ارزیابی روش های مدل سازی و طبقه بندی نظارت شده در تهیه نقشه شوری خاک با استفاده از تصاویر ASTER و ETM

چکیده سابقه و هدف: شناسایی مناطق شور و تهیه نقشه های رقومی میزان شوری خاک ها، گامی موثر در مدیریت صحیح اراضی شور به شمار می رود. از آنجا که بخش وسیعی از کشور ما را اراضی شور تشکیل می دهد، اهمیت این موضوع بشدت احساس می شود. شوری خاک یکی از مراحل تخریب زمین بوده که منجر به کاهش بهره وری نهایی در خاک می شود. شوری خاک می تواند ناشی از فرایندهای طبیعی یا اعمال انسانی باشد اما در هر صورت یکی از مخاطرات جدی محیط می باشد. لذا تهیه نقشه شوری خاک باعث ارتقاء سطح مدیریت شده و در فرایند تصمیم گیری برای برنامه ریزی توسعه پایدار مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه تهیه نقشه های شوری خاک به کمک تصاویر ماهواره ای و تکنیک های سنجش از دور براحتی امکان پذیر است و تحقیقات زیادی جهت پایش شوری خاک به کمک تصاویر ماهواره ای در اکثر نقاط جهان انجام شده است. با توجه به مشکلات تولید نقشه های شوری خاک از داده های ماهواره ای در این تحقیق دو رویکرد مدل سازی و طبقه بندی در تولید نقشه های خاک ارزیابی شده اند. هدف از تحقیق حاضر نیز ارزیابی روش مدل سازی و طبقه بندی های نظارت شده به منظور تهیه نقشه شوری خاک با استفاده از تلفیق تصاویر ASTER و ETM (که کمتر مورد توجه قرار گرفته است) در شرق دشت سمنان می-باشد. مواد و روش ها: به منظور انجام تحقیق حاضر ابتدا، پس از تعیین موقعیت منطقه، با تشکیل یک شبکه بر روی تصویر منطقه، موقعیت نقاط نمونه برداری مشخص گردید. در مرحله بعد با انجام پیمایش های صحرایی، نمونه-برداری انجام و سپس مقدار EC اندازه گیری شدند. سپس با اعمال پیش پردازش داده های ماهواره ای و همچنین تکنیک های پردازش تصویر از قبیل آنالیز مولفه های اصلی، ادغام باندهای چند طیفی ASTER با باند پانکروماتیک ETM+، تبدیل تسلدکپ، فیلترینگ، ایجاد شاخص های شوری، نسبت گیری طیفی و همچنین با استفاده از روش های طبقه بندی نظارت شده، نقشه شوری خاک منطقه تهیه گردید. یافته ها: نتایج تحقیق نشان داد که نقشه شوری تهیه شده به روش مدل سازی با باند 8 تصاویر ASTER، مولفه حاصل از ادغام باند پانکروماتیک +ETMبا باند5 ASTER و مولفه حاصل از شاخص شوری (Salinity2) ارتباط معنادار دارد و نتایج حاصل از اعتبارسنجی مدل با مقادیر MAE، RMSE و R به ترتیب معادل 163، 165 و 81/0 بدست آمد که دلالت بر مناسب بودن مقادیر تخمینی این مدل دارد. صحت نقشه شوری تهیه شده به روش های طبقه بندی نظارت شده نیز به ترتیب برای روش حداکثر احتمال 84% و برای روش حداقل فاصله از میانگین 74% برآورد گردید که حاکی از دقت کمتر این روش ها نسبت به نقشه شوری به روش مدل سازی می باشد. نتیجه گیری: با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق، می توان با تعدیل نمودن شاخص های شوری، شاخص-های جدیدی را جهت تهیه نقشه شوری خاک بدست آورد. همچنین نتایج نشان داد که دخالت باند سه ASTER موجب تشخیص بهتر مولفه شوری خاک شده است و این بخش از طیف الکترومغناطیس شامل (52/0-86/0، 145/2-185/2، 295/2-365/2 میکرومتر) می تواند در تهیه نقشه شوری خاک در مناطق مختلف مفید واقع شود.

Keywords:

واژگان کلیدی: شوری خاک , ASTER , طبقه بندی نظارت شده , مدل سازی , دشت سمنان