بررسی مقادیر رس با استفاده از طیف ‌سنجی ابرطیفی آزمایشگاهی (ldrs)

بخش رس از مهم‌ترین اجزای بافت خاک است که در عملیات مدل سازی زیست محیطی و پهنه بندی رقومی خاک بسیار مورد توجه است. ازآنجا که این ویژگی از تغییرپذیری های مکانی تاثیر می‌پذیرد، تشخیص و پهنه بندی و پایش این پارامتر، در مقیاس وسیع و با روش های نمونه برداری سنتی و تحلیل آزمایشگاهی معمول، بسیار هزینه بر و وقت گیر است. بنابراین، تقاضا برای بررسی این گونه اطلاعات با کیفیت خوب، هزینۀ کم و قدرت تفکیک (مکانی) مناسب، در مباحث و زمینه هایی همچون کشاورزی دقیق (pa) و برنامه ریزی اراضی (lp) بسیار زیاد شده است. با ظهور طیف سنجی ابرطیفی آزمایشگاهی (ldrs) که براساس ارتعاشات بنیادین (fvs)، علائم ترکیبی و فرعی حاصل از گروه های عاملی به تشخیص و بررسی اجزای خاک می پردازد، روزنه ای در بررسی این پارامتر خاک ایجاد کرده است. طی تحقیق حاضر، از طیف سنجی بازتابی مجاورتی (pss) برای بررسی مقادیر رس در قسمت هایی از استان مازندران استفاده شده است. بدین‌ ترتیب، مجموع 128 نمونه از عمق 20 سانتیمتری سطح خاک و براساس روش نمونه برداری طبقه بندی‌شدۀ تصادفی (srs) و نیز با کمک اطلاعات جانبی همچون: زمین شناسی، کاربری اراضی، نقشۀ راه ها، و خاک شناسی استان جمع آوری شد. در ابتدا، مجموع نمونه ها به دو قسمت تقسیم شد: 96 نمونه برای ایجاد مدل (عملیات واسنجی) و 32 نمونه برای اعتبارسنجی مستقل آن. با بهره گیری از تحلیل رگرسیون چندمتغیرۀ plsr و براساس تکنیک اعتبارسنجی متقاطع به روش حذف تکی (loocv) و عملیات پیش پردازشی چون: میانگین گیری (روش کاهش داده های ابرطیفی)، هموارسازی و مشتق اول طیفی براساس الگوریتم ساویتسکی گولای، درنهایت مدل کالیبراسیون با چهار فاکتور (lfs)، با rmse_c حدود 55/9 و r^2_c حدود 73/0 و نیز rpd_c تقریبی 94/1 و rpiq_c تقریبی 19/3 (ست کالیبراسیون)، به‌منزلۀ مطلوب ترین مدل جهت برآورد مقادیر رس منطقۀ مورد مطالعه، شناخته شد که نتایج حاکی از توانایی مناسب مدل در برآورد رس منطقه بوده است. درنهایت، قابلیت فن اوری طیف سنجی بازتابی پراکنشی مرئیفروسرخ نزدیک (vnir-drs)، در بررسی اجزای رسی منطقه، به اثبات رسید. همچنین، می‌شود این مدل و نیز دامنه های طیفی موثر به‌دست‌آمده را جهت بررسی مقادیر رس در مقیاس بسیار وسیع، با عملیات بیش مقیاس سازی به‌وسیلۀ داده های ابرطیفی هوایی ماهواره ای، مبنا قرار داد. این امر نشان‌دهندۀ اهمیت ابرطیف سنجی آزمایشگاهی، همچون پایه ای برای تشخیص باندهای طیفی مفید و نیز ایجاد مدل جهت استفادۀ آن در دورسنجی ابرطیفی است.