مقایسه شاخص های گیاهی و تبدیل تسلدکپ در برآورد میزان کربن آلی خاک با استفاده از تصاویر سنجنده لندست-8 oli در مراتع نیمه استپی

در این تحقیق، قابلیت داده سنجنده oli ماهواره لندست 8 در تهیه نقشه کربن آلی مراتع نیمه استپی استان چهارمحال و بختیاری ارزیابی شده است. بدین منظور، در خرداد ماه سال 1392 به روش نمونه برداری سیستماتیک تصادفی در 24 سایت با استقرار 3 ترانسکت و در طول هر ترانسکت 5 پلات نمونه های خاک از عمق 0 تا 20 سانتی متری برداشت شده و میزان کربن آلی خاک اندازه گیری شد. به منظور  مقایسه مقادیر کربن آلی برداشت شده با مقادیر متناظر بازتابش پیکسل های ثبت شده، از تصاویر سنجنده oli ماهواره لندست 8 (خرداد ماه سال 2013) استفاده شد. شاخص های گیاهی و تبدیل تسلدکپ پس از انجام تصحیحات لازم (هندسی و اتمسفری) برای منطقه مورد مطالعه محاسبه و استخراج گردید. مقادیر شاخص های گیاهی و باندهای تبدیل تسلدکپ (متغیر وابسته)، در مقابل کربن آلی خاک (متغیر مستقل) در محل هر سایت وارد نرم افزار spss گردید. شاخص های گیاهی و باندهای تبدیل تسلدکپ جهت تهیه مدل رگرسیونی و بهترین مدل برازش شده جهت تهیه نقشه کربن آلی انتخاب شدند. شاخص ( pvi (r=0.53 در میان شاخص های گیاهی و باند روشنایی حاصل از تسلدکپ(r=0.63)  بیشترین همبستگی را با مقادیر مواد آلی خاک نشان دادند. نهایتاً با محاسبه برازش رگرسیون خطی دو جمله ای نقشه های کربن آلی تهیه شد. نتایج اعتبار سنجی مدل نشان دهنده عدم وجود اختلاف معنی دار بین داده های زمینی مواد آلی خاک و داده های حاصل از شاخص های گیاهی و باندهای تبدیل تسلدکپ است. بنابراین داده های طیفی تصاویر سنجنده لندست8 منبع ارزشمندی برای تعیین تغییرات کربن آلی در چنین مناطقی می باشد.

Comparison vegetation indices and tasseled cap transformation for estimates of soil organic carbon using Landsat8 OLI images in a semisteppe rangelands

In this research, the capability of Landsat8 OLI data for generating a soil organic carbon (SOC) map is investigated in a semisteppe rangeland of Chaharmahalva Bakhtiari province. To do so, in the June 2013 ground sampling was performed based on a systematicrandom scheme in 24 sampling sites within each site 3 transects was established and along each transect 5 soil samples were chosen and collected from 0 to 20 cm depth and SOC content of the samples was measured. In order to compare, on ground sampled values of SOC with the corresponding and Landsat8 OLI data (June 2013), vegetation indices and tasseled cap transformation bands were calculated and extracted from the study area. The values of vegetation indices and tasseled cap transformation bands (dependent variable) were regressed against organic carbon values (independent variable) at site level in SPSS software. Finally, the SOC map was drawn based on the bestfitted model between the independent and dependent variable. The results showed that amongst vegetation indices, PVI and Brightness band have the most significant correlation with SOC. Finally, the SOC maps of the study area were drawn by the quadratic linear regression after finding the best regression fit between SOC and vegetation index as well as the tasseled cap. The results of the validation test show that between vegetation indices the PVI index (R=0.53) and tasseled cap transformation bands (R=0.63) showed the highest correlation with soil organic carbon (SOC). Finally, by calculating the fitting of binary linear regression, organic carbon maps were prepared. The validation results of the model indicate that there is no significant difference between ground sampled SOC and extracted values of vegetation indices and tasseled cap. Therefore, the spectral data of the Landsat8 satellite images (OLI) are a valuable source for determining the soil organic carbon changes in such areas.