ارزیابی روش‌های نقشه‌برداری رقومی در تهیه نقشه سه‌بعدی کربن آلی خاک

برنامه­ریزی و مدیریت منابع اراضی نیاز به اطلاعات مکان­دار تفصیلی و دقیق از خصوصیات خاک دارد. این در حالی است که در بسیاری از مناطق ایران این نوع اطلاعات در دسترس نیست. در این پژوهش کارائی روش­های نقشه­برداری رقومی خاک، شامل رگرسیون خطی چند متغیره، کوبیست و جنگل تصادفی برای پیش­بینی تغییرات کربن آلی در سطح و عمق خاک اراضی دشت سعادت شهر مورد ارزیابی قرار گرفت.موقعیت نقاط مطالعاتی بر اساس روش مربعات لاتین تعیین و مقدار کربن آلی نمونه­های خاک در افق­های ژنتیکی اندازه­گیری شد. با کاربرد الگوریتم اسپلاین با نواحی یکسان، مقدار کربن آلی افق­های ژنتیکی به مقدار آن در اعماق استاندارد نقشه جهانی خاک تبدیل و بر اساس تعیین رابطه بین مقدار کربن آلی خاک در نقاط مطالعاتی با داده­های متغیرهای کمکیانتخابی از مجموعه متغیرهای اجزای سرزمین، شاخص­های سنجش از دور و نقشه­های خاک، واحدهای ژئوفرم و فاصله از رودخانه، در قالب مدل­های مورد استفاده، نقشه پیوسته مقدار کربن آلی اعماق مختلف خاک تهیه شد. کارائی مدل­ها با استفاده از شاخص ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطا (ME) و میانگین مربعات خطای نرمال شده (NRMSE) مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج ارزیابی نشان داد اگرچه اختلاف اندکی بین مقادیر خطای مدل­های مختلف در تمام اعماق وجود داشت، روش جنگل تصادفی در عمق­ صفر تا پنج سانتی­متری (49/0RMSE=)­ و 60 تا 100 سانتی­متری (13/0RMSE=)، روش رگرسیون خطی چند متغیره در عمق پنج تا 15 سانتی­متری (41/0RMSE=) و روش کوبیست در عمق 15 تا 30 سانتی­متری (27/0RMSE=) از خطای کمتری برخوردار بودند. برخلاف اختلاف اندک این مدل­ها، با توجه به توانایی مدل جنگل تصادفی در نشان دادن توزیع مکانی مقادیر کربن آلی، این مدل برایتخمین کربن آلی در تمامی عمق­ها انتخاب و نقشه­های پراکنش کربن آلی در اعماق مختلف خاک دشت سعادت شهر در محیط سامانه­های اطلاعات جغرافیایی (GIS) تهیه شد.