انبوهش‌زدایی مکانی نقشه‌ نیمه تفصیلی خاک با استفاده از روش دسمارت

سابقه و هدف: مدیریت چالش‌های جهان امروز مانند امنیت غذایی و مسائل زیست محیطی، نیازمند اطلاعات رقومی خاک با صحت و دقّت کافی و با قدرت تفکیک مکانی ریز است. نقشه‌های خاک عمدتاً در مقیاس کوچک قابل دسترس هستند. با وجود این، در طی دو دهه اخیر با ظهور روش‌های نقشه‌برداری و مدل‌سازی رقومی خاک، امکان انبوهش‌زدایی مکانی واحدهای نقشه خاک فراهم شده است. انبوهش‌زدایی مکانی واحدهای نقشه خاک، روشی است که توزیع مکانی کلاس‌های منفرد خاک را مدل‌سازی می‌کند. طی این فرایند اطلاعات نقشه‌ی خاک از مقیاس کوچک (قدرت تفکیک مکانی درشت) به مقیاس بزرگ (قدرت تفکیک مکانی ریز) تبدیل می‌شود و برای اجرای آن، روش‌های آماری و داده‌کاوی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از انجام این پروژه، استفاده از روش انبوهش‌زدائی و یکنواخت‌سازی واحدهای نقشه خاک از طریق بازچینی توسط درختان طبقه‌بندی (دسمارت ) برای انبوهش‌زدایی واحدهای نقشه نیمه‌تفصیلی خاک است. مواد و روش‌ها: ناحیه مورد مطالعه با وسعتی حدود 14083.9 هکتار در استان کرمانشاه قرار دارد. نقشه‌ی خاک منطقه از 5 واحد نقشه تشکیل شده‌است و در کل واحدهای نقشه مرکب از 4 زیرگروه خاک می‌باشند. در این پژوهش، با استفاده از مدل‌های رقومی ارتفاع با قدرت تفکیک مکانی 10 متر، نقشه‌ی متغیرهای کمکی شامل ارتفاع، درصد شیب، جهت شیب، تحدب، تابش مستقیم، شاخص رسوب و شاخص همواری درّه با درجه تفکیک بالا، شاخص خیسی، عمق دره و فاصله عمودی تا شبکه آبراهه تهیه گردید. همچنین از تصاویر ماهواره‌ای لندستetm+7، برای تولید متغیر کمکی شاخص رس، شاخص اندازه ذرات و شاخص پوشش گیاهی نرمال شده استفاده شد. نقشه زمین شناسی با مقیاس 1:100000 نیز به عنوان متغیر کیفی ورودی به کار رفت. سپس مدل دسمارت برای انبوهش‌زدایی نقشه خاک منطقه مورد مطالعه اجرا شد. روش دسمارت از درون واحدهای نقشه به طور تصادفی نمونه‌برداری نموده و از درختان طبقه‌بندی الگوریتم c5.0 برای تولید نقشه‌های سطوح احتمال توزیع کلاس‌های منفرد خاک استفاده می‌کند. ارزیابی نقشه‌های سطوح احتمال با استفاده از داده‌های اعتبارسنجی شامل 82 نیمرخ خاک و معیارهای مستخرج از ماتریس درهمی شامل صحت تولیدکننده، صحت کاربر، صحت کلی و ضریب کاپا انجام شد. همچنین شاخص آسیمگی بین نقشه احتمال کلاس خاک مرتبه اول و دوم محاسبه گردید. شاخص آسیمگی بیان مختصری از درجه آسیمگی کلاس‌های خاک است. یافته‌ها: فاصله عمودی تا شبکه آبراهه، ارتفاع، لیتولوژی، شاخص اندازه ذرات و شاخص همواری درّه با درجه تفکیک بالا از مهم‌ترین متغیرهای پیش‌بینی کننده مدل درختان طبقه‌بندی بودند. شاخص آسیمگی نزدیک به یک، که گسترش فراوانی در ناحیه مورد مطالعه دارد احتمال وقوع یکسان زیرگروه‌های خاک در هر موقعیت مکانی در هر دو نقشه احتمال کلاس خاک مرتبه اول و دوم را نشان می‌دهد. اعتبارسنجی نقشه‌های سطوح احتمال نشان می‌دهد که صحت کلی احتمال کلاس خاک مرتبه اول (44 درصد)، احتمال کلاس خاک مرتبه دوم (28 درصد) و احتمال کلاس خاک مرتبه سوم (11 درصد) می‌باشد. این نتایج بیانگر کارایی نسبتاً خوب این روش برای تولید نقشه رقومی کلاس‌های منفرد خاک است. اما ضرایب کاپا برای نقشه‌های سطوح احتمال خاک مرتبه اول، دوم و سوم به ترتیب 0.04، 0.02 و 0.08 به دست آمد. پایین بودن ضرایب کاپا را می‌توان ناشی از ماهیت واقعی داده‌ها یعنی غالب بودن زیرگروه تیپیک کلسی زرپتز در نقشه سنتی خاک، نقشه پیش‌بینی مدل دسمارت و داده‌های اعتبارسنجی دانست. نتیجه‌گیری: روش دسمارت قادر است احتمال وقوع تمام کلاس‌های خاک ناحیه مورد مطالعه که توزیع آن‌‌ها در واحدهای نقشه نامشخص است را پیش‌بینی نماید و فرصتی برای تولید نقشه‌های رقومی کلاس خاک هنگامی که داده‌های میراثی خاک و متغیرهای کمکی در دسترس هستند فراهم می‌کند. چنین خروجی‌هایی می‌تواند به فهم روابط سیمای اراضی و خاک کمک کند.