برآورد رطوبت ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم با استفاده از توابع انتقالی طیفی
کد مقاله : 1231-ISSC19
نویسندگان
chiman Mehdizadeh *1، حسین بیات1، مسعود داوری2
1دانشگاه بو علی سینا همدان
2دانشگاه کردستان-استان کردستان
چکیده مقاله
ویژگی‌های نگه‌داری آب خاک، نظیر رطوبت ظرفیت زراعی (FC) و نقطه پژمردگی دائم (PWP) نقش مهمی در مدیریت بهینه منابع آب در کشاورزی دارد. با این حال اندازهگیری مستقیم این ویژگی‌ها در نقاط مختلف مزرعه همواره عملی نیست. هدف از این مطالعه برآورد FC و PWP، با استفاده الگوریتم جنگل تصادفی از طریق توابع انتقالی طیفی مرئی-مادون قرمز نزدیک (Vis-NIR) می‌باشد. بدین منظور، 130 نمونه خاک از 5 استان کشور جمع آوری و ویژگی‌های خاکی و طیفی آنها اندازه‌گیری شد. 6 تابع انتقالی در دو گام طراحی و داده‌ها به دو مجموعه آموزش (90 نمونه) و تست (40 نمونه) تقسیم شدند. برای افزایش دقت مدل‌ها علاوه بر روش بدون پیش‌پردازش (NP)، از روش‌های پیش‌پردازش تصحیح پخشیده چندگانه (MSC)، مشتق اول و دوم همراه با فیلتر ساویتزکی–گلای (FD-SG, FD-SG2) و متغیر نرمال استاندارد (SNV) استفاده شد. نتایج نشان داد که در مرحله آموزش PTF6 (SNV) برای FC و(NP) PTF2 برای PWP بهترین عملکرد را داشته و معیار اطلاعات آکایک را به طور قابل توجهی کاهش دادند. همچنین تحلیل مؤلفه‌های اصلی، طول‌موج‌های کلیدی 1414، 1912و 2150 نانومتر را برای PWP و طول موج 409 نانومتر برای FC شناسایی کرد. این پژوهش نشان داد که ترکیب داده‌های طیفی و خاکی با الگوریتم جنگل تصادفی، رویکردی دقیق و مقرون به صرفه برای تخمین FC و PWP فراهم می‌آورد.
کلیدواژه ها
بازتاب طیفی Vis-NIR، توابع انتقالی، جنگل تصادفی، ظرفیت زراعی و نقطه پژمردگی دائم
وضعیت: پذیرفته شده مشروط برای ارائه شفاهی