صلاح الدین زاهدی، کاکا شاهدی، محمود حبیب نژادروشن، کریم سلیمانی، کورش دادخواه،
جلد ۲۱، شماره ۴ - ( علوم آب و خاک - علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی- زمستان ۱۳۹۶ )
چکیده
عمق خاک مشخصه مهمی از خاک است که جهت ارائه مشخصات زیرسطحی حوضه آبخیز در مدل‌های هیدرولوژیکی توزیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. عمق خاک نفوذ آب و به تبع آن تولید رواناب، ذخیره رطوبت زیرسطحی، حرکت عمودی و افقی رطوبت، ضخامت قسمت اشباع و عمق ریشه گیاه در خاک را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد. هدف از این پژوهش توسعه یک مدل آماری است که بتواند الگوهای مکانی عمق خاک در یک حوضه آبخیز را از متغیرهای توپوگرافی و پوشش زمین که به‌ترتیب از مدل رقومی ارتفاع (DEM) و تصاویر ماهواره‌ای قابل استخراج هستند پیش‌بینی کند. مدل رقومی زمین با مقیاس مکانی ۱۰ متر با استفاده از نقشه‌های ۱:۲۵۰۰۰ تهیه و مورد استفاده قرار گرفت. تصویر ماهواره‌ای ۶ May ۲۰۱۵ سنجنده OLI لندست ۸ تهیه گردید. عمق خاک، انحنای توپوگرافیک، نوع کاربری اراضی و وضعیت پوشش گیاهی پارامترهای عمده‌ای بودند که در مجموع ۴۲۶ نقطه نمونه‌برداری در ۴ زیر حوضه آبخیز اندازه‌گیری شدند. از تبدیل باکس کوکس به‌منظور نرمال‌سازی داده‌های عمق خاک اندازه‌گیری شده و تمامی پارامترهای توضیح دهنده عمق خاک استفاده گردید. مدل پیش‌بینی آماری Random Forest با ۳۳۶ نقطه برای کالیبره کردن و ۹۳ نقطه برای آزمون و ۳۱ متغییر توضیحی (۱۸ متغیر به‌دست آمده از DEM و ۱۳ متغیر به‌دست آمده از تصویر ماهواره) و با درنظر گرفتن عمق خاک به‌عنوان خروجی مدل اجرا گردید. خطای پیش‌بینی مجموعه داده‌های اعتبارسنجی با درنظر گرفتن ۹۳ نمونه جهت آزمون مدل با ضریب کارایی نش- ساتکلیف، NSE = ۰۶۸۹محاسبه گردید. نتایج نشان دادند که کاربری اراضی، سطح ویژه حوضه آبخیز، شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده ((NDVI، شاخص جهت شیب (Aspect)، شیب (Slope) و مؤلفه نخست آنالیز تجزیه به مؤلفه‌های اصلی ((PCA۱ مهم‌ترین متغیرهای توضیحی در برآورد عمق خاک هستند.
