تهیه نقشه رقومی خاک با استفاده از تجزیه و تحلیلهای ژئومرفومتری در بخشی از حوضه آبخیز رودخانه جاجرود

تهیه نقشه رقومی خاک (.d.s.m) عبارت است از تولید نقشه انواع خاک ها و خصوصیات آن ها با استفاده از متغیرهای محیطی، زمین آمار و ریاضیات. این روش شامل ایجاد اطلاعات مکانیِ خاک با استفاده از روش های مختلفِ آزمایشگاهی، مشاهداتِ صحرایی و میدانی همراه با تجزیه و تحلیل-های آزمایشگاهی و به اختیار گیری مدل های آماری و ریاضی می باشد که اطلاعات مکانی کمّی و غیر کمّی خاک را با متغیرهای محیطی ترکیب می کند. از جمله این خصوصیات محیطی، عوارض ارتفاعی رقومی زمین (.d.t.m) و ژئومرفومتری است که به طور گسترده ای برای تجزیه و تحلیل آماری و بصری مواردی از قبیل پستی و بلندی ها، منظر اراضی، اشکال اراضی و همچنین مدل سازی فرآیندهای سطح زمین بکار می رود. در همین راستا، مطالعه ای در بخش انتهایی حوضه آبخیز رودخانه جاجرود انجام شد. این منطقه که شامل بخش های فوقانی و میانی دشت ورامین واقع در شرق استان تهران است، برای تولید نقشه رقومی خاک با کمک تجزیه و تحلیل های ژئومرفومتری و مدل سازی رگرسیون لاجستیک چند جمله ای استفاده شد. شانزده پارامتر ژئومرفومتری که از یک مدل رقومی ارتفاعی با قدرت تفکیک مکانی 12 متر که از تصاویر استریوی سنجنده aster استخراج شده بود، همراه با شاخص های سنجش از دور و باندهای سنجنده .t.m و نتایج آزمایشگاهی و مطالعات میدانی به-عنوان داده های اصلی برای مدل سازی استفاده شد. شش نوع خاک با توجه به روش رده بندی آمریکایی تا سطح زیر گروهِ شناسایی شد که شامل زریک تُری اُرتِنت ، زریک تُری فلوُوِنت ، زریک هاپلوکَمبید ، زرُفلوُوِنتیک هاپلوکمبید ، زریک هاپلو جیپسید و زرُفلوُوِنتیک هاپلوکمبید - زریک هاپلوکَمبید می باشند. رابطه بین کلاس های خاک و پارامترهای ژئومرفومتری و شاخص های سنجش از دور در نرم افزار spss با استفاده از رگرسیون لاجستیک چند جمله ای برای مشخص کردنِ موثرترین پارامترهای ژئومرفومتری و ساختن مدل های لاجیت برای هر کلاس خاک مدل سازی شد. سپس، آن ها برای استخراج مدل های پیش بینی احتمالی در نرم افزار arcgis برای حضور هریک از کلاس های خاک در قالب متغیرهای فازی استفاده شد. کلیه پارامترهای ژئومرفومتری، به جزء انحنای مسطح، انحنای نیمرخ و انحنای مماسی و نیز برخی از شاخص ها و باندهای سنجنده .t.m نظیر باندهای 2،3،5،7 و مولفه دوم تجزیه به مولفه-های اصلی، تاثیر معنی داری در توزیع مکانی انواع خاک ها هم بوسیله تجزیه واریانس و هم آنالیز رگرسیون لاجستیک داشتند. پارامترهای شیب، ارتفاع، شاخص ظرفیت انتقال رسوب، شاخص توان حمل آبراهه، شاخص واگرایی و همگرایی، طول جریان آبراهه، انحنای کل، باندهای یک، چهار و شش سنجنده .t.m، شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی و مولفه های خیسی و پوشش گیاهی تجزیه tassled cap با استفاده از روش تحلیل عاملی و پیرسون جزء موثرترین پارامترهای ژئومرفومتری و شاخص های سنجش از دوری بود که حداکثر واریانس داده ها را نشان دادند. دقت این روش با استفاده از نقشه خاک موجود از منطقه و نقشه خاک تولید شده با روش راهنمای مطالعات خاکشناسی آمریکا (به عنوان نقشه های مرجع) به وسیله ماتریس خطا ارزیابی شد. یکی از شاخص های مهم در این ماتریس، شاخص دقت تولید کننده است که برای کلاس های خاک از 32 درصد تا 95 درصد در مناطق مختلف تغییر می کند. دقت های بالاتر برای کلاس های خاکی است که نمونه برداری بیشتری در آن ها انجام شد. پیش بینی احتمال برای هر کلاس خاک با استفاده از مدل های لاجیت هنگامیکه با دو نقشه دیگر ارزیابی شد، مناسب و معتبر تشخیص داده شد. به جزء برای خاک های زرُفلوُوِنتیک هاپلوکمبید و زرُفلوُوِنتیک هاپلوکمبید - زریک هاپلوکَمبید که حدواسط بین اَریدی سول ها و اِنتی سول ها هستند. نهایتاً، این تحقیق نشان داد که مطالعات ژئومرفومتری پتانسیل بالایی در تولید نقشه های رقومی کلاس های انواع خاک دارد. با توجه به نتایج کسب شده از این تحقیق، یک نیاز جدی در بازنگری و به روز کردن نقشه های خاک تولید شده در کشور احساس می شود. برای مثال در روش ملی شناسایی خاک در ایران، خاک زرُفلوُوِنتیک هاپلوکمبید – زریک هاپلوکمبید تفکیک نشد. اما در روش آمریکایی و رقومی، این خاک از سایر خاک ها تفکیک گردید.