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 نقشه‌های رقومی میزان شوری خاک‌ها، گامی موثر در مدیریت صحیح اراضی شور به شمار می‌رود. از آنجا که بخش وسیعی از کشور ما را اراضی شور تشکیل می‌دهد، اهمیت این موضوع بشدت احساس می‌شود. شوری خاک یکی از مراحل تخریب زمین بوده که منجر به کاهش بهره‌وری نهایی در خاک می‌شود. شوری خاک می‌تواند 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 نقشه‌های شوری خاک به کمک تصاویر ماهواره‌ای و تکنیک‌های سنجش از دور براحتی امکان‌پذیر است و تحقیقات زیادی جهت پایش شوری خاک به کمک تصاویر ماهواره‌ای در اکثر نقاط جهان انجام شده است. با توجه به مشکلات تولید نقشه‌های شوری خاک از داده‌های ماهواره‌ای در این تحقیق دو رویکرد مدل سازی و طبقه‌بندی در تولید نقشه‌های خاک ارزیابی شده‌اند. هدف از تحقیق حاضر نیز ارزیابی روش مدل‌سازی و طبقه‌بندی‌های 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 روش‌ها: به منظور انجام تحقیق حاضر ابتدا، پس از تعیین موقعیت منطقه، با تشکیل یک شبکه بر روی تصویر منطقه، موقعیت نقاط نمونه‌برداری مشخص گردید. در مرحله بعد با انجام پیمایش‌های صحرایی، نمونه-برداری انجام و سپس مقدار EC اندازه‌گیری شدند. سپس با اعمال پیش پردازش داده‌های ماهواره‌ای و همچنین تکنیک‌های پردازش تصویر از قبیل آنالیز مولفه‌های اصلی، ادغام باندهای چند طیفی ASTER با باند پانکروماتیک ETM+، تبدیل تسلدکپ، فیلترینگ، ایجاد شاخص‌های شوری، نسبت‌گیری طیفی و همچنین با استفاده از روش‌های‌ طبقه‌بندی نظارت شده، نقشه شوری خاک منطقه تهیه گردید. یافته‌ها: نتایج تحقیق نشان داد که نقشه شوری تهیه شده به روش مدل‌سازی 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 روش‌های طبقه‌بندی 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 روش‌ها نسبت به نقشه شوری به روش مدل‌سازی می‌باشد. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج بدست آمده در این تحقیق، می‌توان با تعدیل نمودن شاخص‌های 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) می‌تواند در تهیه نقشه شوری خاک در مناطق مختلف مفید واقع شود.