالا یی نسبت به تعداد و توزیع داده های آموزشی دارا میباشد. در نهایت با انتخاب داده های تست و آموزشی با توزیع مناسب و بکارگیری مدل رگرسیون کمترین مربعات جزئی بر روی مقادیر بازتاب طیفی با تعداد فاکتور بهینه میتوان به خطای 3.12 درصد در برآورد میزان غلظت منگنز خاک با مدل کمترین مربعات جزئی دست یافت.

Keywords:

سنجش از دور , آنالیز طیفی , فلزات سنگین , منگنز , رگرسیون کمترین مربعات جزئی.